154547 (Биохимические особенности обмена веществ в организме при занятиях спортивной гимнастикой)

Министерство образования науки

Южно-Украинский национальный педагогически университет им. К.Д.Ушинского

Реферат на тему:

«Биохимические особенности обмена веществ в организме при занятиях спортивной гимнастикой»

Студентки 3 курса 3 группы

Цыгановой Ольги Вячеславовны

Одесса-2010

Содержание

1) Характеристика спортивной гимнастики

2) Биохимическая характеристика обмена веществ

3) Биохимические изменения в организме при мышечной деятельности

4) Биохимические изменения в организме при отдыхе

5) Питание спортсмена

Вывод

Список литературы

1. Характеристика спортивной гимнастики

Гимнастика, принципиально отличается от разобранных видов спорта тем, что не является циклическим упражнением. В связи с этим трудно дать общую биохимическую оценку гимнастики. Между гимнастическими упражнениями и комбинациями, как в соревнованиях, так и на тренировочных занятиях, как правило, бывают значительные промежутки отдыха. Поэтому, хотя отдельные упражнения и характеризуются очень большой мощностью, соревнование или тренировочное занятие по гимнастике в целом не может вызвать столь резких биохимических изменений в организме, какие вызывает большинство циклических упражнений.

Мощность разных упражнений, а также количество работы, совершаемое во время их выполнения, далеко не одинаковы. Для этого достаточно сравнить, например, прыжки и махи на коне с ручками или упражнения на кольцах, где большая динамика сочетается со значительными статическими усилиями и где сама длительность упражнения намного больше. Естественно, что биохимические сдвиги в организме спортсмена при выполнении упражнений на кольцах или коне будут более резкими, чем при прыжках. То же самое можно сказать, сравнивая упражнения на брусьях или перекладине и упражнения на бревне и т.д.

Кроме того, последовательность упражнений и комбинаций, как в условиях тренировки, так и в условиях соревнований по гимнастике может быть различна.

В результате всего этого гимнастика отличается разнообразным характером биохимических изменений в крови.

Действительно, тренировочные занятия или соревнования могут сопровождаться в одних случаях повышением уровня сахара в крови, а в других - понижением его. Содержание молочной кислоты в одних случаях непрерывно повышается в течении занятий или соревнования, в других – достигает максимума в середине его, а затем к исходному уровню, причем подобные различия в динамике биохимических показателей могут наблюдаться у одного и того же спортсмена.

В связи со значительным силовым компонентом в гимнастических упражнениях выполнение их приводит к существенному увеличению содержания крови небелкового азота, тем большему, чем больших статических усилий требует упражнение.

Особенностью гимнастики является то, что биохимические изменения в организме, вызываемые непосредственно упражнениями, сравнительно не велики и зависят в основном от обстоятельств, сопровождающих выполнение упражнений.

Гимнастика, являясь прекрасным средством для развития координации движений и силы мышечного аппарата, не может служить в такой же мере средством для увеличения потенциальных возможностей анаэробного и особенно аэробного ресинтеза АТФ в мышцах. Не случайно гимнасты обладают наиболее низкой выносливостью к длительным циклическим нагрузкам по сравнению с представителями других видов спорта. Поэтому желательно в тренировку гимнастов включать упражнения из других видов спорта для обеспечения разносторонности общей физической подготовки и увеличения общей и специальной выносливости спортсмена.

2. Биохимическая характеристика обмена веществ

Обмен веществ - представляет собой постоянно протекающий, самосовершающийся, саморегулирующийся процесс химического обновления живых организмов. Именно с обменом веществ, связаны основные проявления жизни: раздражимость живой материи (т.е. способность реагировать на воздействие внешней среды), способность к движению, росту, размножению.

Обмен веществ, представляет собой сложнейшую цепь процессов, заключающихся в усвоении веществ из окружающей среды, их химических превращениях в организме и выделении в окружающую среду конечных продуктов этих превращений. В процессе обмена веществ в организм из окружающей среды поступают продукты питания и кислород: сложные молекулы белков, липидов, углеводов и некоторых других веществ распадаются на более мелкие молекулы, лучше растворимые в воде и более легко распределяемые по организму.

Две стороны обмена веществ: ассимиляция и диссимиляция.

В обмене веществ принято выделять ассимиляцию и диссимиляцию.

Ассимиляция заключается в усвоении веществ окружающей среды и превращении их в вещества организма.

Под диссимиляцией понимается, распад веществ организма на конечные продукты и устранения их из организма.

Различные этапы ассимиляции и диссимиляции могут быть представлены одними и теми же химическими реакциями. Так, гидролитическое расщепление белков на аминокислоты происходит как в процессе ассимиляции ( при пищеварении в желудочно-кишечном тракте), так и в процессе диссимиляции ( при разрушении тканевых белков организма).

Возрастные изменения обмена веществ.

Молодой растущий организм характеризуется заметным преобладанием ассимиляции над диссимиляцией. Скорость синтеза вещества (в первую очередь белков, белков-ферментов) превышает скорость из распада. Это обеспечивает рост организма, увеличение объема тканей и органов.

Высокая интенсивность обменных процессов обеспечивает быстрый рост организма, быструю обновляемость тканей, создает необходимые предпосылки для повышенной функциональной активности, в чем заключается одна их сторон положительного воздействия на организм занятий физической культуры и спортом, особенно в зрелом и пожилом возрасте.

Скорость обменных процессов в различных органах и тканях различна. Наиболее высока она в активно функционирующих тканях: нервных, мозга, печени и других внутренних органов, крови, мышц. Так, ферменты печени у крыс обновляются приблизительно за 80-90 часов, волокна скелетных мышц- приблизительно за 30 дней.

Адаптационные изменения обмена веществ - основа приспособляемости живых организмов.

На соотношение ассимиляции и диссимиляции, на общую интенсивность обменных процессов существенное влияние оказывают мышечная активность, tº окружающей среды и самого организма (например, при заболевании), качественный и количественный состав пищи и многие другие факторы.

Многочисленные факторы внешней среды оказывают воздействие на отдельные стороны обменных процессов. Так, пребывание на солнце усиливает реакции, обеспечивающие синтез и накопление в кожных покровах пигментов, предохраняющих организм от ультрафиолетовых лучей.

Все изменения в обменных процессах, происходящие под влиянием внешних факторов, выраженный адаптационный (приспособительный) характер. Они обеспечивают повышение устойчивости организма к воздействию этих факторов. Именно благодаря тому, что обмен веществ может изменяться, обеспечивая необходимые сдвиги в организме или, наоборот, постоянство констант организма, не смотря на изменения во внешней среде (например, сохранение постоянной tº тела при резких изменениях tº окружающей среды), живые организмы обладают высокой приспособительной способностью.

Эта же особенность обмена веществ лежит в основе повышения функциональных возможностей организма, совершенствование физических качеств в процессе спортивной тренировки.

Основные разновидности обмена веществ.

В обмене веществ принято выделять: пластический, функциональный обмен, обмен с внешней средой и промежуточный обмен.

Под пластическим обменом понимают химических реакций, приводящих к синтезу специфических для организма веществ: структурных веществ, ферментов, гормонов, различных секретов, запасных источников энергии.

Функциональный обмен- это комплекс реакций, обеспечивающих функциональную энергию клетки, органа, ткани (например, реакции, обеспечивающие мышечное сокращение, работу сердца, легкого, печени, почек). Функциональный обмен связан в основном с процессами преобразования энергии.

Энергетический обмен - это комплекс химических реакций, в процессе которых, за счет энергии, освобождающейся при распаде углеводов, жиров, продуктов белкового обмена, происходит новообразование (ресинтез) молекул АТФ, распавшихся в процессе энергетического обеспечения функциональной и пластической деятельности клеток.

Под обменом с внешней средой понимается поступление в организм продуктов питания, кислорода и выделение в окружающую среду конечных продуктов обмена.

Под промежуточным обменом понимается комплекс химических реакций, происходящих в организме с поступившими химическими соединениями.

3. Биохимические изменения в организме при мышечной деятельности

Биохимические изменения в организме связаны со следующими факторами:

1) Обеспечение клеток кислородом

2) Интенсивность расходования и восстановления АТФ

3) Преобладающий тип восстановления АТФ

4) Процесс, который выигрывает конкуренцию за источник энергии

5) Активность нервной и эндокринной системы

6) Характер и мощность мышечной системы

В зависимости от степени удовлетворение организма кислородом по мере выполнения мышечной работы различают следующие состояния:

1) Истинно-устойчивое состояние (потребность в кислороде полностью удовлетворяется, работа осуществляется за счёт аэробных процессов)

2) Неустойчивое состояние (потребность в кислороде возрастает по мере выполнения работы). Работа осуществляется за счёт аэробных и анаэробных процессов).

3) Ложно-устойчивое состояние (потребность в кислороде достигается за счёт НПК 100-200 м.). Работа осуществляется за счёт аэробных процессов.

Ресинтез АТФ за счёт макроэргических фосфорных соединений, образующихся в процессе мышечной деятельности, также может осуществляться двумя путями:

1)путём гликолитического фосфорилирования.

2)путём дыхательного фосфорилирования.

Гликолитическое фосфорилирование, подобно креатинкиназной и миокиназной реакциям, является анаэробным путём ресинтеза АТФ. Ресинтез АТФ гликолитическим фосфорилированием является преобладающим при спортивных упражнениях максимальной интенсивности (бег на 100, 200, 400, 800м.), когда имеет место резкое несоответствие между сильно возросшей потребностью организма в кислороде и ограниченными возможностями её удовлетворения.

Однако гликолиз имеет и недостатки, заключающиеся в его малой энергетической эффективности и в том, что не полное окисление глюкозы приводит к накоплению в организме недоокисленных продуктов кислотного характера-молочной и пировиноградной кислот.

Дыхательное фосфорилирование, в цикл аэробного окисления, сопряженного с фосфорилированием, могут вовлекаться не одни углеводы, а широкий круг веществ (углеводы, липиды, продукты дезаминирования аминокислот).

Во-вторых, дыхательное фосфорилирование энергетически во много раз эффективнее, а следовательно, экономнее гликолитического.

В-третьих, конечными продуктами аэробного окисления являются вода-вещество, не вызывающее резких изменений во внутренней среде организма, а летучая углекислота, легко из него удаляется.

Ресинтез АТФ при мышечной деятельности может осуществляться как в ходе реакции, идущих без кислорода, так и за счёт окислительных превращений в клетках, связанных с потреблением кислорода. В обычных условиях Ресинтез АТФ происходит в основном путём аэробных превращений, но при напряженной мышечной деятельности, когда доставка кислорода к мышцам затруднена, в тканях одновременно усиливаются и анаэробные процессы ресинтеза АТФ. В скелетных мышцах человека выявлено три вида анаэробных процессов, в ходе которых возможен Ресинтез АТФ:

• Креатин-фосфокиназная реакция (фосфогенный или алактатный анаэробный процесс), где Ресинтез АТФ происходит за счёт перефосфорилирования между креатинфосфатом и АДФ;

• Миокиназная реакция, при которой Ресинтез АТФ осуществляется за счёт дефосфорилирования определённой части АДФ;

• Гликолиз (лактацидный анаэробный процесс), где Ресинтез АТФ осуществляется по ходу ферментативного анаэробного расщепления углеводов, заканчивающего образованием молочной кислоты.

Для количественной оценки процессов анаэробного и аэробного преобразования энергии при мышечной деятельности используются три основных критерия:

• Критерии мощности, оценивающий скорость преобразования энергии в данном процессе;

• Критерии емкости, отражающий общие запасы энергетических веществ или количество освобождаемой энергии и выполненной работы;

• Критерии эффективности, который показывает соотношение между энергией, затраченной на Ресинтез АТФ, и общим количеством энергии, выделенной в ходе данного процесса.

Анаэробные и аэробные процессы преобразования энергии заметно различаются по мощности, емкости и эффективности. По этим параметрам анаэробные процессы имеют преимущество при выполнении кратковременных упражнений высокой интенсивности, а аэробные - при длительной работе умеренной интенсивности.