Metabolismul energetic din corpul uman este asociat cu procesele de anabolism, catabolism și metabolism funcțional. Cantitativ, metabolismul energetic este măsurat în unități de lucru (kcal) și putere (kcal / oră). Se folosesc și Kgm și kgm / min. Cu toate acestea, este acum acceptată utilizarea sistemului internațional de unități (SI). Aici munca se măsoară în jouli (J) și puterea în wați (W) (1 kcal \u003d 4187 J, 1 kJ \u003d 0,28 W \u003d 0,239 kcal / oră).

Metabolismul funcțional al unui sportiv este asociat cu efectuarea lucrărilor mecanice și cheltuirea energiei metabolice. Prin urmare, atunci când se împarte puterea mecanică externă la costurile metabolice, se obține o estimare a eficienței. Când pedalați pe un ergometru pentru bicicletă, eficiența este de 22-24%, iar când mânerul se rotește - 20-21%.

Alimentarea cu energie electrică depinde de puterea (intensitatea) muncii efectuate. Puterea maximă este asociată cu consumul de energie al moleculelor de ATP și KrF și durata acesteia

roboții nu depășesc 15-30 s. Dacă o anumită putere poate fi menținută timp de 30-60 de secunde, atunci se vorbește despre ponderea predominantă a glicolizei anaerobe în alimentarea cu energie a activității musculare. Când munca continuă fără o scădere a puterii mai mult de 1 minut, atunci se vorbește despre contribuția predominantă la furnizarea de energie a glicolizei aerobe sau a oxidării grăsimilor. În acest sens, N.I. Volkov (1990) a propus să caracterizeze fiecare mecanism de furnizare a energiei cu putere, eficiență și capacitate.

Propus înapoi în 1955. R-O. Astrand o metodă de evaluare a performanței sportivilor și prezentată în Rusia de N.I. Volkov (1969) și I.V. Aulik (1990) este în mod clar depășit deoarece modelul pe care l-au folosit era foarte simplu. Vechiul model nu ia în considerare realizările moderne ale fiziologiei umane, în special: structura musculară, regulile pentru recrutarea fibrelor musculare și multe altele.

O versiune învechită a interpretării proceselor metabolice în corpul uman este după cum urmează. Mecanismul de alactat este evaluat de puterea maximă de alactat (putere sprint cu o durată de 3-5 s), eficiență - de eficiență (eficiență), capacitate - de rezervele de ATP și CrF. Trebuie remarcat aici că eficiența mecanismului de alactat al alimentării cu energie depinde de activitatea enzimelor - miozina ATP-ase și KrF-ase, a cărei activitate depinde de temperatură și de gradul de acidificare a fibrei musculare. Eficiența depinde și de tehnică (Seluyanov V.P., Saveliev I.A., 1982), de exemplu, atunci când pedalează cu o rată mai mare de 150 rpm pentru bicicliști, eficiența poate ajunge la 37%, iar pentru sportivii care sar pe șa, Eficiența poate scădea cu până la 10% (aproape toată energia va fi cheltuită pentru ridicarea trunchiului). În acest sens, este imposibil să se evalueze cu exactitate eficacitatea mecanismului de alactat. Capacitatea mecanismului de alactat, de regulă, este, de asemenea, imposibil de evaluat, deoarece toți sportivii își ating puterea maximă timp de 3-5 secunde, iar apoi puterea scade invariabil. S-a constatat prin metoda biopsiei (vezi recenziile lui Hoppeler P., 1986; Kaglsson J., 1971, 1981, 1982) că toți oamenii și sportivii au aproximativ aceeași concentrație de ATP și CrF și

doar temporar este posibilă creșterea rezervelor de CRF în fibrele musculare cu 10-30% dinluând 30-40 de minute înainte de începerea testării unui supliment alimentar - Creatina fosfat monohidrat. După câteva ore, concentrația de CrF în mușchi este normalizată (Rossiter H. și colab. 1996).

S-a propus evaluarea puterii mecanismului glicolizei anaerobe folosind un exercițiu în care durata maximă este de 30-60 s. De exemplu, testul Wingate, care durează 30 de secunde. În acest caz, poate fi dată și o altă interpretare, deoarece în anii 70 nu au putut evalua corect contribuția glicolizei anaerobe la costurile metabolice ale subiectului atunci când efectuează lucrări cu o putere aproape maximă. Capacitatea glicolizei anaerobe a fost estimată din cantitatea de oxigen care a fost consumată după efectuarea testului necesar. Deoarece consumul de oxigen a revenit la normal după o oră de recuperare, tot consumul de oxigen în exces este atribuit alactatului și datoriei glicolitice anaerobe. În acest caz, datoria lactacidă a fost estimată la 16-20 litri de cerere de oxigen. Aceste estimări contrazic valorile cererii de oxigen. De exemplu, MAM \u003d 900 W, iar puterea în testul Wingate este de 80% din MAM sau 750 W. Dacă eficiența este de 23%, atunci 75 W corespund la 1 l / min de consum de oxigen. Prin urmare, în 30 de secunde. persoana trebuia să consume 5 loxigenul este o cerere de oxigen, este semnificativ mai mic decât cantitatea de oxigen consumată în timpul recuperării. Acest fapt a fost descoperit de omul de știință italian R. Margaria în anii '70. El a început să afirme că capacitatea mecanismului anaerob nu poate depăși mai mult de 4-5 litri de oxigen echivalent. În cazul prezentat, cererea de oxigen este asigurată de energia moleculelor ATP și KrF la 2 litri, consumul de oxigen în timpul funcționării de 1,8 litri, apoi rămân doar 1,2 litri pentru glicoliza anaerobă. Rețineți că, în prezența a 100% fibre musculare oxidative în mușchii activi, este posibil ca glicoliza anaerobă să nu fie deloc observată. prin urmare, exercițiile cu o durată maximă de 30-60 s ne permit să estimăm mai degrabă nivelul de fitness aerob al mușchilor, deoarece în cazul unei creșteri a capacității aerobice a mușchilor, aceștia acidifică mai puțin,

Toate celelalte lucruri fiind egale, există o creștere a puterii medii într-o sarcină dată, datorită menținerii puterii până la sfârșitul sarcinii (30 sau 60 s).

Capacitatea aerobă este evaluată prin putere sau consumul maxim de oxigen. Din anii 1980, acest indicator a fost supus unor critici serioase, deoarece își pierde practic conținutul de informații într-un eșantion de sportivi cu înaltă calificare. Consumul de oxigen, puterea la nivelul pragului anaerob sunt indicatori mai fiabili și mai informativi, deoarece permit prezicerea realizărilor sportive în sporturile ciclice cu o precizie ridicată. Eficiența mecanismului aerob sau eficiența atunci când se lucrează la un ergometru de bicicletă este de 23-24% și nu se modifică, prin urmare, definiția acestui indicator este aceeași prostie ca în toate celelalte cazuri. Capacitatea mecanismului aerob este legată de depozitarea glicogenului și a picăturilor de grăsime în mușchi. Rezervele acestor substanțe la oamenii obișnuiți sunt suficiente pentru 45-60 de minute, iar pentru sportivi, rezervele pot fi suficiente pentru 1,5-3 ore (Fiziologia activității musculare, 1982). Mai mult, odată cu aportul regulat de carbohidrați în timpul exercițiului, durata exercițiului crește de multe ori, ca, de exemplu, la schiori sau bicicliști (Alikhanova L.I., 1983). În consecință, în sport, definiția capacității nu are niciun sens din punctul de vedere al succesului performanței unui sportiv în competiții, a cărui durată nu depășește 30 de minute.

Sistemul energetic al corpului

LAdupă cum se poate vedea din materialul anterior, această întrebare este centrală în rezolvarea problemei interacțiunii umane cu Cosmosul, iar această problemă în sine este principala dintre toate problemele cu care ne confruntăm atunci când creăm o singură imagine a Lumii în creierul nostru. Prin urmare, să analizăm mai detaliat sistemul energetic al corpului.

După cum ați văzut deja, acest sistem este direct legat de o astfel de proprietate a unui organism viu precum conductivitatea electrică. Prin urmare, trebuie să începem cu ea.

Proeminentul om de știință american Albert Szent-Gyorgyi a scris că viața este un proces continuu de absorbție, transformare și mișcare a energiei de diferite tipuri și semnificații diferite. Acest proces este cel mai direct legat de proprietățile electrice ale materiei vii și, mai precis, de capacitatea sa de a conduce curent electric (conductivitate electrică).

Curentul electric este mișcarea ordonată a sarcinilor electrice. Electronii (încărcați negativ), ionii (atât pozitivi cât și negativi) și găurile pot fi purtători de sarcini electrice. Despre conductivitatea „găurilor” a devenit cunoscută nu cu mult timp în urmă, când au fost descoperite materiale care erau numite semiconductori. Înainte de aceasta, toate substanțele (materialele) erau împărțite în conductori și izolatori. Apoi au fost descoperiți semiconductorii. Această descoperire s-a dovedit a fi direct legată de înțelegerea proceselor care au loc într-un organism viu. S-a dovedit că multe procese dintr-un organism viu pot fi explicate prin aplicarea teoriei electronice a semiconductorilor. Un analog al unei molecule semiconductoare este o macromoleculă vie. Dar fenomenele care au loc în el sunt mult mai complicate. Înainte de a lua în considerare aceste fenomene, să ne reamintim principiile de bază ale funcționării semiconductorilor.

Conducerea electronică este realizată de electroni. Se realizează atât în \u200b\u200bmetale, cât și în gaze, unde electronii au capacitatea de a se deplasa sub influența cauzelor externe (câmpul electric). Acest lucru are loc în straturile superioare ale atmosferei terestre - ionosfera.

Conductivitatea ionică se realizează prin mișcările ionilor. Are loc în electroliți lichizi. Există un al treilea tip de conductivitate. Apare ca urmare a ruperii legăturii de valență. În acest caz, apare o poziție vacantă cu o conexiune lipsă. Acolo unde nu există conexiuni electronice, se formează un gol, nimic, o gaură. Deci, într-un cristal semiconductor, apare o oportunitate suplimentară pentru transferul de sarcini electrice, deoarece se formează găuri. Această conductivitate se numește conductivitate în gaură. Deci, semiconductorii au conductivitate electronică și orificială.

Studiul proprietăților semiconductoarelor a arătat că aceste substanțe apropie natura animată și cea neînsuflețită. Ce seamănă în ele cu proprietățile viețuitoarelor? Sunt foarte sensibili la acțiunea factorilor externi; sub influența lor își schimbă proprietățile electrofizice. Deci, odată cu creșterea temperaturii, conductivitatea electrică a semiconductorilor anorganici și organici crește foarte puternic. În metale, în acest caz, scade. Conductivitatea semiconductoarelor este influențată de lumină. Sub acțiunea sa, o tensiune electrică apare pe semiconductor. Aceasta înseamnă că are loc transformarea energiei luminii în energie electrică (baterii solare). Semiconductorii reacționează nu numai la lumină, ci și la radiațiile penetrante (inclusiv razele X). Proprietățile semiconductoarelor sunt influențate de presiune, umiditate, compoziția chimică a aerului etc. Reacționăm într-un mod similar la schimbarea condițiilor din lumea exterioară. Sub influența factorilor externi, se modifică biopotențialele analizatorilor tactili, gustativi, auditivi și vizuali.

Găurile sunt purtătoare ale unei sarcini electrice pozitive. Când electronii și găurile se combină (se recombină), sarcinile dispar sau, mai degrabă, se neutralizează reciproc. Situația se schimbă în funcție de acțiunea factorilor externi, de exemplu, temperatura. Când banda de valență este complet umplută cu electroni, substanța este un izolator. Acesta este un semiconductor la o temperatură de -273 grade C (temperatura zero Kelvin). Există două procese concurente în semiconductori: combinația (recombinarea) de electroni și găuri și generarea lor datorită excitației termice. Conductivitatea electrică a semiconductoarelor este determinată de relația dintre aceste procese.

Curentul electric depinde de cantitatea de sarcini transferate și de viteza acestui transfer. La metale, unde conductivitatea este electronică, rata de transfer este scăzută. Această viteză se numește mobilitate. Mobilitatea sarcinilor (într-o gaură) în semiconductori este mult mai mare decât în \u200b\u200bmetale (conductori). Prin urmare, chiar și cu un număr relativ mic de purtători de sarcină, conductivitatea lor poate fi mai semnificativă.

Semiconductorii se pot forma într-un alt mod. Atomii altor elemente, ale căror niveluri de energie sunt situate în zona interzisă, pot fi introduse în substanță. Acești atomi contribuiți sunt impurități. Deci, puteți obține o substanță - un semiconductor cu conductivitate de impuritate. Conductorii de impuritate sunt folosiți pe scară largă ca traductori ai informațiilor primare, deoarece conductivitatea lor depinde de mulți factori externi (temperatura, intensitatea și frecvența radiației penetrante).

În corpul uman, există substanțe care au și conductivitate la impurități. Unele substanțe de impuritate, atunci când sunt introduse în rețeaua cristalină, furnizează electroni benzii de conducere. Prin urmare, ei sunt numiți donatori. Alte impurități captează electronii din banda de valență, adică formează găuri. Se numesc acceptori.

S-a stabilit acum că materia vie conține atomi și molecule, atât donatori, cât și acceptori. Dar materia vie are și proprietăți pe care semiconductorii organici și anorganici nu le au. Această proprietate are valori foarte mici ale energiei de legare. Deci, pentru moleculele biologice gigantice, energia de legare este de doar câțiva electroni volți, în timp ce energia de legare din soluții sau cristale lichide este în intervalul 20-30 eV.

Această proprietate este foarte importantă, deoarece permite o sensibilitate ridicată. Conducerea este realizată de electroni, care se transferă de la o moleculă la alta datorită efectului de tunelare. Proteinele și alte obiecte biologice au o mobilitate foarte mare a purtătorilor de sarcină. În sistemul legăturilor carbon-oxigen și hidrogen-azot, un electron (excitat), datorită efectului de tunelare, se deplasează în întregul sistem al unei molecule proteice. Deoarece mobilitatea unor astfel de electroni este foarte mare, aceasta asigură o conductivitate ridicată a sistemului proteic.

Într-un organism viu, se realizează și conductivitatea ionică. Formarea și separarea ionilor în materia vie este facilitată de prezența apei în sistemul proteic. De aceasta depinde constanta dielectrică a sistemului proteic. În acest caz, purtătorii de sarcină sunt ioni de hidrogen - protoni. Numai într-un organism viu toate tipurile de conducție (electronică, orificială, ionică) sunt realizate simultan. Relația dintre diferitele conductivități se schimbă în funcție de cantitatea de apă din sistemul proteic. Cu cât este mai puțină apă, cu atât conductivitatea ionică este mai mică. Dacă proteinele sunt uscate (nu există apă în ele), atunci electronii efectuează conducerea.

În general, efectul apei nu este doar faptul că este o sursă de ioni de hidrogen (protoni) și astfel permite conducerea ionică. Apa joacă un rol mai complex în schimbarea conductivității totale. Faptul este că apa este o impuritate a donatorilor. Furnizează electroni (fiecare atom de hidrogen izbucnește într-un nucleu, adică un proton și un electron care orbitează). Ca urmare, electronii umple găurile, astfel încât conductivitatea găurii scade. Scade de un milion de ori. Mai târziu, acești electroni sunt transferați la proteine, iar poziția este restabilită, dar nu complet. Conductivitatea totală după aceasta rămâne încă de 10 ori mai mică decât înainte de adăugarea de apă.

Este posibil să adăugați nu numai un donator (apă) la sistemele proteice, ci și un acceptor, ceea ce ar duce la o creștere a numărului de găuri. S-a stabilit că un astfel de acceptor este, în special, cloranil, o substanță care conține clor. Ca urmare, conductivitatea găurii crește atât de mult, încât conductivitatea totală a sistemului proteic crește de un milion de ori.

Acizii nucleici joacă, de asemenea, un rol important în organismul viu. În ciuda faptului că structura lor, legăturile de hidrogen etc. diferă de cele din sistemele biologice, există substanțe (nonbiologice) cu proprietăți electrofizice fundamental similare. În special, o astfel de substanță este grafit. Energia lor de legare, la fel ca cea a proteinelor, este scăzută, iar conductivitatea lor specifică este mare, deși cu mai multe ordine de mărime mai mică decât cea a proteinelor. Mobilitatea purtătorilor de electroni, de care depinde conductivitatea, este mai mică în aminoacizi decât în \u200b\u200bproteine. Dar, în general, proprietățile electrofizice ale aminoacizilor sunt în principiu aceleași cu proprietățile proteinelor.

Dar aminoacizii dintr-un organism viu au și proprietăți pe care proteinele nu le au. Acestea sunt proprietăți foarte importante. Datorită lor, influențele mecanice din ele sunt transformate în electricitate. Această proprietate a materiei în fizică se numește piezoelectrică. În acizii nucleici ai unui organism viu, acțiunea termică duce și la formarea de electricitate (termoelectricitate). Ambele proprietăți ale aminoacizilor sunt determinate de prezența apei în ele. Este clar că aceste proprietăți se schimbă în funcție de cantitatea de apă. Utilizarea acestor proprietăți în organizarea și funcționarea unui organism viu este evidentă. Deci, acțiunea tijelor retiniene optice se bazează pe dependența conductivității de iluminare (fotoconductivitate). Dar moleculele organismelor vii au și conductivitate electronică, precum metalele.

Proprietățile electrofizice ale sistemelor de proteine \u200b\u200bși ale moleculelor de acid nucleic se manifestă numai în dinamică, doar într-un organism viu. Odată cu apariția morții, activitatea electrofizică dispare foarte repede. Acest lucru se întâmplă deoarece mișcarea purtătorilor de sarcină (ioni și electroni etc.) s-a oprit. Nu există nicio îndoială că tocmai în proprietățile electrofizice ale materiei vii se află posibilitatea de a fi în viață. Despre acest lucru Szent-Györgyi a scris: „Sunt profund convins că nu vom putea niciodată să înțelegem esența vieții dacă ne restrângem la nivelul molecular. La urma urmei, un atom este un sistem de electroni, stabilizat de nucleu, iar moleculele nu sunt altceva decât atomi ținuți împreună de electronii de valență. , adică comunicații electronice. "

Dintr-o comparație a proprietăților electrofizice ale sistemelor proteice și aminoacizilor cu semiconductori, se poate crea impresia că proprietățile electrofizice ale ambelor sunt aceleași. Acest lucru nu este în întregime adevărat. Deși sistemele proteice ale unui organism viu au conductivitate electronică, orificială și ionică, ele sunt conectate între ele mai complex decât în \u200b\u200bsemiconductorii anorganici și organici. Acolo, aceste conductivități sunt pur și simplu adăugate și se obține conductivitatea finală totală. În sistemele vii, o astfel de adăugare aritmetică a conductivităților este inacceptabilă. Aici este necesar să nu se utilizeze aritmetica (unde 1 + 1 \u003d 2), ci algebra numerelor complexe. Mai mult, 1 + 1 nu este egal cu 2. Nu este nimic ciudat în asta. Acest lucru sugerează că aceste conductivități nu sunt independente una de cealaltă. Schimbările lor reciproce sunt însoțite de procese care schimbă conductivitatea totală conform unei legi mai complexe (dar nu în mod arbitrar!). Prin urmare, vorbind despre conductivitatea electronică (sau alta) a sistemelor proteice, se adaugă cuvântul „specific”. Adică, există conductivitate electronică (și de altă natură), care este caracteristică numai ființelor vii. Procesele care determină proprietățile electrofizice ale ființelor vii sunt foarte complexe. Concomitent cu mișcarea sarcinilor electrice (electroni, ioni, găuri), care determină conductivitatea electrică, câmpurile electromagnetice acționează unul asupra celuilalt. Particulele elementare au momente magnetice, adică sunt magneți. Deoarece acești magneți interacționează între ei (și sunt obligați să facă acest lucru), ca urmare a acestui impact, se stabilește o anumită orientare a acestor particule. Moleculele și atomii își schimbă continuu starea - efectuează tranziții continue și asemănătoare salturilor (de la o stare electrică la alta). Primind energie suplimentară, ei sunt excitați. Când sunt eliberați de ea, trec în starea principală de energie. Aceste tranziții afectează mobilitatea purtătorilor de sarcină într-un organism viu. Astfel, acțiunea câmpurilor electromagnetice schimbă mișcarea electronilor, a ionilor și a altor purtători de sarcină. Cu ajutorul acestor purtători de încărcare, informațiile sunt transmise în sistemul nervos central. Semnalele din sistemul nervos central care asigură funcționarea întregului organism ca întreg sunt impulsuri electrice. Dar se răspândesc mult mai încet decât în \u200b\u200bsistemele tehnice. Acest lucru se datorează complexității întregului complex de procese care afectează mișcarea purtătorilor de sarcină, mobilitatea acestora și, prin urmare, viteza de propagare a impulsurilor electrice. Organismul răspunde cu o acțiune la un anumit impact extern numai după ce a primit informații despre acest impact. Răspunsul corpului este foarte lent, deoarece semnalele despre influențele externe se propagă lent. Astfel, rata reacțiilor de apărare a unui organism viu depinde de proprietățile electrofizice ale unei substanțe vii. Dacă câmpurile electrice și electromagnetice acționează din exterior, atunci această reacție încetinește și mai mult. Acest lucru a fost stabilit atât în \u200b\u200bexperimentele de laborator, cât și în studiul influenței câmpurilor electromagnetice în timpul furtunilor magnetice asupra sistemelor vii, inclusiv a oamenilor. Apropo, dacă reacția unui organism viu la o influență externă ar fi de multe ori mai rapidă, atunci o persoană ar putea să se apere de multe influențe din care acum moare. Intoxicația este un exemplu. Dacă organismul ar putea răspunde imediat la ingestia de otravă în organism, atunci ar putea lua măsuri pentru neutralizarea acesteia. Într-o situație reală, acest lucru nu se întâmplă și corpul moare chiar și cu cantități foarte mici de otravă introduse în el.

Desigur, astăzi nu cunoaștem încă toate proprietățile conductivității electrice complexe a materiei vii. Dar este clar că acele proprietăți fundamental diferite care sunt inerente numai ființelor vii depind de ele. În primul rând, acționând asupra conductivității electrice complexe a abdomenului se realizează influența radiației electromagnetice de origine artificială și naturală. Pentru a aprofunda înțelegerea bioenergiei, este necesar să o concretizăm. Pentru a dezvălui esența fenomenelor electrice într-un organism viu, este necesar să înțelegem semnificația potențialului unui sistem biologic, un biopotențial. În fizică, conceptul de potențial are următorul sens.

Potențialul este o oportunitate. În acest caz, este o oportunitate energetică. Pentru a smulge un electron orbital dintr-un atom de hidrogen, este necesar să depășim forțele care îl țin în atom, adică este necesar să ai capacitatea energetică de a efectua această lucrare. Energia în procesele atomice și nucleare, precum și în studiul particulelor elementare și a proceselor la care participă, se măsoară în unități speciale - electroni volți. Dacă aplicați o diferență de potențial de 1 volt, atunci un electron într-un astfel de câmp electric capătă o energie egală cu un electron-volt (1 eV). Cantitatea acestei energii este foarte mică la scară tehnică. Este doar 1,6 x 1019 J (jouli).

Energia cheltuită pentru separarea unui electron de nucleul unui atom se numește potențial de ionizare, deoarece procesul de separare în sine se numește ionizare. Apropo, pentru hidrogen este de 13 eV. Pentru atomii fiecărui element, acesta are propriul său sens. Unii atomi sunt ușor de ionizat, alții nu sunt foarte ușori și alții sunt foarte dificili. Acest lucru necesită mari capacități energetice, deoarece potențialul lor de ionizare este mare (electronii sunt reținuți mai puternic în interiorul atomului).

Pentru a ioniza atomii și moleculele materiei vii, trebuie aplicată mult mai puțină energie decât atunci când acționează asupra materiei nevii. În substanțele vii, așa cum am menționat deja, energia de legare din molecule este unități și chiar sutimi de electroni volți. În moleculele și atomii neînsuflețiți, această energie se află în intervalul a câteva zeci de electroni volți (30-50). Cu toate acestea, în principiu, acest proces în ambele cazuri are aceeași bază fizică. Este foarte dificil să se măsoare potențialele de ionizare din moleculele biologice datorită micității valorilor minime ale energiei electronice în acest caz. Prin urmare, este mai bine să le caracterizăm nu prin valori absolute (electron-volți), ci prin valori relative. Potențialul de ionizare al unei molecule de apă poate fi luat ca o unitate de măsură a potențialului de ionizare în moleculele sistemelor vii. Acest lucru este cu atât mai justificat cu cât apa este energia principală a unui organism viu. Aceasta este baza vieții unui sistem biologic. Este important să înțelegem că aici nu vorbim despre nicio apă, ci despre apa conținută în sistemele biologice. Luând ca unitate potențialul de ionizare al apei dintr-o substanță vie, este posibil să se determine potențialele de ionizare ale tuturor celorlalți compuși biologici din aceste unități. Există încă o subtilitate aici. Atomul de hidrogen are un singur electron orbital. Prin urmare, potențialul său de ionizare este egal cu o valoare energetică. Dacă un atom și o moleculă sunt mai complexi, atunci electronii lor orbitali sunt în sensul posibilității separării lor în condiții inegale. Cel mai simplu mod de a se detașa de nucleu sunt acei electroni care au cele mai mici energii de legare cu nucleul, adică, care sunt situate pe cochilii de electroni cei mai exteriori. Prin urmare, vorbind despre potențialele de ionizare ale sistemelor biologice complexe, ne referim la acei electroni care sunt cel mai ușor smulși, pentru care energia de legare este minimă.

În sistemele biologice, ca urmare a unei anumite distribuții a sarcinilor electrice (polarizarea lor), există câmpuri electrice, deoarece forțele electrice (forțele Coulomb) de repulsie și atracție acționează între sarcinile electrice, în funcție de faptul că aceste sarcini sunt aceleași sau, respectiv, diferite. Caracteristica energetică a unui câmp electric este diferența de potențial între diferite puncte ale acestui câmp. Diferența de potențial este determinată de câmpul electric, care, la rândul său, este determinat de distribuția particulelor încărcate. Distribuția particulelor încărcate este determinată de interacțiunea dintre ele. Diferența de potențial în sistemele biologice (biopotențiale) poate fi în unități de milivolți. Valoarea biopotențialelor este un indicator neechivoc al stării biosistemului sau a părților sale. Se schimbă dacă corpul se află într-o stare patologică. În acest caz, reacțiile unui organism viu la factorii de mediu se schimbă. Apar reacții care dăunează organismului, funcționării și structurii acestuia.

Proprietățile electrofizice ale compușilor biologici determină, de asemenea, viteza de reacție a unui organism viu în ansamblu și a analizatorilor săi individuali la acțiunea factorilor externi. Viteza de procesare a informației în organism depinde și de aceste proprietăți. Este evaluat prin cantitatea de activitate electrică. Fără mișcarea purtătorilor de sarcină, toate aceste funcții ale corpului ar fi imposibile. Astfel, fenomenele bioenergetice la nivelul particulelor elementare stau la baza principalelor funcții ale unui organism viu, fără aceste funcții viața este imposibilă. Procesele energetice din celule (conversia energiei și procesele metabolice biochimice complexe) sunt posibile numai datorită faptului că particulele încărcate cu lumină - electroni - participă la aceste procese.

Biopotențialele sunt strâns legate de activitatea electrică a acestui organ. Astfel, activitatea electrică a creierului se caracterizează prin densitatea spectrală a biopotențialelor și impulsurile de tensiune de diferite frecvențe. S-a constatat că următoarele bioritmuri ale creierului (în hertz) sunt caracteristice unei persoane: ritm delta (0,5-3); ritm theta (4-7), ritm alfa (8-13), ritm beta (14-35) și ritm gamma (36-55). Există, deși neregulat, unele ritmuri cu o frecvență mai mare. Amplitudinea impulsurilor electrice ale creierului uman atinge o valoare semnificativă - până la 500 μV.

Oricine este familiarizat cu electronica știe că nu numai rata de repetare a impulsurilor și amplitudinea lor sunt importante la transmiterea informațiilor și prelucrarea acestora, ci și la forma impulsurilor.

Cum se formează aceste impulsuri? Caracteristicile lor indică faptul că nu pot fi create prin modificări ale conductivității ionice. În acest caz, procesele se dezvoltă mai lent, adică sunt mai inerțiale. Aceste impulsuri pot fi formate numai prin mișcarea electronilor, a căror masă (și, prin urmare, inerția) este mult mai mică.

Rolul formei impulsurilor electrice poate fi înțeles prin exemplul eficacității defibrilării inimii (revenirea la funcționarea normală a inimii în cazul opririi acesteia prin expunerea la impulsuri electrice). S-a dovedit că eficiența restabilirii activității inimii depinde de forma impulsului tensiunii electrice furnizate. Densitatea sa spectrală este de asemenea importantă. Doar cu o anumită formă de impulsuri, se restabilește mișcarea normală a purtătorilor de sarcină într-un organism viu, adică se restabilește conductivitatea electrică obișnuită, la care funcționarea normală a organismului (inimii) este posibilă.

În această metodă, electrozii sunt aplicați pe corpul persoanei în zona pieptului. Dar impulsurile electrice acționează în acest caz nu numai direct asupra mușchiului inimii, ci și asupra sistemului nervos central. Aparent, a doua cale este cea mai eficientă, deoarece capacitățile sistemului nervos central de a influența toate organele (inclusiv inima) sunt cele mai largi. Comenzile către toate organele vin cel mai rapid prin sistemul nervos central, deoarece conductivitatea sa electrică (și, prin urmare, viteza de propagare a informațiilor) este mult mai mare decât conductivitatea electrică a țesuturilor musculare și a sistemului circulator. Astfel, revenirea la viață a corpului uman are loc dacă este posibilă restabilirea proprietăților electrofizice ale materiei vii, sau mai degrabă mișcările specifice ale sarcinilor electrice cu acele trăsături inerente sistemelor vii.

Proprietățile electrofizice ale unui organism viu sunt de o importanță decisivă pentru viața și funcționarea unui organism viu. Acest lucru este dovedit de următoarele fapte.

S-a stabilit că dacă factorii iritanți acționează brusc asupra unei persoane, atunci rezistența corpului uman la curentul electric (cu cât este mai mare rezistența, cu atât conductivitatea electrică este mai mică) se schimbă brusc. Este fundamental important ca influențele externe neașteptate să aibă o natură fizică diferită. Poate fi o lumină strălucitoare și atingere cu un obiect fierbinte și mesajul către o persoană cu informații importante neașteptate pentru el. În toate cazurile, rezultatul este același - conductivitatea electrică a corpului uman crește. Schimbarea conductivității electrice în timp depinde atât de factorul extern care acționează în sine, cât și de puterea acestuia. Dar, în toate cazurile, creșterea conductivității electrice are loc foarte repede, iar restabilirea acesteia la valorile normale este mult mai lentă. O schimbare rapidă a conductivității electrice poate apărea numai datorită electronicii (una sau alta), care este cea mai puțin inerțială.

Luați, de exemplu, șocul electric asupra unui organism viu. Consecințele acestei leziuni depind nu atât de amploarea curentului, cât de starea sistemului nervos uman în acel moment. Moartea sub influența stresului electric extern are loc atunci când conductivitatea electrică a sistemului nervos central este perturbată. Curentul care trece prin corpul uman distruge conexiunile structurii electronice a sistemului nervos. Dar energiile acestor legături sunt foarte mici. Prin urmare, este posibil să le spargeți chiar și la tensiuni și curenți foarte mici de la surse de tensiune externe. Dacă, sub influența acestor curenți, mișcarea purtătorilor de sarcină în celulele creierului (în celulele sistemului nervos periferic și central și conexiunile lor) este perturbată, atunci există o încetare completă sau parțială a alimentării cu oxigen a celulelor.

Modificările distructive ale conductivității electrice a sistemului nervos central și, în general, ale caracteristicilor electrofizice ale organismului apar sub influența substanțelor toxice. Aparent, medicina în viitor va trata o persoană pentru diferite afecțiuni, în primul rând prin restabilirea proprietăților electrofizice ale sistemului nervos central.

Desigur, această întrebare este foarte dificilă. S-a stabilit deja că conductivitatea electrică a diferitelor organisme vii și a diferitelor sisteme dintr-un organism viu este diferită. Organele și sistemele corpului, care trebuie să răspundă la stimuli externi cel mai rapid pentru a asigura supraviețuirea, au cea mai mică conductivitate inerțială - electron și orificiu de electroni.

Acum să ne uităm la sistemul energetic al corpului.

Energia pătrunde în corp din exterior, ceea ce îi asigură funcționarea ca întreg, precum și toate părțile sale constitutive. Încărcările energetice pot avea semne atât pozitive, cât și negative. Trebuie avut în vedere faptul că nu vorbim despre sarcini electrice. Într-un corp sănătos, există un echilibru de elemente energetice pozitive și negative. Aceasta înseamnă un echilibru între procesele de excitație și inhibiție (elementele energetice ale unui semn excită activitatea organului, iar semnul opus - inhibă-l). Când echilibrul dintre fluxurile de energie pozitivă și negativă este perturbat, organismul (sau organul său separat) intră într-o stare de boală, deoarece echilibrul proceselor de excitație și inhibare este perturbat. În acest caz, unele boli sunt cauzate de excitarea excesivă a funcțiilor (excesul de sindrom), în timp ce altele sunt cauzate de opresiunea lor (sindromul de deficiență). Pentru a vindeca corpul, este necesar să se restabilească echilibrul (echilibrul) tipurilor de energie pozitive și negative din el. Acest lucru poate fi realizat prin expunerea punctelor biologic active ale pielii cu un ac.

Energia din aer intră în diferite organe și sisteme ale corpului printr-un anumit sistem de conducere a energiei. Fiecare organ are propriile sale canale pentru fluxul acestei energii. Este adevărat, în acest caz, fiecare organ trebuie să fie înțeles nu îngust din punct de vedere anatomic, ci mai larg, pornind de la funcțiile sale. Deci, în „inima” organului este necesar să se includă întregul sistem, care asigură atât toate funcțiile circulației sângelui, cât și unele elemente ale activității mentale umane. Împreună cu sistemul urinar și excreția urinară, toate glandele endocrine sunt incluse în organul „renal”. Organul „plămânilor” include și pielea. Organul „ficat” include nu numai sistemul pentru asigurarea proceselor metabolice, ci și reglarea acestora de către sistemele nervoase centrale și autonome. Sistemul care asigură toate procesele de percepție și procesare a alimentelor din organism este asociat cu „splina”.

Astfel, pentru a înțelege munca corpului, este mai corect să luăm în considerare nu organe anatomice înguste, ci anumite sisteme funcționale. Organul în sine nu este important, ci funcția sa. Este important să știți cum să configurați această caracteristică dacă este defectă. Fiecare astfel de sistem funcțional (organ) primește energie din aer (din spațiu) prin anumite canale de mișcare a energiei pe suprafața pielii. Aceste canale se numesc meridiane. Fiecare organ consumă energie, care curge printr-un meridian specific. Meridianele sunt principalele canale, autostrăzi prin care energia din exterior pătrunde în organul dat (în sensul larg al cuvântului descris mai sus). Alături de acestea, există și modalități mai puțin importante de furnizare a energiei. La rândul lor, ele se ramifică, astfel încât întreaga piele este acoperită cu o rețea a acestor canale.

Întreaga cale de-a lungul căreia energia curge din aer către organ este împărțită în două etape. În prima etapă, este capturat. Această parte a meridianului este situată pe brațe și picioare. Prin următoarea parte a meridianului, energia este transportată către acest organ sau sistem corporal.

Este important să înțelegem că captarea energiei din aer (care este efectuată de sistemul cutanat al brațelor și picioarelor) este mai eficientă dacă există o musculatură activă sub piele. Aceasta înseamnă că cantitatea de energie primită de corp din aer este influențată de intensitatea radiației energetice de la mușchii de sub piele. Energia necesară organului este concentrată pe piele, deoarece procesele de excitație și inhibare din acest organ atrag elemente de energie din exterior (respectiv de semne diferite). Deci, ca urmare a activității interne a corpului, particulele de energie necesară sunt concentrate pe piele. Acest lucru se reflectă în numele meridianelor (canalelor de energie) de către specialiști: se spune - meridianul brațului și plămânilor, meridianul picioarelor și rinichilor etc. Prin unele meridiane, energia excitației ajunge la organ, iar de-a lungul celuilalt - energia semnului opus - adică inhibiția.

Meridianele „lucrează” nu independent unul de celălalt, ci într-o manieră foarte consistentă. Organele funcționează în mod coordonat (într-un corp sănătos). În același timp, toate canalele (meridianele) și, prin urmare, organele, alcătuiesc un singur sistem coordonat prin care energia trece în corp. Toate organele și sistemele din corp funcționează într-un anumit ritm. Mai exact, există multe ritmuri. Medicina europeană a ajuns deja la acest lucru. Și conform învățăturii despre acupunctură, rezultă că energia prin corp ar trebui să treacă ritmic, cu o perioadă de 24 de ore. Aceasta este perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale.

Energia trece secvențial toate liniile de energie din corp. Prin urmare, fiecare organ (meridian) are rândul său în timpul său din zi. În acest moment, cel mai bine este să acționați asupra acestui organ și să-l tratați. Pentru sistemul hepatic, acest moment al zilei este de la unu la trei dimineața, pentru sistemul respirator - de la trei la cinci dimineața, pentru stomac - de la șapte la nouă dimineața, pentru inimă - de la unsprezece la treisprezece ore etc.

Deoarece toate canalele energetice (meridianele) sunt conectate într-un singur sistem, adică sunt un fel de vase comunicante, atunci orice organ poate fi influențat nu numai prin „propriul” său meridian, ci și prin meridianele altor organe. Deci, puteți acționa interesant sau deprimant. Ficatul poate fi influențat de meridianul renal. Un astfel de efect va fi incitant. Dar dacă acționați asupra splinei din partea ficatului (prin meridianul său), atunci activitatea splinei va fi inhibată. Acționând asupra ficatului din partea plămânilor, îi vom inhiba activitatea. Impactul asupra inimii din ficat duce la entuziasmul muncii sale. Această interacțiune este utilizată de specialiști în practica tratamentului. Deci, nu este necesar să se afecteze sistemul pulmonar între trei și cinci dimineața. Același efect poate fi efectuat prin punctele meridianului inimii la un moment convenabil de la unsprezece la treisprezece ore. Etc.

Fiecare canal de energie nu este uniform. Pe acesta se află puncte active fiziologice. Pot fi de la 9 la 68 pe un meridian dat. În total sunt 12 meridiane. Pe fiecare dintre ele, experții fac distincție între așa-numitele puncte active standard. Au funcții specifice. Există 6 astfel de puncte pe fiecare meridian.

Dintre cele de mai sus, pentru problema pe care o descriem, cel mai important lucru este că organismul și spațiul sunt un singur sistem. Un organism viu primește energie direct din spațiu, adică există un schimb de energie direct între organism și mediu. Pentru cei mai mulți, acest lucru va părea neobișnuit, din moment ce suntem aduși la ideea că energia din organism provine din descompunerea substanțelor (alimente). De fapt, există și o influență directă a energiei spațiului asupra energiei organismului.

Este important să fii atent la o altă concluzie din cele de mai sus. Funcționarea tuturor organelor și sistemelor corpului nu este doar interconectată (ceea ce este natural și fără îndoială), dar este controlată și de un fel de energie (mai bine spus, informațională și energetică) a serviciului corpului. Oferă toate reglementările din corp. Am adăugat cuvântul - „informațional”, deoarece fără informații, primirea, analiza, procesarea și transmiterea acesteia, nimic și nimeni nu poate fi controlat. Prin urmare, acest serviciu, asociat cu fluxul de energie din spațiu în corp și în corpul însuși, este informațional. Dacă acest serviciu este încălcat dintr-un anumit motiv (de exemplu, starea mediului împiedică fluxul de energie din exterior), atunci derularea proceselor de reglementare în sistemele corpului este, de asemenea, întreruptă. Acest lucru poate deveni baza unei încălcări a bunei funcționări a corpului, adică a cauzei bolii. Corectați această încălcare, o puteți elimina printr-o acupunctură adecvată, după cum sa menționat deja.

Fluxul de energie din spațiu în corp nu poate fi arbitrar, nereglementat. Corpul trebuie să primească câtă energie este necesară pentru buna sa funcționare. Această cantitate depinde de munca efectuată (fizică și mentală), de stresul psiho-emoțional etc. etc. Prin urmare, este firesc ca organismul să aibă regulatori care, pe baza unei analize a stării corpului și a nevoilor sale de energie, ar regla fluxul de energie în el din spațiul cosmic.

Corpul uman este un sistem electromagnetic. Aproape toate funcțiile sale principale sunt asociate cu electricitatea și magnetismul. Cu ajutorul potențialelor electrice, intrarea și ieșirea din fiecare celulă sunt reglementate. Sarcinile electrice asigură transportul oxigenului în sânge. Sistemul nervos este un fel de circuit electric complex. Au fost măsurate câmpurile electrice ale tuturor organelor, a căror natură se modifică în funcție de funcționarea organismului, starea și sarcina acestuia. Canalele de energie - meridianele - sunt determinate de faptul că de-a lungul pielii conductivitatea electrică este mai mare. Pielea umană este ceva asemănător unei plăci cu circuite imprimate a unui receptor de televiziune sau radio: are o rețea complexă de canale care conduc bine curentul electric. Am văzut deja că fluxul de energie din spațiu în corp este, de asemenea, reglementat de sistemul electric.

| |

Cum se mișcă o persoană? Ce este metabolismul energetic? De unde vine energia pentru corp? Cat va dura? Ce fel de activitate fizică, ce energie este consumată? După cum puteți vedea, există multe întrebări. Dar mai ales apar atunci când începeți să studiați acest subiect. Voi încerca să fac viața mai ușoară pentru cei mai curioși și să economisesc timp. Merge…

Metabolismul energetic este un ansamblu de reacții pentru descompunerea substanțelor organice, însoțite de eliberarea de energie.

Pentru a asigura mișcarea (filamente de actină și miozină în mușchi), mușchiul necesită trifosfat de adenozină (ATP). Când legăturile chimice dintre fosfați sunt rupte, se eliberează energie, care este utilizată de celulă. În acest caz, ATP intră într-o stare cu mai puțină energie în adenozină difosfat (ADP) și fosfor anorganic (P)

Dacă mușchiul funcționează, atunci ATP este împărțit în mod constant în ADP și fosfor anorganic, eliberând în același timp Energie (aproximativ 40-60 kJ / mol). Pentru munca pe termen lung, este necesar să restaurați ATP la fel de repede pe cât această substanță este utilizată de celulă.

Sursele de energie utilizate pentru munca pe termen scurt, pe termen scurt și pe termen lung sunt diferite. Generarea de energie poate fi realizată atât prin metode anaerobe (fără oxigen), cât și prin metode aerobe (oxidative). Ce calități dezvoltă un sportiv antrenându-se în zona aerobă sau anaerobă, am scris în articolul „“.

Există trei sisteme energetice care asigură munca fizică a unei persoane:

1. Alactic sau fosfgenic (anaerob). Este asociat cu procesele de resinteză a ATP, în principal datorită compusului cu fosfat de mare energie - Creatina fosfat (CrP).
2. Glicolitic (anaerob). Oferă resinteza ATP și KrF datorită reacțiilor de scindare anaerobă a glicogenului și / sau glucozei la acidul lactic (lactat).
3. Aerob (oxidativ). Capacitatea de a efectua munca datorită oxidării carbohidraților, grăsimilor, proteinelor, crescând în același timp livrarea și utilizarea oxigenului în mușchii de lucru.

Surse de energie pentru munca pe termen scurt.

Molecula de ATP (adenozină trifosfat) oferă mușchiului o energie rapidă. Această energie este suficientă timp de 1-3 secunde. Această sursă este utilizată pentru muncă instantanee, efort maxim.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + Energie

În organism, ATP este una dintre cele mai frecvent reînnoite substanțe; astfel, la om, durata de viață a unei molecule de ATP este mai mică de 1 min. În timpul zilei, o moleculă de ATP trece în medie de 2000-3000 de cicluri de resinteză (corpul uman sintetizează aproximativ 40 kg de ATP pe zi, dar conține aproximativ 250 g la un moment dat), adică practic nu există aport de ATP în organism și pentru o viață normală este necesar să se sintetizeze constant noi molecule de ATP.

ATP este completat de CrP (Creatina fosfat), care este a doua moleculă de fosfat de mare energie din mușchi. KrF donează o moleculă de fosfat unei molecule ADP pentru formarea ATP, permițând astfel mușchiului să lucreze o anumită perioadă de timp.

Arată așa:

ADP + CrF ⇒ ATP + Cr

Stocul de KrF este suficient pentru până la 9 secunde. muncă. În acest caz, puterea de vârf cade pe 5-6 secunde. Sprinterii profesioniști încearcă să crească și mai mult acest rezervor (stoc KrF) antrenând până la 15 secunde.

Atât în \u200b\u200bprimul caz, cât și în al doilea, procesul de formare a ATP are loc într-un mod anaerob, fără participarea oxigenului. Resinteza ATP datorată KrF se realizează aproape instantaneu. Acest sistem are cea mai mare putere în comparație cu glicolitic și aerob și oferă o muncă de natură „explozivă” cu puterea și viteza maximă a contracțiilor musculare. Așa arată metabolismul energetic în timpul lucrului pe termen scurt, cu alte cuvinte, așa funcționează sistemul de alimentare cu energie alactat al corpului.

Surse de energie pentru munca scurtă.

De unde vine energia pentru corp cu o scurtă muncă? În acest caz, sursa este un carbohidrat animal care se găsește în mușchii și ficatul uman - glicogen. Se numește procesul prin care glicogenul promovează resinteza ATP și eliberarea de energie Glicoliza anaerobă(Sistem de alimentare cu energie glicolitică).

Glicoliza Este un proces de oxidare a glucozei, în care se formează două molecule de acid piruvic (piruvat) dintr-o moleculă de glucoză. Metabolizarea suplimentară a acidului piruvic este posibilă în două moduri - aerob și anaerob.

Cu muncă aerobă acidul piruvic (piruvatul) este implicat în metabolism și în multe reacții biochimice din organism. Este transformată în acetil coenzima A, care participă la ciclul Krebs asigurând respirația în celulă. În eucariote (celule ale organismelor vii care conțin un nucleu, adică în celulele umane și animale), ciclul Krebs rulează în interiorul mitocondriilor (MC, aceasta este stația de energie a celulei).

Ciclul Krebs (ciclul acidului tricarboxilic) - un stadiu cheie în respirația tuturor celulelor care utilizează oxigen, este centrul de intersecție al multor căi metabolice din corp. Pe lângă rolul energetic, ciclul Krebs are o funcție plastică esențială. Participând la procesele biochimice, ajută la sintetizarea unor compuși celulari atât de importanți precum aminoacizii, carbohidrații, acizii grași etc.

Dacă nu există suficient oxigen, adică munca se desfășoară în mod anaerob, apoi acidul piruvic din organism suferă o degradare anaerobă pentru a forma acid lactic (lactat)

Sistemul anaerob glicolitic este foarte puternic. Acest proces începe aproape de la începutul lucrului și ajunge la putere în 15-20 de secunde. munca de intensitate extremă, iar această putere nu poate fi menținută mai mult de 3 - 6 minute. Pentru începătorii care încep doar să joace sport, puterea este cu greu suficientă timp de 1 minut.

Substraturile energetice pentru furnizarea de energie mușchilor sunt glucidele - glicogen și glucoză. În total, stocul de glicogen din corpul uman este de 1-1,5 ore de muncă.

După cum sa menționat mai sus, ca rezultat al puterii și duratei ridicate a muncii anaerobe glicolitice, se formează o cantitate semnificativă de lactat (acid lactic) în mușchi.

Glicogen ⇒ ATP + Acid lactic

Lactatul din mușchi intră în sânge și se leagă de sistemele tampon ale sângelui pentru a păstra mediul intern al corpului. Dacă nivelul de lactat din sânge crește, atunci sistemele tampon la un moment dat nu pot face față, ceea ce va provoca o deplasare a echilibrului acido-bazic către partea acidă. Când se acidifică, sângele devine gros și celulele corpului nu pot primi oxigenul și nutriția necesare. Ca rezultat, acest lucru determină inhibarea enzimelor cheie ale glicolizei anaerobe, până la o inhibare completă a activității lor. Rata glicolizei în sine, procesul anaerob alactat și puterea muncii scad.

Durata muncii în modul anaerob depinde de nivelul concentrației de lactat din sânge și de gradul de rezistență musculară și sanguină la schimbările de acid.

Capacitatea de tamponare a sângelui - capacitatea sângelui de a neutraliza lactatul. Cu cât o persoană este mai instruită, cu atât are mai multă capacitate tampon.

Surse de energie pentru funcționare continuă.

Sursele de energie pentru corpul uman în timpul unei activități aerobice prelungite necesare formării ATP sunt glicogenul muscular, glicemia, acizii grași și grăsimea intramusculară. Acest proces este declanșat de o muncă aerobă prelungită. De exemplu, arderea grăsimilor (oxidarea grăsimilor) la alergătorii începători începe după 40 de minute de alergare în a doua zonă a ritmului cardiac (HRZ). La sportivi, procesul de oxidare începe deja la 15-20 de minute de alergare. Grăsimea din corpul uman este suficientă pentru 10-12 ore de muncă aerobă continuă.

Când sunt expuși la oxigen, moleculele de glicogen, glucoză, grăsimi sunt descompuse prin sintetizarea ATP cu eliberarea de dioxid de carbon și apă. Majoritatea reacțiilor au loc în mitocondriile celulei.

Glicogen + Oxigen ⇒ ATP + Dioxid de carbon + Apă

Formarea ATP utilizând acest mecanism este mai lentă decât cu ajutorul surselor de energie utilizate pentru munca pe termen scurt și pe termen scurt. Durează 2 până la 4 minute până când cererea celulei de ATP este pe deplin satisfăcută de acest proces aerob. Această întârziere este cauzată de timpul necesar inimii pentru a începe să crească aportul de sânge oxigenat către mușchi la rata necesară pentru a îndeplini cerințele ATP ale mușchiului.

Grăsime + Oxigen ⇒ ATP + Dioxid de carbon + Apă

Planta de oxidare a grăsimilor corporale este cea mai consumatoare de energie. Deoarece în timpul oxidării glucidelor, 38 de molecule de ATP sunt produse din 1 moleculă de glucoză. Și în timpul oxidării unei molecule de grăsime - 130 de molecule de ATP. Dar se întâmplă mult mai încet. În plus, este necesar mai mult oxigen pentru a produce ATP prin oxidarea grăsimilor decât oxidarea carbohidraților. O altă caracteristică a fabricii oxidative, aerobe, este că crește impuls treptat, pe măsură ce crește livrarea oxigenului și crește concentrația de acizi grași eliberați din țesutul adipos din sânge.

Puteți găsi mai multe informații și articole utile.

Dacă ne imaginăm toate sistemele generatoare de energie (metabolismul energetic) din corp sub formă de rezervoare de combustibil, atunci acestea vor arăta astfel:

1. Cel mai mic rezervor este creatina fosfat (este ca 98 benzină). Este, parcă, mai aproape de mușchi și începe să lucreze rapid. Această „benzină” este suficientă timp de 9 secunde. muncă.
2. Rezervor mediu - Glicogen (92 benzină). Acest rezervor este situat puțin mai departe în corp și combustibilul provine din acesta din 15-30 de secunde de muncă fizică. Acest combustibil este suficient pentru 1-1,5 ore de funcționare.
3. Rezervor mare - Grăsime (motorină). Acest rezervor este departe și va dura 3-6 minute pentru ca combustibilul să iasă din el. Depozitați grăsimea în corpul uman pentru 10-12 ore de muncă intensă, aerobă.

Nu am inventat eu toate acestea, ci am preluat extrase din cărți, literatură, resurse de pe Internet și am încercat să vă transmit în mod concis. Dacă aveți întrebări - scrieți.

John Cissick
IM nr. 7, 2000

Antrenează-te pentru puterea explozivă

ATP este principalul furnizor de energie din corpul uman. Este compus din adenozină și trei grupări fosfat. Când legătura dintre grupul fosfat și adenozină este ruptă, se generează energie utilizată în cazurile de mai sus. Problema este că corpul uman nu este capabil să stocheze ATP. Este conținut în mușchi într-o cantitate suficientă doar pentru muncă timp de 1 secundă (5).

Ce se întâmplă când continuați să lucrați? La urma urmei, majoritatea activităților durează mai mult.

Corpul uman folosește mai multe sisteme de alimentare cu energie, fiecare dintre ele producând și utilizând ATP diferit. Când faci orice lucru, antrenezi unul sau mai multe sisteme energetice, iar când iei suplimente alimentare, încerci să le întărești. Prin urmare, înțelegerea modului în care funcționează vă va permite nu numai să vă îmbunătățiți rezultatele antrenamentului, ci și să consumați suplimente nutritive mai inteligent.

Principalele sisteme energetice sunt fosfgenice (sistem de răspuns rapid), glicoliză anaerobă, glicoliză aerobă și sistemul de energie oxidativă, numit uneori lanțul de transport al electronilor. Glicoliza aerobă și sistemul oxidativ sunt utilizate de organism pentru exerciții fizice prelungite și epuizante și nu sunt aplicabile în culturism. Nu ne vom opri în detaliu asupra lor. Articolul nostru este despre sistemul energetic fosfgenic și glicoliza anaerobă.

Cum funcționează sistemul de răspuns rapid

Când corpul are nevoie urgentă de energie pentru a efectua orice mișcare, acesta descompune ATP-ul disponibil.

Când o grupare fosfat este scindată de adenozină, se eliberează energie. Aceasta lasă o moleculă cu două grupări fosfat sau difosfat adenozinic (ADP).

ATP \u003d\u003e ADP + energie

Vă amintiți că stocul de ATP este suficient doar pentru o perioadă foarte scurtă de timp? În cazul consumului de energie prelungit, „combustibil” este necesar mai mult Aici vă va ajuta o substanță familiară culturistilor - acesta este fosfatul de creatină (CP).

Se compune dintr-o moleculă de creatină și o moleculă de fosfat. Când aveți nevoie de mai mult ATP, creatina fosfat reacționează cu ADP pentru a umple grupul lipsit de adenozin fosfat.

ADP + KF \u003d\u003e ATP + K

Adică, CP promovează resinteza ATP.

Este clar că cantitatea de ATP nu este în întregime factorul determinant. Desigur, această substanță cu energie ridicată este foarte importantă pentru organism. Acesta este unul dintre acele lucruri care nu pot fi niciodată prea mult. Dar, mai important, cât de mult CF aveți înainte de a începe un antrenament. Cu cât mai mult, cu atât mai mult poți exercita și menține intensitatea.

Cum este utilizat acest sistem

Potrivit cercetătorilor, un sistem de alimentare rapid acoperă costurile de energie în decurs de 6-10 secunde. Este conceput pentru a oferi lucrări scurte, de intensitate ridicată, cum ar fi primele repetări ale rezistenței, sprinturi scurte, salturi etc.

Există teste speciale care verifică funcționarea acestui sistem special. Unele dintre ele sunt foarte populare printre antrenori și mentori. Aceasta este o repetare maximă, săritură verticală, săritură în picioare, sprint de 30 de metri. O repetare maximă indică cât de multă greutate puteți ridica o dată. Vă demonstrează capacitatea de a mobiliza grupurile musculare necesare pentru a dezvolta efortul maxim. Alte teste arată cât de repede puteți face acest lucru.

Oricine se străduiește să obțină putere și putere trebuie să aibă un sistem de energie fosfgenic bine antrenat. Powerlifters, halterofili, aruncătoare, sprinteri, săritori și fotbaliști se încadrează în această categorie. Deci, cum antrenezi acest sistem?

Instruirea sistemului energetic fosfagen

Esența antrenamentului este creșterea cantității de creatină fosfat, care este necesară pentru resinteza ATP în timpul exercițiilor de intensitate ridicată.

Există trei moduri principale: greutăți, exerciții pliometrice și sprinturi. În primul caz, sportivii ar trebui să utilizeze exerciții de bază, compuse, cu greutăți mari și odihnă extinsă între seturi.

Pentru a îmbunătăți munca sistemului fosfgenic, nu va fi inutil să includem în programul de antrenament diferite variații ale exercițiilor de haltere cu tempo.

Exemple de programe de putere și putere care pot îmbunătăți sistemele energetice umane vor fi date mai jos. Folosiți-le ca parte a unui mezociclu periodic sau pur și simplu includeți-le în programul dvs. de antrenament timp de câteva luni. Numărul de repetări este indicat pentru greutatea maximă - adică cea cu care puteți efectua exercițiul de numărul specificat de ori. După cum veți vedea, programele constau în exerciții de bază, compuse, cu o anumită haltere adăugată. Greutățile de lucru sunt foarte grele și necesită o odihnă extinsă între seturi.

Sistemul de fosfagen poate fi antrenat cu exerciții pliometrice și sprinturi. Rulările care durează mai puțin de 10 secunde vor crește capacitatea corpului inferior de a stoca și utiliza creatina fosfat. Și pliometria poate fi aplicată atât în \u200b\u200bpartea inferioară, cât și în partea superioară a corpului și chiar și pe abdomen.

Suplimentele alimentare și sistemul energetic fosfgenic

După ajustarea programului de antrenament, puteți începe să faceți modificări în nutriție. Cele mai bune suplimente pentru atingerea obiectivelor dvs. sunt creatina și riboza. Creatina este eficientă sub orice formă - atât monohidrat, cât și fosfat (3). Suplimentarea cu creatină va crește nivelurile de creatină fosfat muscular, care vor menține nivelurile ATP ridicate pe tot parcursul antrenamentului, astfel încât să puteți face exerciții fizice mai greu și mai mult (6) Datorită capacității sale de a afecta sistemul energetic fosfgenic, creatina crește puterea, puterea și viteza (4). Riboza funcționează în tandem cu acesta pentru a crește în continuare nivelurile de fosfat de creatină.

Care este cel mai bun mod de a le aplica? Sportivii vin adesea la mine cu o plângere că după ce au luat creatină timp de 2-3 ani nu au simțit rezultatele. Iată recomandările mele.

1. Faza de boot. Luați 20 g de creatină pe zi timp de cinci zile, împărțind-o în patru doze de 5 g (2,4).
2. Faza de sprijin. Reduceți doza la 2 până la 3 grame pe zi și luați-o numai în zilele de antrenament.
3. Dacă utilizați creatină sub formă de pudră, luați-o cu alimente și, dacă este solubilă, luați-o la 1,5 ore după ce ați mâncat.
4. Reduceți la minimum aportul de cofeină, deoarece interferează cu absorbția creatinei (4).
5. Când intrați în faza de antrenament superintensă (creatina în acest caz aveți nevoie în mod special), reveniți la doza de încărcare.
6. Amintiți-vă să ciclați aportul de creatină.
7. Nu descărcați timp de doi sau trei ani la rând.
8. Dacă doriți să maximizați energia, luați 2,2 g de riboză înainte și după antrenament.

Se pune întrebarea, de ce, începând de la faza de încărcare și să nu rămânem la acest nivel de recepție? Va fi aceasta cauza tuturor efectelor secundare zvonite? Există o regulă veche: mai mult nu este întotdeauna mai bun. Evident, mușchii sunt capabili să rețină o anumită doză de creatină. Apoi devin saturați și pierd capacitatea de a lua acea cantitate (2). Majoritatea studiilor arată că după cinci zile de încărcare, mușchii sunt complet saturați cu creatină. Dacă continuați încărcarea după aceea, corpul va fi forțat să pună excesul undeva - prin urmare, toți vor trece prin ficat și rinichi. Astfel, dacă luați cantități foarte mari de creatină pentru o lungă perioadă de timp, supraîncărcați ficatul și rinichii, ceea ce poate duce la boala lor. Prin urmare, este atât de important să vă ciclați suplimentarea cu creatină.

ÎN În funcție de intensitatea și durata activității fizice, precum și de nivelul de antrenament de fitness, corpul nostru folosește trei sisteme energetice: instantanee, pe termen scurt și pe termen lung.

Instantaneu energia este pentru mișcările care durează mai puțin de 3 secunde. Exemple de astfel de mișcări sunt: \u200b\u200bridicarea rapidă a greutăților, săriturile, lovirea mingii cu o rachetă de tenis, aruncarea unui disc. Termen scurt energia este utilizată pentru acțiuni care durează de la 3 la 60 de secunde, cum ar fi alergarea de 100 și 400 de metri. Termen lung energia este destinată evenimentelor care durează mai mult de 2 minute: alergare pe distanțe lungi, înot, majoritatea sporturilor de echipă (fotbal, baschet, hochei).

Cu excepția celor mai scurte activități (ridicarea bilei în haltere), corpul nostru folosește toate cele 3 sisteme de energie în același timp. De exemplu, atunci când joci tenis, folosești energia momentană în momentul lovirii servirii și restabilești rezervele de energie folosind sisteme pe termen scurt și lung.

De unde provine energia cheltuită pentru activitatea fizică și menținerea funcțiilor vitale ale celulelor? Oamenii de știință dau următorul răspuns. Energia eliberată în timpul oxidării glucidelor, grăsimilor și proteinelor este utilizată pentru a forma un „combustibil” chimic universal în celulă - acidul adenozin trifosforic (ATP). Fără aceasta, activitatea vitală a celulei este imposibilă.

ATP este o rezervă de combustibil energetic și baza tuturor celor trei sisteme energetice: datorită acidului adenozin trifosforic, moleculele alimentare se descompun și se formează noi compuși valoroși din punct de vedere energetic. Acest proces stă la baza tuturor celor trei surse de generare a energiei.

Energie instantanee: componentele acestui sistem sunt acidul adenozin trifosforic (ATP) și creatina fosfat (CP).

Această energie vă permite să acționați imediat în situații în care trebuie să vă deplasați cu viteza fulgerului: prindeți un copil care cade sau bate mingea într-un meci de volei. În timpul acestor mișcări, ATP este descompus în adenozină difosforică și acizi fosforici și eliberează energie, care este utilizată pentru contracția musculară.

Toate procesele care apar în corp, cum ar fi contracția musculară, transmiterea impulsurilor nervoase, circulația sângelui, sinteza țesuturilor, digestia, secreția glandulară, apar tocmai datorită ATP.

Rezervele de ATP din organism sunt mici: cantitatea lor este calculată doar pentru câteva secunde de muncă musculară la sarcină maximă. Prin urmare, procesele de sinteză a ATP în organism continuă continuu.

Deoarece rezervele de ATP sunt foarte limitate, rezervele sale sunt imediat alimentate prin descompunerea fosfatului de creatină. CP se descompune rapid și anaerob (fără oxigen), reprezentând astfel un fel de „stație de alimentare cu rezervă”.

Chiar și în timpul celui mai intens exercițiu, nivelul ATP rămâne ridicat, dar nivelul CP scade rapid. În câteva secunde, sistemele energetice pe termen scurt și lung trebuie conectate pentru a restabili nivelul ATP și CP. Această trecere la alte sisteme devine critică, deoarece mușchii pot deveni rigizi și pot înceta să funcționeze fără a reumple magazinele de ATP.

Energie pe termen scurt: sistem anaerob. Energia pe termen scurt este bună pentru a urca rapid pe scări până la etajul 4 sau pentru a face 10 lunges cu gantere.

Acest sistem energetic resintetizează ATP prin descompunerea zahărului din sânge (glucoză) și glicogen stocat în ficat și mușchi. Acest lucru nu necesită oxigen, prin urmare un alt nume pentru sistem este anaerob, adică fără oxigen.

Capacitatea acestui sistem energetic este, de asemenea, limitată, dar poate produce suficient ATP într-o perioadă scurtă de timp. Acest lucru îl face cel mai important sistem pentru exerciții intense, dar de scurtă durată.

Ședințele intense, dar scurte, bazate pe un sistem anaerob pe termen scurt, produc acid lactic. Acid lactic este o sursă de energie pentru corpul nostru. Cea mai mare cantitate de acid lactic se formează după 60-180 secunde de exercițiu maxim.

În timpul antrenamentelor intense, cum ar fi exercițiile de rezistență, producem o cantitate semnificativă de acid lactic și acest lucru provoacă o senzație de arsură în mușchi și obosim repede. Cu toate acestea, dacă nivelul de exercițiu scade, atunci perioada de lucru este semnificativ crescută datorită activării mecanismului aerob de producere a energiei, în care are loc oxidarea oxigenului acidului lactic.

Energie pe termen lung: sistem aerob. Această energie este utilizată pentru plimbări lungi, excursii cu bicicleta și sporturi pe termen lung. Practic, orice activitate care durează mai mult de 2-5 minute se bazează pe sistemele aerobe ale corpului.

Un alt nume pentru sistemul aerob este sistemul oxidativ. Aceasta reflectă faptul că sistemul oxidativ necesită oxigen pentru a genera ATP. Și, deși sistemul aerob nu poate produce energie la fel de repede ca instantaneu și anaerob, îl poate furniza pentru o lungă perioadă de timp.

Pentru ca sistemul de energie aerobă să funcționeze, oxigenul trebuie transportat din aer către celule. Oxigenul este livrat printr-un sistem cardiorespirator. Buna sa funcționare necesită plămâni sănătoși pentru a furniza oxigen și o inimă puternică pentru a pompa sângele oxigenat din plămâni către celule. Exercițiul fizic regulat crește capacitatea inimii de a pompa sânge și capacitatea plămânilor de a livra oxigen din aer în sânge.

Când oxigenul ajunge la celule, acesta intră în structuri celulare speciale numite mitocondrii. Mitocondriile produc cea mai mare parte a acidului trifosforic (ATP). Acestea conțin enzime care declanșează reacții chimice pentru a extrage energia din alimentele pe care le consumăm. Această energie permite contracțiile musculare, crearea de proteine \u200b\u200bnoi și funcționează în alte mii de alte funcții celulare.

Toate sistemele energetice funcționează împreună. Procentul oferit de acest sistem depinde de cât de mult și cu ce efort se deplasează o persoană, precum și de nivelul de pregătire. Sistemele nu sunt izolate unele de altele, ele curg lin unul în celălalt și se pot suprapune în procesul de mișcare.