БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ М'ЯЗІВ

Сила м'язів визначається головним чином їх розміром і здатністю повністю і координовано мобілізувати зусилля. Для успішного виконання того чи іншого виду фізичних вправ потрібна велика м'язова маса і здатність розвивати високу потужність в обмежений проміжок часу порядку декількох секунд. Дуже важлива техніка виконання, наприклад, при піднятті важких предметів, оскільки атлет повинен не тільки підняти, але і зафіксувати вагу.

Розгляд біохімічних основ роботи м'язів природно починати з рівня білкових молекул, що входять до складу міоцитів - набору клітин, з яких складається м'язова тканина. В даному розділі розглянуто структуру та основні закономірності функціонування м'язи як системи, що включає молекулярний, клітинний і популяційний рівні.

Одне з відомих визначень життя формулюється так: «життя - це рух». В основі руху вищих живих організмів лежить саркомер - мономерна одиниця м'язового двигуна (від грец. «sarx» - м'ясо).

Системний підхід дозволяє послідовно розглянути пристрій і функції м'язів. Найбільш очевидним методом аналізу (від грец. «Analysis» - розчленування) біологічних об'єктів є анатомія (Від грец. «Anatome» - розсічення) - розсічення біологічного об'єкта на складові його частини - підсистеми, як це роблять анатоми при остаточному діагнозі.

Щоб зрозуміти біохімічну сутність м'язової роботи, необхідно розглянути структуру і функції скелетних м'язів.

За даними анатомії, тіло людини містить приблизно 500 типів скелетних м'язів (рис. 13.4). Крім них є ще кардіомишци, які влаштовані в основному так само, як скелетні, і гладка мускулатура кровоносних судин і кишечника.

Мал. 13.4. Скелетні м'язи різних типів

Дрібнішими частинами м'язової системи (рис. 13.5, а) є фрагменти м'язи - великі нитки, які добре видно в лупу, та й просто неозброєним оком. Ці фрагменти представляють собою в'язку м'язових клітин - міоцитів (Від грец. «Mys»-м'яз) (Рис. 13.5, б).

Мал. /3.5. Будова скелетного м'яза:

а - двоголовий м'яз плеча; 6 - миоцит і миофибрилла, в - саркомер. Кілька систем ниток: міозин - товста нитка, актин тонка нитка; тайтіновие і нсбуліновие - тонкі нитки; А-диск - товсті нитки; 1-диск - гонки ннгі (перекриваються з товстими в A-диску); ТАК - АМФ-дезамінази. ФФК - фосфофрукто- киназа. ММ-КК - креатин кіназа Діаметр саркомсра ~ 1 мкм, довжина 1,5 - 3,5 мкм

Миоцит через особливості його будови називають також м'язовим волокном. Даний фрагмент являє собою сінтіцій - зрослися ланцюжок з сотень клітин. Ядра цих з'єднаних клітин видно в мікроскоп. М'язові волокна - міоцити, в свою чергу, складаються з міофібріпл.

Кожна миофибрилла представляє собою ланцюг субклітинних ланок - сарко- мерів (Рис. 13.5, в). Саркомер - освіту, що спостерігається в оптичному мікроскопі між Z-лініями (рис. 13.5, б). Саркомеров утворюють довгий ланцюг, з'єднуючись через Z-пластинки.

М'язове скорочення забезпечується миозином - білком м'язових клітин, тому необхідно зрозуміти структуру і функції цих біомолекул, зокрема їх ферментативну активність. Особливо важливо розуміти роль АТФ як енергетичної «валюти» м'язових клітин, що забезпечує підняття важких предметів.

Кажий вид спорту (теніс, метання списа, футбол) вимагає певного рівня потужності, і тут працюють одні й ті ж закономірності.

1. Біосинтез замінних амінокислот - біохімія частина 2.
   Людина і тварини здатні синтезувати тільки 10 з 20 амінокислот, необхідних для синтезу білка, - це замінні амінокислоти (24.2). Шляхи біосинтезу цих амінокислот різноманітні, але при цьому вони володіють однією важливою властивістю: (Т) вуглецевий скелет амінокислот утворюється з проміжних
2. Біосинтез триацилгліцеролів і гліцерофосфоліпідів, біосинтез фосфатидного кислоти - біохімія частина 2.
   Біосинтетичні процеси, що призводять до синтезу триацилгліцеролів (ТАГ) і гліцерофосфоліпідів (ГФЛ), на перших етапах синтезу відбуваються з утворенням загального попередника - фосфатидного кислоти. Фосфатидними кислота утворюється з активованих жирних кислот (ацил-КоА) і фосфорилированного
3. Біосинтез пуринових рибонуклеотидів - біохімія частина 2.
   Біосинтез пуринових нуклеотидів de novo з простих попередників у різних видів живих організмів протікає однаково. Походження кожного атома пуринового гетероциклу встановлено експериментами з використанням ізотопів. З наведеної вище схеми видно, що четвертий і п'ятий атоми вуглецю і сьомий
4. Біосинтез незамінних амінокислот - біохімія частина 2.
   Як зазначалося раніше, незамінні амінокислоти не синтезуються в організмі людини і тварин, їх необхідно включати до складу їжі для забезпечення оптимального росту і для підтримки азотистого балансу. Для людини є незамінними наступні амінокислоти: лейцин, ізолейцин, валін, лізин, метіонін,
5. Біосинтез фосфогліцерідов - біохімія людини
   Найбільш важливі фосфогліцерідов є компонентами мембран, а також ліпопротеїдів, що виконують транспортну функцію. Ці фосфогліцерідов утворюються по розгалуженому метаболічного шляху, що починається з фосфатидного кислоти Реакції шляхів біосинтезу фосфогліцерідов (рис. 9.18) локалізовані головним
6. Біосинтез (анаболізм) жирних кислот - біохімія людини
   У біосинтезі ліпідів de novo (ли погенез) використовується значна частина жирних кислот, моногліцеридів і гліцерин, який звільняється при гідролізі жирів, що надходять з їжею. Це пов'язано з тим, що ліпіди кожного організму, так само як білки і вуглеводи, мають індивідуальний склад і будова
7. Біологічне значення геномного рівня організації спадкового матеріалу - біологія. Частина 1
   Геномний рівень організації спадкового матеріалу, який об'єднує всю сукупність хромосомних генів, є Евола- ционно сформованою структурою, яка характеризується відносно більшою стабільністю, ніж генний і хромосомний рівні. На геномном рівні система збалансованих по дозам і об'єднаних складними
8. Біохімічні реакції організму при інтенсивних навантаженнях, співвідношення видів метаболізму при навантаженнях - біохімія людини
   У спортсменів при високоінтенсивних навантаженнях здійснюється в основному анаеробний метаболізм. Спринтерові, наприклад, необхідно розвивати дуже високу потужність за короткі проміжки часу (3-20 с). Оскільки запасу АТФ вистачає приблизно на 2 с, виникає необхідність його ресинтезу, що досягається