Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ»

Кафедра биохимии

КУРСОВАЯ РАБОТА

По предмету: Спортивная биохимия

На тему: Биохимические изменения в организме при выполнении соревновательных нагрузок

Подготовил студент 211группы

Ко Владислав

Преподаватель

Хребтова Анастасия Юрьевна

Челябинск 2014г.



Введение

Бег на 800 метров -- дисциплина, относящаяся к средним дистанциям беговой легкоатлетической программы. Однако многие считают эту дистанцию длинным спринтом. Требует от спортсменов выносливости (в том числе, скоростной), спринтерских качеств и тактического мышления. Является олимпийской дисциплиной лёгкой атлетики.

Спортсмены в беге на 800 метров начинают бег с раздельных стартовых позиций и с высокого старта. Там, где заканчивается первый вираж (115 метров), бегуны должны выйти на общую дорожку и всю оставшуюся часть дистанции пройти вдоль неё. Обычно на крупных соревнованиях (Чемпионат Мира, Европы и Олимпийские игры) соревнования в беге на 800 метров проводятся в три круга (реже в два круга), согласно правилам и в зависимости от количества участников.

Данная дисциплина требует не только хорошей физической и психологической подготовки, так же важно знать, какие процессы задействованы.

Для достижения высоких результатов спортсменов тренер должен знать индивидуальные особенности организма каждого спортсмена. Зачастую тренера пренебрегают научными достижениями и открытиями в спорте, что не дает спортсмену полностью раскрыть свой потенциал.

Особенно важно уделить внимание биохимическим изменениям в организме при выполнении данного упражнения.

Цель курсовой работы: научиться оценивать направленность энергетических процессов и характер биохимических изменений в организме при выполнении физических нагрузок в избранном виде физкультурно-спортивной деятельности.

Задачи:

1. Характеристика данной физической нагрузки. Зона мощности, в которой выполняется данная работа. Соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообеспечения, ведущие энергетические системы.

2. Характеристика основного механизма образования АТФ: энергетические источники, краткое описание процесса, реакции, в которых требуется АТФ, конечные продукты. Энергетическим показатели основного пути энергообеспечения (мощность, емкость, эффективность) и биохимические факторы , влияющие на их величину.

3. Биохимические изменения в мышцах, крови и моче при выполнении данной физической нагрузки, а также в период отдыха. Составить график, характеризующий эти биохимические изменения.

4. Качества двигательной деятельности, которые являются основными при выполнении заданной нагрузки и биохимическое обоснование методов их развития.

5. ПОЛ. Этапы развития ПОЛ. Роль ПОЛ при физических нагрузках.

6. Антиоксидантные системы организма. Ферментативные и не ферментативные антиоксиданты.



Соотношение аэробных и анаэробных процессов в организме

Бег на 800 метров -- дисциплина, относящаяся к средним дистанциям беговой легкоатлетической программы. Однако многие считают эту дистанцию длинным спринтом. Требует от спортсменов выносливости (в том числе, скоростной), спринтерских качеств и тактического мышления. Является олимпийской дисциплиной лёгкой атлетики для мужчин с 1896 года, для женщин с 1928 года.

Энергетическое обеспечение работы в зоне гликолитического воздействия (нагрузки субмаксимальной мощности) идет в основном за счет анаэробных гликолитических механизмов ресинтеза АТФ. В крови в больших количествах появляется молочная кислота (>10- 12 ммоль/л-1) и, как следствие, наиболее значительные сдвиги ph. Кислородный запрос при работе в этой зоне мощности составляет 20-40 л., а кислородный долг достигает 20 л./мин.-1. Усиливается мобилизация гликогена печени, что подтверждает повышенный уровень глюкозы в крови (2г/л-1). Под влиянием продуктов анаэробного распада увеличивается проницаемость клеточных мембран для белков, что приводит к увеличению их содержания в крови и моче. При работе в этой зоне мощности возможно также накопление NH3 и нарушение электролитического сопряжения.

Развитие скоростной выносливости, характеристика для этой зоны мощности, обеспечивается использованием в тренировке упражнений с интенсивностью работы на уровне мощности истощения, т. е мощность при которой достигается наибольшее развитие гликолитических процессов.

Биохимические изменения в организме при выполнении физической нагрузки зависят от участия в энергообеспечении работы различных энергитических систем (механизмов ресинтеза АТФ).

Механизмы энергообразования при выполнении работы существенно различаются в зависимости от ее интенсивности и продолжительности. Данную тренировочную нагрузку - бег на 800 м. в течение 2 минут можно отнести к зоне субмаксимальной мощности.

Существует разделение спортивных нагрузок по интенсивности на аэробные (они же кардио), анаэробные и смешанные. Различаются эти виды нагрузок по характеру снабжения мышц кислородом во время тренировки (отсюда часть «аэро»).

При аэробной нагрузке кислорода, поступающего в организм, мышцам полностью хватает, при анаэробной -- нет. Из этого различия мы имеем важные следствия:

При тренировках энергия для нашего тела берется из АТФ (Аденозинтрифосфат), но для синтеза АТФ при разных типах нагрузок используются разные вещества. Так, при аэробной нагрузке используются жироперерабатывающие и углеводоперерабатывающие энзимы (грубо говоря, глюкоза из крови и жир из жировых тканей), а при анаэробной -- только углеводоперерабатывающие. Именно поэтому считается, что для похудения анаэробные нагрузки бесполезны.

Выполняемая работа преимущественно анаэробного характера - 70%, и только 30% - вклад аэробного механизма энергообеспечения. До 30 секунд идет анаэробный алактатный путь - креатинфосфокиназная система энергообеспечения. На 1-2 минутах достигает своего максимума анаэробный лактатный механизм - гликолиз, который и является ведущей системой энергообеспечения данной нагрузки. Аэробный путь ресинтеза АТФ при данной нагрузке задействован незначительно.

Характеристика основного механизма образования АТФ

Основная энергетическая система, обеспечивающая работу - анаэробно-гликолитическая. В основе этого пути энергообеспечения лежит процесс гликолиза. Гликолиз - это сложный ферментативный процесс последовательных превращений углеводов (гликогена мышц и глюкозы) протекающий в саркоплазме мышечного волокна без потребления кислорода и сопровождающийся накоплением молочной кислоты. Следовательно, энергетические субстраты гликолиза, необходимые для образования АТФ - гликоген мышц и частично глюкоза, поступающая в мышцы с кровью. Конечный продукт гликолиза - молочная кислота, которая накапливается в мышцах с большой скоростью, поступает в кровь и вызывает выраженное снижение рН. Процесс гликолиза можно разделить на три стадии:

1. Подготовительная стадия. Происходит активация углеводов и образование субстрата биологического окисления.

2. Биологическое окисление и образование первичных макроэргических соединений.

3. Восстановление пирувата с образованием лактата.

Пусковыми ферментами гликолиза являются фосфорилаза и гексокиназа, расщепляющие соответственно гликоген и глюкозу. Активность этих ферментов зависит от содержания в саркоплазме АДФ и неорганического фосфора, ионов Са2, освобождающихся при мышечном сокращении, и концентрации катехоламинов в крови.

Первая стадия начинается с реакции фосфоролиза гликогена или с активации глюкозы при помощи АТФ с участием гексокиназы. В том и другом случае образуется глюкозо-6-фосфат, который превращается во фруктозо-6-фосфат. Это соединение активируется при помощи АТФ и фермента фосфофруктокиназы, и образуется фруктозо-1,6-дифосфат. Под действием фермента альдолазы это соединение распадается на 2 молекулы фосфоглицеринового альдегида.

На 2-й стадии протекает окисление 3-фосфоглицеринового альдегида с участием НАД-дегидрогеназы и фосфорной кислоты. При этом образуется 1,3-дифосфоглицерат - макроэргическое соединение. Далее происходит перефосфорилирование этого соединения с АДФ и образование АТФ путем субстратного фосфорилирования. В следующей реакции остаток фосфата из положения 3 переносится в положение 2, а затем происходит дегидратация 2-фосфоглицерата. Это приводит к образованию фосфоэнолпирувата с макроэргической связью, появление которой обусловлено электронной перестройкой молекулы. Затем вновь происходит реакция субстратного фосфорилирования - перенос макроэргического остатка с фосфоэнолпирувата на АДФ. Образуется еще одна молекула АТФ и пируват (пировиноградная кислота).

На заключительной 3 стадии гликолиза водород, отнятый НАД-дегидрогеназой от 3-фосфоглицеринового альдегида переносится от НАД•Н2 на пируват, который при этом превращается в лактат (молочную кислоту) при участии фермента лактатдегидрогеназа. Кофермент НАД освобождается таким образом от протонов и электронов водорода и может участвовать в окислении новых молекул 3-фосфоглицеринового альдегида.

Биологическая роль гликолиза заключается в образовании промежуточных макроэргических соединений: дифосфоглицериновой и фосфоэнолпировиноградной кислот. Под действием ферментов эти соединения отдают свои высокоэнергетические фосфатные группировки на АДФ и образуется АТФ.

ФГК ~ Ф + АДФ фосфоглицераткиназа АТФ + ФГК

дифосфоглицериновая фосфоглицериновая

кислота кислота

ЭПВК ~ Ф + АДФ пируваткиназа АТФ + ПВК

фосфоэнолпировиноградная пировиноградная кислота

кислота

Наивысшей скорости гликолиз достигает уже на 30 секунде и обеспечивает поддержание максимальной мощности упражнения в интервале от 30 до 90 секунд. Однако довольно быстрое исчерпание запасов гликогена мышц и резкое повышение концентрации молочной кислоты, образующейся в результате гликолиза, приводит к снижению активности ключевых ферментов и внутриклеточного рН, что приводит к падению скорости гликолиза и подключению аэробных процессов (дыхания).

Мощность процесса менее 750 кал/кг/мин. Мощность зависит в основном от скорости процесса и регулируется активностью ферментов фосфорилазы и фосфофруктокиназы. Мощность достигает максимума с 20-30 секунды, держится 1-2 минуты и постепенно снижается при поступлении кислорода в мышцы, а также при снижении рН.

Емкость процесса около 2-3 минут. Емкость зависит от запасов гликогена в мышцах, от возможностей буферных систем и от устойчивости ферментов к накоплению лактата.

Эффективность низкая - 30-40%, т.к. углеводы расщепляются только до лактата и большое количество энергии расходуется в виде тепла.

Лимитирующим ферментом гликолиза является фосфофруктокиназа. Увеличение активности этого фермента в 5 раз увеличивает валовый поток гликолиза в 1000 раз. Также значительно влияют на процесс гликолиза фермент фосфорилаза, накопление лактата, емкость буферных систем и запасы гликогена в мышцах.

В спорте гликолитическая система энергообеспечения является основной при выполнении физических нагрузок продолжительностью от 30 секунд до 2,5 минут (в данной случае бег на 800м. - 2 минуты), с предельной для этой продолжительности интенсивностью и составляет основу скоростной выносливости. А также обеспечивает возможность ускорения по ходу дистанции и на финише.

Энергетические показатели основного пути энергообеспечения

Биохимические изменения в организме при физической работе в основном обусловлены тем, какие механизмы принимают участие в ее энергообеспечении. Данная работа - бег на 800 м. в течение 2 минут - выполняется в зоне субмаксимальной мощности. Значит ведущий механизм энергообеспечения - гликолиз. В начале также происходит небольшой вклад анаэробного алактатного механизма.

1. Биохимические изменения в скелетных мышцах

КрФ (креатинфосфат) уже к 45 секунде затрачивается до минимума (ок. 5 ммоль.кг-1 сырой ткани).

Концентрация гликогена в мышцах уменьшается примерно на 15-20% на 1-2 минуте физической работы.

Потребление кислорода уже на 2 минуте максимально - до 100%.

Незначительно тратится белок. Увеличивается поступление в мышцы аммиака, свободных аминокислот и пептидов.

2. Биохимические изменения в крови

Предельные тренировочные и соревновательные нагрузки современного спорта, вызывая нарушение гомеостаза организма, приводят к существенным адаптационным изменениям, нередко переходящим границы целесообразного приспособления. Исходя из этого, в тренировочном процессе важно вести постоянный контроль функционального состояния организма спортсмена.

Для этой цели в спортивной практике наряду с другими методами широкое распространение получили биохимические методы и анализ ритма сердца.

В крови накапливается продукт распада КрФ - Кр (креатин).

Концентрация продукта распада гликогена - лактата - в крови на 1-2 минуте достигает 20 ммоль.л-1, что приводит к увеличению кислотности и снижению рН.

На 1-2 начинает повышаться количество ионов водорода Н+ примерно до 6.10-7 ммоль. Следовательно, происходит сдвиг кислотно-щелочного равновесия (рН) максимально до 7.0.

Накапливается в плазме крови продукт распада белка - мочевина.

1. Биохимические изменения в головном мозге

Во время работы в головном мозге за счет процессов возбуждения активно используется энергия АТФ. Восстановление АТФ обеспечивается путем окислительного фосфорилирования. Основным источником энергии является глюкоза, поступающая с кровью.

4. Биохимические изменения в миокарде

При работе резко учащается частота сердечных сокращений, что требует усиленного образования АТФ, которая обеспечивается за счет аэробного окисления глюкозы. Энергетическими субстратами при данной работе является глюкоза.

5.Биохимические изменения в моче

Поскольку исследования мочи у спортсменов проводятся обычно через 24 ч после тренировок и менее, т. е. в срок, не всегда достаточный для полного восстановления после больших физических нагрузок. То можно высказать предположение, что изменения в подавляющем большинстве случаев являются следствием неполного восстановления функции почек после физического напряжения. Однако нельзя исключить, что среди этих спортсменов имеются также и лица с не диагностированными заболеваниями почек. Поэтому изменения в моче в состоянии покоя, в том числе протеинурия, в каждом отдельном случае требуют тщательного клинического анализа.

Как уже было указано выше, с несомненностью установлено, что под влиянием интенсивных физических нагрузок может наблюдаться появление изменений в моче. Хорошо известен тип протеинурии, связанной с физической работой, так называемая рабочая, маршевая или спортивная протеинурия, при которой, как показал электрофо-ретический анализ, с мочой выделяются все белковые фракции, которые обнаруживаются в плазме крови.

В моче может появиться белок, а также увеличивается содержание лактата.

Вышеизложенные изменения представлены на графике сравнительного расходования и восстановления различных энергетических субстратов.

Восстановление после окончания нагрузки

После окончания работы содержание различных метаболитов возвращается к исходному уровню. При этом происходит не только восстановление затраченных энергетических ресурсов, но и их сверхвосстановление.

Прежде всего, восстанавливается содержание КрФ в мышцах. На 90% КрФ восстанавливается за 2-6 минут. А полное восстановление происходит за 0,5 - 4-6 часов. Кр устраняется быстро за 0,5 часа. Суперкомпенсаторная фаза (сверхвосстановление содержания КрФ в мышцах) происходит на 6-8 часу.

Затем восстанавливается гликоген мышц, для которого необходимо достаточное количество глюкозы. Восстановление гликогена мышц происходит за 12-20 часов. Фаза суперкомпенсации длится 24-48 часов. Лактат ликвидируется следующим путем. На 3-4 минуте после окончания работы уровень лактата в крови увеличивается, так как происходит его выход из работавших мышц. Затем начинается его устранений различными путями. 60% лактата окисляется до СО2 и Н2О. 20% превращается в пировиноградную кислоту, а затем в гликоген печени - происходит процесс глюконеогенез. Некоторая часть выделяется с потом и мочой. Полная нормализация лактата происходит за 0,5-3 часа. При перегрузке это время увеличивается.

Примерно за 0,5-1 час идет нормализация кислотно-щелочного равновесия (рН).

Процесс восстановления белка начинается сразу после нагрузки и ускоряется к 3-4 часу. Продолжается этот процесс около 2-3 суток, фаза суперкомпенсации - 3-4 сутки. Мочевина устраняется из крови примерно за 12-24 часа, причем сразу после окончания работы уровень мочевины в крови повышен.

Динамика биохимических изменений при работе и в период отдыха в большей степени зависит от активности эндокринной системы.

Содержание в плазме кортизола около 5 мг.дл-1.

Свободные жирные кислоты - около 4 ммоль.л-1.

Содержание адреналина и норадреналина слегка увеличивается.

Качество двигательной деятельности. Методы развития

При адаптации к физическим нагрузкам происходят определенные изменения в работающих мышцах и в организме в целом. Можно выделить следующие основные направления развития адаптационных изменений:

1. Увеличение энергетических ресурсов (КрФ, гликоген мышц).

При данной работе в основном тратится гликоген из быстрых мышечных волокон. При адаптации к такой работе произойдет увеличение запасов гликогена примерно на 50-70% от исходного уровня. Так как в начале работы тратится КрФ, то при адаптации произойдет увеличение содержания КрФ в мышцах примерно на 58%. Также тратится белок, значит, при адаптации увеличится количество сократительных белков:

- в саркоплазматическом ретикулуме на 54 %;

- в саркоплазме на 57%;

- в миофибриллах на 63%.

Толщина мышечных волокон увеличивается при постоянных тренировках примерно на 24%. Относительная масса мышц увеличивается на 32%.

2. Увеличение количества и активности ферментов, которые ускоряют реакции энергетического обмена

Количество и активность аденозинтрифосфатазы миозина увеличивается на 18%. Также увеличивается активность фосфорилазы и фосфофруктокиназы примерно на 30%.

3. Повышение эффективности энергетических процессов (повышение сопряженности окисления и фосфорилирования, увеличение доли аэробных процессов). (см. методические рекомендации, рис. 21)

Скорость основного энергетического процесса при данной работе - гликолиза - возрастает на 56%. Увеличивается мощность данного процесса: возрастает скорость накопления молочной кислоты, а также скорость избыточного выделения СО2 (~ 35 мл.кг-1). Однако в процессе многолетней тренировки, скорость избыточного выделения СО2 может уменьшаться.

Увеличивается емкость гликолиза: повышается максимальное накопление молочной кислоты в крови (~32 ммоль.л-1) , максимальная величина кислородного долга (~50 мл.кг-1), а также максимальный сдвиг рН крови.

Максимальное потребление кислорода при данной нагрузке ~ 77 мл.кг-1.мин-1. Максимальная анаэробная мощность - 1.8 м.с-1. Максимальный приход кислорода - 1.3 л.кг-1.

Таким образом, создаются предпосылки для увеличения мощности и емкости лактатного компонента выносливости, для развития скоростно-силовых качеств гликолиза. Повышается аэробная выносливость: вклад аэробных процессов идет быстрее и эффективнее.

4. Совершенствование процессов вегетативной регуляции, что приводит к быстрой мобилизации энергетических ресурсов.

5. Увеличение возможностей поддержания постоянства рН (буферной емкости организма и устойчивости к накоплению продуктов распада - лактата).

6. Увеличение структурных белков. Возрастает число митохондрий на единицу площади примерно на 30%. Содержание миоглобина повышается на 58%. Количество миостроминов увеличивается на 7-10%.

Изменения, происходящие в организме при систематических тренировках при адаптации к физическим нагрузкам, повышают возможности энергетических систем, что проявляется в изменении выраженности различных реакций на физическую нагрузку.

Методы, используемые для определения тех биоэнергетических характеристик, которые играют ведущую роль при выполнении данной соревновательной нагрузки:

Педагогические - нужно давать специфическую нагрузку и ориентироваться по времени.

Биохимические:

- величина лактатного кислородного долга;

- максимальное увеличение лактата после специфической нагрузки (1 мин - бег на 400м, 1 мин - отдых, и так 4 раза);

- максимальный сдвиг рН.

У более тренированного спортсмена максимальное накопление лактата будет выше. А увеличение показателя рН наоборот свидетельствует о недостаточной тренированности спортсмена.

ПОЛ. Этапы развития. Роль

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) является метаболическим процессом, представленным практически во всех органах и тканях млекопитающих. Через стадию перекисных производных полиненасыщенных жирных кислот осуществляется синтез простагландинов; образование гидроперекиси холестерина является одним из звеньев синтеза некоторых стероидных гормонов; с помощью микросомальной системы ПОЛ происходит регуляция активности мембраносвязанных ферментов эндоплазматического ретикулума и, вероятно, осуществляется альтернативный путь окисления ненасыщенных жирных кислот

Активные формы кислорода, образуемые в процессе ПОЛ, обеспечивают цитотаксическое действие фагоцитов являются механизмом регуляции процесса деления клеток , обеспечивают модуляцию апоптоза, ротацию липидного и белкового компонентов биомембран

Действие внешних прооксидантов ( радиация, УФ-свет, гипероксия ) и активация эндогенных механизмов генерации активированных кислородных метаболитов (О2- , Н2О2, ОНЈ, RO2) приводят к напряжению механизмов антиоксидантной защиты (АОЗ) и развитию окислительного стресса, который может проявляться на клеточном, тканевом и организменном уровнях. Возникновение окислительного стресса - важный фактор развития воспалительных процессов, сердечно-сосудистых заболеваний .

Немаловажную роль в патогенезе сахарного диабета (СД) и диабетических ангиопатий отводят свободнорадикальному окислению, в том числе ПОЛ Усиление процессов ПОЛ при СД способствует нарушению проницаемости мембран, пространственной ориентации и каталитической активности ферментных ансамблей, подавлению синтеза проинсулина, а также гибели b - клеток.

Значение процессов ПОЛ при повреждении эритроцитарных мембран станет понятным, если учесть, что эритроциты содержат мощный катализатор перекисного окисления - гемоглобин, а в омывающей их плазме имеются транспортируемое негемовое железо и липиды, содержащие перекиси. Система антиоксидантов, тормозящих перекисное окисление, а также сывороточный альбумин, связывающий перекиси липидов, в норме успешно справляются с " перекисной опасностью", но нарушение какого-либо звена в этих защитных системах ведет к повреждению мембран красных кровяных клеток

Целью данного исследования явилось изучение процессов ПОЛ и АОЗ, а также оценка содержания 2,3 - дифосфоглицерата в мембранах эритроцитов и сыворотке крови детей с СД 1 типа.

Антиоксидантные системы организма. Ферментативные и не ферментативные антиоксиданты

Для обеспечения максимальной защиты от окислительного стресса клетки имеют хорошо развитую антиоксидантную систему, которая содержит разные низко- и высокомолекулярные соединения, способные “перехватывать” свободные радикалы или нейтрализовать источник из возникновения.

К высокомолекулярным антиоксидантам относят мембраносвязанные и цитозольные ферменты (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионзависимые пероксидазы и трансферазы).

Низкомолекулярные антиоксиданты разделяют на жирорастворимые (токоферолы, каротиноиды, убихинон) та водорастворимые (аскорбиновая кислота, глутатион, тиоредоксин, билирубин, ураты). Следует отметить, что антиоксиданты бывают внутри и внешнеклеточные.

Постоянное образование прооксидантов в организме уравновешено их дезактивацией антиоксидантной системой. В результате происходит непрерывная регенерация антиоксидантов, необходимая для постоянного поддержания гомеостаза.

При действии разных эндогенных и экзогенных факторов, которые являются причиной окислительного стресса, баланс между антиоксидантной системой и активными формами кислорода в клетках может нарушаться либо в результате снижения уровня антиоксидантов, либо вследствие гиперпродукции активных форм кислорода. Такое состояние нарушенного окислительно-восстановительного статуса клеток, когда активные формы кислорода не могут быть нейтрализованы антиоксидантной системой, называется окислительным стрессом.

При восстановлении кислорода меньшим 4 электронов образуются нестабильные метаболиты - активные формы кислорода. Продукция активных форм кислорода в клетках может увеличиваться в результате действия на них физиологических (гормонов, цитокинов, др.) и нефизиологических стимулов (ионизирующего излучения, ксенобиотиков и т.д.). Среди активных форм кислорода наиболее значимыми являются: супероксидный радикал, пероксид водорода, гидроксильный радикал, синглетний кислород, пероксид.



Ферменты антиоксидантной системы

Все ферменты антиоксидантной системы содержат в активном центре ионы металлов с переменной валентностью, которые в зависимости от условий выступают как окислитель, так и восстановитель.

Супероксиддисмутаза катализирует реакцию дисмутации супероксидных анион - радикалов:

О2.- + О2.- = О2 + Н 2О2

В ходе реакции образовался пероксид водорода, он способен инактивировать СОД, поэтому супероксиддисмутаза всегда «работает» в паре с каталазой, которая быстро и эффективно расщепляет пероксид водорода на абсолютно нейтральные соединения.

Каталаза (КФ 1.11.1.6) - гемопротеин, который катализирует реакцию обезвреживания пероксида водорода, образующегося в результате реакции дисмутации супероксидного радикала:

2H2O2 = 2H2O + O2

Система глутатиона - ферменты антиоксидантной системы

Система глутатиона включает в себя три глутатионзависимых фермента: глутатионпероксидазу (ГПО), глутатионредуктазу (ГР), глутатионтрансферазу (ГТ).

Центральный метаболит системы - трипептид глутатион (GSH) - глутамилцистеинилглицин. GSH-глутатион восстановленный обладает собственной антиоксидантной активностью и выступает в роли кофактора антиоксидантных ферментов, донора водорода, метаболита и субстрата с ферментами системы, а также с супероксиддисмутазой и каталазой, а также ферментов, содержащих тиоловую группу. Глутатион постоянно синтезируется в печени и выделяется в кровь, откуда поступает ко всем тканям, кроме эритроцитов. Выделяется глутатион восстановленный в желчь. Он принимает участие в синтезе белков и нуклеиновых кислот; защищает от активных форм кислорода; восстанавливает и изомеризует дисульфидные связи; влияет на активность ферментов и других белков; поддерживает функции мембран; выполняет некоторые коферментные функции; принимает участие в обмене эйкозаноидов; является резервом цистеина; принимает участие в метаболизме ксенобиотиков; повышает резистентность клеток к вредным воздействиям; влияет на пролиферацию. Система GSH-глутатиона принимает участие в транспорте аминокислот, влияет на функции почечных мембран и резистентность клеток. Считают, что система GSH-глутатиона - один из защитных механизмов против старения организма.

Глутатионпероксидаза катализирует реакции, в которых фермент восстанавливает пероксид водорода до воды, а также восстановление органических гидропероксидов (ROOH) до гидроксипроизводных, и в результате переходит в окисленную дисульфидную форму GS-SG :

2GSH + H2O2 = GS-SG + H2O

2GSH + ROOH = GS-SG + ROH +H2O

Глутатионпероксидаза обезвреживает не только H2O2, но и разные органические липидные пероксилы, которые образуются в организме при активации ПОЛ.

Глутатионредуктаза (КФ 1.8.1.7) - флавопротеин с простетической группой флавинадениндинуклеотидом, состоит из двух идентичных субъединиц. Глутатионредуктаза катализирует реакцию восстановления глутатиона из окисленной его формы GS-SG, а все другие ферменты глутатионсинтетаз используют его:

2NADPH + GS-SG = 2NADP + 2 GSH

Это классический цитозольный фермент всех эукариот.

Глутатионтрансфераза катализирует реакцию:

RX + GSH = HX + GS-SG

Различают глутатионтрансферазы, которые взаимодействуют с катионами (в печени, кишечнике, почках) и анионами (головной мозг, селезенка, легкие, плацента, эритроциты).

Таким образом, для защиты клеток от свободных радикалов организм имеет хорошо развитую антиоксидантную систему.



Вывод

Исходя из всего вышесказанного, для достижения высоких спортивных показателей при выполнении данной нагрузки, необходимо развивать такие ведущие качества двигательной деятельности, как скоростно-силовые качества и аэробную выносливость.

Для этого требуется обязательное включение в рацион до 70% животного белка, витаминов A и D, кальция и фосфора. К скоростно-силовым видам относятся так называемые циклические виды спорта, которые включают в себя бег на разные дистанции, греблю, велосипедный, конькобежный и другие виды спорта, где требуется умение максимально развивать скорость, а также выносливость и сила. Режим питания и рацион спортсменов циклических видов спорта очень индивидуальны. Причиной этого является различный характер работы мышц и дыхательных органов. Если при беге на дистанцию до 200Pм имеет место работа с максимальным выделением мощности, то на дистанции более 1000Pм работа организма переходит в аэробный режим. Занимающиеся циклическими видами спорта совершают огромное количество стартов, объем их тренировок велик, поэтому к режиму питания и рациону предъявляются особо повышенные требования. Спортсмены этих видов спорта должны иметь небольшой постоянный вес и при этом обладать значительной выносливостью, то есть в их организме должны содержаться достаточные запасы гликогена

аэробный антиоксидантный двигательный кровь



Список использованной литературы

1. Биохимия. Учебник для институтов физической культуры/ под ред. В.В. Меньшикова и Н.И. Волкова - М.: ФиС 1986.

2. Биохимия физической культуры и спорта. Учебно-методическое пособие (сост. Г.Е. Медведева Т.В. Соломина) - Челябинск 2003.

3. Биоэнергетика мышечной деятельности. Учебное пособие. Г.Е. Медведева Челябинск 2003.

4. Особенности процессов энергообеспечения физических нагрузок в циклических видах спорта. Учебное пособие. Т.В. Соломина - Омск Челябинск 1987.

5. Биохимия обменных процессов. Учебное пособие для студентов институтов и факультетов физической культуры. - Челябинск 1999.

6. Биохимические изменения в организме при мышечной деятельности. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы. Сост. Т.В. Соломина Н.В. Князев - Челябинск 2005.

7. Михайлов С.С Спортивная биохимия. 2004г.

8. Соломина Т.В. Особенности процессов энергообеспечения физических нагрузок в циклических видах спорта. 1987г.

Размещено на Allbest.ur