Загальна направленість змін біохімічних процесів при м'язовій діяльності

Особливості біохімічних процесів при м'язовій діяльності розглянемо на прикладі енергозабезпечення бігу на різні дистанції, що потребує навантаження різної потужності і тривалості.

Так, під час бігу на 100 м енергетичне забезпечення роботи м'язів здійснюється лише за рахунок анаеробних процесів (50% від загального енергозабезпечення). Правда, на перших метрах дистанції суттєве значення має також креатинфосфокіназний механізм. У подальшому підтримка максимальної швидкості бігу забезпечується одночасним використанням креатинфосфату та глікогену.

Під час бігу на 200 м КрФ і анаеробний гліколіз також використовуються одночасно при помітному переважанні гліколізу в загальній енергетиці роботи. Однак уже на 150-му метрі запаси КрФ у працюючих м'язах помітно вичерпуються, і темп бігу зазвичай знижується на 10%. При цьому в енергетичному забезпечення бігу певну роль починає відігравати аеробний метаболізм.

Під час бігу на 400 м у підтримці швидкості бігу беруть участь три джерела енергії: розпад КрФ (10% від загальних затрат енергії), анаеробний гліколіз (60%), аеробний процес (25%).

Під час бігу на 800 і 1500 м креатинфосфокіназний механізм і анаеробний гліколіз вносять суттєвий внесок в ресинтез АТФ при роботі, але аеробний метаболізм стає домінуючим. Важливе значення має також глікоген, запасу якого вистачає при аеробному окисленні приблизно на 1000 м.

Під час бігу на довгі дистанції (5 і 10 км) аеробне окислення вуглеводів є основним механізмом енергозабезпечення роботи через те, що на його долю припадає до 87% від загальних витрат енергії на дистанції 5 км і біля 97% на дистанції 10 км. На цих дистанціях внесок анаеробних джерел досягає близько 15% від загальних витрат енергії. Все ж таки найбільш значним фактором, який впливає на роботу на витривалість, є кисневе забезпечення працюючих м'язів.

Під час марафонського бігу витрати енергії поповнюються виключно за рахунок аеробного процесу. Із-за нестачі запасів глікогену у працюючих м'язах спортсменів значна частина енергії утворюється за рахунок окислення жирів, на долю яких припадає від 10 до 50% від загальних витрат енергії. Всього на дистанції марафонського бігу окислюється біля 300 г жирів.

При тривалій роботі відбувається глюконеогенез, що активується кортизолом. Основним субстратом глюкогенезу є амінокислоти, частина яких накопичується у працюючих м'язах унаслідок розпаду тканинних білків.

Внесок окремих джерел енергії у забезпечення роботи м'язів має важливе значення під час вибору оптимальної стратегії підготовки в обраному виді спорту, в т. ч. близьких за інтенсивністю і тривалістю до розглянутих фізичних бігових навантажень.

Про ефективність використання різних механізмів енергозабезпечення під час м'язової роботи свідчить зміна концентрації молочної кислоти і глюкози в крові. Так, максимальне накопичення молочної кислоти в крові відзначається під час бігу на 400 і 800 м, що свідчить про використання лактатного механізму ресинтезу АТФ, а глюкози – під час бігу на 10000 м, коли аеробний механізм ресинтезу АТФ стає домінуючим.