БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

18. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЖИВОТНЫХ

18.4. Мышечная система

18.4.5. Источники энергии

Источниками энергии для мышечного сокращения обычно служит глюкоза, приносимая кровью или образующаяся при расщеплении гликогена в мышцах, а также Жирные кислоты. При окислении этих молекул в митохондриях (аэробном дыхании) синтезируется АТФ.

Обычно кислород для дыхания поставляется гемоглобином крови. Однако Мышцы могут также запасать его, поскольку содержат белок Миоглобин, близкий по структуре к гемоглобину (разд. 14.8.2). Миоглобин также обратимо связывается с кислородом (оксигенируется) и высвобождает его в случае необходимости, когда Кровь не успевает удовлетворять потребности мышечной Ткани в кислороде, например при интенсивной физической нагрузке.

В расслабленной мышце уровни АТФ низок, поэтому он быстро расходуется при сокращении и должен пополняться за счет иных механизмов, пока скорость аэробного дыхания не адаптируется к возросшим энергозатратам.

Один из способов регенерации АТФ в анаэробных условиях основан на использовании креатиифосфата. Это вещество всегда присутствует в мышце, но его запасов обычно хватает лишь на 5-10 с, причем за 1 мин интенсивной физической работы расходуется примерно 70% креатинфосфата. Следовательно, креатинфосфат полезен лишь в случае кратковременной и интенсивной мышечной активности, например при резком рывке во время спринтерского бега. Затем его запасы должны пополняться за счет окисления жирных кислот или глюкозы.

При интенсивной работе мыши кислород быстро расходуется и аэробное Дыхание становится невозможным. В этих условиях мышцы регенерируют АТФ за счет анаэробного расщепления глюкозы. В этом случае говорят, что работа мышцы создает кислородную задолженность, рассмотренную в разд. 9.3.8. Одним из конечных продуктов анаэробного синтеза АТФ является молочная кислота. Накапливаясь в мышцах, она изменяет их кислотно-щелочной баланс, что выражается в повышенной утомляемости, боли, а иногда и в спазмах. Время полной переработки молочной кислоты — это именно то время, которое необходимо для ликвидации кислородной задолженности после энергичной работы мышц. Путем тренировки можно повысить устойчивость организма к молочной кислоте и, следовательно, увеличить объем развивающейся кислородной задолженности.