Аэробный механизм ресинтеза АТФ имеет почти втрое меньшую максимальную мощность по сравнению с креатинфосфокиназным, но поддерживает ее в течение длительного времени, а также обладает практически неисчерпаемой емкостью, благодаря большим запасам энергетических субстратов в виде углеводов, жиров и частично белков.
Все эти вещества постепенно превращаются в единое вещество — KoA, которое далее окисляется в цикле лимонной кислоты до конечных продуктов СO2 и H2O.
Снижение концентрации аденозинтрифосфата наблюдают сразу после начала выполнения интенсивной работы. Это служит стимулом для активации деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем, доставляющих кислород к клеткам. Количество потребляемого кислорода в легких прямо пропорционально количеству О2, используемому в процессах окислительного фосфорилирования. Нормализация частоты дыхания и сокращений сердца происходит только после удовлетворения повышенных потребностей клеток в АТФ.
В начале выполнения физической нагрузки организм испытывает недостаток O2, и поэтому основным энергетическим субстратом в этом периоде служат углеводы. На их окисление требуется на 12% меньше кислорода в расчете на 1 молекулу синтезированной АТФ по сравнению с жирами, которые подключаются к процессам энергообеспечения после исчерпания запасов углеводов. Запасы жиров в организме велики, что позволяет выполнять работу длительно. В широком диапазоне усилий при длительной работе (начиная от 25% максимального потребления кислорода и выше) значительная доля в ресинтезе аденозинтрифосфата приходится на окисление углеводов. Окисление жиров характерно только для упражнений, относительная мощность которых не превышает 50% уровня максимального потребления кислорода.
Максимальная мощность аэробного механизма ресинтеза АТФ наименьшая и составляет 1,2 кДж/кг в минуту, она в равной степени зависит от скорости поступления и утилизации кислорода в клетках. Мощность аэробного энергообразования оценивают по величине максимального потребления кислорода, достигнутого при выполнении физической работы. У нетренированных людей этот показатель составляет 2,5—3 л/мин, у тренированных — в среднем 5,5—6 л/мин. Максимальная мощность аэробного процесса достигается у нетренированных людей на 4—5-й минуте неинтенсивной работы и может поддерживаться до 15—20 мин. В более длительных упражнениях она постепенно уменьшается.
В процессе адаптации к неинтенсивным, но длительным тренировкам уже в течение 1,5—2 мес повышается выносливость человека, а через 2—3 мес специальных тренировок увеличивается мощность аэробного механизма, которая зависит от максимального потребления кислорода и активности окислительных ферментов. Несколько медленнее происходит увеличение емкости капилляров и доставки кислорода в мышцы. Повышается концентрация гемоглобина в крови и миоглобина в мышцах, количество, величина и плотность митохондрий, что оптимизирует способность мышц утилизи-ровать кислород и осуществлять аэробный ресинтез АТФ. В таких условиях улучшается способность тренированных мышц окислять пировиноградную кислоту, что предотвращает накопление молочной кислоты, а также усиливать окисление жиров. Все это обеспечивает более эффективное выполнение длительной физической работы.
Литература
- Орлов Р.С., Ноздрачёв А.Д. Нормальная физиология : Учебник. – М., 2009. – 688 с. Глава 7. Физиология сократительных элементов. С. 69-78.
- Реабилитация при заболеваниях сердечно-сосудистой системы / Под ред. И.Н. Макаровой. М. , 2010. 304 с. - С. 111-112.