подшивки

Опрос

C 2016 года Милдронат является запрещённым препаратом :

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте 0 пользователей и 84 гостя.

Глава 2. Основы биологии человека (концептуальные модели систем и органов человека)

В учебниках по биологии человека и физиологии и биохимии спорта излагаются основные сведения о строении тела человека и функциональных свойствах его систем и органов. В практической деятельности при решении конкретных задач на основе принципов природной специфичности, системности, аналогичности и оптимизации строятся упрощенные модели человека. Такие модели обладают необходимыми свойствами и достаточной сложностью для решения поставленных задач. Описание моделей, необходимых для решения задач физической подготовки в спорте и оздоровительной физической культуры, представлено в этой главе.

2.1. Биология клетки

Клетка — основная структурная единица всех живых организмов, элементарная живая целостная система, которая обладает рядом свойств: воспроизведение, синтез (анаболизм), катаболизм, производство энергии, поглощение, выделение, специфические функции.
Она представляет собой протоплазму (саркоплазму), окруженную мембраной. В протоплазме расположено ядро, в котором содержатся гены (наследственная информация) в виде молекул ДНК. В протоплазме имеются следующие структурные образования, их еще называют органеллами или органоидами:
- рибосомы (полирибосомы) — с помощью РНК производится строительство белка, иными словами, разворачиваются анаболические процессы;
- митохондрии — энергетические станции клетки, в них с помощью кислорода идет превращение жиров или глюкозы в углекислый газ (С02), воду и энергию, заключенную в молекулах АТФ;
- эндоплазматическая сеть или саркоплазматический ретикулум является органеллой, состоящей из мембран и ферментативных систем, прикрепленных к ней;
- комплекс Гольджи — система мембран, образующих совокупность мешочков и пузырьков, служит для синтеза и выделения веществ из клетки;
- лизосомы — органеллы в форме пузырьков, содержат ферменты, разрушающие белки до простейших составляющих — аминокислот, эти органеллы еще называют пищеварительным аппаратом клетки;
- глобулы гликогена — внутриклеточные запасы углеводов;
- капельки жира — внутриклеточные запасы жиров;
- специализированные органеллы — структурные компоненты клетки, присущие определенным видам клеток, например миофибриллы — мышечным волокнам.

2.2. Нервно-мышечный аппарат

Человек выполняет физические упражнения и тратит энергию с помощью нервно-мышечного аппарата.
Нервно-мышечный аппарат — это совокупность двигательных единиц (ДЕ). Каждая ДЕ включает мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон (MB). Количество ДЕ остается неизменным у человека (Физиология человека, 1995). Количество MB в мышце возможно и поддается изменению в ходе тренировки, однако, не более чем на 5% (Хоппелер, 1987). Поэтому этот фактор роста функциональных возможностей мышцы не имеет практического значения. Внутри MB происходит гиперплазия (рост количества элементов) многих органелл: миофибрилл, митохондрий, саркоплазматического ретикулума (СПР), глобул гликогена, миоглобина, рибосом, ДНК и др. Изменяется также количество капилляров, обслуживающих MB (Физиология мышечной деятельности, 1982).
Миофибрилла является специализированной органеллой мышечного волокна (клетки). Она у всех животных имеет примерно равное поперечное сечение. Состоит из последовательно со-единенных саркомеров, каждый из которых включает нити актина и миозина. Между нитями актина и миозина могут образовываться мостики и при затрате энергии, заключенной в АТФ, может происходить поворот мостиков, т.е. сокращение миофибриллы, сокращение мышечного волокна, сокращение мышцы. Мостики образуются в присутствии в саркоплазме ионов кальция и молекул АТФ. Увеличение количества миофибрилл в мышечном волокне приводит к увеличению его силы, скорости сокращения и размера. Вместе с ростом миофибрилл происходит разрастание и других обслуживающих миофибриллы органелл, например саркоплазматического ретикулума.
Саркоплазматический ретикулум — это сеть внутренних мембран, которая образует пузырьки, канальцы, цистерны. В MB СПР образует цистерны, в этих цистернах скапливаются ионы кальция (Са++). Предполагается, что к мембранам СПР прикреплены ферменты гликолиза, поэтому при прекращении доступа кислорода происходит значительное разбухание каналов. Это явление связано с накоплением ионов водорода (Н), которые вызывают частичное разрушение (денатурацию) белковых структур, присоединение воды к радикалам белковых молекул (Меерсон Ф.З., 1978,1988). Для механизма мышечного сокращения принципиальное значение имеет скорость откачивания Са++ из саркоплазмы, поскольку это обеспечивает процесс расслабления мышцы. В мембраны СПР встроены натрий-калиевые и кальциевые насосы, поэтому можно предположить, что увеличение поверхности мембран СПР по отношению к массе миофибрилл должно вести к росту скорости расслабления MB. Следовательно, увеличение максимального темпа или скорости расслабления мышцы (интервала времени от конца электрической активации мышцы до падения механического напряжения в ней до нуля) должно говорить об относительном приросте мембран