РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ - БРОНХОГЕН

 

1. РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРЕПАРАТ БРОНХОГЕН – ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕПТИДОВ ПРИ ЛЕЧЕНИИ БРОНХИТА

Проблема хронического бронхита стоит в современном обществе достаточно остро: неблагоприятные факторы внешней среды, а также такие пагубные привычки как курение, не способствуют сохранению здоровья органов дыхания, так же у нас можно найти и другие препараты оказывающие положительное влияние на здоровье, например кардиоген в капсулах.

Для лечения хронических бронхитов традиционно применяют следующие виды препаратов:

• Антибиотики,
• Сульфаниламиды,
• Средства для облегчения отделения мокроты,
• Препараты для повышения сопротивляемости организма инфекциям (иммуномодуляторы) и прочие.

Однако, помимо традиционных препаратов, оказывающих несомненное терапевтическое действие, целесообразно применять и вспомогательные средства, например, БАДы, содержащие пептиды: от бронхита в этом случае можно избавляться гораздо быстрее и эффективнее.

БРОНХОГЕН: ОПИСАНИЕ ПРЕПАРАТА.

Парафармацевтический препарат Бронхоген – это пептидный комплекс, включающий в себя следующие аминокислоты:

• Глутаминовая кислота
• Аспарагиновая кислота
• Лейцин
• Аланин

Эта биологически активная добавка к пище специально разработана для целенаправленного воздействия на клетки органов дыхания – бронхов и слизистой оболочки легких.

Благодаря действию данного препарата:

• Нормализуются обменные процессы в клетках слизистых оболочек легких и бронхов,
• Улучшается их трофика;
• Стабилизируются морфологические и функциональные изменения в слизистой;
• Снижается риск возникновения воспалительных процессов в органах дыхания.

Все это позволяет предполагать, что применение данного препарата позволит значительно ускорить процесс выздоровления больных с диагнозом «хронический бронхит».

НАСКОЛЬКО ЭФФЕКТИВНЫ ПЕПТИДЫ ОТ БРОНХИТА: РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В сентябре - октябре 2007 года в Медицинском центре Института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН (г. Санкт-Петербург) были проведены клинические испытания действия препарата Бронхоген, содержащего пептиды, и его эффективность при излечении от бронхита в хронической форме.

Исследование проводилось на группе больных, страдающих от хронического бронхита с астматическим компонентом в течение нескольких лет.

Больные жаловались на следующие симптомы:

• Наличие кашля с отделяемой мокротой;
• Общее недомогание и слабость;
• Повышенное потоотделение и одышка при увеличении физических нагрузок;
• Головные боли;
• Нарушения сна.

Больные были разделены на 2 группы:

• Пациенты контрольной группы проходили курс лечения традиционными препаратами, применяемыми при данном заболевании.
• Пациенты основной группы в качестве дополнения к традиционным методам лечения получали препарат Бронхоген по 1 - 2 капсуле дважды в день в течение 20 -30 дней в зависимости от тяжести заболевания.

В процессе лечения оценивались как общее субъективное состояние больных, так и результаты клинических исследований крови, мочи, биохимический анализ крови, рентгеновское исследование легких, а также микроскопическое исследование мокроты и анализ дыхания больных.

В результате проведенных исследований были выявлены следующие результаты:

• У больных, принимавших пептиды от бронхита в виде препарата Бронхоген, в 73% случаев отмечалось сокращения частоты таких симптомов, как приступы удушья, кашель и количество отделяемой мокроты.
• В 68% случаев больные основной группы отмечали субъективное улучшение общего самочувствия.

В результате клинических исследований было обнаружено:

• В мокроте пациентов, принимающих Бронхоген, снизилось количества лейкоцитов, а также клеток эпителия и других элементов, свидетельствующих о протекании воспалительного процесса в бронхах и легких.
• Улучшилась бронхиальная проходимость у участников основной группы.
• Процесс выздоровления пациентов основной группы в целом проходил быстрее.

Таким образом, проведенное исследование показало, что применение пептидного препарата Бронхоген оказалось эффективным при лечении хронического бронхита.

Кроме того, в ходе исследования было выявлено, что препарат не оказывает негативного воздействия на организм:

• Не вызывает побочных явлений и реакций;
• Прекрасно сочетается с любыми традиционными методами лечения хронических заболеваний бронхов и легких.

Таблица 1

Влияние Бронхогена на показатели внешнего дыхания

у больных хроническим бронхитом с астматическим компонентом

Показатель	До лечения	После лечения с применением общепринятых средств	После лечения с применением Бронхогена
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ), мл	3830,8±312,7	3950,3±298,12	4150,4±265,6
Общая емкость легких (ОЕЛ), мл	4800,6±334,7	5050,3±236,9	5200,7±247,4
Экспираторная форсированная жизненная емкость легких (ЭФЖЕЛ), мл	2850,6±158,4	3200,7±187,5	3800,8±136,9*

* - Р<0,05 по сравнению с показателем до лечения.

Результаты исследования функции внешнего дыхания свидетельствуют о достаточно скомпенсированном патологическом процессе в легких, но, вместе с тем, имеются явления нарушенной бронхиальной проходимости, в основном, за счет спазма мелких бронхиол. Применение Бронхогена оказывало положительное воздействие на динамику развития этого процесса.

Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о лечебной эффективности Бронхогена и целесообразности его применения в комплексном лечении хронического бронхита с астматическим компонентом.

В процессе применения Бронхогена побочного действия, осложнений, противопоказаний и лекарственной зависимости не выявлено.

Изучавшаяся капсулированная форма Бронхогена удобна для применения в стационарных, амбулаторных и домашних условиях.

Бронхоген может применяться с лечебно-профилактической целью в виде биологически активной добавки к пище и в сочетании с любыми средствами симптоматической и патогенетической терапии, используемыми для лечения хронического бронхита.

Заключение

Биологически активная добавка к пище Бронхоген оказывает нормализующее действие на функциональную активность эпителиальных клеток слизистой бронхов, способствует восстановлению защитных механизмов легких, регулирует бронхиальный тонус.

Бронхоген хорошо переносится при пероральном применении, не оказывает побочного действия и может применяться в качестве биологически активной добавки к пище с лечебно-профилактической целью.

Бронхоген рекомендуется применять у больных хроническим необструктивным бронхитом, в том числе с астматическим компонентом, перорально во время еды по 1-2 таблетки или капсулы 2-3 раза в день в течение 20-30 дней.

Рекомендуется проводить повторные курсы лечения через 3-6 мес.

Целесообразно рекомендовать Бронхоген для лечебно-профилактического применения и промышленного выпуска.

И ЕЩЕ НЕМНОГО ПРО КОФЕИН

... Мы сообщаем, что для здоровых взрослых людей, употребление кофеина является относительно безопасным, но, среди некоторых групп, находящихся в зоне рисков: в том числе с нарушениями функций сердечно-сосудистой системы, сна и употребления психоактивных веществ, и у пациентов с психическими заболеваниями, потребление кофеина может быть небезопасным...

Кофеин достигает максимальной концентрации в плазме крови через 15-120 мин после приема (251) ... По всей видимости, порог токсичности кофеина, составляет около 400 мг/сут у здоровых взрослых (19 лет и старше), 100 мг в сутки у здоровых подростков (12-18 лет), и 2,5 мг/кг/сут у здоровых детей (меньше 12 лет) (123, 192) ... Однако, рекомендуемые пороговые значения для безопасности могут различаться. Например,
Европейское агентство по безопасности продуктов питания (European Food Safety Authority), считает, что потребление до 3 мг/кг массы тела/день кофеина, является относительно безопасным для детей и подростков (253).

Детализированный обзор существующих эффектов влияния кофеина на здоровье человека, мы приходим к выводу, что употребление до 400 мг/сут кофеина у здоровых взрослых, не связано с негативным воздействием на здоровье сердечно-сосудистой системы, баланса кальция и состояния костной ткани, а также для психологического состояния, риска возникновения онкологических заболеваний, или нарушением мужской фертильности (123). Однако, рекомендуемый уровень потребления кофеина, находится на гораздо более низком уровне для беременных или кормящих матерей. Европейская комиссия научного Комитета Управления безопасности пищевых продуктов и здравоохранения Канады (The European Commission’s Scientific Committee of Food Safety Authority and Health Canada) рекомендует женщинам потреблять не более 300 мг кофеина в день во время беременности (121, 253). Кроме того, несмотря на противоречивые результаты относительно связи между кофеином потребления и выкидышем плода, Американское Общество Акушеров и Гинекологов (ACOG), рекомендует беременным женщинам ограничить потребление кофеина до менее чем 200 мг/сутки (121)...

The Safety of Ingested Caffeine: A Comprehensive Review.
Temple JL et.al.
Front Psychiatry. 2017 May 26;8:80. doi: 10.3389/fpsyt.2017.00080. eCollection 2017.
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5445139/

Кофеин (в виде экстракта зеленого чая) [на iherb]
https://iherb.co/wnAhsrJ [400 мг]
https://iherb.co/MAnDpKt [400 мг]

*/ химсостав экстракта зеленого кофе в целом не глобально отличается от зерен кофе, но в экстракте более высокое содержание молекул под названием хлорогеновая кислота /*
lifebio.wiki/экстракт_зеленого_кофе

www.ncbi.nlm.nih.gov 

50 оттенков гормонов. Лайл Макдоналд о женщинах и фитнесе

 

ЖЖ-юзер shantramora перевела интервью известного ученого Лайла Макдоналда, написавшего книгу о женском фитнесе и диетах.

Американские горки на гормонах

Лайл, что больше всего удивило и поразило тебя, когда ты собирал данные по воздействию силового тренинга и диет на женский организм? Что из результатов исследований хорошо согласуется с твоими наблюдениями на практике, как тренера?

Хороший вопрос, и я не уверен, что могу выбрать что-то одно. Возможно, наиболее удивительно, это то, как быстро может быть нарушен цикл при несбалансированной диете и неподходящей физической нагрузке. Всего лишь за 5-7 дней неадекватной диеты и нагрузок может быть нарушен гормональный фон и, впоследствии, менструальный цикл, обмен веществ (из-за падения уровня тиреодных гормонов) и т.д. И второй момент – это то, насколько сложнее женщины в сравнении с мужчинами.

Во время обычного менструального цикла продолжительностью в среднем 28 дней уровни двух основных «женских» гормонов – эстрогена и прогестерона колеблются в чрезвычайно широком диапазоне, вызывая изменения большинства физиологических аспектов – и тренировочных показателей.

Лайл Макдоналд считает, что женщины намного сложнее мужчин в реакции на диеты. И все из-за гормональных горок.

Не нужно забывать и о возрастных изменениях, включающих перменопаузу, постменопаузу (где может применяться гормонозаместительная терапия) и, наконец, послеродовой период, когда применяются эстрогеновые контрацептивы.

Что касается сравнения с практикой или «полевыми наблюдениями», так мы все знаем, как быстро женский организм может пойти вразнос на диете, притом что на сжигание жира им обычно требуется больше времени.

Но самое главное, как мне кажется, это невероятное разнообразие «гормональных типов» женщин. Две женщины с условно «нормальным» циклом могут выдавать абсолютно различные реакции в пределах цикла. У некоторых значительно меняются силовые показатели, у других вообще ничего не меняется. Это связано с чувствительностью организма к уровню тех или иных гормонов и с их взаимодействием.

Уровень гормонов у мужчин похож на ровную линию, а у женщины, скорее, на американские горки.

Мне нравится такая формулировка: мужчины являются засранцами на протяжении всего своего цикла, который составляет 65 лет. Женская физиология полностью меняется за 4 недели их цикла, при этом существует безумное количество модификаций.

Реакция женщин и мужчин на низкоуглеводную диету

Скажи, обнаружились какие-то отличия между мужчиной и женщиной по реакции на низкоуглеводную или кетогенную диету? Особенно в плане изменений в композиции тела и тренировочных показателей? И, опять же, как эти данные (из немногих сравнительных исследований) согласуются с твоими полевыми наблюдениями?

Ну, тут, как мы оба знаем, проблема в том, что исследования по низкоуглеводным диетам чаще всего проводятся с участием людей с большим лишним весом, или ожирением, и перенести эти данные на людей с нормальным весом не так уж просто.

Данные по спортивным показателям тоже довольно противоречивы, в большинстве случаев наблюдается негативный эффект «низкоуглеводки», за исключением низкоинтенсивной аэробной нагрузки. Что касается женщин, то не выявлено негативного эффекта в таком виде спорта, как гимнастика, но здесь требуется не столько сила, сколько навыки, техника.

Женская физиология, как я уже сказал, не так проста. В течение цикла меняется инсулиновая чувствительность, предпочтительные источники топлива, возрастные изменения также вносят свою лепту в то, какие гормоны являются «доминантными» (под этим словом я подразумеваю воздействие на обмен веществ) в тот или иной период.

Так, например, во время лютеиновой фазы (фаза менструального цикла после овуляции продолжительностью 12-14 дней), повышается инсулиновая резистентность, а мы знаем, что при инсулиновой резистентности особенно эффективна низкоуглеводная диета.

Фазы женского менструального цикла.

При физической нагрузке женщины также используют меньше углеводов, чем мужчины, что означает, что им нужно меньше углеводов в питании.

Помимо этого, мне кажется, у низкоуглеводных диет еще одно преимущество, хоть и косвенное. Мы оба сталкивались с таким случаями, когда женщина на диете живет, фактически только на углеводах, до нельзя урезав как жиры, так и белки. Кроме этого многие исключают из питания такие вещи, как красное мясо, молочные продукты и другие насыщенные витаминами и микроэлементами продукты.

Все это вместе представляет собой составные части «идеального шторма». Недостаток белка приводит к огромному количеству проблем в плане композиции тела, к потере мышечной массы на диете и т.д. Исключение некоторых белковых продуктов приводит к недостатку железа, молочных продуктов – к недостатку кальция и т.д.

Уменьшение потребления жира (до предельно низких значений) приводит к нарушениям гормонального фона и менструального цикла.

Подозреваю, что одна из причин того, что женщины добиваются успеха на низкоуглеводных диетах в том, что такая диета заставляет их избежать наиболее распространенных ошибок — за счет того, что на низкоуглеводных диетах приходится потреблять достаточно белка, есть мясо, достаточно жира и разумное количество углеводов.

Мы знаем, что на низкоуглеводных диетах потребление белка на 25-50% выше, чем на диетах, основанных на углеводах (что служит постоянным источником путаницы при сравнительных исследованиях высоко- и низкоуглеводных диет).

Кстати, изменение диеты обычно связано и с изменениями тренировочной программы – сокращение (чрезмерной) аэробной нагрузки, увеличение силовой и т.д. Т.е., я думаю, что когда женщины сообщают о своих успехах на низкоуглеводных диетах, речь не только о чисто диетических изменениях.

Естественно, и ты, и я в курсе, что можно потреблять достаточно белка, жиров, и нормально тренироваться и на диете, содержащей углеводы, так что полноценная кетодиета не требуется. Просто низкоуглеводная диета автоматически заставляет людей потреблять достаточно белка (и овощей, и жиров, богатого микронутриентами мяса и молочных продуктов и т.д., всего, что определяет сбалансированную диету).

2 диеты для 2 фаз менструального цикла

Интересно, что во время лютеиновой фазы снизается чувствительность к инсулину. Соответственно, как ты считаешь, имеет ли смысл рекомендовать больше углеводов во время фолликулярной фазы и меньше есть углеводов во время лютеиновой, или это имеет смысл только в отдельных случаях?

Да, и я как раз рекомендую примерно такую диету, с разницей по количеству углей для фолликулярной и лютеиновой фазы менструального цикла.

Кроме того, я учитываю, какой гормон является «доминантным» — эстроген, прогестерон или тестостерон, что дает нам либо «лютеиновый», либо «фолликулярный» физиологический тип женщины.

Быстрее ли восстанавливаются женщины?

Считается, что женщины способны выдерживать более высокообъемные тренировки и что они лучше восстанавливаются, чем мужчины, так что, тренировочная программа для женщин должна включать больше тренировок с более короткими периодами отдыха/ восстановления. Что ты думаешь по этому поводу?

Что касается быстрого восстановления, это, обычно, соответствует действительности по ряду причин, не последняя из которых то, что показатели силы, мощности и скорости (в спринте) у женщин ниже и, следовательно, меньше утомление.

Здесь задействован и ряд других механизмов и отчасти, это зависит от нагрузки.

При умеренной нагрузке, женщины быстрее восстанавливаются как в рамках одной тренировки, так и в рамках тренировочного цикла. При убойной нагрузке — разницы нет (в данном случае речь идет об исследовании, где применялись 20 подходов по 1 повтору со 100% одноповторного максимума).

Кроме того, есть разница в показателях между верхней и нижней частью тела.

В общем, это дико сложно. Скажем, у женской сборной Китая по тяжелой атлетике тренировки интенсивнее, тяжелее и чаще, но в тяжелой атлетике упражнения выполняются с субмаксимальными весами (например, толчок делается с 80-85% от 1ПМ в становой тяге, и отработка этого упражнения с 90% ПМ – то же самое, что 72% — а это средний вес).

Кроме того, они взрывные (здесь женщины физически слабее мужин) и позволяют женщинам задействовать гибкость нижней части тела.

Женская и мужская диета

Во время работы с клиентом, ты бы подумал о том, что нужно будет менять диету или программу, в зависимости от того, ведешь ли ты мужчину или женщину, или нет?

Есть определенные нюансы, которые могут оказывать воздействие на соблюдение диеты, и о которых женщин необходимо уведомлять.

Первый из них – ненормальность женского организма. Я не имею в виду, в плохом смысле. (Может быть, имеется в виду отсутствие единой «нормы», «стандарта» — прим. автора). Например, у здоровой женщины в течение месячного цикла может ощутимо меняться вес (что отражается даже на показателях состава тела). Скажем, в конце фолликулярной фазы, перед самой овуляцией, повышенный уровень эстрогена вызывает задержку жидкости — вес, как правило, резко увеличивается. То же самое происходит во время ПМС, прямо перед менструацией, хотя и по другим физиологическим причинам.

Мы с тобой оба хорошо знаем, что женщины буквально замужем за своими весами и придают такой штуке как вес в цифрах глобальное значение. Так что им обязательно нужно напоминать, что эта небольшая прибавка ничего на самом деле не значит, и не свидетельствует о том, что у них что-то не то с диетой.

Многие из них сходят с ума из-за внезапной прибавки в полкило, удваивая количество кардиотренировок и урезая калории. И наоборот — если вес внезапно упал на полкило – значит, необходимо отпраздновать это тортиком. И то и другое – иррационально.Если уж женщине хочется взвешиваться каждый день (а большинству из них хочется и, кстати, это имеет смысл), то пусть уж она считает среднее арифметическое за неделю.

Кроме того, не следует сравнивать друг с другом разные недели месячного цикла.

Сравнивать вес в начале фолликулярной фазы с весом в конце лютеиновой – огромная ошибка. Лучше всего сравнивать одинаковые недели двух разных циклов. 

Что, к несчастью, означает, что хорошо оценить, эффективна ли диета, можно будет лишь на длительных промежутках, более месяца. Если вы, скажем, начали диету во время менструации, то вы примерно 30 дней не будете знать наверняка, что диета работает, потому что колебания веса во время других фаз цикла исключают возможность корректного сравнения.

И, конечно, наряду с колебаниями веса возникают изменения в составе тела. Основная-то цель – не только снижение веса, но уменьшение количества жира, улучшение состава тела (меньше жира, больше мышц).

И часто на ранней стадии, тренировочная активность может влиять на снижение веса – точнее, задерживать его. Новичок может сжигать жир и растить мышцы одновременно, при этом не наблюдая значительных изменений на весах – и сходить с ума от беспокойства. Но при этом у нее будут уходить сантиметры, будет уменьшаться % жира и т.п. Цель – улучшение композиции тела, не само по себе снижение веса.

Источник: shantramora.livejournal.com

Оригинал: Alan Aragon’s Research Review (AARR)

Энергетические субстраты

 

Работа мышц требует постоянного поступления АТФ для поддержания цикла формирования поперечных связей. При этом миозин выступает в роли АТФазы и расщепляет АТФ на АДФ и неорганический фосфат (Ф). Мышцы имеют очень ограниченные резервы АТФ (этого запаса может хватить только на 4-6 с сократительной активности), но могут регенерировать АТФ за очень короткое время за счет присоединения фосфатной группы к АДФ.

Процесс быстрой регенерации АТФ в мышцах происходит при переносе фосфатной группы с креатинфосфата на АДФ с образованием АТФ и креатинина (такой способ ресинтеза АТФ называют анаэробно-алактатным энергообеспечением). Поскольку наличный запас креатинфосфата в мышечной клетке невелик (его хватает на 6-10 с интенсивной работы), для более длительного функционирования мышц необходим синтез нового АТФ в ходе анаэробного гликолиза (анаэробно-гликолитическое энергообеспечение), при котором 1 моль глюкозы расходуется на синтез 2 молей АТФ, либо в ходе окислительного фосфорилирования в митохондриях (аэробное энергообеспечение), при котором за счет окисления 1 моля глюкозы синтезируется 34 моля АТФ. Наряду с глюкозой в качестве источника энергии мышцы могут использовать триглицериды в процессе бета-окисления жирных кислот.

Регенерация аденозинтрифосфата из креатинфосфат 

Резервов креатинфосфата в мышцах достаточно для регенерации АТФ в течение не более 10 с. Продукт метаболизма креатина — креатинин — затем выводится в кровь и попадает в мочу. Суточная продукция креатинина зависит от мышечной массы, поэтому уровень креатинина в плазме у мужчин выше, чем у женщин. Плазменный уровень креатинина также сильно зависит от общей тренированности. В норме у нетренированных лиц он составляет 0,5-1,2 мг/дл для мужчин и 0,5-1 мг/дл для женщин. Из организма креатинин выводится почками, повышение его концентрации в плазме крови может говорить о нарушении функции почек, однако значительное повышение уровня креатинина наблюдают только при тяжелой почечной патологии.

Запомните: АТФ — энергетический субстрат мышечной ткани. Резервов АТФ в мышцах хватает только на 5-6 с, за счет резервов креатинфосфата регенерация АТФ возможна еще 10-20 с (анаэробно-алактатное энергообеспечение). АТФ синтезируется в процессе гликолиза (анаэробно-гликолитическое энергообеспечение), а также окислительного фосфорилирования (аэробное энергообеспечение).

Анаэробный синтез аденозинтрифосфата в процессе гликолиз 

При отсутствии или недостатке кислорода (анаэробные условия) мышца может регенерировать АТФ за счет процесса гликолиза. Такие условия возникают, как правило, в начале циклической мышечной работы (врабатывание), а также в том случае, если величина физической нагрузки больше, чем скорость образования энергии за счет аэробного энергетического процесса. При этом из глюкозы в цитоплазме мышечной клетки образуется метаболит пируват, а конечным продуктом является молочная кислота. Мышцы получают глюкозу из крови или за счет распада мышечного гликогена. Молекула глюкозы представляет собой 6-атомный спирт (т. е. каркас молекулы состоит из 6 атомов углерода). В процессе перегруппировки атомов и расщепления молекула глюкозы распадается на 2 молекулы пировиноградной кислоты (пирувата), каждая из которых содержит по 3 атома углерода. Пируват представляет собой один из типичных субстратов для работы митохондрий, но если он не успевает туда проникнуть или в клетке наблюдается нехватка кислорода, то в этом случае из пирувата в цитоплазме клетки образуется молочная кислота, легко распадающаяся на анион лактата- и Н⁺. Выходящий в кровь по градиенту концентрации лактат обусловливает локальное закисление за счет повышения концентрации катионов водорода. В результате этих биохимических превращений из 1 моля глюкозы образуется 2 моля АТФ.

Мышечные волокна способны накапливать глюкозу в виде гликогена. Гликоген представляет собой сильно разветвленную молекулу, что обеспечивает быстрый доступ расщепляющих ферментов к фрагментам молекулы гликогена и быстрое высвобождение запасов глюкозы. Однако для длительной мышечной активности (> 20 мин) мышцы должны получать АТФ в ходе окисления липидов, т. к. запасы мышечного гликогена истощаются. Именно по этой причине считается, что для профилактики и борьбы с ожирением нужны длительные циклические нагрузки аэробного характера.

Аэробный синтез аденозинтрифосфата в процессе окислительного фосфорилирования 

При наличии кислорода пируват подвергается окислительному фосфорилированию в цикле трикарбоновых кислот до С02 и Н20. При этой реакции возможно синтезировать больше АТФ, чем при гликолизе — из 1 моля глюкозы образуется 34 моля АТФ, — однако этот процесс более медленный: скорость образования АТФ в аэробном процессе почти в 2 раза ниже, чем в процессе анаэробного гликолиза.

Важность наличия различных систем синтеза АТФ определяется различным временем регенерации АТФ (рис.). Так, на коротких дистанциях (60, 100 м) особую роль играет креатинфосфат, процессы анаэробного гликолиза достигают максимума через 30 с — 1 мин после начала нагрузки и сохраняют активность к концу средних дистанций (200, 400 м), а на длинных дистанциях наибольшее поступление АТФ обеспечивает окислительное фосфорилирование, которое достигает максимума через 1-3 мин. На время регенерации АТФ также оказывают влияние общая тренированность и питание.

Синтез аденозинтрифосфата в процессе β-окисления жирных кислот 

Другим источником получения энергии в мышцах является β-окисление жирных кислот. Свободные жирные кислоты поступают в мышцы из крови и накапливаются в них в виде триглицеридов. Триглицериды являются эфирами глицерина и трех жирных кислот различной длины.

По сравнению с очень малыми запасами гликогена в организме (около 500 г) запасы жира составляют 12 кг, однако выход АТФ из гликогена практически в 2 раза превышает эффективность окисления жирных кислот. Таким образом, последний вариант получения АТФ «выгоден», когда можно удовлетворить большие потребности в энергии и сохранить при этом «ценные» запасы гликогена. Сэкономленные запасы гликогена могут использоваться при дополнительном краткосрочном повышении нагрузки, например при промежуточном или конечном спурте при беге.

В ходе окисления жирных кислот для разрушения ненасыщенных двойных связей в цепи жирных кислот необходимо больше кислорода, однако это играет второстепенную роль в энергетическом балансе организма.

Энергетический обмен в мышцах 

 

С точки зрения физики энергия имеет такую же размерность, как работа, а работа — это сила, умноженная на расстояние. Количество работы, выполняемой за единицу времени, называют мощностью. Энергетический обмен (преобразование энергии в организме) — это мощность термодинамических процессов, поскольку он выражает выполненную работу (или потраченную энергию) за единицу времени. Основными проявлениями энергетического обмена в организме являются мышечная работа и выделяющееся тепло. Организм человека подчиняется закону сохранения энергии, в соответствии с которым количество поглощенной энергии (в различных формах) и образовавшейся энергии (главным образом в виде тепла и механической работы) равны. Сбалансированный процесс поглощения и отдачи энергии организмом называют энергетическим обменом. Измерение энергетического обмена играет большую роль для оценки объема физической нагрузки (например, при изучении физиологии спорта и труда). На энергетический обмен влияет множество факторов (рис.).

Энергетический обмен при физической нагрузке 

Энергетический обмен даже при минимальной физической нагрузке становится в 1,5-2 раза выше, чем в условиях покоя. Чем сильнее повышается энергетический обмен при выполнении физической нагрузки, тем короче то время, которое человек способен такую нагрузку выполнять. Максимальное увеличение скорости обменных процессов у человека может быть примерно 30-кратным (по сравнению с основным обменом), но время удержания такой нагрузки не превышает 6 с. Если скорость метаболических процессов увеличена в 10 раз по сравнению с основным обменом, то такую циклическую нагрузку нетренированный человек способен удерживать 3-4 мин, а спортсмен, тренированный на выносливость, — до 6 мин. Считается, что именно в таком режиме реализуются максимальные аэробные возможности человека.

Запомните: Энергетический обмен (основной обмен, обмен при физической нагрузке) определяют с помощью непрямой калориметрии по объему потребления кислорода.

 

Энергетические процессы в мышце

Естественно, что для совершения мышечного движения требуется энергия. В организме человека существуют разные источники энергии, которые последовательно включаются один за другим. Рассмотрим каждый из них.

АТФ 

Универсальным источником энергии в живом организме является молекула АТФ, которая образуется в цитратном цикле Крэбса. Под действием фермента АТФазы молекула АТФ гидролизуется, отсоединяя фосфатную группу в виде ортофосфорной кислоты (Н3РО4), и превращается в АДФ, при этом высвобождается энергия. 

АТФ + H2O = АДФ+ H3PO4 + энергия 

Головка миозинового мостика при контакте с актином обладает АТФазной активностью и соответственно возможностью расщеплять АТФ и получать энергию, необходимую для движения. 

 Количества АТФ, которое содержится в мышце, достаточно для выполнения движений в течение 2-5 первых секунд.

Креатинфосфат 

Запас молекул АТФ в мышце ограничен, поэтому расход энергии при работе мышцы требует постоянного его восполнения, это происходит за счет креатинфосфата. Креатинфосфат обладает способностью отсоединять фосфатную группу и превращаться в креатин, присоединяя фосфатную группу к АДФ, которая превращается в АТФ. 

АДФ + креатинфосфат = АТФ + креатин. 

Эта реакция получила название – реакции Ломана. Именно поэтому креатин имеет большое значение в бодибилдинге. 

Надо заметить, что креатин эффективен только при выполнении анаэробных (силовых) упражнений, так как креатинфосфата достаточно примерно на 2 минуты интенсивной работы, затем подключаются другие источники энергии. Соответственно, в лёгкой атлетике приём креатина как добавки для увеличения атлетических показателей малоэффективен.

Запасы креатинфосфата в волокне не велики, поэтому он используется в качестве источника энергии только на начальном этапе работы мышцы, до момента активизации других более мощных источников – анаэробного и затем аэробного гликолиза. По окончании работы мышцы реакция Ломана идет в обратном направлении, и запасы креатинфосфата в течение нескольких минут восстанавливаются.

Энергетический метаболизм скелетных мышц

Алактатные механизмы 

КФ обеспечивает запас энергии фосфата для ресинтеза АТФ из АДФ при наступлении сократительной деятельности (рис. 3):

КФ + АДФ Креатинкиназа К + АТФ (1)

В состоянии покоя мышечные волокна наращивают концентрацию КФ до пяти раз больше, чем АТФ. В начале сокращения, когда концентрация АТФ начинает падать, а АДФ повышаться вследствие ускорения разложения АТФ, массовая активность способствует образованию АТФ из КФ.

Хотя образование АТФ из КФ происходит быстро, требуя одной единственной ферментативной реакции (1), количество АТФ, которое может быть получено в результате этого процесса, ограничено начальной концентрацией КФ. Мышечные волокна также содержат миокиназу, которая катализирует образование одной молекулы АТФ и одной молекулы АМФ из двух молекул АДФ. АТФ и КФ, вместе взятые, могут обеспечить максимальную силу в течение 8—10 с. Таким образом, энергия, полученная от фосфагенной системы, используется для коротких всплесков максимальной мышечной активности, необходимых в легкой и тяжелой атлетике (забег на 100 м, толкание ядра или поднятие тяжестей).

Гликолиз 

Хотя метаболизм по гликолитическому пути производит лишь небольшое количество АТФ из каждой усвоенной единицы глюкозы, он может обеспечить быстрый синтез большого количества АТФ при наличии достаточного количества ферментов и субстрата. Этот процесс может также происходить в отсутствие кислорода:

Глюкоза анаэробный быстрый гликолиз 2 АТФ + 2 лактата (2) 

Глюкоза для гликолиза поступает либо из крови, либо из запасов гликогена. Когда исходным материалом выступает гликоген, из одной единицы потребленной глюкозы в результате фосфоролитического гликогенолиза образуется три молекулы АТФ. По мере того, как мышечная активность становится интенсивнее, для анаэробного расщепления гликогена мышц требуется все больше и больше АТФ, и, соответственно, увеличивается производство молочной кислоты. Анаэробный гликолиз может обеспечить энергию на 1,3-1,6 мин максимальной мышечной активности.

Образование молочной кислоты понижает уровень pH в мышечных волокнах. Это препятствует действию ферментов и вызывает боль, если удаление молочной кислоты происходит слишком медленно по сравнению с ее образованием.

 

Окислительное фосфорилирование 

При умеренном уровне физической нагрузки, например, при беге на 5000 м или марафоне, большая часть АТФ, используемого для сокращения мышц, образуется путем окислительного фосфорилирования. Окислительное фосфорилирование позволяет высвободить из глюкозы гораздо больше энергии по сравнению с отдельно взятым анаэробным гликолизом:

Глюкоза + O₂-> 38 АТФ + СO₂+ Н₂O. (3)

Жиры катаболизируются только с помощью окислительных механизмов, при этом выделяется много энергии. Аминокислоты тоже могут быть метаболизированы подобным образом. Три метаболических пути образования АТФ для сокращения и расслабления мышц показаны на рис. 3.

В течение первых 5~10 мин умеренной физической нагрузки главным потребляемым «топливом» является собственный гликоген мышц. В течение следующих 30 мин доминирующими становятся переносимые кровью вещества; глюкоза крови и жирные кислоты вносят примерно одинаковый вклад в потребление мышцами кислорода. По истечении этого периода все более важную роль приобретают жирные кислоты. Важно подчеркнуть взаимодействие между анаэробными и аэробными механизмами в образовании АТФ во время физической нагрузки. Вклад анаэробного образования АТФ больше при краткосрочной нагрузке высокой интенсивности, в то время как при более продолжительных нагрузках низкой интенсивности преобладает аэробный метаболизм.

Восстановление и кислородная задолженность 

После того как физическая нагрузка закончилась, поглощение кислорода все еще остается выше нормы (табл.). С недавнего времени для обозначения кислородной задолженности используется также термин «избыточное потребление кислорода после физической нагрузки». Сначала его уровень очень высок, пока тело восстанавливает запасы КФ и АТФ, возвращая тканям запасенный кислород, а затем в течение еще одного часа потребление идет на более низком уровне, пока удаляется молочная кислота. Поэтому ранние и последние фазы кислородной задолженности называют соответственно алактатной и лактатной кислородной задолженностью. Повышение температуры тела также говорит о более высокой скорости метаболизма и росте потребления кислорода.

Чем продолжительнее и интенсивнее физическая нагрузка, тем больше времени занимает восстановление. Например, на восстановление после полного истощения гликогена мышц зачастую требуется несколько дней, а не секунд, минут или часов, необходимых для восстановления запасов КФ и АТФ и удаления молочной кислоты. Физическая нагрузка большой интенсивности, вероятно, приводит к микротравмам мышечных волокон, и их восстановление занимает некоторое время.

Компоненты кислородной задолженности. После длительной, тяжелой физической нагрузки дыхание остается выше нормы для удовлетворения повышенной потребности в кислороде

Компонент	Пояснение
1	Восстановление запасов кислорода в тканях(около 1 л)
2	Восстановление уровней креатинфосфата и других богатых энергией фосфатов (около 1-1,5 л)
3	Удаление молочной кислоты путем глюконеогенеза и другими путями (до 12 л)
4	Стимуляция метаболизма вследствие повышения уровня адреналина (около 1 л)
5	Дополнительное потребление кислорода в дыхательных мышцах и сердце (около 0,5 л)
6	Общее усиление метаболизма вследствие более высокой температуры тела*

Q10 - повышение температуры на 10 °С может удвоить скорость метаболизма, если клетки могут справляться с такими изменениями температуры