Мышцы снабжение кислородом

При работе умеренной интенсивности мышца может покрывать свои энергетические затраты за счет аэробного метаболизма. Однако при больших нагрузках, когда возможность снабжения кислородом отстает от потребности в нем, мышца вынуждена использовать гликолитический путь снабжения энергией. При интенсивной мышечной работе скорость расщеп- [c.655]

В мышцах и других тканях углеводы (гликоген и глюкоза) служат главным источником энергии. При достаточном снабжении кислородом они подвергаются там окислению до СОг и воды. При недостатке, кислорода, что имеет место, например, при усиленной работе, преобладает анаэробный распад угле- [c.126]

Установлено, что дыхательный коэффициент RQ, стр. 209) для мозга близок к единице. Это означает, что окисление углеводов является основным источником энергии для мозговой ткани. Действительно, кровь, прошедшая через мозг, содержит значительно меньше глюкозы, причем количество исчезнувшей глюкозы соответствует количеству поглощенного кислорода. Потребление глюкозы в головному мозгу в несколько раз больше, чем в почках или мышцах. Мозг является единственным органом, в котором снабжение энергией осуществляется почти исключительно за счет распада глюкозы. Даже при диабете, когда дыхательный коэффициент для организма в целом значительно снижен, он остается в мозгу близким к единице. Наркотические вещества (за исключением, по-видимому, газообразных наркотиков) угнетают в мозгу главным образом окисление глюкозы, молочной кислоты и пировиноградной кислоты, совершенно не действуя, например, на окисление янтарной кислоты. Это угнетение приводит к понижению функциональной активности нервной ткани. Вот почему понижение нервной деятельности во время наркоза или сна сопровождается уменьшением потребления глюкозы мозгом. Наоборот, при возбуждении центральной нервной системы глюкоза, доставляемая кровью, задерживается и окисляется мозгом в повышенном количестве. [c.406]

В нормальных физиологических условиях, т. е. при достаточном снабжении мышцы артериальной кровью и кислородом, мышца в конечном итоге работает за счет энергии окислительных процессов (тканевого дыхания). Можно сказать, что обмен веществ в мышце служит лишь для постоянной зарядки анаэробно действующего сократительного механизма. Процессы дыхания (энергетически наиболее эффективного вида обмена), гликолиза и дефосфорилирования креатинфосфата связаны, однако, не только с ресинтезом АТФ, но и друг с другом. Так, при достаточном доступе кислорода в мышечной ткани постоянно происходит ресинтез как АТФ, так и креатинфосфата (и креатина). [c.452]

Поскольку снабжение митохондрий кислородом становится лимитирующим звеном в работающей мышце, важное значение имеет активация анаэробного распада глюкозы. Усиление гликолиза связано с действием аденилаткиназы, которая катализирует следующую реакцию [c.527]

Подчеркнем также, что хотя ресинтез гликогена из ранее образовавшейся молочной кислоты за счет использования энергии окислительных процессов (так называемая реакция Мейергофа) и вполне возможен, тем не менее это отнюдь не означает, что при работе мышцы в условиях хорошего снабжения кислородом углевод сначала распадается на молочную кислоту, а затем уже последняя подвергается окислению и частичному превращению в гликоген. Напротив, в настоящее время установлено, что в аэробных условиях углевод окисляется в тканях, в частности в мышцах, распадаясь пе до молочной, а до пировиноградной кислоты. Именно пировиноградная кислота и вовлекается дальше в цикл трикарбоновых кис-.лот, сгорая в конечном счете до СО2 и Н2О (см. главу Обмен углеводов ). [c.429]

Многие болезни человека вызываются нарушением функции этих внутренних мышц. Легкое сокращение мышц артерий может повысить кровяное давление или приостановить снабжение кислородом некоторых тканей. Более половины всех смертей является следствием остановки сердечной мышцы. В большинстве случаев мы не можем восстановить поврежденную мышцу, так как мы недостаточно понимаем ее строение и функцию. [c.227]

Существенно важно также, что рабочее положение оператора влияет на эффективность кровообращения, снабжение отдельных групп мышц кислородом, частоту пульса, глубину дыхания. В связи с этим исследование структуры рабочего места и рабочих поз является актуальным. Для бурильщика, работающего на установке Уралмаш-ЗД, такие исследования с помощью киносъемки (наиболее точного и надежного метода) выполнены под руководством автора впервые [62]. [c.170]

Вместе с тем уже давно было установлено, что при работе мышц в условиях недостаточного снабжения их кислородом потребление углеводов приводит к накоплению молочной кислоты. протекает следующим образом [c.249]

В нормальных физиологических условиях, т. е. при достаточном снабжении мышцы артериальной кровью и кислородом, мышца в конечном итоге работает за счет энергии окислительных процессов (тканевого дыхания). Можно сказать, что обмен веществ в мышце служит лишь для постоянной зарядки анаэробно действующего сократительного механизма. [c.428]

В красных мышцах присутствует особый белок миоглобин, способный, подобно гемоглобину, связывать и отдавать кислород. Этот белок способствует снабжению мышечных волокон кислородом. [c.443]

Степень распада оксигемоглобина зависит от величины парциального давления кислорода чем меньше парциальное давление, тем больше отщепляется от оксигемоглобина кислорода. Например, в мышцах в состоянии покоя парциальное давление кислорода примерно 45 мм рт. ст. При таком давлении диссоциации подвергается только около 25% оксигемоглобина. При работе умеренной мощности парциальное давление кислорода в мышцах примерно 35 мм рт. ст. и распаду подвергается уже около 50% оксигемоглобина. При выполнении интенсивных нагрузок парциальное давление кислорода в мышцах снижается до 15-20 мм рт. ст., что вызывает более глубокую диссоциацию оксигемоглобина (на 75% и более). Такой характер зависимости диссоциации оксигемоглобина от парциального давления кислорода позволяет значительно увеличить снабжение мышц кислородом при выполнении физической работы. [c.107]

Основные процессы, обеспечивающие работу мышц,энергией, заключаются в следующем мобилизация гликогена печени и мышц глюконеогенез из молочной кислоты мобилизация депонированных жиров и поступление жирных кислот и кетоновых тел в мышцы. Мышечная активность сопровождается увеличением вентиляции легких и скорости кровотока, благодаря чему усиливается снабжение мышечной ткани кислородом. Перечисленные процессы повышают активность основных ферментов катаболизма и многократно увеличивают скорость синтеза АТФ. [c.481]

Под влиянием симпатической нервной системы также повышается частота сердечных сокращений, следствием чего является увеличение скорости кровотока и улучшение снабжения органов, и в первую очередь мышц, кислородом и питательными веществами. Этому также способствует расширение кровеносных сосудов в мышцах под воздействием симпатических импульсов. [c.153]

Необходимые для этого биохимические и физиологические сдвиги возникают под воздействием нервно-гормональной регуляции. Ранее отмечалось, что при выполнении мышечных нагрузок повышается тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы. Следствием этого является увеличение скорости кровообращения и легочной вентиляции, приводящее к лучшему снабжению мышц и других органов, имеющих отношение к мышечной деятельности (печень, мозг, легкие и др.), кислородом и энергетическими субстратами. Большой вклад в развитие срочной адаптации вносят стрессорные гормоны - катехоламины и глюкокортикоиды. [c.179]

Внутримышечными структурными факторами, лежащими в основе аэробной работоспособности, являются количество митохондрий в миоцитах и содержание в них миоглобина. Это связано с тем, что аэробные нагрузки, в основном, обеспечиваются аэробным способом образования АТФ (тканевое дыхание), обязательно протекающим в митохондриях. Миоглобин является переносчиком кислорода внутри мышечных клеток и от его концентрации зависит снабжение митохондрий кислородом. Кроме того, связывая кислород, миоглобин создает определенный резерв его в мышечной ткани. Связь между содержанием в мышцах миоглобина и аэробной работоспособностью отмечена во многих работах. Как указывалось выше, большим количеством митохондрий и высокой концентрацией миоглобина характеризуются красные (тонические) мышечные волокна. Отсюда вытекает, что выражен- [c.196]

Эритропоэтин - ускоряет образование эритроцитов в красном костном мозге (эритропоэз), в результате чего улучшается кислород-транспортная функция крови и увеличивается снабжение мышц кислородом. Используется в тех видах спорта, в которых необходима высокая аэробная работоспособность. [c.222]

Механизмы увеличения продукции АТФ. Многие процессы, обеспечивающие работу мышц энергией, рассмотрены в предыдущих разделах. К ним относится увеличение снабжения мышц окисляемыми субстратами мобилизация гликогена печени и мышц, глюконеогенез из молочной кислоты (цикл Кори и глюкозо-аланиновый цикл), мобилизация депонированных жиров и поступление жирных кислот и кетоновых тел в мышцы. Увеличиваются также легочная вентиляция и скорость кровотока, а следовательно, и снабжение мышц кислородом. Эти процессы вместе с механизмами аллостерической регуляции, повышающими активность ключевых ферментов катаболизма, многократно увеличивают скорость синтеза АТФ. [c.527]

Напротив, при тренированности на выносливость мышца адаптируется к выполнению работы в условиях устойчивого состояния при вполне достаточном снабжении кислородом. Этот вид тренированности может быть связан и с усилением фосфагенно-дыхательного механизма , т. е. с ускорением аэробного ресинтеза фосфагеиа, и с увеличением содержания в мышцах фосфолипидов, холестерина, глютатиона, аскорбиновой кислоты, повышением активности и устойчивости дыхательных ферментных систем и т. д. [c.432]

Кислород и жизнь. Обычно мы не замечаем нашей постоянной потребности в кислороде только потому, что никогда не испытываем в нем недостатка. При сокращении и расслаблении мышц грудной клетки богатый кислородом воздух засасывается в легкие, а бедный кислородом воздух выдыхается. Кровь забирает кислород при прохождении через капилляры легочных альвеол. Затем он разносится в виде оксигемоглобина по всем частям тела. Если по какой-нибудь причине снабжение кислородом недостаточно, развивается цианоз — кожа приобретает синеватый оттенок в связи с тем, что циркулирующая кровь недоокислена. При пневмонии, туберкулезе, а также у утопленников альвеолярные пузырьки частично наполняются жидкостью. Это уменьшает поверхность легких, через которую кровь может обогащаться кислородом. Чтобы как-то компенсировать недостаток кислорода, в таких случаях обычно дают воздух, обогащенный кислородом (50% кислорода или больше). [c.69]

Быстрой и "тонкой" регуляцией является так называемая аллостери-ческая регуляция активности фермента посредством веществ, воздействующих на аллостерический центр фермента и изменяющих их конформацию. Как правило, такой фермент расположен в начале метаболического пути. Однако он может ингибироваться конечным продуктом данного обмена при его накоплении или несколькими метаболитами — его аллостерическими регуляторами. Примером может служить ключевой фермент гликолиза — фосфофруктокиназа (ФФК), имеющий около 10 аллостерических регуляторов, от взаимодействия с которыми изменяется его активность. Это такие вещества, как АТФ, АДФ, АМФ, Фн, лимонная кислота, жирные кислоты, а также pH и другие факторы. В состоянии относительного покоя ФФК в скелетных мышцах не активна, так как ингибируется высокими концентрациями АТФ и лимонной кислоты. При интенсивной мышечной деятельности концентрация АТФ снижается, а концентрация АДФ и АМФ повышается. Это активирует ФФК и скорость гликолиза. Когда же баланс АТФ в мышцах восстанавливается, что происходит при улучшении снабжения кислородом, активность ФФК снижается и скорость гликолиза падает. Мышцы переключаются на аэробный механизм энергообразования с постепенным переходом на утилизацию жиров. [c.269]

В этой главе мы уделяли наибольшее внимание тем стратегическим хмеханизмам, с помощью которых различные организмы разрешали проблему нехватки кислорода. С эвристической целью мы выделили 1) компенсаторную стратегию, требующую возврата к аэробиозу, и 2) эксплуатативную стратегию, не требующую возврата к аэробиозу и поэтому дающую возможность более полно использовать бескислородные местообитания. Третье возможное решение проблемы состоит в том, чтобы просто избежать ее. Для этой цели могут служить разнообразные формы поведения, которые нам здесь нет надобности рассматривать. На биохимическом и физиологическом уровнях возможен лишь один путь предотвраш,ения нехватки 0 — появление систем доставки кислорода, достаточно эффективных для поддержания баланса даже при крайне высокой потребности в Ог. Как мы уже упоминали, у позвоночных эта задача решается в отношении некоторых тканей ( красных мышц, сердца, головного мозга) путем регуляции кровотока, особо благоприятствующей снабжению их кислородом. Эти ткани, однако, обладают способностью к гликолизу, позволяющей им переносить кратковременную аноксию. Головной мозг млекопитающих, например, выдерживает аноксию в течение нескольких минут. [c.83]

Большие концентрации дыхательных пиг.ментов встречаются не только в крови. Например, мышцы позвоночных могут содержать огромное количество миоглобина (мышечного гемоглобина). Эти нециркулирующне дыхательные пигменты обладают более высоким сродством к кислороду, чем циркулирующие пигменты (рис. 112) однако наибольшее сродство к Ог обнаруживают дыхательные ферменты, например цитохромы, для работы которых в конечном счете и предназначается молекулярный кислород. Таким образом, нсцнркулирующие пигменты, подобные. миоглобину, облегчают перенос кислорода из крови к окислительным ферментам. Кроме того, если ткань содержит большие количества миоглобина или другого аналогичного пигмента, этот пигмент может играть роль важного кислородного депо и обеспечивать снабжение клеток кислородом в условиях, когда возможности получать Ог извне огра- [c.360]

При сопротивлениях, составляющих более 50 % максимальной изометрической силы, кровоток через мышцу резко уменьшается, что сопровождается появлением локальной гипоксии. В этих условиях (при дефиците аэробной энергопродукции) значительно исчерпываются алактатные анаэробные резервы и в мышцах накапливается большое количество свободного креатина, заметно усиливается образование молочной кислоты в результате гликолиза. Из-за дефицита макроэргических соединений при выполнении большого объема работы происходит разрушение мышечных белков и накопление продуктов их распада (низкомолекулярных пептидов, аминокислот и т. п.). Продукты расщепления белков, как и свободный креатин, служат активаторами белкового синтеза в период отдыха после скоростно-силовой работы, когда восстанавливается нормальное снабжение тканей кислородом и усиливается доставка к ним питательных веществ. Накопление молочной кислоты при предельной работе и вызванное этим изменение внутримышечного осмотического давления способствуют задержанию в мышцах межклеточной жидкости, богатой питательными веществами. При систематическом повторении таких тренировок в мышцах существенно увеличивается содержание сократительных белков и возрастает общий объем мышечной массы. [c.387]

Другим активатором аэробного пути ресинтеза АТФ является СО2. Возникающий при физической работе в избытке углекислый газ активирует дыхательный центр мозга, что в итоге приводит к повышению скорости кровообраш,ения и улучшению снабжения мышц кислородом. [c.137]

Самой распространенной процедурой, повышающей аэробную работоспособность, является кровяной допинг. Спортсмену, незадолго до соревнования, внутривенно вводят дополнительную порцию крови, либо заранее взятой у него, или же донорской крови. Для большего эффекта вводимую кровь часто подвергают ультрафиолетовому облучению. В некоторых случаях вместо цельной крови применяют эритроци-тарную массу. За счет кровяного допинга улучшается кислород-транспортная функция крови и значительно увеличивается снабжение мышц кислородом. В итоге возрастает аэробная работоспособность. [c.222]

Рис. 1.8. Защитное перераспределение кровотока в условиях неадекватной перфузии. Для жизненно важных органов сохраняются благоприятные условия существования, несмотря на ухудшение общего снабжения организма кислородом. /—печеиь и селезенка, 2—мозг, 3—мышцы и кожа, 4—сердце, 5—почки. Кривая 6 показывает суммарное снижение темпов потребления Ог, 7—прямая линия v=y

Рис. 6.6. Схема энергетического снабжения мышечной ткани в организме. Схема в упрощенном виде воспроизводит структуру организма и несколько в более подробном—процессы энергообмена в мышцах. Продукты питания и кислород поступают в организм извне, попадают в кровь и с ней —в ткани мышц. В ходе происходящих здесь процессов синтеза выделяется энергия, примерно 159 которой представляют собой полезную энергию макроэргических связей, а 85 — бесполезное тепло. Тепловая энергия, углекислота и вода снова переносятся кровью и выводятся из организма. Стрелки показывают направление движения крови и транспорта тепла и веществ [194]. Мышечная работа I связана с распадом АТФ, что восполняется в ходе процессов анаэробного 3 и аэробного 4 синтеза. В ходе аэробных процессов образуется и испольвуется молочная и пировиноградиая

Анаэробный распад глюкозы происходит в мышцах в первые минугы мышечной работы, в эритроцитах, в которых нет митохондрий, а также в различных органах при недостаточном снабжении их кислородом. [c.140]

Запасов АТФ в клетке практически не создается. Например, в сердечной мышце АТФ истощается за несколько секунд, если блокирован его синтез. Следовательно, юхетка непрерывно должна получать пищевые вещества (доноры водорода) и кислород для поддержания синтеза АТФ. При голодании в качестве источников энергии используются собственные вещества тканей. Энергетический обмен в этих условиях снижен через две недели голодания потребление кислорода уменьшается на 40 % (алиментарная форма гипоэнергетического состояния). Резервов пищевых веществ в организме хватает на несколько недель полного голодания, запасов же кислорода нет, поэтому при лишении кислорода уже через 2-3 мин наступает смерть. Гипоксия — наиболее частгш причина гипоэнергетических состояний (табл. 8.5), а гипоксия мозга — наиболее частая непосредственная (последняя) причина смерти. Поэтому среди реанимационных процедур ведущее место занимают меры, направленные на восстановление снабжения органов кислородом. [c.247]

Переход от анаэробного существования к аэробному-важнейший этап эволюции, ибо он открыл богатейшие источники энергии. В присутствии кислорода из глюкозы можно получить в 18 раз больше энергии, чем в его отсутствие. В ходе эволюции у позвоночных выработались два основных механизма, обеспечивающих снабжение клеток постоянным и достаточным количеством кислорода. Первый - это система кровообращения, которая активно поставляет клеткам кислород. Если бы не было системы кровообращения, то размеры аэробных организмов не превышали бы миллиметра, поскольку диффузия кислорода на большие расстояния оказалась бы слишком медленной и отставала бы от потребностей клеток Второе важнейшее приспособление для снабжения клеток кислородом - это по= явление в процессе эволюции специальных молекул-переносчиков кислорода, позволив шее преодолеть ограничения, накладываемые низкой растворимостью кислорода в воде. У позвоночных переносчиками кислорода служат белки гемоглобин и миогло-бин. Гемоглобин, содержащийся в эритроцитах, выполняет функцию переносчика кислорода кровью. Наличие гемоглобина резко увеличивает способность крови переносить кислород - с 5 до 250 мл в расчете на один литр крови. Гемоглобин играет также жизненно важную роль в транспорте углекислого газа и ионов водорода. Миоглобин, находящийся в мышцах, выполняет функцию резервного источника кислорода и облегчает гранспорт кислорода в мышцах. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология