Во время упражнений происходят нейроэндокринные изменения, предназначенные для удовлетворения повышенных энергетических потребностей скелетных мышц и миокарда.
Как меняется обмен веществ при физической работе
Наблюдаемые изменения в обмене веществ обусловлены изменениями в эндокринной системе. Повышается тонус вегетативной нервной системы и активность надпочечников.
В то же время, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система активируется в ответ на стрессовую реакцию, которая развивается во время физнагрузки. Кортизол и циркулирующие катехоламины вызывают изменения в обмене веществ. Их эффекту способствует секреция глюкагона и подавленная секреция инсулина. Это вызывает сложный нейроэндокринный ответ, который приводит к состоянию клеточного голодания.
Стимулируются процессы мобилизации и формирования субстратов для катаболизма - гликогенолиза печени и мышц, липолиза и глюконеогенеза. В результате концентрация свободных жирных кислот и глицерина в крови увеличивается. При очень интенсивных и кратковременных нагрузках основным источником энергии для сокращения мышц являются запасы АТФ и креатинфосфата, энергия которых выделяется с высокой скоростью. В течение нескольких минут анаэробный гликолиз обеспечивает энергию, необходимую для производства лактата. Этот лактат используется в качестве источника энергии в других мышцах и миокарде, направленного на гликогеногенез в печени и почках.
В случае длительных физнагрузок основная часть потребления энергии происходит за счет аэробных процессов, скорость потока которых ниже. В начале и в печени преобладает гликогенолиз.
Когда запасы гликогена истощаются, важность глюконеогенеза возрастает. Глюкозо-6-фосфатаза экспрессируется в печени. По этой причине он выполняет буферную функцию в отношении концентрации глюкозы в плазме.
Гликоген в мышцах разрушается. Это не связано с повышением уровня сахара в крови, поскольку в мышечных клетках отсутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза. Глюкозо-6-фосфат в них расщепляется до воды и углекислого газа или путем гликолиза до лактата, который может быть включен в глюконеогенез в печени или использован в качестве источника энергии в миокарде.
Сжигание БЖУ при физической нагрузке
Скелетные мышцы являются основным местом окисления жировых клеток в организме, что делает триацилглицеролы важным источником энергии в состоянии покоя и умеренной физической активности.
При умеренной нагрузке липолиз в жировой ткани увеличивается примерно в 3 раза в результате стимуляции β-адренорецепторов. Это помогает увеличить поступление жирных кислот в работающие мышцы. Подавленная секреция инсулина является еще одним фактором, который способствует усилению распада жирных кислот. При субмаксимальных или максимальных нагрузках липиды больше не являются основным источником энергии и переходят на углеводы.
Использование аминокислот практически ничтожно. Катаболизм не является существенным для производства энергии, но тем не менее глутамат, аланин и аминокислоты с разветвленной цепью необходимы в качестве источника трикарбоновых кислот для цикла Кребса и для субстратов для глюконеогенеза. При длительной работе мышц может наблюдаться уменьшение мышечной массы из-за увеличения катаболизма и снижения синтеза белка.
Изменения объема и состава биологических жидкостей при физической работе.
Во время нагрузки также наблюдаются изменения объема и состава жидкостей организма. Площадь фильтрации в системной циркуляции значительно увеличена. Это связано с усилением кровотока и открытием множества новых капилляров.
Снижение сопротивления в артериолах приводит к увеличению гидростатического давления в системных капиллярах. При интенсивной динамической нагрузке количество отфильтрованной жидкости во внутриклеточное пространство значительно увеличивается, а объем плазмы уменьшается. Уменьшение объема циркулирующей крови приводит к уменьшению минутного объема. Развивающаяся гиповолемия играет роль дополнительного фактора, который помогает активировать симпатическую систему во время физической работы. Это связано с повышенной секрецией пота из-за увеличения выделения тепла во время интенсивного физического труда.
Потеря большого количества жидкости из-за гипотонической секреции пота в клетках приводит к гиперосмотической дегидратации, которая влияет на объем и состав внутриклеточной жидкости. Это приводит к стимуляции секреции альдостерона и антидиуретического гормона для компенсации водного и натриевого баланса.
Во время нагрузки наблюдаются изменения состава жидкостей организма, которые аналогичны таковым при голодании.
Концентрация свободных жирных кислот, некоторых аминокислот и глицерина увеличивается. Концентрация глюкозы в крови несколько снижается из-за увеличения и использования работающими мышцами. Длительная и интенсивная физическая работа может привести к увеличению концентрации К + во внеклеточном пространстве. Это может вызвать изменения в возбудимости мышечных волокон и снизить потенциал мембраны покоя до определенных значений.
