Кортикальная регуляция обмена веществ в условиях тренировки и соревнований Изменения синтеза гормонов при физической нагрузке.

Учебная дисциплина: Биохимия (2ч)

Тема Кортикальная регуляция обмена веществ в условиях тренировки и соревнований Изменения синтеза гормонов при физической нагрузке.

Тип занятия: УФНЗ

Цель занятия: изучить механизм и регуляцию обмена веществ в условиях тренировки и соревнований; развить представление о сложности и разнообразии биохимических процессов в организме, пластическом обмене;

формировать целостное представление об обмене веществ.

Ход занятия

1. Организационный момент

2. Формулирование целей и задач урока

3. Актуализация знаний

4. Объяснение нового материала с элементами закрепления.

5.Закрепление материала

6.Задание на дом. [ 1 ] c. 520-528 Подготовить сообщения о роли адреналина в организме.

3. Актуализация знаний

? Источник энергии в организме

? От чего зависит работоспособность мышц

4. Объяснение нового материала с элементами закрепления.

4.1 Кортикальная регуляция

4.2 Эмоциональность спортивных достижений

4.3 Мобилизацию углеводов в организме, соотношение процессов аэробного и анаэробного окисления

4.4 Предстартовое состояние

4.5. Влияние кортикальной регуляции на биохимические механизмы обмена веществ

4.6.Эндокринная система: гормональные ансамбли.

6. Закрепление материала

? При каких условиях синтезируются тропные гормоны

? На выработку каких веществ влияют регулярные тренировки

? Адреналин преимущественно вырабатывается при…

? Как влияет повышение и понижение уровня глюкозы на организм.

?Какие гормоны образуют «ансамбли».

? При каких условиях синтезируются тропные гормоны

Рефлексия.

Материалы к занятию

Источником энергии для сокращения мышц являются экзотермическая реакция расщепления АТФ на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) и фосфорную кислоту. Достаточное количество АТФ в мышце создается за счёт непрерывного реосинтеза этого макроэргического соединения. Механизмы ресинтеза АТФ различны и включаются в строго определенной последовательности.

Кортикальная регуляция у человека (в отличие от животных) связана с высшей нервной деятельностью – с сознанием и мышлением. В области спорта эта регуляция изучалась в нашей стране Н.Н. Яковлевым, К.С. Смирновым, Л.Г. Ляшкевичем. Ими установлены особенности обмена веществ при мышечной деятельности в зависимости от условий выполнения работы, от влияния эмоций и отношения спортсмена к выполнению конкретной мышечной работы.

В частности, было установлено, что, например, при выигрыше у сильного противника в крови игроков (например, баскетболистов), а также у бегунов при кроссе на пересеченной местности, у гребцов на соревнованиях наблюдается либо практически нормальное содержание глюкозы (сахара) в крови, либо легкая гипергликемия и незначительное увеличение молочной и пировиноградной кислот. У тех же спортсменов при той же мышечной работе, но при проигрыше, при высокой степени привычности к конкретному виду мышечной работы, при психической подавленности или при низком эмоциональном уровне работы (например, бег по кругу стадиона, работа на велостанке и др.) - содержание глюкозы в крови бывает сильно сниженным (гипергликемия), а молочной и пировиноградной кислот – значительно выше нормы . Аналогичные изменения наблюдаются у школьников в зависимости от эмоциональности уроков физического воспитания .

Следует помнить также, что одна и та же работа у разных, даже одинаково тренированных спортсменов сопровождается различными, а иногда и противоположными биохимическими изменениями. Например, индивидуально различные величины снижения содержания глюкозы в крови - при марафонном беге; молочной кислоты – при беге на средние дистанции; глюкозы и молочной кислоты у гимнастов (повышение глюкозы у одних и снижение – у других; непрерывное повышение молочной кислоты у одних, у других – повышение в начале работы и снижение к ее завершению и т.п.). Перечисленные особенности необходимо творчески учитывать в спортивной практике.

Следовательно, кортикальная регуляция влияет на мобилизацию углеводов в организме, на соотношение процессов аэробного и анаэробного окисления, на мобилизацию и использование липидов и зависит от условий выполнения физических упражнений и отношения к ним спортсмена.

Кортикальная регуляция обмена веществ в предстартовом состоянии

Важным доказательством влияния кортикальной регуляции на обмен веществ является предстартовое состояние, которое носит условно-рефлекторный характер и вырабатывается в течение длительного периода систематических тренировок.

Всякая физическая нагрузка сопровождается рядом биохимических изменений. Эти изменения являются раздражителями для центральной нервной системы и вызывают в ней ряд ответных безрефлекторных реакций. Постепенно время, место и условия работы становятся причиной условнорефлекторной реакции предстартового состояния. В этом состоянии, уже за несколько часов, а иногда и дней до начала соревнований, у хорошо тренированного спортсмена усиливается газообмен, повышается содержание глюкозы и молочной кислоты в крови, происходит активизация многих видов обмена веществ. Происходит как бы предварительная мобилизация ресурсов организма .

Степень этих изменений зависит от вида спорта, наиболее ярко выражено предстартовое состояние у хоккеистов, баскетболистов и других игроков, менее ярко у легкоатлетов-бегунов и уже совсем слабо у мастеров спортивной стрельбы .

Причем, характер биохимических изменений в предстартовом состоянии тем выше, чем выше они проявляются при выполнении спортивной работы, чем значимее для спортсмена предстоящая работа .

Следует помнить, что при полной растренировке спортсмена разрушается и исчезает неподкрепленная условно-рефлекторная реакция предстартового состояния.

Предстартовое состояние резко отличается от другого примера кортикального влияния – явления эмоциональной гипергликемии (ЭГ). ЭГ является следствием выброса в кровь повышенного количества гормона адреналина, который усиленно вырабатывается в мозговом слое надпочечников при сильных эмоциях – гневе, испуге, волнении и т.п. Этот эмоциональный стресс чаще наблюдается у начинающих спортсменов и несмотря на повышенное содержание глюкозы в крови может вызвать “стартовую лихорадку” и помешать ему в достижении лучшего результата. После успокоения ЭГ быстро происходит.

Влияние кортикальной регуляции на биохимические механизмы обмена веществ

Влияние кортикальной регуляции на биохимические механизмы обмена веществ при мышечной работе связано, прежде всего, с изменением (снижением, повышением) активности ведущих ферментов (фосфорилаз, гексокилаз, лактатдегидрогеназы, липаз) и зависит от степени угнетения возбуждения нервной системы. В конечном итоге это приводит, соответственно, к повышению либо к снижению содержания глюкозы (сахара), молочной кислоты, свободных жирных кислот в крови, а, следовательно, к снижению либо усилению использования источников энергии при мышечной работе.

Влияние эндокринной регуляции на биохимические механизмы обмена веществ при мышечной деятельности

Наряду с нервной системой, ведущая роль в регуляции обмена веществ принадлежит и эндокринной системе (эндокринная регуляция).

Эндокринная система слагается из эндокринных желез или желез внутренней секреции: гипофиз, эпифиз (мозговые придатки), щитовидная железа, паращитовидные (околощитовидные) железы, вилочковая (зобная) железа, надпочечники, островки Лангерганса в поджелудочной железе, половые железы .

При мышечной деятельности (тренировкой, соревновательной) возрастает активность эндокринных желез (выработка ими гормонов) и тем в большей степени, чем интенсивнее работа и труднее для организма условия, в которых она осуществляется. Например, при кратковременных упражнениях максимальной и субмаксимальной интенсивности в крови повышается содержание норадреналина и адреналина, инсулина и глюкогона, но не обнаруживается увеличение содержания тропных гормонов гипофиза (соматотропного, адренокортикотропного гормонов), а также альдостерона. При длительных нагрузках содержание адреналина в крови возрастает в меньшей степени, но повышается выделения альдостерона, а по мере наступления утомления – и адренокортикотропного гормона (АКТГ). В условиях соревнований (в отличие от тренировочных занятий) выброс надпочечниками адреналина и глюкокортикоидов особенно велик.

Гормонов повышают сопротивляемость организма к повреждающему влиянию чрезмерных физических нагрузок.

Действие различных гормонов на обмен веществ происходит согласовано, кооперативно – образуются своеобразные «эндокринные ансамбли». Например, при различных спортивных нагрузках (и в зависимости от условий их выполнения: тренировка, соревнование) гормональный ансамбль “адреналин-инсулин” стабилизируют содержание в крови (дополнительное образование адреналина, приводящее к увеличению сахара в крови, стимулирует образование инсулина, приводящего к снижению сахара в крови и, наоборот). Стабилизирует содержание глюкозы в крови и гормональный ансамбль “соматотропный гормон – инсулин” (при усилении секреции соматотропного гормона и инсулина – резко снижается активность инсулина и, несмотря на повышенное содержание его в крови не происходит снижение сахара в крови).

При эмоциональной подавленности разрушение гормонального ансамбля обуславливает повышение активности инсулина, приводящего к тяжелой гипогликемии и, возможно, к обморочным состояниям.