Главное меню

Полезно знать

Источники энергетических ресурсов человека

 

Давайте решим вопрос: какой из возможных источников энергетических ресурсов целесообразнее использовать? Окислительный процесс, происходящий в митохондриях, имеет очень высокую экономичность, коэффициент полезного действия (КПД) около 80 процентов. Само по себе мышечное сокращение имеет КПД примерно 40 процентов. Еще какая-то часть энергии затрачивается на дополнительную работу сердца, органов дыхания и т. д. В итоге если перемножить все эти частные КПД, получится, что КПД мышечной работы человека в режиме умеренной нагрузки составил 20—25 процентов.

Если же энергия обеспечивалась расходованием КрФ, то здесь немного другой расчет. Сам по себе процесс взаимного превращения энергии КрФ и АТФ идет на равных, а вот для возобновления потраченного запаса нужна дополнительная энергия, по крайней мере необходимая для поддержания усиленной работы кровообращения и дыхания в восстановительном периоде.

 Поэтому итоговый КПД мышечной работы, когда потрачено много КрФ, будет существенно ниже — примерно 15 процентов. Еще менее выгодно использовать гликолиз. В этом случае мы теряем и в эффективности биохимических процессов (вместо 80%, как при окислении, здесь КПД не превышает 60%), теряем и на восстановлении — значительная часть энергии, полученной во время отдыха после работы, идет «на оплату» этого долга. Итоговый КПД работы, в которой главным энергетическим механизмом был гликолиз, составляет 10—12 процентов.

Когда то доктор биологических наук В. Л. Уткин рассказывал в одной из своих работ о культуре движений. Были там и страницы, посвященные КПД при ходьбе, беге, прыжках, плавании. Вероятно, многим запомнились удивительные цифры экономичности движений у кенгуру, ее коэффициент полезного действия равен 76 процентам! Но эта необычайная эффективность — результат своеобразного использования эластических свойств мышц. У человека, как вы помните, КПД при беге составляет 40 процентов, а при ходьбе — 25 процентов. Ну а если человек идет в гору, к тому же с грузом в руках или на спине да еще по рыхлому снегу... Все эти факторы приводят к увеличению непроизводительных трат. В плавании, например, где приходится преодолевать сопротивление воды, КПД составляет не выше 6 процентов. Так что экономичность мышечной работы зависит от условий, в которых она происходит.





В организме человека несколько сотен крупных и мелких мышц, каждая из которых состоит из нескольких тысяч отдельных мышечных волокон. Эти волокна — мышечные клетки, которые порой невооруженным глазом и рассмотреть-то невозможно, различаются по многим свойствам, в том числе и по организации энергетического обеспечения.

Свойства разных типов мышечных волокон (по Я. М. Коц)

Показатели классификации

Тип волокна

I IIA IIБ
Цвет Красный Красный Белый
Скорость сокращения Медленно Быстро Быстро
Диаметр Тонкие Толстые Толстые
Энергообеспечение Окислительное Промежуточное Гликолитическое
Содержание резервов:
креатинфосфат Умеренное Большое Умеренное
миоглобин Высокое Высокое Низкое
гликоген Умеренное Высокое Высокое
жиры Высокое Умеренное Низкое
Капилляризация Сильная Средняя Малая
Иннервация: 
порог включения Средний Низкий Высокий
частота импульсов Низкая Средняя Высокая
утомляемость Неутомляема Медленно Быстро

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить