Атф в мышцах что это такое


АТФ в бодибилдинге — SportWiki энциклопедия

АТФ (аденозин трифосфат: аденин, связанный с тремя фосфатными группами) - молекула, которая служит источником энергии для всех процессов в организме, в том числе для движения. Сокращение мышечного волокна происходит при одновременном расщеплении молекулы АТФ, в результате чего выделяется энергия, которая идёт на осуществление сокращения. В организме АТФ синтезируется из инозина.

АТФ должна пройти через несколько ступеней, чтобы дать нам энергию. Сначала при помощи специального коэнзима отделяется один из трёх фосфатов (каждый из которых даёт десять калорий), высвобождается энергия и получается аденозин дифосфат (АДФ). Если энергии требуется больше, то отделяется следующий фосфат, формируя аденозин монофосфат (АМФ). Главным источником для производства АТФ служит глюкоза, которая в клетке инициально расщепляется на пируват и цитозол.

Во время отдыха происходит обратная реакция – при помощи АДФ, фосфагена и гликогена фосфатная группа вновь присоединяется к молекуле, формируя АТФ. Для этих целей из запасов гликогена берётся глюкоза. Вновь созданный АТФ готов к следующему использованию. В сущности АТФ работает как молекулярная батарея, сохраняя энергию, когда она не нужна, и высвобождая в случае необходимости.

Структура АТФ[править | править код]

Молекула АТФ состоит из трёх компонентов:

1. Рибоза (тот же самый пятиуглеродный сахар, что формирует основу ДНК)
2. Аденин (соединённые атомы углерода и азота)
3. Трифосфат

Молекула рибозы располагается в центре молекулы АТФ, край которой служит базой для аденозина. Цепочка из трёх фосфатов располагается с другой стороны молекулы рибозы. АТФ насыщает длинные, тонкие волокна, содержащие протеин, называемый миозином, который формирует основу наших мышечных клеток.

Последовательное включение энергетических систем во время выполнения упражнений

Запасов АТФ достаточно только на первые 2-3 секунды двигательной активности, однако мышцы могут работать только при наличии АТФ. Для этого существуют специальные системы, которые постоянно синтезируют новые молекулы АТФ, они включаются в зависимости от продолжительности нагрузки (см. рисунок). Это три основные биохимические системы:

1. Фосфагенная система (Креатин-фосфат)
2. Система гликогена и молочной кислоты
3. Аэробное дыхание

Фосфагенная система[править | править код]

Когда мышцам предстоит короткая, но интенсивная активность (приблизительно 8-10 секунд), используется фосфагенная система – АДФ соединяется с креатина фосфатом. Фосфагенная система обеспечивает постоянную циркуляцию небольшого количества АТФ в наших мышечных клетках. Мышечные клетки также содержат высокоэнергетический фосфат – фосфат креатина, который используется для восстановления уровня АТФ после кратковременной, высокоинтенсивной работы. Энзим креатин киназа отнимает фосфатную группу у креатина фосфата и быстро передаёт её АДФ для формирования АТФ. Итак, мышечная клетка превращает АТФ в АДФ, а фосфаген быстро восстанавливает АДФ до АТФ. Уровень креатина фосфата начинает снижаться уже через 10 секунд высокоинтенсивной активности. Пример использования фосфагенной системы энергоснабжения – это спринт на 100 метров.

Система гликогена и молочной кислоты[править | править код]

Система гликогена и молочной кислоты снабжает организм энергией медленнее, чем фосфагенная система, и предоставляет достаточно АТФ примерно для 90 секунд высокоинтенсивной активности. В ходе процесса из глюкозы мышечных клеток в результате анаэробного метаболизма происходит формирование молочной кислоты.

Учитывая тот факт, что в анаэробном состоянии организм не использует кислород, эта система даёт кратковременную энергию без активации кардио-респираторной системы точно так же, как и аэробная система, но с экономией времени. Более того, когда в анаэробном режиме мышцы работают быстро, они очень мощно сокращаются, перекрывая поступление кислорода, так как сосуды оказываются сжатыми. Эту систему ещё можно назвать анаэробно-респираторной, и хорошим примером работы организма в этом режиме послужит 400-метровый спринт. Обычно продолжать работать таким образом атлетам не даёт мышечная болезненность, возникающая в результате накопления молочной кислоты в тканях.

Аэробное дыхание[править | править код]

Если упражнения длятся более двух минут, в работу включается аэробная система, и мышцы получают АТФ вначале из углеводов, потом из жиров и наконец из аминокислот (протеинов). Протеин используется для получения энергии в основном в условиях голода (диеты в некоторых случаях). При аэробном дыхании производство АТФ проходит наиболее медленно, но энергии получается достаточно, чтобы поддерживать физическую активность на протяжении нескольких часов. Это происходит, потому что глюкоза распадается на диоксид углерода и воду беспрепятственно, не испытывая противодействия со стороны, например, молочной кислоты, как в случае анаэробной работы.

Аденозинтрифосфат — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Аденозинтрифосфат

({{{картинка}}})
({{{картинка3D}}})
Сокращения АТФ (англ. ATP)
Хим. формула C10H16N5O13P3
Молярная масса 507,18 г/моль
Температура
 • разложения 144 °C[1]
Растворимость
 • в воде растворимость в воде (20 °C) - 5 г/100 мл
Рег. номер CAS 56-65-5
PubChem 5957
Рег. номер EINECS 200-283-2
SMILES
InChI

 

1S/C10h26N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25-30(21,22)28-31(23,24)27-29(18,19)20/h3-4,6-7,10,16-17H,1h3,(H,21,22)(H,23,24)(h3,11,12,13)(h3,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1
ChEBI 15422
ChemSpider 5742
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе
3D-молекула аденозинтрифосфорной кислоты (GIF)

Аденозинтрифосфа́т или Аденозинтрифосфорная кислота (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеозидтрифосфат, имеющий большое значение в обмене энергии и веществ в организмах. АТФ — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах, в частности для образования ферментов. Открытие вещества произошло в 1929 году группой учёных Гарвардской медицинской школы — Карлом Ломаном, Сайрусом Фиске и Йеллапрагадой Суббарао[2], а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке[3].

Структура аденозинтрифосфорной кислоты

Систематическое наименование АТФ:

9-β-D-рибофуранозиладенин-5'-трифосфат, или
9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5'-трифосфат.

Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.

Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1'-углеродом рибозы. К 5'-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.

АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.

АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия

Высвобождённая энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.

Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Всё это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.

Помимо энергетической, АТФ выполняет в организме ещё ряд других не менее важных функций:

  • Вместе с другими нуклеозидтрифосфатами АТФ является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.
  • Кроме того, АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов. Являясь аллостерическим эффектором ряда ферментов, АТФ, присоединяясь к их регуляторным центрам, усиливает или подавляет их активность.
  • АТФ является также непосредственным предшественником синтеза циклического аденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.
  • Также известна роль АТФ в качестве медиатора в синапсах и сигнального вещества в других межклеточных взаимодействиях (пуринергическая передача сигнала).

В организме АТФ синтезируется путём фосфорилирования АДФ:

АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O.

Фосфорилирование АДФ возможно тремя способами:

В первых двух способах используется энергия окисляющихся веществ. Основная масса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования H-зависимой АТФ-синтазой. Субстратное фосфорилирование АДФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в цитоплазме в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.

Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ; так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день, но содержит в каждый конкретный момент примерно 250 г), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

  • Voet D, Voet JG. Biochemistry Vol 1 3rd ed (неопр.). — Wiley: Hoboken, NJ., 2004. — ISBN 978-0-471-19350-0.
  • Lodish, H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J. Molecular Cell Biology, 5th ed (неопр.). — New York: WH Freeman, 2004. — ISBN 9780716743668.

АТФ энергия мышц

Поиск



АТФ энергия мышц

Молекула АТФ(аденозин трифосфат) является универсальным источником энергии , обеспечивая не только работу мышц , но и протекание многих других биологических процессов , включая и рост мышечной массы (анаболизм) .

Молекула АТФ состоит из аденина , рибозы и трех фосфатов . Энергия высвобождается при отделении от молекулы одного из трех фосфатов и превращением АТФ в АДФ (аденозин дифосфат). При необходимости может отделяться еще один фосфорный остаток с получением АМФ (аденозин монофосфат) и повторным выбросом энергии .


Наиболее важным качеством является то , что АДФ может быстро восстанавливаться до полностью заряженной АТФ , что объясняется невысокой стабильностью связей - например , жизнь молекулы АТФ составляет в среднем менее одной минуты , а за сутки с этой молекулой может происходить до 3000 циклов перезарядок .

Выделяемая АТФ энергия имеет большую величину , потому относится к МАКРОЭРГИЧЕСКИМ соединениям . Естественно , при восстановлении ее организм вынужден будет затратить такое же количество энергии .

Общий объем АТФ стабилен и обычно не превышает 0.5 % от массы мышц . Сам по себе объем увеличить не удастся , но можно улучшить скорость восстановления молекулы , что напрямую скажется на выносливости и силе спортсмена .

Восстановление АТФ происходит несколькими способами – вначале физической активности для перезарядки расходуется большое количество ресурсов , но и скорость восстановления АТФ очень высока , за тем организм переходит на все более экономичные способы ресинтеза , в конечном итоге мышечная система имеет возможность функционировать длительное время при умеренном синтезе АТФ .

Синтез АТФ

Прежде всего следует сказать , что качественный и быстрый синтез АТФ возможен только при поддержании высокого уровня тестостерона , поскольку мужские гормоны являются главными стимуляторами биологических процессов направленных на повышение силы и выносливости . Как повысить тестостерон читайте в

этой статье .

Подробнее о синтезе АТФ

В первые 10 секунд физической нагрузки синтез АТФ происходит быстро и легко при использовании креатин фосфата , запасы которого в мышцах можно увеличить до определенной величины . Хорошо подготовленный спортсмен может показать до 20 секунд максимальной производительности ( тяжелая атлетика , бег на короткие дистанции ). Подробнее о креатине смотрите здесь .

Когда запасы фосфата креатина падают , включается так называемая АНАЭРОБНАЯ выносливость . Для синтеза АТФ используется много энергии , которую организм получает из запасов гликогена , восстановление АТФ происходит медленнее , но процесс активно продолжается более 2 минут . Положительная сторона – не требуется участия кислорода , отрицательная – вырабатывается много молочной кислоты .
Анаэробный метаболизм – основа силовой выносливости .

Когда заметно истощаются запасы гликогена усиливается АЭРОБНЫЙ метаболизм , который обеспечивает медленное , но достаточно длительное производство АТФ при очень экономном расходе глюкозы .Этот процесс полностью запускается уже через три минуты интенсивной нагрузки. Обеспечение энергией в этом случае требует участия кислорода . Для производства АТФ используются сначала углеводы , за тем жиры. Жиры могут применяться и ранее вместе с углеводами - в стрессовых состояниях - см. кортизол . Когда естественные запасы энергии подходят к концу организм берет в оборот и белки мышц ( в первую очередь те , что возможно быстро восстановить ) .
Наибольший выход молекул АТФ происходит при расщеплении жирных кислот .

АТФ в БОДИБИЛДИНГЕ

Организм обычно бережно расходует АТФ , потому спортсмен не может потратить весь запас энергии в одном интенсивном подходе . Если тело получит небольшой перерыв , запасы АТФ частично восстановятся и можно будет снова расходовать энергию , многократно повторяя подходы можно добиться значительной нагрузки на мышцы , но и заметно исчерпать АТФ .

Для полного восстановления АТФ требуется длительное время , потому в процессе занятия от одного упражнения к другому общий уровень энергии постоянно снижается . Согласно современным исследованиям сильное утомление приходит уже через час интенсивного тренинга , что вызывает быстрое повышение кортизола (гормон усталости) в крови и занятия с этого момента приносят скорее вред , чем пользу .

После тренировки тело продолжает расходовать АТФ для восстановления химического баланса и прочих процессов , включая затраты на рост мышц . Только после завершения всех восстановительных процессов организм сможет восполнить достаточный уровень АТФ . В зависимости от интенсивности тренировки , питания , уровня тестостерона , психологического состояния и генетических особенностей полное восстановление уровня АТФ может занять от 1 до 4 суток , потому стандартные 3 тренировки в неделю это скорее усредненный расчет . Индивидуально же частоту занятий нужно подбирать по общему самочувствию ( с ленью не путать ).

Постоянное недостаточное восстановление уровня АТФ со временем однозначно приводит к состоянию перетренированности , требующему длительного и серьезного лечения . Как удержать на высоте уровень АТФ читайте здесь .

ОСТАВАЙСЯ ЗДОРОВЫМ

Читать
- причины и последствия низкого тестостерона
- как принимать креатин

АТФ в бодибилдинге — SportWiki энциклопедия

АТФ (аденозин трифосфат: аденин, связанный с тремя фосфатными группами) - молекула, которая служит источником энергии для всех процессов в организме, в том числе для движения. Сокращение мышечного волокна происходит при одновременном расщеплении молекулы АТФ, в результате чего выделяется энергия, которая идёт на осуществление сокращения. В организме АТФ синтезируется из инозина.

АТФ должна пройти через несколько ступеней, чтобы дать нам энергию. Сначала при помощи специального коэнзима отделяется один из трёх фосфатов (каждый из которых даёт десять калорий), высвобождается энергия и получается аденозин дифосфат (АДФ). Если энергии требуется больше, то отделяется следующий фосфат, формируя аденозин монофосфат (АМФ). Главным источником для производства АТФ служит глюкоза, которая в клетке инициально расщепляется на пируват и цитозол.

Во время отдыха происходит обратная реакция – при помощи АДФ, фосфагена и гликогена фосфатная группа вновь присоединяется к молекуле, формируя АТФ. Для этих целей из запасов гликогена берётся глюкоза. Вновь созданный АТФ готов к следующему использованию. В сущности АТФ работает как молекулярная батарея, сохраняя энергию, когда она не нужна, и высвобождая в случае необходимости.

Структура АТФ[править | править код]

Молекула АТФ состоит из трёх компонентов:

1. Рибоза (тот же самый пятиуглеродный сахар, что формирует основу ДНК)
2. Аденин (соединённые атомы углерода и азота)
3. Трифосфат

Молекула рибозы располагается в центре молекулы АТФ, край которой служит базой для аденозина. Цепочка из трёх фосфатов располагается с другой стороны молекулы рибозы. АТФ насыщает длинные, тонкие волокна, содержащие протеин, называемый миозином, который формирует основу наших мышечных клеток.

Последовательное включение энергетических систем во время выполнения упражнений

Запасов АТФ достаточно только на первые 2-3 секунды двигательной активности, однако мышцы могут работать только при наличии АТФ. Для этого существуют специальные системы, которые постоянно синтезируют новые молекулы АТФ, они включаются в зависимости от продолжительности нагрузки (см. рисунок). Это три основные биохимические системы:

1. Фосфагенная система (Креатин-фосфат)
2. Система гликогена и молочной кислоты
3. Аэробное дыхание

Фосфагенная система[править | править код]

Когда мышцам предстоит короткая, но интенсивная активность (приблизительно 8-10 секунд), используется фосфагенная система – АДФ соединяется с креатина фосфатом. Фосфагенная система обеспечивает постоянную циркуляцию небольшого количества АТФ в наших мышечных клетках. Мышечные клетки также содержат высокоэнергетический фосфат – фосфат креатина, который используется для восстановления уровня АТФ после кратковременной, высокоинтенсивной работы. Энзим креатин киназа отнимает фосфатную группу у креатина фосфата и быстро передаёт её АДФ для формирования АТФ. Итак, мышечная клетка превращает АТФ в АДФ, а фосфаген быстро восстанавливает АДФ до АТФ. Уровень креатина фосфата начинает снижаться уже через 10 секунд высокоинтенсивной активности. Пример использования фосфагенной системы энергоснабжения – это спринт на 100 метров.

Система гликогена и молочной кислоты[править | править код]

Система гликогена и молочной кислоты снабжает организм энергией медленнее, чем фосфагенная система, и предоставляет достаточно АТФ примерно для 90 секунд высокоинтенсивной активности. В ходе процесса из глюкозы мышечных клеток в результате анаэробного метаболизма происходит формирование молочной кислоты.

Учитывая тот факт, что в анаэробном состоянии организм не использует кислород, эта система даёт кратковременную энергию без активации кардио-респираторной системы точно так же, как и аэробная система, но с экономией времени. Более того, когда в анаэробном режиме мышцы работают быстро, они очень мощно сокращаются, перекрывая поступление кислорода, так как сосуды оказываются сжатыми. Эту систему ещё можно назвать анаэробно-респираторной, и хорошим примером работы организма в этом режиме послужит 400-метровый спринт. Обычно продолжать работать таким образом атлетам не даёт мышечная болезненность, возникающая в результате накопления молочной кислоты в тканях.

Аэробное дыхание[править | править код]

Если упражнения длятся более двух минут, в работу включается аэробная система, и мышцы получают АТФ вначале из углеводов, потом из жиров и наконец из аминокислот (протеинов). Протеин используется для получения энергии в основном в условиях голода (диеты в некоторых случаях). При аэробном дыхании производство АТФ проходит наиболее медленно, но энергии получается достаточно, чтобы поддерживать физическую активность на протяжении нескольких часов. Это происходит, потому что глюкоза распадается на диоксид углерода и воду беспрепятственно, не испытывая противодействия со стороны, например, молочной кислоты, как в случае анаэробной работы.

АТФ: роль в организме и польза добавок

Наш организм производит АТФ, чтобы получить энергию для движения, но зачастую этой энергии бывает недостаточно. Стоит ли в этом случае принимать ATФ в форме добавки?


Аденозинтрифосфат, или АТФ, является основным источником энергии, который поддерживает все процессы в организме. На самом деле, если в организме прекращается производство АТФ, это значит, что вы... что ж, вы мертвы.

Долгое время АТФ считался химическим веществом, которое организм способен  синтезировать из других питательных веществ, но не может получить из самостоятельной добавки. Тем не менее, прием таблеток или порошков АТФ может принести ощутимую пользу вашим тренировкам.

 

Что собой представляет АТФ

В каждой молекуле АТФ есть три фосфатные группы (трифосфат). При высвобождении из молекулы фосфатных групп выделяется огромное количество энергии. Организм использует эту энергию для осуществления важнейших процессов жизнедеятельности. К ним относятся транспортировка белков и липидов (жиров) в клетки и из клеток, коммуникации между клетками, синтез ДНК и РНК и, наконец, мышечные сокращения, которые делают возможным движение.

 

Каким образом АТФ дает энергию

В процессе двигательной активности организм постоянно производит новые молекулы АТФ, чтобы удовлетворять потребность клеток в энергии. Запасов готового АТФ в мышечной ткани хватает лишь на пару секунд. В ходе интенсивной мышечной активности энергия расходуется очень быстро, поэтому организму требуется достаточное количество фосфокреатина, глюкозы и кислорода для пополнения запасов АТФ.

Некоторые люди принимают добавки с креатином, чтобы получить больше энергии для выполнения кратковременных, высокоинтенсивных физических упражнений. Креатин обеспечивает повышение энергии за счет увеличения поступления фосфокреатина, который организм может использовать для дальнейшего формирования большего количества АТФ. Потребление углеводов перед тренировкой работает аналогичным образом. Принимая углеводы, вы повышаете уровень глюкозы в крови. Глюкозу, в свою очередь, также можно использовать для получения АТФ в ходе процесса, называемого гликолизом.

 

Польза добавок с АТФ

Разве в этом случае нет смысла исключить промежуточное звено и просто принимать добавки с АТФ? И да, и нет. Некоторые исследования указывают на позитивные результаты, но в основном это были результаты опытов, проведенных на лабораторных крысах. Последующие исследования на людях не были столь же многообещающими. Однако это не означает, что добавки с АТФ не обладают полезными свойствами. Пусть они и не позволяют напрямую увеличить запасы АТФ в мышечной ткани, но они содействуют улучшению притока крови к активной ткани, повышению физической работоспособности и ускорению восстановления.

 

Повышение силовых показателей и выносливости

В ходе исследования 2004 года, опубликованного в Журнале Medicine & Science in Sports & Exercise, было обнаружено, что две недели приема добавок АТФ не повлияли на увеличение запасов АТФ в мышечной ткани. Однако испытуемые, принимающие АТФ, выполнили больше повторов жима лежа при нагрузке 70% одноповторного максимума, чем испытуемые, которые принимали плацебо.

Еще одно исследование, опубликованное в Журнале International Society of Sports Nutrition, продемонстрировало, что прием в течение 15 дней подряд 400 мг АТФ способствовал уменьшению мышечной усталости и помог испытуемым более эффективно использовать энергию в ходе интенсивных упражнений по сравнению с членами контрольной группы.

Исследователи из Университета Тампа установили, что в ходе 12-недельной программы силовых тренировок у испытуемых, ежедневно принимающих  400 мг АТФ, значительно улучшились показатели одноповторного максимума в приседаниях со штангой и становой тяге по сравнению с испытуемыми, принимающими плацебо-вещества. Исследование также показало, что у атлетов, которые принимали добавки, толщина мышц квадрицепса увеличилась вдвое больше, чем у тех, кто принимал плацебо.

 

Увеличение кровотока

Помимо улучшения мышечной функции, прием добавок АТФ также содействует вазодилатации, или расширению артерий. Более широкие сосуды означают, что больше топлива – в частности,  больше кислорода и глюкозы – быстрее поступит в активные мышцы. Вазодилатация также содействует выведению из мышечной ткани метаболических отходов, таких как молочная кислота и мочевина, и обеспечивает поступление большего количества питательных веществ для ускорения восстановления мышц.

 

Улучшение восстановления

Исследование 2017 года, опубликованное в Журнале Американского колледжа питания, продемонстрировало, что прием добавок с АТФ помогает предотвратить снижение запасов АТФ после интенсивных тренировок. Испытуемые, которые принимали добавки, также показали большую мощность, чем члены группы плацебо, в ходе выполнения повторяющихся анаэробных тестов Вингейта (Wingate).

  

Есть ли у добавок с АТФ побочные эффекты?

На сегодняшний день нет никаких известных побочных эффектов приема аденозинтрифосфата. Но учтите, что самое длинное исследование АТФ продолжалось всего 12 недель. Эффекты более длительного использования добавок с АТФ не изучены.

 

Взаимодействует ли АТФ с другими добавками?

АТФ безопасно комбинировать с другими добавками. Более того, порой это дает позитивный синергетический эффект и позволяет усилить полезное действие таких добавок, как креатин и бета-аланин.

 

В каком количестве и в какой форме лучше принимать добавки с АТФ?

Добавки с АТФ чаще всего продаются в форме таблеток; также ингредиент АТФ можно найти в составе некоторых порошковых добавок. Эксперты в области здравоохранения считают, что если вы хотите увеличить уровень АТФ во время физических упражнений, лучше всего принимать креатин моногидрат.

Независимо от формы добавки, для максимизации полезных свойств необходимо принимать 400 мг АТФ.

 

Когда лучше принимать АТФ?

До сегодняшнего дня нет окончательных выводов исследований касательно оптимального времени приема и дозировки добавок с АТФ. Существующие исследования показывают, что лучше всего принимать 400 мг АТФ за 30 минут до начала тренировки. В дни, когда у вас нет тренировок, принимайте АФТ натощак за 30 минут до первого приема пищи.

РЕСИНТЕЗ АТФ: ПУТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АТФ


Ресинтез АТФ – это метаболический процесс, перманентно про­ис­хо­дя­щий в ор­га­низ­ме [1]. Почему? Потому что АТФ является уни­вер­саль­ным источником энергии для всех клеток организма [2]. Рас­шиф­ро­вы­ва­ет­ся аббревиатура АТФ, как аде­но­зин­три­фос­фор­ная кислота. И именно она обеспечивает работу мозга, сердца, мышц и все­го остального [3]. Со­от­вет­ст­вен­но, раз она является источником энергии, её за­па­сы мо­гут истощаться. В зависимости от ин­тен­сив­нос­ти истощения, ресинтез АТФ мо­гут обес­пе­чи­вать фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние, гликолиз или окисление [4]. Каждый способ ха­рак­те­ри­зу­ет эф­фек­тив­ность и дли­тель­ность процесса. Наиболее эффективно фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние, а дольше всего син­те­зи­ро­вать АТФ может окисление [4].

Зачем вообще Вам знать, как осуществляется ресинтез АТФ? Затем, что это позволит Вам более адекватно составлять себе тренировочный план, подбирать со­от­вет­ст­вую­щее спортивное питание, тре­ни­ро­вать­ся в наиболее оптимальном объё­ме и лиш­ний раз убедиться в не­об­хо­ди­мос­ти кардио тренировок. Например, имен­но вви­ду сис­те­мы ресинтеза АТФ длительность силовой тренировки не должна пре­вы­шать 60 ми­нут [5]. Просто потому, что на­кап­ли­ва­ет­ся избыток лактата, что при­во­дит к ре­син­те­зу АТФ за счёт окисления три­гли­це­ри­дов, а не углеводов. С другой сто­ро­ны, ес­ли есть не­об­хо­ди­мость похудеть и, сле­до­ва­тель­но, мо­би­ли­зо­вать жир­ные кис­ло­ты, то наи­бо­лее эф­фек­тив­но проводить тре­ни­ро­воч­ные сессии дольше 90 минут. Вот да­вай­те и раз­бе­рём­ся, что, как и почему надо делать!

Системы ресинтеза АТФ


Фосфорилирование – это три типа реакций, основной из которых является процесс ре­син­те­за АТФ при участии креатина [4]. Всего процесс фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние длится око­ло 10–15 се­кунд, но первые 5–6 секунд АТФ вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся ис­клю­чи­тель­но этой сис­те­мой [6]. Пос­ле этого подключается гликолиз, и именно поэтому существует такая су­щест­вен­ная раз­ни­ца между силовыми показателями на раз и силовыми показателями на 2–3 пов­то­ре­ния. Ре­син­тез креатина занимает около 5–15 минут, причём за первые 1,5 ми­ну­ты вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся примерно 65%, за последующие 4,5 минуты 85% и уже по­том ос­тав­шие­ся 15% [7]. Имен­но поэтому во время силовых циклов существует не­об­хо­ди­мость в дол­гом от­ды­хе между подходами и низком количестве повторений.

Гликолиз – это процесс ресинтеза АТФ при участии углеводов в форме гликогена [8]. На­чи­на­ет­ся этот процесс при нагрузках, длящихся дольше нескольких секунд [9]. Все­го гли­ко­лиз участвует в процессе вос­ста­нов­ле­ния АТФ около 2–3 минут в за­ви­си­мос­ти от вы­нос­ли­вос­ти спортсмена [10]. Но доля гликолиза по истечении 30 се­кунд бес­пре­рыв­ной нагрузки перманентно снижается, а в процессе гликолиза вы­ра­ба­ты­ва­ет­ся всё боль­ше пирувата, который затем ме­та­бо­ли­зи­ру­ет­ся в лактат, сти­му­ли­руя вос­па­ле­ние в мышечных волокнах [4]. По факту уже по истечении 15 се­кунд на­чи­на­ет­ся син­те­зи­ро­вать­ся пируват, а значит, подключается система окис­ле­ния. Дли­тель­ность отдыха для вос­ста­нов­ле­ния этой системы ресинтеза АТФ на­хо­дит­ся в диа­па­зо­не 30–90 секунд [11]. В случае, если атлет це­ле­на­прав­лен­но пы­та­ет­ся до­бить­ся ме­та­бо­ли­чес­ко­го стресса, ему может быть выгодно отдыхать 30 се­кунд, но ес­ли при­ме­ня­ет­ся объёмно-силовой тренинг, то пред­поч­ти­тель­но от­ды­хать 60–90 секунд.

Окисление – это процесс ресинтеза АТФ посредством мобилизации и дальнейшей ути­ли­за­ции жирных кислот и/или углеводов. «Топливо» может поступать из три­гли­це­ри­дов и гликогена в мышцах, липидов из подкожно-жировой клетчатки и из глю­ко­зы в кро­ви [4]. Но в том случае, если гликогена будет не хватать для выполнения тя­жё­лой на­груз­ки, организм будет разрушать белки скелетной мускулатуры для мо­би­ли­за­ции ами­но­кис­лот, и их дальнейшей утилизации в виде источника АТФ [4]. Имен­но по­это­му, ес­ли человек тренируется в большом количестве повторений, ему име­ет смысл уве­ли­чить количество потребляемых углеводов и/или употреблять «прос­тые» уг­ле­во­ды во время тренировки. Во время похудения может быть осмысленно при­ни­мать BCAA.

Заключение: поскольку процесс фос­фо­ри­ли­ро­ва­ния осу­щест­вля­ет­ся пре­иму­щест­вен­но при учас­тии креатина, во время силовых циклов имеет смысл при­ни­мать креа­тин в виде добавки. Оптимальным временем под нагрузкой во время объём­ных цик­лов является 30–40 секунд, потому что потом начинает активно вы­ра­ба­ты­вать­ся пируват. Чем более развиты митохондрии, тем дольше организму уда­ёт­ся эф­фек­тив­но ути­ли­зи­ро­вать продукты распада, образующиеся в процессе гли­ко­ли­за, что по­ло­жи­тель­но ска­зы­ва­ет­ся на адап­та­ци­он­ном резерве атлета и пре­дель­но эф­фек­тив­ном для него тренировочном объёме – это ещё одна причина де­лать кар­дио на мас­се.

Полезные материалы

[1] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2716334/

[2] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4898252/

[3] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2917728/

[4] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3005844/

[5] sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413112005037

[6] ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8964751/

[7] ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1157744/

[8] ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4030556/

[9] ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9950784/

[10] ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2600022/

[11] ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20847704

Простым языком про молекулы АТФ. Что такое АТФ

Что оно такое – молекулы АТФ?!

 

В наших клетках происходят различные энергетические процессы: запасание и использование энергии, ее трансформация и высвобождение. Кажется невероятным, что какая-то абстрактная энергия вдруг может преобразовываться и создавать другие молекулы, выполняя при этом полезную работу для организма.

Для справки: АТФ (аденозинтрифосфат) – молекула, которая выполняет роль источника энергии для всех процессов в организме, в том числе, и для движения. Открыта эта молекула была в 1929 году. Главным источником для производства молекулы АТФ служит глюкоза.

По сути, молекула АТФ – это своеобразная молекулярная батарея, которая сохраняет энергию в те моменты, когда она не используется, и потом высвобождает энергию при необходимости организма.

Структура и формула энергетических молекул

 

При расщеплении молекулы АТФ происходит сокращение мышечного волокна, из-за чего выделяется энергия, позволяющая мышцам сокращаться.

Для того чтобы дать организму энергию АТФ проходит несколько этапов. В процессе каждого этапа вырабатывается большее количество энергии, но всегда то, которое затребовано самим организмом.

Главный источник для выработки АТФ — это глюкоза, которая расщепляется в клетках. Молекулы АТФ насыщают энергией длинные волокна мышечных тканей, которые содержат протеин — миозин. Именно так формируются мышечные клетки.

Когда наш организм отдыхает – цепочка процессов преображения молекулы АТФ идёт в обратную сторону. И в этих целях также задействована глюкоза. Созданные молекулы АТФ будут вновь использоваться, как только это станет необходимо организму.

Когда созданная молекулами энергия не нужна, она сохраняется в организме и высвобождается тогда, когда это потребуется.

 

Молекулы АТФ синтезируют три основные биохимические системы:

– Фосфагенная система

– Система гликогена и молочной кислоты

– Аэробное дыхание

Что это дает нашему организму?!

 

Фосфагенная система – будет использоваться когда мышцы работают недолго, но очень интенсивно (порядка 10 секунд). Благодаря этой системе происходит постоянная циркуляция небольшого количества молекул АТФ в мышечных клетках. Такой энергии хватит на короткий забег или интенсивную силовую нагрузку в бодибилдинге.

 

Гликоген и молочная кислота — снабжают энергией организм медленнее, чем предыдущая система. Используется энергия АТФ, которой может хватить на полторы минуты интенсивной работы. В анаэробном режиме мышцы сокращаются крайне мощно и быстро. Именно благодаря этой системе можно пробежать 400 метров спринтерского бега или рассчитывать на более длительную интенсивную тренировку в зале. Но долгое время так работать не позволит ощущение боли в мышцах, которая появляется из-за переизбытка молочной кислоты.

 

Аэробное дыхание — эта система включается, если тренировка продолжается более двух минут. Тогда мышцы начинают получать энергию молекул АТФ из углеводов, жиров и протеинов. В этом случае АТФ синтезируется медленно, зато энергии хватает надолго — физическая активность может продолжаться несколько часов. Это происходит благодаря тому, что глюкоза распадается без препятствий, у неё нет никаких сторонних противодействий — как препятствует молочная кислота в предыдущем анаэробном процессе.

Роль АТФ в организме

 

После описания синтеза трех биохимических систем становится понятно, что основная роль АТФ в организме — это обеспечение энергией всех многочисленных биохимических процессов и реакций организма.

То есть большинство энергозатратных процессов у живых существ происходит благодаря АТФ.

Но кроме этого молекула АТФ играет важную роль в синтезе нуклеиновых кислот, регулирует различные биохимические процессы, передает гормональные сигналы клеткам организма и другое.

Вместо выводов

 

Итак, АТФ – это молекула, которая даёт энергию всем процессам, происходящим в организме, в том числе, она даёт энергию для движения.

Важная роль АТФ в организме и жизни человека доказана не только учёными, но и многими спортсменами, бодибилдерами, фитнес-тренерами. Понимание важности этого вопроса помогает сделать тренировки более эффективными и правильно рассчитать свои физнагрузки.

Для всех, кто занимается силовыми тренировками в зале, фитнесом, бегом и другими видами спорта, нужно понимать и помнить – какие блоки упражнений необходимо выполнять в то или иное время тренировки. Благодаря этому можно откорректировать форму фигуры, проработать мышечную структуру, снизить лишний вес и добиться других улучшающих результатов для своего организма.

Facebook

Google+

VK

Odnoklassniki

Mail.ru

Twitter

Энергия и АТФ

Почти все физиологические процессы в организме требуют энергии для их реализации. Питательные вещества являются составляющими энергии и периодически требуются организму. По причинам их дефицита организм эволюционно научился их удерживать и сохранять на какое-то время.

Энергия человека

Многие вещества, всасываемые в пищеварительной системе, не подвергаются окислению, а накапливаются путем повторного синтеза высокомолекулярных соединений - гликогена и триацилглицеринов, которые служат резервом энергии организма. Хранение энергии в форме макромолекулярных соединений является огромным преимуществом, поскольку они не участвуют в клеточном метаболизме и мало влияют на осмолярность клеток, то есть являются энергетическим резервом.

Энергетические запасы организма

Углеводы хранятся в форме гликогена. Гликоген в организме составляет менее 1% от общего запаса энергии. Гликогенные отложения находятся в печени и мышцах. Гликоген в печени может поступать в другие ткани (нервы, мышцы, эритроциты) путем гликогенолиза и выделения образующейся глюкозы в кровь. Гликоген, имеющийся в мышцах, может использоваться только ими, потому что, в отличие от печени, фермент глюкозо-6-фосфатазы, который дефосфорилирует глюкозу, не присутствует в мышцах. Только дефосфорилированная глюкоза может проникать через клеточную мембрану и попадать в кровоток. Запасы углеводов могут обеспечить метаболические потребности организма менее чем на два дня, а глюкоза во внеклеточной жидкости - всего на один час.

Жир хранится в форме триацилглицеролов. Они представляют 75% энергетического резерва организма. Триацилглицеролы имеют высокую теплообразующую способность (39 кДж / г) и требуют очень небольшого количества дополнительной воды для хранения. По этой причине они являются очень эффективным хранилищем энергии. Триацилглицеролы хранятся в основном в подкожной жировой ткани, в небольших количествах в мышцах и во внутренних органах. Сохраненные триацилглицеролы в жировой ткани у людей с нормальной массой тела могут удовлетворить потребности в энергии в течение 2 месяцев при полном голодании.

В организме человека большое количество белка. Тем не менее, только половина из него может быть мобилизована в качестве источника энергии, что составляет 25% от общего объема хранения энергии. Использование белков в качестве основного источника энергии в течение длительного периода времени невозможно, поскольку они играют жизненно важную структурную и функциональную роль. Это последние запасы, которые будут использованы только в крайнем случае при длительном голодании.

Энергия требуется для синтеза высокомолекулярных соединений для энергетических депо. В живых организмах постоянно происходят химические процессы, что приводит к уменьшению свободной энергии. По этой причине они не могут существовать, если они не снабжены энергией из внешней среды. Животные организмы получают эту энергию, как было отмечено выше, потребляя питательные вещества - углеводы, жиры и белки. В рациональной диете 55-60% энергии обеспечивается углеводами, 25-30% жирами и 10-15% белками. При переваривании разных питательных веществ выделяется разное количество энергии:

  • 39 кДж 1 г жира;
  • 17,2 кДж 1 г углеводов;
  • 17,2 кДж 1 г белка.

Часть энергии, синтезируемой при расщеплении питательных веществ, выделяется в виде тепла, что важно для поддержания температуры тела. Другая часть используется для синтеза макроэнергетических соединений, из которых энергия выделяется контролируемым образом. Основным макроэргическим соединением, используемым в организме, является аденозинтрифосфат (АТФ).

Что такое АТФ

АТФ является источником энергии для реализации биологических процессов во время сокращения мышц, что позволяет осуществить активный транспорт элементов через клеточные мембраны и синтез питательных веществ. Часто применяется в качестве пищевой добавки для увеличения мышечной энергии. При необходимости он разрушает свою молекулу и использует энергию, содержащуюся в ее связях. АТФ также оказывает значительный положительный эффект вне самой клетки, улучшая кровоток, расширяя кровеносные сосуды и подавляя боль.

Формирование АТФ

В цитоплазме клеток есть небольшой запас АТФ, который может удовлетворить энергию и потребности всего на 1 минуту. Следовательно, АТФ непрерывно повторно синтезируется. За день генерируется и потребляется около 63 килограммов АТФ. Это макроэргическое соединение может быть синтезировано двумя способами - анаэробным в цитоплазме и аэробным в митохондриях.

Углеводы являются единственными питательными веществами, которые могут поставлять энергию через анаэробные пути. Процесс анаэробного переваривания глюкозы называется гликолизом. Он происходит быстро, но связан с синтезом небольшого количества молекул АТФ - 2 АТФ на молекулу глюкозы. Следовательно, анаэробный синтез АТФ не может быть основным способом удовлетворения энергетических потребностей клеток.

Исключением являются эритроциты, быстро сокращающиеся мышечные волокна и клетки почечного мозгового вещества. Все остальные клетки поставляют энергию путем окисления питательных веществ в митохондриях.

Таким образом, большая часть высвобождаемой энергии используется для синтеза АТФ через процессы окислительного фосфорилирования. Аэробный метаболизм гораздо более эффективен, чем анаэробный, поскольку большая часть химической энергии хранится в форме макроэнергетических соединений. Окисление одной молекулы глюкозы аэробным путем до CO 2 и H 2 O приводит к высвобождению 36 или 38 молекул АТФ, а окисление одной молекулы пальмитиновой кислоты высвобождает 129 молекул АТФ. Скорость, с которой АТФ образуется в результате окислительного фосфорилирования, зависит от нескольких факторов:

  • скорость истощения АТФ - когда скорость истощения АТФ клетки высока, ее образование также осуществляется с высокой скоростью из-за увеличения количества АТФ;
  • снабжение клеток кислородом и окислительными субстратами (глюкоза, жирные кислоты, лактат, аминокислоты) - это зависит от активности дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и эндокринной систем.

Коэффициент дыхания

При окислении питательных веществ кислород расходуется и образуется углекислый газ. Коэффициент дыхания определяется соотношением между образовавшейся двуокисью углерода и используемым кислородом. Коэффициент дыхания для углеводов равен 1, для жиров 0,7 и для белков 0,8-0,85. Низкое значение коэффициента дыхания для жиров позволяет использовать их для питания пациентов с нарушенной дыхательной функцией. Увеличение количества жира приведет к снижению производства углекислого газа при том же объеме используемого кислорода. Это снизит требования к вентиляции легких. Частота дыхания не идентична отношению объема дыхания.

Коэффициент дыхательного объема (КДО) - это отношение объема выдыхаемого углекислого газа к объему кислорода, потребляемого в течение определенного периода времени. КДО зависит от типа окисленных питательных веществ и процессов, в которых образуется углекислый газ и расходуется кислород. По этим причинам при тяжелой физической работе и в течение периода восстановления после этого КДО имеет значения, отличные от коэффициента дыхания.

Энергетический эквивалент кислорода (ЭЭК) характеризуется количеством энергии, выделяемой при потреблении 1 литра кислорода. Для трех типов питательных веществ ЭЭК имеет следующие значения:

  • углеводы - 21,1 кДж / л;
  • белки - 20 кДж / л;
  • жир - 19,6 кДж / л;

Различное значение ЭЭK каждого из трех типов питательных веществ реализуется только в определенных обстоятельствах. Углеводы являются основным источником энергии при максимальной энергозатратности, потому что они анаэробно перевариваются, быстро доставляют энергию и имеют самое высокое значение ЭЭК. Жиры являются подходящим источником энергии для длительных нагрузок без ограничения подачи кислорода для их окисления, потому что они выделяют наибольшее количество энергии во время окисления и имеют самый низкий ЭЭК.


Хранение энергии в форме макромолекулярных соединений является огромным преимуществом, поскольку они не участвуют в клеточном метаболизме и мало влияют на осмолярность клеток, то есть являются энергетическим резервом

Молекула АТФ — что это и какова её роль в организме

АТФ — это сокращённое название Аденозин Три-Фосфорной кислоты. А также можно встретить название Аденозинтрифосфат. Это нуклеоид, который играет огромную роль в обмене энергией в организме. Аденозин Три-Фосфорная кислота — это универсальный источник энергии, участвующий во всех биохимических процессах организма. Открыта эта молекула была в 1929 году учёным Карлом Ломанном. А значимость ее была подтверждена Фрицем Липманом в 1941 году.

Структура и формула АТФ

Если говорить об АТФ более подробно, то это молекула, которая даёт энергию всем процессам, происходящим в организме, в том числе она же даёт энергию для движения. При расщеплении молекулы АТФ происходит сокращение мышечного волокна, вследствие чего выделяется энергия, позволяющая произойти сокращению. Синтезируется Аденозинтрифосфат из инозина — в живом организме.

Для того чтобы дать организму энергию Аденозинтрифосфату необходимо пройти несколько этапов. Вначале отделяется один из фосфатов — с помощью специального коэнзима. Каждый из фосфатов даёт десять калорий. В процессе вырабатывается энергия и получается АДФ (аденозин дифосфат).

Если организму для действия нужно больше энергии, то отделяется ещё один фосфат. Тогда формируется АМФ (аденозин монофосфат). Главный источник для выработки Аденозинтрифосфата — это глюкоза, в клетке она расщепляется на пируват и цитозол. Аденозинтрифосфат насыщает энергией длинные волокна, которые содержат протеин — миозин. Именно он формирует мышечные клетки.

В моменты, когда организм отдыхает, цепочка идёт в обратную сторону, т. е. формируется Аденозин Три-Фосфорная кислота. Опять же в этих целях используется глюкоза. Созданные молекулы Аденозинтрифосфата будут вновь использоваться, как только это станет необходимо. Когда энергия не нужна, она сохраняется в организме и высвобождается как только это потребуется.

Молекула АТФ состоит из нескольких, а точнее, трёх компонентов:

  1. Рибоза — это пятиуглеродный сахар, такой же лежит в основе ДНК.
  2. Аденин — это объединённые атомы азота и углерода.
  3. Трифосфат.

В самом центре молекулы Аденозинтрифосфата находится молекула рибозы, а её край является основной для аденозина. С другой стороны рибозы расположена цепочка из трёх фосфатов.

Системы АТФ

При этом нужно понимать, что запасов АТФ будет достаточно только первые две или три секунды двигательной активности, после чего её уровень снижается. Но при этом работа мышц может осуществляться только с помощью АТФ. Благодаря специальным системам в организме постоянно синтезируются новые молекулы АТФ. Включение новых молекул происходит в зависимости от длительности нагрузки.

Молекулы АТФ синтезируют три основные биохимические системы:

  1. Фосфагенная система (креатин-фосфат).
  2. Система гликогена и молочной кислоты.
  3. Аэробное дыхание.

Рассмотрим каждую из них в отдельности.

Фосфагенная система — в случае если мышцы будут работать недолго, но крайне интенсивно (порядка 10 секунд), будет использоваться фосфагенная система. В этом случае АДФ связывается с креатин фосфатом. Благодаря этой системе происходит постоянная циркуляция небольшого количества Аденозинтрифосфата в мышечных клетках. Так как в самих мышечных клетках тоже имеется фосфат креатина, он используется, чтобы восстановить уровень АТФ после высокоинтенсивной короткой работы. Но уже секунд через десять уровень креатин фосфата начинает снижаться — такой энергии хватает на короткий забег или интенсивную силовую нагрузку в бодибилдинге.

Гликоген и молочная кислота — снабжает энергией организм медленнее, чем предыдущая. Она синтезирует АТФ, которой может хватить на полторы минуты интенсивной работы. В процессе глюкоза в мышечных клетках формируется в молочную кислоту за счёт анаэробного метаболизма.

Так как в анаэробном состоянии кислород организмом не используется, то данная система даёт энергию так же как и в аэробной системе, но время экономится. В анаэробном режиме мышцы сокращаются крайне мощно и быстро. Такая система может позволить пробежать четыреста метров спринта или более длительную интенсивную тренировку в зале. Но долгое время работать таким образом не позволит болезненность в мышцах, которая появляется из-за переизбытка молочной кислоты.

Аэробное дыхание — эта система включается, если тренировка продолжается более двух минут. Тогда мышцы начинают получать Аденозинтрифосфат из углеводов, жиров и протеинов. В этом случае АТФ синтезируется медленно, зато энергии хватает надолго — физическая активность может продолжаться несколько часов. Это происходит благодаря тому, что глюкоза распадается без препятствий, у неё нет никаких противодействий, препятствующих со стороны — как препятствует молочная кислота в анаэробном процессе.

Роль АТФ в организме

Из предыдущего описания понятно, что основная роль аденозинтрифосфата в организме — это обеспечение энергией всех многочисленных биохимических процессов и реакций в организме. Большинство энергозатратных процессов у живых существ происходят благодаря АТФ.

Но помимо этой главной функции, аденозинтрифосфат выполняет и другие:

  1. Играет важную роль, являясь исходным продуктом, в синтезе нуклеиновых кислот.
  2. Регулирует различные биохимические процессы.
  3. Аденозинтрифосфат — предшественник синтеза циклического аденозинмонофосфата (посредника передачи гормонального сигнала в клетку).
  4. Является медиатором в синапсах.

Роль АТФ в организме и жизни человека хорошо известна не только учёным, но и многим спортсменам и бодибилдерам, так как её понимание помогает сделать тренировки более эффективными и правильно рассчитывать нагрузки. Для людей, которые занимаются силовыми тренировками в зале, спринтерскими забегами и другими видами спорта, очень важно понимать, какие упражнения требуется выполнять в тот или иной момент времени. Благодаря этому можно сформировать желаемое строение тела, проработать мышечную структуру, снизить излишний вес и добиться других желаемых результатов.

Энергетика работы мышц

Аэробные тренировки Тренировки и пульс Теория аэробных тренировок

Источником энергии в клетках является вещество аденозинтрифосфат (АТФ), которое при необходимости распадается до аденозинфосфата (АДФ):

АТФ → АДФ + энергия.

При интенсивной нагрузке имеющийся запас АТФ расходуется всего за 2 секунды. Однако АТФ непрерывно восстанавливается из АДФ, что позволяет мышцам продолжать работать. Существует три основные системы восстановления АТФ: фосфатная, кислородная и лактатная.


Фосфатная система

Фосфатная система выделяет энергию максимально быстро, поэтому она важна там, где требуется стремительное усилие, например, для спринтеров, футболистов, прыгунов в высоту и длину, боксеров и теннисистов.

В фосфатной системе восстановление АТФ происходит за счет креатинфосфата (КрФ), запасы которого имеются непосредственно в мышцах:

КрФ + АДФ → АТФ + креатин.

При работе фосфатной системы не используется кислород и не образуется молочная кислота.

Фосфатная система работает только в течение короткого времени — при максимальной нагрузке совокупный запас АТФ и КрФ истощается за 10 секунд. После завершения нагрузки запасы АТФ и КрФ в мышцах восстанавливаются на 70% через 30 секунд и полностью — через 3–5 минут. Это нужно иметь в виду при выполнении скоростных и силовых упражнений. Если усилие длится дольше 10 секунд или перерывы между усилиями слишком короткие, то включается лактатная система.


Кислородная система

Кислородная, или аэробная, система важна для спортсменов на выносливость, так как она может поддерживать длительную физическую работу.

Производительность кислородной системы зависит от способности организма транспортировать кислород в мышцы. За счет тренировок она может вырасти на 50%.

В кислородной системе энергия образуется, главным образом, в результате окисления углеводов и жиров. Углеводы расходуются в первую очередь, так как для них требуется меньше кислорода, а скорость выделения энергии выше. Однако запасы углеводов в организме ограничены. После их исчерпания подключаются жиры — интенсивность работы при этом снижается.

Соотношение используемых жиров и углеводов зависит от интенсивности упражнения: чем выше интенсивность, тем больше доля углеводов. Тренированные спортсмены используют больше жиров и меньше углеводов по сравнению с неподготовленным человеком, то есть более экономично расходуют имеющиеся запасы энергии.

Окисление жиров происходит по уравнению:

Жиры + кислород + АДФ → АТФ + углекислый газ + вода.

Распад углеводов протекает в два шага:

Глюкоза + АДФ → АТФ + молочная кислота.

Молочная кислота + кислород + АДФ → АТФ + углекислый газ + вода.

Кислород требуется только на втором шаге: если его достаточно, молочная кислота не накапливается в мышцах.


Лактатная система

При высокой интенсивности нагрузки поступающего в мышцы кислорода не хватает для полного окисления углеводов. Образующаяся молочная кислота не успевает расходоваться и накапливается в работающих мышцах. Это приводит к ощущению усталости и болезненности в работающих мышцах, а способность выдерживать нагрузку снижается.

В начале любого упражнения (при максимальном усилии — в течение первых 2 минут) и при резком увеличении нагрузки (при рывках, финишных бросках, на подъемах) возникает дефицит кислорода в мышцах, так как сердце, легкие и сосуды не успевают полностью включиться в работу. В этот период энергия обеспечивается за счет лактатной системы, с выработкой молочной кислоты. Чтобы избежать накопления большого количества молочной кислоты в начале тренировки, нужно выполнить легкую разогревающую разминку.

При превышении определенного порога интенсивности организм переходит на полностью анаэробное энергообеспечение, в котором используются только углеводы. Из-за нарастающей мышечной усталости способность выдерживать нагрузку истощается в течение нескольких секунд или минут, в зависимости от интенсивности и уровня подготовки.

Влияние молочной кислоты на работоспособность

Рост концентрации молочной кислоты в мышцах имеет несколько последствий, которые нужно учитывать при тренировках:

  • Нарушается координация движений, что делает тренировки на технику неэффективными.
  • В мышечной ткани возникают микроразрывы, что повышает риск травм.
  • Замедляется образование креатинфосфата, что снижает эффективность спринтерских тренировок (тренировок фосфатной системы).
  • Снижается способность клеток окислять жир, что сильно затрудняет энергообеспечение мышц после истощения запасов углеводов.

В условиях покоя на нейтрализацию половины молочной кислоты, накопившейся в результате усилия максимальной мощности, организму требуется около 25 минут; за 75 минут нейтрализуется 95% молочной кислоты. Если вместо пассивного отдыха выполняется легкая заминка, например, пробежка трусцой, то молочная кислота выводится из крови и мышц намного быстрее.

Высокая концентрация молочной кислоты может вызвать повреждение стенок мышечных клеток, что приводит к изменениям в составе крови. Для нормализации показателей крови может потребоваться от 24 до 96 часов. В этот период тренировки должны быть легкими; интенсивные тренировки сильно замедлят восстановительные процессы.

Слишком высокая частота интенсивных нагрузок, без достаточных перерывов на отдых, приводит к снижению работоспособности, а в дальнейшем — к перетренированности.


Запасы энергии

Энергетические фосфаты (АТФ и КрФ) расходуются за 8–10 секунд максимальной работы. Углеводы (сахар и крахмалы) откладываются в печени и мышцах в виде гликогена. Как правило, их хватает на 60–90 минут интенсивной работы.

Запасы жиров в организме практически неисчерпаемы. Доля жировой массы у мужчин составляет 10–20%; у женщин — 20–30%. У хорошо тренированных спортсменов на выносливость процент жира может находиться в диапазоне от максимально низкого до относительно высокого (4–13%).

Запасы энергии человека
* Высвобождаемая энергия при переходе в АДФ
* Высвобождаемая энергия при переходе в АДФ
Источник Запас (при весе 70 кг) Длительность Дли-
тель-
ность
интенсивной
работы
Энергети-
ческая система
Особенности
ГраммыКкал
Фосфаты (фосфатная система энергообеспечения)
Фосфаты 230 8* 8—10 секунд Фосфатная Обеспечивают «взрывную» силу. Кислород не требуется
Гликоген (кислородная и лактатная системы энергообеспечения)
Гликоген 300—
400
1 200—
1 600
60—90 минут Кислородная и лактатная При нехватке кислорода образуется молочная кислота
Жиры (кислородная система энергообеспечения)
Жиры Больше 3 000 Больше 27 000 Больше 40 часов Кислородная Требуют больше кислорода; интенсивность работы снижается

По книге Петера Янсена «ЧСС, лактат и тренировки на выносливость».


АТФ - качай энергию! | Статьи о добавках

наете ли вы, что такое АТФ? Нет, мы говорим сейчас не об Ассоциации Теннисистов и Футболистов. Речь о молекуле аденозинтрифосфорной кислоты, ключевом биологическом соединении, без которого вы не смогли бы поднять с пола даже пустой спичечный коробок. Сколько лично у вас АТФ? Много? Мало? От ответа на этот краеугольный вопрос зависит исход всей вашей качковой карьеры. И здоровье тоже.
СЕКРЕТ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ

АТФ - это уникальная молекула, которая хранит внутри себя биологическую энергию. Данная нуклеиновая кислота состоит из рибозы, аденина и трех высоко энергетичных фосфатов.
Один из них и есть источник энергии для мышечного сокращения
Для начала давайте немного углубимся в науку

АТФ - это нуклеиновая кислота ужасающе сложной структуры. Схематически ее можно представить как цепочку из множества разноплановых молекул и в том числе фосфатов. Когда фосфат отщепляется от общей цепочки, происходит энергетический взрыв ошеломляющей мощности (по масштабам микромира). Он дает около 40 кДж тепла, тогда как все прочие реакции - не более 8-10 кДж. Выделенная энергия как раз и заставляет сократиться наши мышцы. Без АТФ мускулатура человека - ничто, безжизненная и бесполезная органическая ткань. Чем больше у вас АТФ, тем вы сильнее!
Организм производит АТФ посредством большого числа химических реакций.

Фосфорилирование креатина.Упрощая, можно сказать, что процесс сводится к «прикреплению» к молекуле креатина фосфатов. В этом случае молекула креатина становится чем-то вроде грузовика, нагруженного важнейшим сырьем для производства АТФ. Однако производительность самого процесса невысока. Как раз поэтому ваших сил хватает только на полчаса-час силового тренинга.
Гликолиз. Это реакция синтеза АТФ из глюкозы. Она может идти как с участием кислорода, так и без. Это зависит от того, в каких условиях возникает потребность в дополнительной энергии - на середине долгой беговой дистанции или в конце силовой тренировки, когда вы уже измочалили себя до предела. Гликолиз обычно имеет место на этапе предсоревновательной подготовки, когда культурист, сидящий на диете, тренируется с очень большим числом повторений.

Цикл Кребса. Этот процесс по праву называют аварийным. Он « включается», когда все мыслимые источники энергии организм уже исчерпал. Речь идет о разрушении глюкозы, жиров и аминокислот мышечной ткани с целью извлечения из них АТФ. Попутно выделяется не самый полезный элемент диоксид углерода. Образно говоря, организм начинает «пережевывать» сам себя. Такое случается, когда вы чрезмерно затягиваете силовой тренинг или пережимаете с аэробикой.

Окислительное фосфорилирование. Это потрясающее изобретение природы! Представьте, побочные продукты цикла Кребса, казалось бы, бесполезные шлаки, становятся участниками особой реакции с участием кислорода и дают дополнительные молекулы АТФ! Если бы не эта удивительная реакция, человек никогда бы не смог одолеть марафонскую дистанцию!
ПУТЕШЕСТВИЕ ВНУТРЬ

Перед вами описание четырех добавок, которые призваны подстегнуть выработку АТФ в мышцах.
КРЕАТИН.

Бесспорно, это самая эффективная добавка, нацеленная на выработку АТФ. Креатин - естественное биологическое соединение. Оно синтезируется самим организмом человека. Ученые предложили принимать креатин дополнительно и оказались правы. Чем больше креатина у вас в мышцах, тем больше образуется АТФ, тем выше спортивная результативность. В бодибилдинге креатин позволяет существенно поднять интенсивность тренинга, причем, явное увеличение силы чувствуется уже через 7-10 дней приема препарата.

Доза: Опытным путем установлено, что для культуристов лучшей будет доза 10 г креатина в сутки. Причем, 5 г надо принять до тренировки и 5 г после. Существует много разных форм креатина: моногидрат, цитрат, тартрат, титрат и т.д. Все они в равной степени эффективны.
ЦИТРУЛИН МАЛАТ.

Цитрулин Малат - это еще одна «реальная» пищевая добавка, которая помогает повысить уровень АТФ. Но в отличие от креатина, это - добавка-новичок. О ней пока мало кто знает. Вообще-то, цитрулин малат давно известен медицине. Его применяли для поддержания жизненного тонуса у пожилых людей еще до второй мировой войны. Действие препарата называют «явно выраженным», а это значит, что после приема вы чувствуете значительный прилив сил. Медицинский препарат заинтересовал спортивных специалистов. Пытаясь разгадать механизм действия, они установили, что цитрулин малат повышает синтез АТФ у силовых атлетов на 34-35% и на 20% - уровень креатинфосфата! Это ли не сенсация? К тому же все атлеты, принимавшие препарат, в один голос утверждали, что меньше устают и ощущают не в пример сильную накачку мускулатуры. Выяснилось, что яблочная кислота, которая входит в состав соединения, нейтрализует молочную кислоту. А она, как известно, образуется при выполнении силовых упражнений и является главной причиной усталости. Сам цитрулин способствует выведению другого побочного шлака аммиака. Чем его меньше, тем выше силовая выносливость атлета. К тому же цитрулин организм активно перерабатывает в аргинин, который, в свою очередь, превращается в оксид азота. Оксид азота обладает свойством усиливать кровоток. А это значит, что к мышцам доставляется больше кислорода и больше питательных веществ, что положительно влияет на производство АТФ.

Доза: 3 грамма дважды в день натощак. Некоторые специалисты рекомендуют принимать препарат за полчаса до начала тренировки и сразу же после ее завершения.
ПИРУВАТ.

Это соединение задействовано в цикле Кребса. Теоретически считается, что если «подкормить» организм пиру-ватом извне, это подстегнет скорость цикла Кребса, в результате чего будет сожжено больше жира и глюкозы, и произведено больше АТФ.

Исследования в лабораторных условиях доказали, что пируват повышает мышечную выносливость. Это говорит о том, что продукция АТФ и в самом деле увеличилась. Вдобавок атлеты, принимавшие пируват в условиях научных экспериментов, намного быстрее теряли подкожный жир. (Правда, только на фоне низкокалорийной диеты). Однако многие культуристы-практики жалуются, что препарат не работает. Это связано с разнобоем мнений относительно рабочей дозы. Производители советуют принимать по 5-6 гг ежедневно, однако в лабораторных опытах применялись дозы по 20-25 гг. С другой стороны, такие большие дозы могут расстроить пищеварение. Заслуживает доверия мнение о том, что препарат надо принимать дробными дозами по 2-4 гг.

Доза: Принимайте 2-4 грамма на голодный желудок 3-4 раза в день.
РИБОЗА.

Рибоза - одна из немногих добавок, которая сама является частью молекулы АТФ (!). Лабораторные исследования добавки показали удивительный эффект повышения числа повторений от сета к сету! Но только при выполнении упражнений с большим весом. Дело в том, что быстрый и масштабный расход АТФ в результате мощностного сета провоцирует ускоренное восполнение потерь. И тут организм хватается за любую «соломинку». Если вы приняли рибозу, то она сразу пойдет в дело, и организм синтезирует больше АТФ. В итоге во втором сете вы станете сильнее. Иногда эффекта хватает на то, чтобы атлет и в третьем сете сделал больше повторов.

Доза: 5-20 граммов ежедневно (разделить на два приема). Принимать лучше до и после тренировки.
ЗРИ В КОРЕНЬ

Вы можете спросить, а почему бы не принимать АТФ в чистом виде? Зачем нам добавки, которые только стимулируют производство АТФ организмом? Дело в том, что АТФ-добавки имеют два больших недостатка:

1. Когда АТФ попадает внутрь организма, то немедленно используется организмом. Между тем, вам нужно, чтобы препарат сначала попал в мышцы, а уже потом начал работать.
2. К сожалению, нет способа доставить АТФ внутрь мышечных клеток.
Вот почему ученые оставили идею о подпитке мышц АТФ в чистом виде и занялись разработкой альтернатив, таких, как, например, креатин.

Однако прием препаратов АТФ все равно будет иметь немалую пользу. Как раз об этом наш следующий рассказ.
АТФ ИЗ БУТЫЛКИ

В США широко продают препараты АТФ. Когда вы принимаете такую добавку, она заканчивает свое существование у вас в печени. В мышцы АТФ не попадают, зато попадают в внутрь красных кровяных телец. Эти молекулы АТФ взаимодействуют с рецепторами, которые находятся на внутренней стороне кровеносных сосудов. В результате такого взаимодействия высвобождается оксид азота, который делает кровоток более интенсивным. В результате вы получаете двойную пользу: с одной стороны, вымываются токсичные продукты тренинга, с другой - увеличивается поступление в мышечные ткани кислорода и питательных веществ.

Еще одно преимущество высокой концентрации АТФ в крови - ускоренное сжигание жира.
Значительная потеря веса на АТФ объясняется тем, что повышение уровня АТФ в печени организм расценивает как признак обильного и качественного приема пищи. И надолго «отключает» аппетит. Тот, кто принимает АТФ, ест намного меньше обычного.

Доза:Принимать 250-500 мг в два приема натощак. Пока единственным производителем чистого АТФ является компания Оптимум Нутришн.
Дауни Джексон, Джим Стоппани


Смотрите также