2) возрастает (+)
3) не изменяется
4) резко убывает
При функциональной нагрузке расход аденозинтрифосфата (АТФ) и других макроэргических соединений возрастает, что создает относительный энергетический дефицит в работающей мышце. Снижение отношения АТФ/АДФ и увеличение концентрации АДФ, АМФ и неорганического фосфата активируют механизмы ресинтеза АТФ. Поэтому энергетические системы анаэробного и, особенно при систематической нагрузке, аэробного обеспечения повышают свою функциональную мощность, обеспечивая соответствие образования энергии возрастающим метаболическим потребностям мышечной ткани.
Наиболее выраженная долговременная адаптация формируется в системе аэробного энергообеспечения. Регулярные физические упражнения способствуют увеличению количества и функциональной активности митохондрий, активности ферментов окислительного фосфорилирования, плотности капиллярной сети и способности мышц использовать кислород и энергетические субстраты. Параллельно совершенствуются анаэробные механизмы: фосфагенная система быстрее восстанавливает АТФ за счет креатинфосфата, а при интенсивных нагрузках возрастает активность ферментов анаэробного гликолиза.
Таким образом, дефицит макроэргов при дозированной мышечной работе выступает метаболическим стимулом адаптации. Сигнальные механизмы, связанные с повышением АМФ, изменением внутриклеточного кальция и энергетического статуса клетки, активируют синтез ферментов и структур, необходимых для более эффективного образования АТФ. Это является одной из физиологических основ тренировочного эффекта лечебной физкультуры.
| Энергетический механизм | Основной субстрат | Характеристика | Адаптация при тренировке |
|---|---|---|---|
| Запасы АТФ | Внутримышечный АТФ | Обеспечивают первые секунды мышечной работы | Повышается эффективность использования и ресинтеза АТФ |
| Фосфагенная система | Креатинфосфат | Очень высокая мощность, малая продолжительность | Ускоряется восстановление АТФ и креатинфосфата |
| Анаэробный гликолиз | Глюкоза, гликоген | Быстрое образование АТФ без непосредственного участия кислорода | Возрастает активность гликолитических ферментов и устойчивость к интенсивной работе |
| Аэробное окисление углеводов | Глюкоза, гликоген | Высокая эффективность образования АТФ в митохондриях | Увеличиваются митохондриальная плотность и активность окислительных ферментов |
| Аэробное окисление жирных кислот | Свободные жирные кислоты | Особенно важно при длительной нагрузке умеренной интенсивности | Улучшается способность мышц использовать липиды как источник энергии |
| Кислородтранспортная система | Кислород крови | Обеспечивает аэробный ресинтез макроэргов | Повышаются капилляризация и эффективность доставки кислорода к мышцам |
В лечебной физкультуре этот механизм используется для постепенного повышения функциональных резервов организма. Адекватно дозированная нагрузка вызывает контролируемый энергетический стресс, за которым следует восстановление и структурно-метаболическая адаптация. Особенно значимо развитие аэробного энергообеспечения, поскольку оно повышает выносливость и экономичность мышечной работы. При чрезмерной или неадекватно подобранной нагрузке адаптационный эффект может сменяться переутомлением, поэтому интенсивность упражнений должна соответствовать функциональному состоянию пациента.