Универсальным источником энергии в клетке (в том числе и мышечной) является свободная энергия макроэргической фосфатной связи аденозинтрифосфата (АТФ), освобождаемая при гидролизе (распаде) АТФ до АДФ и АМФ и неорганического фосфора. Если концентрация АТФ велика, то ингибируются ферменты, участвующие в его синтезе. При снижении концентрации АТФ ниже нормы и увеличении концентрации АДФ активируется дыхательная цепь, а при росте концентрации АМФ активируется система гликолиза.
При систематическом повышенном энергетическом запросе включается более высокий, клеточный уровень регуляции энергопреобразующей системы, приводящий к индукции (а при снижении энергетического запроса к депрессии) синтеза новых ферментов для энергетических цепей. Индукция или депрессия ферментов является наиболее простым и экономичным способом адаптации клеток к новым условиям.
Поддержание энергетического гомеостаза в клетке осуществляется в автоматическом режиме при сохранении постоянства состава внутриклеточной среды.
Коррекция энергообеспечения
Снижение энергообеспечения мышц возможно вследствие недостатка в организме макроэргов, фосфокреатина, глюкозы, гликогена, липидов, аминокислот; недостаточности вовлечения в процесс энергообеспечения липидов, протеинов; неэффективности динамики образования АТФ. Как следствие, происходит уменьшение мощности работы из-за снижения сократимости мышц.
Коррекция энергообеспечения проводится как привнесением дополнительного количества энергетиков, так и препаратами, осуществляющими их коррекцию в организме.
Фосфагены (макроэрги)
Работающий организм, при бескислородных (алактатный, лактатный) вариантах обеспечения энергией, в процессе синтеза и ресинтеза использует следующие пути получения энергии в виде АТФ.
Максимально эффективным является креатинкиназный путь ресинтеза АТФ:
Креатин, или метилгуанидинуксусная кислота является веществом естественного происхождения, синтезируется в организме из аминокислот – аргинина, глицина, метионина.
Фосфокреатин, как источник энергии для мышечного сокращения, играет ведущую роль при выработке энергии по анаэробному алактатному пути и его запасы в мышечных клетках лимитируют продолжительность и интенсивность физической нагрузки в этом режиме работы.
Дополнительный прием фосфокреатина, креатина моногидрата способствует увеличению продолжительности скоростно-силовой работы. Креатин особенно активно запасается организмом после физической нагрузки соответствующей направленности, т. е. на фоне дефицита его в клетках и, следовательно, должен приниматься после неё.
Схема 1. Применение фосфагенов, (макроэргов)
Циклические виды спорта ‒ Базовый этап. Предсоревновательный этап. Соревнование. Восстановление.
Скоростно-силовые ‒ Этап специальной подготовки. Предсоревновательный этап. Соревнование. Восстановление.
Единоборства ‒ Этап специальной подготовки. Соревнование. Восстановление.
Координационные ‒ Этап специальной подготовки. Соревнование.
Спортивные игры ‒ Подготовительный этап. Соревнование.
Неотон (фосфокреатин). Фосфокреатин (ФК) обеспечивает готовую к потреблению энергию в процессе сокращения мышечного волокна.
Фосфокреатин может улучшить состояние метаболического стресса путем положительного воздействия на энергетические запасы, что клинически выражается в лучшем перенесении нагрузок.
После однократной внутривенной инфузии неотона происходит быстрое, дозозависимое увеличение его содержания в крови до максимального уровня в течение 1–5 минут.
Значительная часть введенного извне ФК захватывается разными органами. Анализ распределения (Сакс В. А., Струмия Э., Перепеч Н. Б.) экзогенного ФК в крови и других тканях показал, что данное соединение специфически накапливается в скелетных мышцах, миокарде и мозге – тканях, в которых внутриклеточный ФК играет функционально важную роль. Таким образом, экзогенный ФК накапливается преимущественно в тех тканях, которые при ишемии быстро утрачивают свои функции.
Процесс выведения из организма разделяется на две фазы. Первая – быстрая – фаза характеризуется временем полувыведения фосфокреатина, составляющим 30–35 минут. Продолжительность второй – медленной – фазы выведения составляет несколько часов. Содержание ФК в моче начинает увеличиваться через 30 минут и достигает максимума через 60 минут после введения. Выведение ФК из тканей происходит медленно, чем и определяется продолжительность второй фазы его выведения из организма.
Применяется в основном при метаболических нарушениях в миокарде; для предупреждения развития синдрома перенапряжения, при длительной физической нагрузке в условиях гипоксии; с целью восстановления работоспособности после стартов для подготовки к следующим стартам в этот же день, увеличения мощности специальной работоспособности.
Спортсменам рекомендуется применять после интенсивной нагрузки, но непосредственно перед основным стартом. В этом случае идет запасание энергии организмом и расход ее во время соревнования.
Димефосфон – фосфорорганическое соединение, обладающее способностью усиливать тканевое дыхание и стабилизировать состояние клеточных мембран. В клинической практике показано нормализующее действие димефосфона на процессы перекисного окисления липидов. В результате активирующего воздействия димефосфона на пируваткарбоксилазу равновесие между лактатом и пируватом смещается в сторону последнего, усиливается утилизация пирувата в цикле Кребса, увеличивается фракция АТФ и повышается отношение АТФ/АМФ.
Фосфаден. Фосфаден (АМФ) может рассматриваться как фрагмент аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). АМФ входит в состав ряда коферментов, регулирующих окислительно-восстановительные процессы. Участвует в нормализации биосинтеза порфиринов. Оказывает сосудорасширяющее действие. Обладает антиагрегационными свойствами. Применяют как энергетический источник в видах спорта с преимущественным развитием качеств сила, скорость. Применяют фосфаден внутрь в виде таблеток и внутримышечно в виде раствора динатриевой соли.
При применении препарата в больших дозах возможно появление тошноты, головокружения, тахикардии, аллергических реакций; в этих случаях уменьшают дозу или прекращают дальнейшее применение препарата.
Eзафосфина. Действующее вещество – D-Fruttoso-1,6-Difosfato.
Выпускается езафосфина: 0,5гр (0,375гр в-ва) и 10 мл растворителя; 5гр (3,75гр действующего вещества) и 50 мл растворителя; 10гр/100 мл (7,5гр действующего вещества).
Вводится со скоростью не более 10 мл в минуту.
Возможны аллергические реакции; при попадании вводимого вещества в подкожную клетчатку локальная болезненность.
Противопоказан при почечной недостаточности, фосфатемии, непереносимости фруктозы.
Креатин моногидрат (Креатин). Принимается от 1 до 5 граммов в сутки. Превышение «индивидуальной нормы» применения креатина чревато изменением мышечно-суставного ощущения, т. к. препарат имеет свойство связывать и задерживать воду в мышце. Креатин моногидрат лучше принимать в капсулах или растворив порошок в углеводном напитке, так как он плохо растворим в воде, кроме того, глюкоза является проводником креатина в клетку.
Не используются из-за низкой эффективности следующие фармакологические формы: АДФ (аденозиндифосфорная кислота), АТФ (Натрия аденозинтрифосфат), Миотрифос (АТФ), Фитин.