Біохімічна характеристика тренованого організму

Підвищення працездатності організму людини в процесі спортивного тренування супроводжується різними змінами діяльності органів і змінами біохімічного складу тканин. Все це свідчить про адаптацію організму до впливу фізичних навантажень. З усіх органів і тканин організму людини найбільш швидко і чітко відбувається пристосування біохімічного потенціалу м’язів.

М’язова тканина під впливом систематичних тренувань значно змінює свій хімічний склад і морфологічну будову. Виконання фізичних вправ призводить до посилення біосинтезу м’язових білків, насамперед міозину, який має скорочувальну і каталітичну властивість. Крім того, у тренованих м’язах підвищується рівень анаеробного й аеробного ресинтезу АТФ, збільшуються запаси резервних джерел енергії (креатинфосфату, глікогену), підвищується активність ферментів енергетичного обміну.

Отже, спортивне тренування значно підвищує здатність м’язової тканини виконувати велику роботу, незважаючи на те що вміст у ній АТФ залишається на рівні нетренованих м’язів.

У результаті спортивного тренування в м’язах зростає також концентрація міоглобіну, здатного (як і гемоглобін крові) приєднувати кисень, через що значно збільшується киснева ємність організму. При цьому високий резерв кисню в м’язах може бути використаний в умовах зниженого забезпечення організму киснем (гіпоксії), що виникає при виконанні навантажень анаеробного характеру.

М’язи тренованого організму збагачуються білками строми (міостроміном), які покращують процес м’язового розслаблення. У них також підвищується ферментативна активність за рахунок більш активної перебудови нервової регуляції.

Посилення процесів біосинтезу білків і інших речовин у тренованому м’язі викликає морфологічні зміни в м’язових волокнах: збільшення кількості міофібрил, розмірів і кількості ядер, а також числа нервових контактів (нервових закінчень) із сарколемою. Крім того, у саркоплазмі зростає кількість мітохондрій, які мають дуже велику кількість внутрішньомітохондріальних гребенів, розташованих на більш близькій відстані, що значно активізує процеси окиснювального фосфорилювання і підвищує енергетичні можливості м’язів у цілому. Усе це сприяє збільшенню м’язової маси - гіпертрофії, яка найбільш повно (на 10-15%) виражена в м’язах, що несуть високі фізичні навантаження.

Кров, незважаючи на стійкий гомеостаз (сталість хімічного складу), під впливом тренування змінює деякі властивості: у ній підвищуються вміст гемоглобіну (кисневий резерв), буферні властивості (резервна лужність), за рахунок чого забезпечується киснева потреба організму, а також здатність крові підтримувати нормальну реакцію середовища при надходженні з працюючих тканин великих кількостей кислих продуктів (молочної, піровиноградної кислот, кетонових тіл і ін.).

Міокард (м’яз серця), подібно тканині скелетних м’язів, під впливом систематичного виконання фізичних вправ, які сприяють посиленню білоксинтезуючих процесів, збільшується в розмірах, що підвищує функціональні можливості серця. Проте за умови систематичного виконання організмом тривалих навантажень великої потужності (марафон, шосейні велогонки, веслування) може наступити надмірна гіпертрофія міокарду (“биче серце”), що знижує функціональні можливості цього органу.

У серцевому м’язі тренованого організму збільшується вміст міозину, який забезпечує скорочувальну і ферментативну функції міокарду, а також міоглобіну, який сприяє підтримці високих функціональних можливостей серця навіть в умовах недостатнього постачання організму киснем.

У тренованому міокарді значно підвищується активність ферментів, які каталізують реакції окиснення глюкози і молочної кислоти, що сприяє затримці цих сполук у серцевому м’язі і відповідно збільшує ресинтез енерговмісних сполук, навіть в умовах гіпоксії.

У печінці, підшкірній жировій тканині і легенях під впливом спортивного тренування підвищується активність ферменту ліпази, яка каталізує реакції розщеплення ліпідів і тим самим запобігає надмірному накопиченню жиру в цих тканинах і органах, а також забезпечує організм великою кількістю енергетичних сполук.

Крім того, при систематичних заняттях спортом у печінці збільшується вміст глікогену, підвищується активність ферментів білкового, вуглеводного і ліпідного обмінів.

Кісткова система організму під впливом тренування збільшується в масі за рахунок підвищеного вмісту в ній білку осеїну і мінеральних речовин. Більш виражені гіпертрофічні зміни відбуваються в кістках, що несуть у процесі виконання фізичної роботи великі навантаження.

Центральна нервова система під впливом тренування також зазнає біохімічних змін. У процесі інтенсивних тренувальних занять у головному мозку підвищується буферна ємність мозкової тканини, активність багатьох ферментів, насамперед оксидоредуктаз. Це забезпечує високий рівень ресинтезу енерговмісних сполук у центральній нервовій системі, що є запорукою її нормального функціонування при виконанні роботи протягом більш тривалого часу.

Нарешті, систематичні заняття фізичними вправами призводять до значного підвищення функціональних можливостей організму людини. У тренованому організмі більш активно функціонують ендокринні залози, органи дихання, кровообігу, окиснювальні системи й ін., що сприяє кращому забезпеченню організму киснем, більш повному і швидкому окисненню джерел енергії, їх ощадливому використанню і підтримці високої концентрації окремих енерговмісних сполук (креатинфосфату).

Під впливом тренування в організмі підвищуються можливості анаеробного ресинтезу АТФ. Тому тренований організм може не тільки витрачати енергію при виконанні роботи, але і більш інтенсивно використовувати її, забезпечуючи тим самим високу працездатність.