Митохондриите и тяхното развитие - блог Ганс Андерсън - sportprofil, спортна социална мрежа

Митохондриите (от гръцката μίτος -. И конци χόνδρος - зърно, зърно) - dvumembrannaya гранули или филаментозен органел дебелина около 0,5 микрона. Характерно за повечето еукариотни клетки двете autotrophs (фотосинтезиращи растения) и хетеротрофни (гъби. Животните). Мощност растителните клетки; основната функция - окисляване на органичните съединения и използването на енергия освобождава при тяхното разпадане в синтеза на АТФ. което възниква в резултат на движението на електрон на електронен транспорт верига на вътрешната мембрана протеини на.

Основната функция на митохондриите е синтеза на АТФ - универсалната форма на химическа енергия във всяка жива клетка. Както и в прокариоти. молекулата може да бъде оформен по два начина: в резултат на фосфорилиране на субстрата в течна фаза (например, гликолиза) или по време на фосфорилирането на мембрана, свързана с използване на енергията трансмембранен електрохимична градиент (инж.) руски. протони (водородни йони). Митохондриите прилагат двете пътеки, първият от които е характерно за настъпва първоначално субстрат окислението в матрицата. и вторият краища на процесите на производство на енергия и е свързана с митохондриалната cristae. Така особеност на двата energoobrazuyuschih митохондриални органели на еукариотни клетки, определя втори път генериране на АТР. наречен "chemiosmotic сдвояване." По същество това последователно преобразуване на химическата енергия намаляване еквивалента NAD Н електрохимичните протонен градиент ΔμN + от двете страни на вътрешната митохондриална мембрана, която задейства мембранно свързан АТР синтаза и завършва с образуването на АТФ енергия връзка в молекулата.

Като цяло, процесът на производство на енергия в митохондриите могат да бъдат разделени в четири основни етапа, първите два от които се срещат в матрицата, и последните две - на митохондриална cristae:

  1. Превръщането получени от цитоплазмата към митохондриите и мастни киселини с пируват в ацетил-СоА;
  2. Окисляване на ацетил СоА в цикъла на Кребс. което води до образуването на NAD Н;
  3. Прехвърлянето на електрони от NADH с кислород на дихателната верига;
  4. образуване на АТР в резултат на мембрана АТР синтетаза комплекс.

Увеличаването на размера и броя на митохондриите увеличава аеробния капацитет на мускулите. Интензивността на тези промени се увеличава в резултат на подобрена производителност на митохондриите. Окислително разцепване на енергийните източници и окончателното оформяне на АТР зависи от действието на митохондриални ензими. Дейността на тези ензими увеличава в резултат на обучение, насочени към развитието на издръжливост. Интересно е, че въпреки нарастването на активността на тези ензими през целия период, МПК през последните 6 седмици почти не се е променило. Това навежда на извода, че МПК има по-голямо влияние на пренасянето на кислород ограничение от страна на органите на кръвообращението от окисляване потенциал на мускулите.

Влак да увеличи издръжливостта има значително влияние върху активността на тези мускулни ензими, такива като сукцинат и цитрат. Дори със средно ниво на физическа активност дневно активност на тези ензими се увеличава, а с него и повишен капацитет аеробни и мускул. Например, бягане или каране на велосипед в продължение на поне 20 минути на ден увеличава дехидрогеназа активност сукцинат в мускулите на краката повече от 25%. По-интензивни тренировки (60-90 мин на ден) води до повишаване на неговата активност от 2.6 пъти.

Повишена активност на дължимото обучението на окислителните ензими отразява като увеличение на броя и размера на мускулните митохондриите и увеличаване на способността за образуване ATP. Първоначално увеличаване на активността на ензима съвпада с увеличение на КМП. Въпреки това, в момента не е известно дали съществува между причинно-следствена връзка. Също така е известно защо упражнения повишава активността на оксидативни ензими в скелетните мускули. Освен това, не е ясно значението на тази повишена активност. Във всеки случай, тези промени могат да се разглеждат като имащи определена стойност и за използване на кислород тъкани по време на мускулната дейност, и за осигуряване на ефект на "спестяване" гликоген. Както първия и втория може да допринесе за засилване на мускулната активност, необходима за упражняване на издръжливост. В същото време, има само малка връзка между активността на окислителни ензими и увеличава BMD.

Според някои учени, МПК се ръководи от кислород транспортна система (системата за рециркулация). Други смятат, че аеробна му капацитет определя от окислителните свойства на мускулите. Дебатът за коя система е по-важно, са чисто академичен интерес, тъй като опасни реакции адаптация на тези системи са изключително важни за uluchsheyiya функции окислително система и засилване на мускулната дейност, изисква увеличаване на издръжливостта.

Методи хиперплазия миофибриларни митохондрии

Целта на аеробна обучение в развитието на мускулните влакна митохондриите. Митохондриална протеин синтезира от 85-95% в цитоплазмата и само 5-15% от съдържанието на протеин е продукт на действителната митохондриална превод (Lehninger A. 1966; Luzikov VN 1980).

Протеини синтезирани на митохондриални рибозоми са включени във вътрешната митохондриална мембрана. На външната мембрана, на intermembrane пространство и матрицата са завършени протеин, продуциран в цитоплазмените рибозомите. Подуването на митохондриите е една от проявите на тяхното разграждане. Причина подуване на митохондриите може да бъде (Luzikov VN 1980; Schmeling с Soave 1985 ;. Фриден и др, 1988;. Gollnick сътр 1986), нарушения на енергийна трансформация (например, поради изчерпване на ендогенните субстрати при подтискане електронен трансфер, при смяна вътрешната мембрана пропускливост на водородни йони). Предполага се, че изчерпването на склад АТР интрамитохондриален причинява подуване на митохондриите, което води до разкъсване на компонентите на външната мембрана и разстилаемост да пространство intermembrane. Има естествена стареене митохондриите и нейните отделни компоненти (период на полуразпад - от 1 до 10 дни). Получаване на митохондриите в клетките се контролира на базата на принципа на подбор съгласно функционални критерии. Съгласно този принцип, митохондриални структури събират, така че те не могат ефективно да трансформира енергията са елиминирани в hodemito-hondrialnoydifferentsirovki (Luzikov VN 1980).

Един от природни фактори, водещи до destructurization митохондрии е хипоксия (например, да остане в srednegore) и придружава си анаеробен метаболизъм. В условията на кислород глад влошава капиляризация скелетната мускулатура появява вътреклетъчен оток, фокална смущения свиване (миофибриларни) устройства, разрушително дегенерация на митохондриите, саркоплазмения ретикулум разширение и рязко намаляване на съдържанието на гликоген (Schmeling с Soave. 1985)

Подобни структурни промени се извършват по време гликолитната обучението.

Сумиране на разпоредбите на многобройни изследвания, води до следния обобщение:

- митохондриите станции са енергийни клетки, АТФ доставчици поради аеробен метаболизъм;

- синтеза надвишава митохондрии разпадане в случай на интензивна работа (окислително фосфорилиране);

- митохондриите са склонни да образуват в районите на клетката, в която искате да доставят АТР енергоемко;

- укрепване на митохондриална за разлагане се осъществява при условия на функциониране интензивно клетка, включващи анаеробен метаболизъм, което причинява значителен или продължителен (както при висока надморска височина) и натрупване в клетка в организма водородни йони един.

В съответствие с тези разпоредби е възможно да се създаде метод за аеробна подготовка на мускулите.

Всеки скелетните мускули могат да бъдат разделени, например, на три части:

- редовно активира - тези мускулни влакна, които се активират в ежедневието (ОМВ);

- активира само в обучението, течаща в близост до капацитет на средна дистанция (PMA);

- рядко активира - включен само в работата, когато максимални усилия, например, при извършване на скокове, спринт (GMV).

Ето защо, за да се подобри аеробен капацитет OMV е необходимо да се създаде структурна основа в новите миофибрили МР; след това за новите миофибрили се образуват нови митохондриални системи. Ако сте съгласни с този метод за увеличаване на аеробния капацитет, увеличаване на силата (хиперплазия миофибрили) OMV би трябвало да доведе до увеличаване на консумацията на кислород в ЗООС и ANP.

Ефективна за увеличаване на КМП или консумацията на кислород на нивото на ANP е непрекъсната упражняване на нивото на ANP или метод, които се преквалифицират с мощност от работата на нивото на МПК. В този случай, както OMV назначени и висок праг на PMA, в която няколко митохондриите. Увеличаването на мощността изисква набирането на по-висок праг DE, CF преобладава в анаеробна гликолиза, което води до повишаване киселинността на BMW, а след това на кръвта и OMV. Подкисляване на GMV и РМА води до разрушителни промени в митохондриите, да намали ефективността на аеробни упражнения.

Един от аргументите срещу предложения метод за увеличаване на аеробни капацитет поради OMV сила растеж (МФ) е изглед: с увеличаването на размера на трудния процес на O2 дифузия CF до центъра CF. Въпреки това, проучванията на Т. Gayeski напр. а. (1986) показват, че РО2 не корелира с диаметър на MV. Минимална ВП2 не се наблюдава в центъра на МПС. Тези експериментални данни и възпроизвеждат модели, които отчитат улеснена дифузия на кислород в CF от миоглобин (R. Stroeve, 1982). Следователно, размерът на УС не е пречка за увеличаване на аеробния капацитет на OMV.

Условия за аеробни методи на обучение могат да бъдат представени, както следва:

- Интензивност: съответства на силата на ANP;

- Продължителност: 5-20 минути. дълъг период от време може да доведе до значително повишаване киселинността на кръвта и КНР в случай на превишаване на предварително определена мощност;

- ваканция интервал: 2-10 минути. необходимо да се премахнат възможно повишаване киселинността на тялото;

- максималния брой повторения е ограничен в тренировките гликоген в мускулите активен (primerno60-90 min.chistogo време за обучение);

- обучение с максимален капацитет се повтаря на всеки 2-3 дни, т.е., след повторното синтеза на гликоген в мускулите ...

Висока ефективност има възможност за аеробна обучение, който наскоро получи широко разпространена практика в подготовката на спортистите в циклични спортове. Това упражнение се изисква прояви на "мускулната издръжливост". Тяхното значение се крие във факта, че цикличният упражняване всяка мускулна контракция трябва да се прави с около-макс интензивност, но средната мощност на упражнението не трябва да надвишава капацитета на ANP. В този случай, може да упражнява всички активни CF, обаче, чрез контролиране на периода пауза за почивка или релаксация на мускулите, трябва да бъдат снабдени с пълно елиминиране на метаболитни продукти на анаеробна гликолиза.

Упражнения с около-максимален капацитет на мускулната контракция и рядко темпо изследвани J. Карлсон д. а. (1981). Доказано е, че физическите упражнения с максималната скорост на намаляване на 4 минути на концентрация АТР доведе до намаляване с 20% и CRP - 40%, концентрацията на лактат в мускулните увеличава до 4.5 мМ / л. Като цяло, аеробни упражнения е, енергията идва от ендогенната гликоген OMV и GMV.

Растежът на аеробни капацитет може да се основава на увеличаване на силата на OMV, т. Е. Може zanimatsyastato-dinamicheskimiuprazhneniyami за хиперплазия миофибрили в OMV, и в същото време ще се развива за да се осигури нови процеси с нови миофибрили митохондриите. Това предположение се потвърждава от резултатите от експерименти, S. К. Sarsanii (1972).