Общественный институт глобального и регионального управления

Со-ревнования мяса

  • Автор: коб-институт.com.ua
История с мельдонием неожиданно показала, как много людей интересуется тем, как работают мышцы человека, чем они питаются, как увеличить их эффективность… Оказывается, не все еще привязаны к дивану, и это хорошо.

Как обещал, расскажу, почему мельдоний, тормозя использование очень доброго субстрата, каким являются жирные кислоты, может увеличивать эффективность мышц. Для этого мне придется пойти на многие упрощения (иначе мой рассказ будет слишком длинным и скучным) и вначале сделать некоторое введение.

Первая важная и крайне упрощенная вещь заключается в том, что существует два типа мышечных волокон. Одни (назовем их белые) очень крупные, мощные, развивают большую силу, почти не потребляют кислорода и не могут работать долго. Другие (назовем их красные) более тонкие, не очень сильные, но могут работать без устали очень долго. Им постоянно нужен приток кислорода.

Образцы людей с пребладанием белых волокон мы можем видеть среди спортсменов Карибского бассейна. У них рельефная мускулатура и они могут за секунды разгоняться до огромных скоростей. Идеал – Усэйн Болт. Однако эти люди не могут показывать хороших результатов, скажем, в марафоне.

Жители Восточной Африки, напротив, имеют генетически преобладающие красные волокна. Худощавые кенийцы или эфиопы могут бежать часами, не уставая. Но их мышцам надо все время подавать кислород.

Принципиальная разница в энергетике мышц заключается в том, что производство молекул АТФ, источника энергии для мышечного сокращения, в белых мышцах очень медленное. Поэтому такие мышцы заготавливают этот АТФ заранее, переводят его в резервную форму в виде фосфокреатина и используют этот большой энергетический запас в течение короткого времени, но уж на полную катушку. Во время усилий им кислород и не нужен, все равно они ничего не сумеют наработать за короткое время. Белые волокна вовсю используют спринтеры, штангисты, гимнасты.

Красные мышцы, напротив, постоянно поддерживают большое производство АТФ, этот резерв не истощается, поэтому могут работать долго. Типичная красная мышца это сердце, которое колотится всю жизнь без остановки. Однако такие мышцы критично зависят от подачи кислорода, которая может быть и ограничена – например, у больных с сосудистыми нарушениями или у здоровых, но при длительных больших физических нагрузках (марафон, спортивная ходьба, стайерское плавание, лыжная гонка), когда многим мышцам нужно постоянно много кислорода, чтобы сделать много АТФ, а на всех не хватает. Поэтому и врачи, и любители допинга ищут, как эту проблему решить.

Теперь нам нужно понять, как делается в клетке этот самый драгоценный АТФ. Как я уже писал, в результате распада двух источников (глюкозы и жирных кислот) выделяется химическая энергия, которая запасается в виде двух молекул, богатых электронами, обозначим их N и F. Потом в митохондриях (это такие пузырьки внутри клеток) эти молекулы отдают свои электроны кислороду. Вот для этого мы дышим, и без кислорода не можем жить.

Самое удивительное во всей этой истории то, что съеденные нами сладкие и жирные вещи сгорают, при том что непосредственно из этого нужный нам АТФ не образуется. А куда же девается энергия от сгоревших продуктов?

А вот куда. Когда N и F отдают свои электроны кислороду, выделенная химическая энергия тратится на откачку протонов из митохондрий. Получается, что внутри митохондрий их мало, а снаружи много, и они химически давят на стенку митохондрий. В стенке есть маленькая специальная дырочка, через которую протоны стремятся вернуться обратно внутрь. Когда они возвращаются, их поток крутит маленькую турбинку (точно как вода на ГЭС), а уж механическая энергия этого крутежа используется для производства АТФ (пока не очень ясно, как это происходит).

Окисление жирных кислот может дать очень много АТФ. Например, полное окисление молекулы стеариновой кислоты, которая содержит 18 атомов углерода, дает 146 молекул АТФ. Очень богато! А окисление трех молекул глюкозы (там тоже 18 атомов углерода) дает только 38х3= 114 молекулы АТФ. Значит сжигать жирные кислоты спортсмену выгоднее?!

Это как посмотреть. Это выгоднее, когда кислорода хоть попой ешь. А когда замучился уже дышать от усталости, как та же Шарапова к концу третьего сета или лыжник на втором часу гонки, это не выгоднее. И вот почему.

Стоимость производства АТФ в кислородных деньгах выражается отношением АТФ/кислород. Молекула N дает 3 молекулы АТФ на атом кислорода, а молекула F дает только 2 молекулы АТФ на атом кислорода. По сравнению с распадом глюкозы, распад жирных кислот дает относительно больше молекул F, не очень выгодных в кислородных деньгах.

Но, может быть, даже не это главная беда. Для того, чтобы начался процесс использования жирных кислот, их надо «зарядить», потратить немножко энергии. Когда с кислородом туго, таких «заряженных», но не окисленных, молекул накапливается много, они просто не успевают окисляться.И тогда они «разряжаются», энергия теряется, и их снова надо заряжать, энергию тратить. А что еще плохо, эти разряженные молекулы дурно влияют на стенку митохондрий, грубо говоря, делают в ней маленькие дырочки, и протоны, вместо того, чтобы крутить полезную турбинку, через эти дырочки бесполезно утекают внутрь митохондрий. Значит, еще больше кислорода требуется потратить, чтобы обратно эти протоны выкачать. Сплошные убытки!

Как мы видим, окисление жирных кислот слишком уж дорогое удовольствие, когда кислорода мало. Поэтому, когда язык от усталости вывалился, лучше это окисление задавить, а окислять глюкозу. Дешево и сердито!
А как задавить? Мельдонием! Мельдонием, который запретили.
Теперь представителям видов спорта, где важна выносливость, будет трудно, да. А штангистам наплевать. Източник

Для того, что-бы оставить комментарий - необходимо зарегистрироваться.