Что такое анаэробный способ получения энергии

Анаэробное энергообразование

Так вот, с помощью каких энергоносителей будет осуществляться восстановление АТФ, зависит от количества энергии требуемой в единицу времени.

При очень интенсивной мышечной работе, резко начинающей выполняться из состояния покоя, АТФ восстанавливается с помощью креатинфосфата (КФ) — вот и до него очередь дошла. В этом случае схема получения АТФ выглядит следующим образом:

КФ + АДФ -> Креатин (К) + АТФ

В данной ситуации креатинфосфат распадается на Креатин и Фосфат с высвобождением необходимой энергии, которая и задействуется при соединении образовавшегося фосфата (Ф) с аденодиндифосфатом (АДФ) для синтеза АТФ.

Для большего понимания можно попробовать записать вот так:

КФ+АДФ->К+Ф+энергия+АДФ ->К + АТФ.

Такой процесс достаточно энергоэффективен, так как выход энергии в результате таких преобразований примерно соответствует энергии получаемой от расщепления АТФ.

Но, креатинфосфата в мышце содержится всего лишь в 3-4 раза больше, чем самих запасов АТФ, так что и его хватает лишь на 7-12 секунд предельно интенсивной работы, ну, или же на 15-30 секунд просто интенсивного сокращения мышц. А дальше – всё — как говориться, бензин кончился, автобус дальше не идет. Особенно эта ситуация бывает заметна у бегунов на 100 м, когда метров через 80 после старта спринтер вдруг теряет скорость — его запасы фосфатов, богатых энергий, практически исчерпаны, и организм в такой ситуации просто вынужден переключаться на получение энергии из менее эффективного источника- гликогена.

Гликоген, содержащийся в мышце, в таких вот условиях будет расщепляться без участия кислорода на молочную кислоту- лактат. Точнее даже без участия кислорода гликоген расщепляется не полностью, а лишь до образования молочной кислоты. Само собой при таком расщеплении будет выделяться энергия необходимая для синтеза АТФ. Упрощенно наша формула будет выглядеть так:

Гликоген -> Лактат + АТФ

Ну, а более подробно вот так:

Гликоген -> Лактат (молочная кислота) + энергия + Ф+АДФ ->Лактат + АТФ.

Такая вот система носит название анаэробной лактатной системы или как еще ее называют анаэробная гликолитическая система.

Анаэробной она называется потому, что реакции проходят без участия кислорода, а лактатной — потому что образуется молочная кислота (лактат). О, чуть не забыл, а вот система получения энергии для синтеза АТФ с помощью креатинфосфата называется анаэробной алактатной. Алактатной — потому, что молочная кислота не образуется.

Но вот беда, при таком способе расщеплении гликогена, за одно и тоже время энергии получается в несколько раз меньше, чем при расщеплении креатинфосфата. Вот поэтому и приходится снижать интенсивность выполняемой работы, ибо для более быстрых и мощных движений энергии просто не хватает.

Анаэробное расщепление гликогена начинается практически с самого начала работы, ведь наш организм не знает заранее, какая нагрузка его ждет, поэтому и старается активизировать все свои энергетические системы практически одновременно, что бы не допустить перерывов в работе. На свою максимальную мощность анаэробная лактатная система выходит примерно через 15-20 секунд работы предельной интенсивности, т.е. когда заканчиваются запасы креатинфосфатов. Но действие и этой системы не может длиться долгое время, так что её хватает на 2 -3 минуты очень интенсивной работы. И тут дело не в том, что запасы гликогена заканчиваются, нет, его остается еще достаточно много для продолжения работы. Причина невозможности продолжать работу заданной интенсивности кроется в другом — в молочной кислоте. При продолжительных интенсивных нагрузках количество образуемой молочной кислоты превышает порог ее возможного усвоения и утилизации другими мышцами и буферными системами крови. Ну, а далее, упуская слишком умные термины и химические реакции, избыток молочной кислоты в конечном счете приводит к снижению скорости расщепления гликогена, что приводит к уменьшению количества синтезируемой АТФ и как следствие, к снижению работоспособности. В такой ситуации нам ничего не остается делать, как остановиться, что бы «перевести дыхание» и дождаться вывода из работающих мышц излишков молочной кислоты, или же еще снизить интенсивность выполняемой работы, что бы запустить следующую систему получения энергии.

Источник

Как человек вырабатывает ЭНЕРГИЮ? Что такое ПАНО? МПК (VO2MAX)? Пульсовые зоны? Аэроб и анаэроб?

Сегодня мы будем говорить про Энергию, пульс, пульсовые зоны, будем говорить про показатель VO2max. Вы наконец-то поймете, как работает ваш организм и от чего зависит ваша выносливость.

Но как получить из них энергию?

Для того, чтобы сделать это, у нас есть два способа.
Первый – аэробный. Это означает, что он протекает по следующей формуле.

Углеводы/Жиры + Кислород -> Энергия + С02

И логично, что чем больше кислорода и углеводов мы закинем, тем больше энергии у нас будет. С углеводами понятно, нужно больше кушать, а еще точнее, кушать эффективную пищу, которая будет максимально питательна и проще всего усваиваться.

Но что с кислородом? Как увеличить его количество?
Вдыхаем мы его при помощи легких. И логично, что чем больше у нас легкие, тем больше мы можем его вдохнуть.
Так вот, вдохнули мы воздух. Но усваиваем мы не весь кислород, который вдохнули.
Во-первых, нужно знать как много у нас и как эффективны наши альвеолы, грубо говоря, мешочки-усвоители.
А во-вторых, как много у нас эритроцитов, то есть красных телец, которые отвезут кислород к необходимой мышце.

Если представить, что кислород, это человек. То альвеолы — это аэропорт. А эритроциты — это самолеты. Если мало аэропортов, то мы не сможем улететь. Тем не менее, если мы попали в аэропорт и нет самолета, то мы тоже не улетим. А значит кислород не достигнет места предназначения.

Идем дальше. Посадили мы кислород на эритроциты. И теперь его нужно отправить к мышцам. Для этого у нас с вами сердце. Огромный насос, который сжимаясь и разжимаясь прокачивает кровь, заставляя ее двигаться по всему нашему телу.

И на этой стадии мы в первый раз затронем такой показатель, как пульс. Это количество циклов сжатия сердца. Грубо говоря, это скорость, с которой сердце качает нашу кровь, доставляя кислород до мышц. Чем выше пульс, тем быстрее мы доставляем кислород до тканей. Ну и про объем не забудем. Чем больше за один удар сердце прокачивает, тем лучше.

Эти части организма за то, как много кислорода получат наши мышцы, но как все это оценить? Вернемся к нашей формуле.

Дело в том, что помимо энергии, во время этой реакции выделяется углекислый газ. Который потом так же, как и кислород садится на эритроциты, уезжает в легкие и покидает наш организм с выдохом.

Итак, в нас вошел кислород, а вышел углекислый газ. На самом деле в нас вошел воздух, где кислорода примерно 20%, а вышел другой воздух, где кислорода примерно 16%.

И зная это, мы можем замерить объем потребленного кислорода. Он равен объем на входе «минус» объем кислорода на выходе.

И просто напомню, что чем больше потребление кислорода, тем больше энергии у нас получается. И тут же появляется вопрос. А вот мой организм, сколько он максимально может потреблять кислорода.

Этот показатель зависит от эффективности всей системы. И альвеол, и эритроцитов, и сердца.

Так и родился показатель МПК, Vo2max, он и отвечает на этот вопрос. На сколько эффективна моя система подачи кислорода? Сколько максимально миллилитров кислорода мы потребим за 1 минуту? но логично что двухметровый человек имеет больше легкие, больше эритроцитов, чем стандартный человек. А значит, чтобы прировнять показатели этих людей, относительный МПК считают на кг веса человека. То есть если вы весите 200кг, а ваш друг 100кг, при этом абсолютное максимальное потребление у вас одинаково, то ваш относительный мпк будет в два раза меньше, чем у вашего друга. Соответственно простой способ повысить мпк – снизить вес.

С кислородом мы все поняли. Он не ограничен в объеме, но есть лимит по скорости подачи. Можно закачать хоть 100 000 литров, но скорость подачи будет фиксирована мпк.

В тоже время углеводы и жиры у нас доступны моментально, но их запас ограничен. Можно аргументировать, что спортивное питание с быстрым усвоением может пополнить их запас. Это так, но давай сейчас об этом забудем.

Мало того, что наши запасы ограничены, так они еще и разного качества. Жиры сжигать сложнее, соответственно и получать от них энергию сложнее. Поэтому если организму нужно срочно и много, он будет работать с углеводами.

Соответственно Аэробный режим можно разделить на три подрежима: когда нам нужно мало энергии мы жжем жиры. Когда нам нужно много энергии, мы жжем углеводы, и третий, когда мы работаем на пределе кислорода — мпк.

Источник

Анаэробный способ получения энергии

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окисли­тельно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления: окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов; восстановление — присоединение водо­рода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным, сульфатным, фумаратным).
Анаэробиоз (от греч. aer — воздух + bios — жизнь) — жизнедеятельность, протекающая при отсутствии сво­бодного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода яв­ляются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях. С учетом конечного продукта расщепления углеводов различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое и другие виды брожения.
По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы: облигатные, т.е. обязатель­ные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы.
Методы культивирования анаэробов.
Для культивирования анаэробов необходимо понизить окислительно-восстановительный потенциал среды, соз­дать условия анаэробиоза, т. е. пониженного содержания кислорода в среде и окружающем ее пространстве. Это достигается применением физических, химических и био­логических методов.
Физические методы.Основаны на выращивании мик­роорганизмов в безвоздушной среде, что достигается:
1) посевом в среды, содержащие редуцирующие и легко окисляемые вещества;
2) посевом микроорганизмов в глубину плотных пи­тательных сред;
3) механическим удалением воздуха из сосудов, в ко­торых выращиваются анаэробные микроорганизмы;
4) заменой воздуха в сосудах каким-либо индиффе­рентным газом.
В качестве редуцирующих веществ обычно использу­ют кусочки (около 0,5 г) животных или растительных тканей (печень, мозг, почки, селезенка, кровь, картофель, вата). Эти ткани связывают растворенный в среде кис­лород и адсорбируют бактерии. Чтобы уменьшить содер­жание кислорода в питательной среде, ее перед посевом кипятят 10—15 мин, а затем быстро охлаждают и зали­вают сверху небольшим количеством стерильного вазе­линового масла. Высота слоя масла в пробирке около 1 см.
В качестве легко окисляемых веществ используют глю­козу, лактозу и муравьинокислый натрий.
Лучшей жидкой питательной средой с редуцирующи­ми веществами является среда Китта — Тароцци, кото­рая используется с успехом для накопления анаэробов при первичном посеве из исследуемого материала и для поддержания роста выделенной чистой культуры анаэ­робов.
Посев микроорганизмов в глубину плотных сред про­изводят по способу Виньяль — Вейона, который состоит в механической защите посевов анаэробов от кислорода воздуха. Берут стеклянную трубку длиной 30 см и диа­метром 3—6 мм. Один конец трубки вытягивают в ка­пилляр в виде пастеровской пипетки, а у другого конца делают перетяжку. В оставшийся широкий конец трубки вставляют ватную пробку. В пробирки с расплавленным и охлажденным до 50°С питательным агаром засевают исследуемый материал. Затем насасывают засеянный агар в стерильные трубки Виньяль — Вейона. Капилляр­ный конец трубки запаивают в пламени горелки и трубки помещают в термостат. Так создаются благоприятные условия для роста самых строгих анаэробов. Для выде­ления отдельной колонии трубку надрезают напильни­ком, соблюдая правила асептики, на уровне колонии, ло­мают, а колонию захватывают стерильной петлей и переносят в пробирку с питательной средой для дальней­шего выращивания и изучения в чистом виде.
Удаление воздуха производят путем его механическо­го откачивания из специальных приборов — анаэростатов, в которые помещают чашки с посевом анаэробов. Переносный анаэростат представляет собой толстостен­ный металлический цилиндр с хорошо притертой крыш­кой (с резиновой прокладкой), снабженный отводящим краном и вакуумметром. После размещения засеянных чашек или пробирок воздух из анаэростата удаляют с помощью вакуумного насоса.
Замену воздуха индифферентным газом (азотом, во­дородом, аргоном, углекислым газом) можно производить в тех же анаэростатах путем вытеснения его газом из баллона.
Химические методы.Основаны на поглощении кисло­рода воздуха в герметически закрытом сосуде (анаэростате, эксикаторе) такими веществами, как пирогаллол или гидросульфит натрия Na₂S20₄.
Биологические методы.Основаны на совместном вы­ращивании анаэробов со строгими аэробами. Для этого из застывшей агаровой пластинки по диаметру чашки вырезают стерильным скальпелем полоску агара шири­ной около 1 см. Получается два агаровых полудиска в одной чашке. На одну сторону агаровой пластинки засе­вают аэроб, например, часто используют S. aureus или Serratiamarcescens. На другую сторону засевают ана­эроб. Края чашки заклеивают пластилином или заливают расплавленным парафином и помещают в термостат. При наличии подходящих условий в чашке начнут размно­жаться аэробы. После того, как весь кислород в прост­ранстве чашки будет ими использован, начнется рост анаэробов (через 3—4 сут). В целях сокращения воздуш­ного пространства в чашке питательную среду наливают возможно более толстым слоем.
Комбинированные методы.Основаны на сочетании фи­зических, химических и биологических методов создания анаэробиоза.

Как именно мы добываем энергию из пищи? Какие процессы за этим стоят? Почему некоторые при переходе отмечают сильный упадок сил, а некоторые подъем? А почему сыроеды со стажем отмечают у себя постоянный большой прилив энергии при таком малокалорийном питании? Попробуем разобраться в этих вопросах.

Все внешние взаимодействия с окружающей средой и внутренние процессы живого организма расходуют энергию. Восполнение происходит извне: пища, дыхание, свет и т.д. В этой статье речь пойдет только об одном её источнике — еде.

Независимо от того, кормим мы себя, либо микроорганизмов нас населяющих, большая часть пищи идет на восполнение энергетических потерь. И лишь мизерная её доля предназначена для внутреннего строительства.

Еда — сырье для добычи энергии. В клетках любых животных содержатся миллионы микроорганизмов митохондрий. Именно они заряжают клетки энергией, в «обмен» на глюкозу, которая извлекается организмом из любого вида пищи, которую может «обработать» пищеварительная система и её населяющая микрофлора.

Глюкоза в результате взаимодействия с митохондриями, распадается (этот процесс назван гликолизом) и образует в клетках молекулы аденозинтрифосфаты (сокр. АТФ). Это универсальные источники энергии, которые используются во всех биохимических процессах в организме. Это и есть энергия в чистом её виде.

Т.е. АТФ в любом биологическом организме выполняют роль «батарейки», которую мы «заряжаем», «кормя» митохондрий глюкозой. И только после заряда клеток энергия может расходоваться организмом по мере надобности.

Анаэробный и аэробный гликолиз

Гликолиз может происходить двумя способами: анаэробным и аэробным. Попробую простыми словами описать разницу на примере «добычи» энергии из углеводов. Понимание этого процесса важно.

Углеводы, содержащиеся в пище, расщепляются в ЖКТ до глюкозы. В мышечных и в остальных тканях она утилизируется до молочной кислоты без участия кислорода. При этом из каждой молекулы глюкозы извлекается всего 2 молекулы АТФ. Далее, если организм оказывается не способным подвести нужное количество кислорода — молочная кислота не способна продолжить усвоение и поступит в кровь, а затем в печень, где будет восстановлена снова до глюкозы. Все это тоже требует затрат энергии. Это анаэробныйгликолиз.

Но если организм имеет чистые капилляры и более «сильный» обмен веществ судьба молочной кислоты иная — она начинает массово поглощать подводимый кислород, взамен выдавая много воды и углекислого газа (это т.н. цикл Кребса). В результате этого процесса образуется не 2 АТФ с одной молекулы глюкозы, а 38(!).Это полноценный цикл полного аэробного способа усвоения.

Как видите, разница существенна. Энергии в разы больше в чистом организме, способным доставить все необходимое в каждый участок тела!

Сумма всех процессов в клетках для заряда их энергией называют клеточным дыханием. И если оно нарушено, то сколько бы глюкозы не поступало, «выхлопа» будет не много. Подробнее об этих процессах при желании не сложно прочитать в интернете, информация не нова.

Энергия зависит не сколько от количества пищи, сколько от качества её усвоения!

Основной секрет энергии сыроеда

Когда преобладает анаэробный обмен, поступающих с пищей углеводов недостаточно для покрытия расхода энергии. Организм будет вынужден «добывать» глюкозу из белков и жиров. Что не только более энергозатратно, но и оставит после кучи мусора. Который либо скапливается, либо выводится с трудом. В итоге мы используем жиры и белки не по их прямому назначению — как строительные кирпичики для тела, а в качестве источника энергии! И появляется зависимость от большого количества мяса, круп, молочки в традиционной кухне и орехов со злаками в сыроедческой.

Когда микрофлора «устоится», основным поставщиком глюкозы для сыроеда станет клетчатка, «переваренная» эшерихиями, дружественными нам микроорганизмами в ЖКТ. Так же в питании сыроеда значительно больше углеводов, чем в традиционной кухне. И полностью исчезает надобность в белках и жирах, как источнике энергии. Исчезают все пищевые источники отходов и загрязнений. Отсюда и объясняется разительное преимущество в достижении аэробного обмена во всем теле.

Сыроедение дает энергетически максимальный КПД усвоения пищи. В этом и заключается основной секрет эффективности такого питания.

Роль аэробного обмена для сыроеда

Я хочу обратить внимание вот на что: аэробный кпд усвоения возможен и без сыроедения. Спорт с аэробными нагрузками, закаливание, периодические голодания и т.д. тоже отлично «чистят» сосуды и капилляры. Но именно движение является решающим фактором. Мы так устроены: давления сердца не хватает для кровоснабжения всех уголков организма. Только движущийся человек, за счет мышечной активности, способен поддерживать должный обмен веществ по всему телу. Увы, не «заточила» нас природа под диваны и удобные кресла авто. Сыроедение же не столько прочищает все дальние уголки тела, сколько не загрязняет их.

Даже «как попало» питающиеся люди, но с преобладающим аэробным обменом, имеют гораздо крепче здоровье и энергетику, нежели сыроеды, которые не двигаются! Во многих трактатах обещают бегать часами и купаться в проруби, стоит только начать яблоки есть, но это не осуществится у «анаэробников». Можно годами кушать сырую пищу, но так и не настроить в себе полноценный углеводный обмен.

Попробуйте проследить за успешными сыроедами. Быстро и безболезненно переходят те, у которых приобладает именно аэробный обмен. Те, кто с детства приучен к спорту или к закалке. Или те, кто периодически голодает. У них нет такой нехватки энергии как у ведущих «телевизоро-диванный» образ жизни. У них не наблюдается сильного падения сил на переходе, меньше недомоганий, мерзлявости и прочих «радостей». Многое из того, что происходит с сыроедом при переходе — это не излечивающий криз, а результат попросту нехватки энергии! Неспособность организма полноценно её получать! Причины его уже становятся понятными — лишение привычных источников для «добычи» АТФ и преобладание анаэробного обмена в теле. И если первая проблема решится после «встряски» микрофлоры, то со второй придется повозиться даже сыроедам.

Всего комментариев: 28

Получается, что, перейдя на сыроедение, можно так и не выработать аэробный обмен в организме? или все-таки со временем организм научится?

Печатная форма

Анаэробные источники энергии при напряженной мышечной деятельности

Энергетические потребности таких видов спортивной деятельности как бег или плавание на короткие дистанции, требующие проявления околомаксимальных или максимальных усилий, обеспечиваются системой АТФ – КрФ, если продолжительность нагрузки менее 6-ти секунд и гликолитической системой (анаэробное расщепление мышечного гликогена), если продолжительность максимальной нагрузки более 6-ти секунд.

Живые клетки улавливают, сохраняют и транспортируют энергию в химической форме, главным образом в виде энергии, заключенной в молекулах АТФ. Аккумуляция энергии, выделяемой при аэробном и анаэробном окислении путем синтеза АТФ, является наиболее эффективной формой консервации и переноса энергии в клетках живых организмов, а высокоэнергетическую молекулу АТФ в этом плане можно рассматривать как »универсальную энергетическую валюту». АТФ может передавать свою энергию некоторым другим акцепторным молекулам. При этом она теряет свою концевую фосфатную группу. В результате богатая энергией молекула АТФ превращается в энергетически обедненную молекулу АДФ. АДФ в свою очередь может снова соединятся с фосфатной группой и превратиться в АТФ за счет химической энергии происходящих метаболических реакции.

АТФ служит главным связывающим звеном между двумя основными системами ферментативных реакций в клетке. Одна из них сохраняет энергию, поступающую из окружающей среды в основном путем фосфорилирования молекулы АДФ и превращения ее в богатую энергией молекулу АТФ. Другая система реакций использует энергию АТФ для:

• биосинтеза клеточных компонентов из более простых предшественников;
• выполнения механической работы в сократительном аппарате скелетных мышц;
• переноса веществ через клеточные мембраны.

Преобразование энергии в процессе мышечной деятельности происходит за счет метаболических превращений трех видов: два из них осуществляются без наличия кислорода, т.е. в анаэробных условиях, третий происходит с участием атмосферного кислорода и по этому называется аэробным.

Первыми из происходящих в анаэробных условиях процессами являются реакции распада содержащихся в мышцах фосфагенов – АТФ и КрФ. Другим анаэробным процессом является гликолиз – ферментативный распад углеводов. Третьим метаболическим процессом, происходящим в аэробных условиях, является окисление пищевых веществ, главным образом углеводов и жиров.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник