Энергия для мышечных сокращений! Энергетические системы организма и целенаправленная тренировка Энергетические механизмы обеспечения организма энергией.

При непрерывном поступлении О2 в митохондрии мышечных клеток действует кислородная система энергопродукции (ресинтеза АТФ). При работах аэробного характера с повышением интенсивности (мощности) нагрузки увеличивается количество О2 , потребляемого мышцами в единицу времени. Поскольку между скоростью потребления О2 (л/мин) и мощностью работы (Вт) аэробного характера существует прямолинейная зависимость, интенсивность работы можно характеризовать скоростью потребления О2 При определенной, индивидуальной для каждого человека, нагрузке достигается максимально возможная для него скорость потребления О2 - максимальное потребление кислорода (МПК). Для физиологической оценки относительной мощности аэробной работы ее оценивают по относительной скорости потребления О2 , т.е. выраженному в процентах отношению скорости потребления О2 (л/мин) при выполнении данной работы к МПК. Для энергетического обеспечения мышечной работы кислородная система может в качестве субстратов окисления все основные питательные вещества - углеводы (гликоген и глюкозу), жиры (жирные кислоты); белки (аминокислоты). Вклад последних в энергообеспечение мал и практически не учитывается. Соотношение между окислительными углеводами и жирами определяется относительной мощностью аэробной работы (% МПК): чем больше относительная мощность аэробной работы, тем больший вклад окисляемых углеводов и соответственно меньше вклад в энергообеспечение жиров. Во время выполнения легкой работы при потреблении О2 50 % МПК (с предельной продолжительностью несколько часов) большая часть энергии образуется за счет окисления жиров. При выполнении более тяжелой работы (до 60 % от МПК), значительную часть энергопродукции обеспечивают углеводы. При работах близких к МПК, подавляющая часть аэробной энергопродукции идет за счет углеводов. Таким образом, при работе большой мощности основными энергетическими субстратами в работающих мышцах являются углеводы. Они расщепляются главным образом аэробно (окисляются) при работе продолжительностью до нескольких десятков минут и в значительной мере анаэробно (гликолитически) при менее продолжительной работе. Аэробное расщепление углеводов (гликогена и глюкозы) идет по тому же пути, что и при анаэробном гликолизе вплоть до образования пировиноградной кислоты. В последнем случае из-за недостатка О2 пировиноградная кислота превращается (восстанавливается) в молочную кислоту. В аэробных условиях прировиноградная кислота не восстанавливается в Lа, а окисляется. При этом образуются конечные продукты окисления – СО2 и Н2О. Мышечный гликоген является предпочтительным субстратом окисления во время интенсивной мышечной работы. Скорость его расходования находится в прямой зависимости с относительной мощностью работы (% МПК) и в обратной связи с содержание в мышцах. Чем больше мощность работы (сила сокращения мышц), тем выше скорость расходования гликогена. До мощности работы в 70 % МПК гликоген подвергается главным образом аэробному гликогенолизу. При более высоких нагрузках резко увеличивается скорость (доля) анаэробному гликогенолиза. При анаэробном гликогенолизе ресинтезирует в 13 раз меньше АТФ, чем при аэробном расщеплении гликогена. Это объясняет резкое повышение скорости расходования гликогена при увеличении мощности работы сверх 70 % МПК. По мере уменьшения содержания гликогена в мышцах скорость его расходования снижается, а расходование глюколизы из крови – увеличивается. Емкость кислородной системы, используемой в качестве субстрата окисления углеводов, составляет величину порядка 80 Моль Атор, или 800 ккал. Только за счет окисления доступных запасов углеводов нетренированный человек может пробежать 15 км. Другой важный субстрат кислородной системы жиры (липиды). Жиры обладают наибольшей энергетической емкостью из всех других мышечных источников энергии. 1 Моль АТФ - дает около 10 ккал; 1 Моль КРФ – около 10,5 ккал, 1 Моль глюкозы при анаэробном расщеплении около 50 ккал., при аэробном расщеплении (окислении) около 700 ккал., а 1 Моль жиров при окислении обеспечивает 2400 ккал. Запасы жиров в теле человека от 10 до 30 % всего веса. При работе на уровне 50-70 % МПК вклад этого источника очень велик. Приблизительные подсчеты показали, что за счет окисления всех запасенных в теле жиров активная мышечная масса (20кг) ресинтезировать несколько тысяч молей АТФ. Эта величина характеризует огромную энергетическую емкость кислородной системы, использующей жиры в качестве субстрата окисления. В целом кислородная система, использующая как углеводы так и жиры, обладает наибольшей энергетической емкостью, во много тысяч раз преобладая емкость лактацидной и фосфагенной систем. Однако в этой системе углеводы на 10-13 % эффективнее, чем жиры. Если выполняется работа близкая к МПК, около максимальная аэробная, работа, она в большей степени лимитируется скоростью потребления О2. В этом случае углеводы имеют преимущество перед жирами, т.к. для образования одного и того же количества энергии (АТФ) при окислении углеводов затрачивается меньшее количество О2 . Особенно эффективно в этом случае окисление мышечного гликогена, имеющего большую энергетическую эффективность О2. Наконец, общее количество энергии (АТФ), продуцируемое в единицу времени за счет окисления углеводов (особенно мышечного гликогена), вдвое больше, чем при окислении жиров.

Все процессы деятельности функциональных систем человека и всего организма в целом связано с затратами энергии, которая необходима как для сокращения мышц, так и для генерации и передачи нервных импульсов, биосинтеза необходимых организму сложных органических соединений.

Источником энергии в организме человека служит потенциальная химическая энергия пищевых веществ. В процессе обмена она освобождается и преобразуется в другие виды энергии. Непосредственным и прямым источником энергии является аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат (АТФ).

При расщеплении одной молекулы АТФ выделяется 10 ккал энергии:

АТФ  АДФ + НзРО 4 + 10 ккал

Запас АТФ находится в мышцах, однако эти запасы сравнительно малы: их хватает на 2-3 секунды интенсивной работы. Поэтому для продолжения работы большое значение имеет восстановление (ресинтез) АТФ в организме, причем скорость ресинтеза АТФ должна соответствовать его расходу.

В зависимости от особенностей биохимических реакций, протекающих при ресинтезе, принято выделять три метаболические системы восстановления АТФ:

    алактатная анаэробная или фосфагенная, связанная с процессами ресинтеза АТФ за счет другого высокоэнергетического вещества креатинфосфата (КрФ);

    гликолитическая анаэробная, обеспечивающая ресинтез АТФ с помощью реакций расщепления гликогена или глюкозы до молочной кислоты (МК);

    аэробная, связанная с реакциями окисления энергетических субстратов (углеводов, жиров, белков).

Каждый из перечисленных биоэнергетических компонентов характеризуется критериями мощности, емкости и эффективности.

Критерий мощностиоценивает то максимальное количество энергии в единицу времени, которое может быть обеспечено каждой из метаболических систем.

Критерий емкостиоценивает доступные для использования общие запасы энергетических веществ в организме, или общее количество выполненной работы за счет данного компонента.

Критерий эффективностипоказывает, какое количество внешней (механической) работы может быть выполнено на каждую единицу затрачиваемой энергии.

Алактатный метаболический процесс представляет собой наиболее мощный, быстро мобилизуемый источник энергии. Ресинтез АТФ за счет КрФ осуществляется почти мгновенно. Эта система обладает наибольшей мощностью по сравнению с двумя другими и играет основную роль при энергообеспечении организма при кратковременной работе, осуществляемой с максимальными усилиями: спринтерский бег, прыжки, резкие удары.

Однако ее емкость невелика в связи с ограниченностью запасов КрФ в мышцах, поэтому в процесс обеспечения организма энергией включается анаэробный гликолиз , который начинается практически с самого начала, но достигает своей мощности лишь через 15-20 секунд и эта мощность не может поддерживаться более 2-3 минут. Энергетическими субстратами при этом служат гликоген.

Гликоген, запасаемый в мышцах и печени, представляет собой цепочку молекул глюкозы (глюкозных единиц – ГЕ), которые в процессе реакции последовательно отщепляются. Каждая ГЕ из гликогена восстанавливает 3 молекулы АТФ (молекула глюкозы только 2) и при этом образует еще 2 молекулы молочной кислоты (МК). Поэтому при большой мощности и продолжительности гликолитической анаэробной работы в крови образуется большое количество МК. До определенной концентрации МК связывается буферными системами крови, при превышении же этой концентрации возможности буферных систем исчерпываются и в крови происходит сдвиг кислотно-щелочного равновесия в кислую сторону, что вызывает угнетение ключевых ферментов анаэробного гликолиза, вплоть до полного их торможения. Накопление молочной кислоты в ощущениях выражается болезненными явлениями в мышцах.

При переходе от состояния покоя к мышечной деятельности кислородный запрос возрастает во много раз. Однако, необходимо 1-3 минуты, чтобы усилилась деятельность кардио-респираторной системы, и обогащенная кислородом кровь могла быть доставлена к работающим мышцам. С увеличением длительности упражнений наращивается скорость процессов аэробного образования энергии и, при увеличении продолжительности работы более 10 минут, энергообеспечение осуществляется уже почти целиком за счет аэробных процессов.

Мощность аэробной системы энергообеспечения в 3 раза меньше мощности фосфагенной и в 2 раза анаэробной гликолитической. Вместе с тем, он отличается наибольшей производительностью и экономичностью. В качестве продуктов окисления при этом используются углеводы, жиры и белки, поступающие в организм с пищей.

Аэробное расщепление углеводов в отличие от анаэробного расщепления глюкозы характеризуется тем, что пировиноградная кислота не превращается в молочную, а расщепляется до углекислого газа и воды, которые легко выводятся из организма. При этом из одной молекулы углеводов образуется 39 молекул АТФ. Еще большей энергоемкостью обладают жиры (1 моль смеси жирных кислот образует 138 молекул АТФ). Белки еще более энергоемки, но их вклад в аэробный процесс очень мал.

Во время выполнения физических упражнений не большой мощности (ЧСС 120-160 ударов в минуту) достаточно продолжительное время (до нескольких часов) большая часть энергии поставляется за счет окисления жиров. При увеличении мощности в окислительные реакции вступают углеводы, при работе на максимальной мощности (ЧСС 180-200 ударов в минуту) подавляющую часть энергопродукции обеспечивает уже окисление углеводов.

В реальных условиях физических нагрузок задействованы все 3 биоэнергетические системы. В зависимости от мощности, продолжительности и вида физических упражнений меняется лишь соотношение вклада каждой системы в энергообеспечение (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Динамика скорости энергообразующих процессов.

Интенсивность аэробной работы можно охарактеризовать скоростью потребления кислорода. При определенной мощности физической нагрузки достигается индивидуальное для каждого человека максимальное потребление кислорода (МПК). Мощность физической нагрузки, например, скорость передвижения, при которой достигается МПК,называется критической. У молодых здоровых нетренированных мужчин МПКсоставляет в среднем 40-50 мл/кг/мин, а у высокотренированных спортсменов в видах спорта на выносливость – 80-90 мл/кг/мин.

При равномерной непрерывной работе (ЧСС до 150 ударов в минуту) скорость потребления кислорода достигает величины, запрашиваемой работающими мышцами, при этом организм способен удовлетворять этот запрос. Работа на данном уровне мощности физической нагрузки может продолжаться достаточно долго.

С увеличением интенсивности нагрузки (ЧСС 180-200 ударов в минуту) до критической потребление кислорода возрастает до МПК. Этот уровень не может поддерживаться долго, даже у тренированных людей не больше 6-8 минут. При дальнейшем продолжении работы на уровне МПК потребности организма в кислороде уже не удовлетворяются, т.к. исчерпаны возможности ССС или исчерпана окислительная способность дыхательных ферментов в мышечных клетках. В этом случае опять активизируются анаэробные системы энергообеспечения. Организм работает как бы «в долг». При возрастании мощности работы и соответственно увеличении потребления кислорода более 50% от МПК, содержание МК в крови резко увеличивается. Эта граница выраженного перехода от преимущественно аэробного энергообеспечения к смешанному аэробно-анаэробному называется порогом анаэробного обмена (ПАНО). ПАНО является критерием аэробной эффективности.

На практике это вполне определенное значение: чтобы нетренированный человек был способен длительное время выполнять работу, в которой задействованы большие мышечные группы, он не должен превышать ПАНО или мощности, соответствующей 50%-му уровню МПК.

Человек, систематически занимающийся физическими упражнениями, не только увеличивает МПК, но поднимает ПАНО до 60%-го уровня от МПК, а также минимизирует свои энергозатраты за счет совершенствования техники выполнения движений. Путь повышения физической работоспособности через увеличение аэробной эффективности наименее рискован и наиболее приемлем, т.к. не требует значительного увеличения ЧСС и потому доступен всем возрастным категориям. Именно с этим связано широкое применение на занятиях по физической культуре циклических видов упражнений (бег, лыжи, плавание) и гимнастических упражнений аэробного характера, а также использование направленного, избирательного тренировочного воздействия на отдельные компоненты физической работоспособности.

Мониторинг частоты сердечных сокращений (ЧСС), совместно или без контроля уровня молочной кислоты (лактата), - на сегодняшний день неотъемлемый элемент тренировки, позволяющий спортсмену и наставнику подобрать оптимальную интенсивность, что позволяет при меньших нагрузках добиваться более высоких результатов. Эффективная тренировка, ведущая к высоким достижениям, возможна только при хорошем знании и правильном применении принципов энергообеспечения физической деятельности.

Энергетические системы

Аденозинтрифосфат (АТФ) в организме человека является универсальным источником энергии, которая высвобождается при распаде АТФ до аденозинфосфата (АДФ) и используется мышцами для выполнения механической работы. Запасы АТФ в мышцах незначительны, расходуются за 2 секунды. Системы ресинтеза АТФ (фосфатная, лактатная и кислородная) поддерживают относительное постоянство этого вещества.

Фосфатная система ресинтеза АТФ (анаэробная, алактатная) включает использование запасов АТФ в мышцах (2сек) и быстрое восстановление АТФ из креатинфосфата (КрФ), которого хватит ещё на 6-8 секунд. Система важна для всех взрывных, кратковременных и стремительных действий. Уже через 30 секунд после нагрузки АТФ и КрФ восстанавливаются на 70%, а через 3-5 минут полностью. Важно - направленная тренировка соответствующими упражнениями с достаточными периодами отдыха не только повышает запасы АТФ и КрФ, но и ускоряет процесс распада и восстановления АТФ за счёт увеличения ферментативной базы, поэтому и представителям стайерских дисциплин полезно регулярно включать в основную тренировку краткие (не более 10 с), мощные, быстрые упражнения.

Кислородная система ресинтеза АТФ (аэробная) является наиболее важной в тренировках на выносливость, поскольку она может поддерживать физическую работу в течение длительного времени, снабжая энергией посредством химического взаимодействия пищевых веществ (главным образом, жиров и углеводов) с кислородом. Производительность кислородной системы зависит от количества кислорода, которое способен усвоить организм человека (МПК - максимальное потребление кислорода). Углеводы - более эффективное топливо по сравнению с жирами, т.к. при одинаковом потреблении энергии на их окисление требуется на 12% меньше кислорода, но запасов углеводов (гликоген печени и мышц) хватит на 60-90 минут активности, запасы жира практически неисчерпаемы, при окислении не образуется лактат. Чем выше интенсивность нагрузки, тем больше вклад углеводов в энергообразование. Но при одинаковой интенсивности аэробной нагрузки тренированный спортсмен будет использовать больше жиров и меньше углеводов, чем не тренированный, т.е. будет расходовать энергию более экономно. Важно - обязательное включение длительных медленных тренировок в видах на выносливость.

Распад углеводов происходит в два этапа, на первом, протекающем без участия кислорода, образуется молочная кислота (лактат), которая используется в ресинтезе АТФ на втором этапе с участием кислорода. Пока потребляемого кислорода достаточно, молочная кислота не будет накапливаться в организме. Важно - элиминация лактата, основанная на его использовании на втором этапе углеводного энергообеспечения лежит в основе обязательных низкоинтенсивных заминок, активного отдыха и восстановительных тренировок.

Лактатная система

Итак, при росте интенсивности нагрузки и недостатке кислорода молочная кислота, образовавшаяся в первой анаэробной фазе, не нейтрализуется полностью во второй, аэробной, в результате накапливается в работающих мышцах, что приводит к ацидозу, или закислению мышц, основной причине мышечной усталости. При превышении определённого уровня интенсивности (который варьируется от человека к человеку) происходит активация механизма, посредством которого организм переходит на полностью анаэробное энергообеспечение, где в качестве источника используются исключительно углеводы. Ускорение, подъём, финишный рывок - за них ответственна лактатная система. При нарастающем ацидозе спортсмен не способен поддерживать тот же уровень нагрузки, что приводит достаточно быстро к резкому снижению интенсивности или отказу выполнять нагрузку.

Важно - в самом начале любого упражнения, независимо от его интенсивности энергообеспечение происходит только анаэробным путём. Каждый раз организму требуется несколько минут, чтобы аэробная система включилась в работу. Соответственно, разминка обязательна.

Ацидоз повреждает аэробную ферментативную систему мышечной клетки, что снижает аэробные способности. Если клетки повреждены ацидозом, то может потребоваться несколько дней, прежде чем ферментативная система начнёт снова нормально функционировать и аэробные возможности восстановятся, а аэробные тренировки будут эффективными. Повреждение мышечных стенок в результате ацидоза является причиной утечки веществ из мышечных клеток в кровь, замедляется образование КрФ, нарушается работа сократительного аппарата, страдает координация, тренировки на технику или скорость неэффективны, возрастает риск травм.

Типы мышечных волокон

Условно мышечные волокна разделяются на два типа: красные (тип1, медленно сокращающиеся) и белые (тип2, быстро сокращающиеся). Между мужчинами и женщинами не существует разницы в соотношении быстрых и медленных мышечных волокон, реакция на тренировку одинаковая. Красные мышечные волокна густо усеяны капиллярами, снабжаются энергией преимущественно аэробно, важны в видах на выносливость. Белые мышечные волокна (выделяют так же подтип2а - анаэробно-аэробные и подтип2в - анаэробные) обладают высокой анаэробной способностью, поэтому максимально используются в скоростно-силовых видах. Соотношение белых и красных волокон у отдельного человека генетически детерминировано, т.е. практически мы изначально рождаемся либо стайерами, либо спринтерами. Под воздействием тренировок некоторое количество белых волокон могут превратиться в красные, к сожалению, обратное действие невозможно. Выраженный стайер никогда не станет спринтером, а у спринтера есть шанс стать хорошим стайером. С возрастом спринтерские способности спортсмена снижаются быстрее, чем способности к выполнению длительной работы. Важно - в видах на выносливость обязательно находить время для скоростно-силовых тренировок, чтобы поддерживать соответствующие качества на достойном уровне.

Целенаправленная тренировка

Тренировка должна быть направлена именно на ту энергетическую систему, которая участвует в энергообеспечении конкретной спортивной деятельности. Результаты марафонца зависят от его способности выполнять длительную работу, поэтому его тренировки должны быть нацелены на совершенствование кислородной системы и расширение аэробных способностей. Для спринтера важны максимальные возможности его фосфатной системы, поэтому его тренировки должны быть направлены на увеличение числа высокоэнергетических фосфатов. В некоторых видах, например в беге на средние дистанции (400, 800, 1500м), лыжном спринте требуется тренировка все систем энергообеспечения, требуются высокие анаэробно-аэробные способности, спортсмены должны учиться бороться с сильным ацидозом.

Таблица 1. Зависимость подключения энергосистем от продолжительности нагрузки.

Продолжительность Скорость. Фосфатная система Аэробные способности. Кислородная система Анаэробные способности: фосфатная и лактатная системы
130 - 180 мин 0 95 5
28 - 50 мин 5 80 15
14 - 26 мин 10 70 20
9 - 16 мин 20 40 40
4 - 6 мин 20 35 55
2 - 3 мин 30 5 65
1 - 1,5 мин 80 5 15
22 - 35 с 98 0 2
10 - 16 с 98 0 2

Зависимость между продолжительностью нагрузки и относительным вкладом различных энергетических систем применима к любому виду спорта. Подключение той или иной энергетической системы зависит от продолжительности нагрузки. Например, для бега на 1 500м (продолжительность 4 - 6 мин) 20% тренировок должно быть направлено на совершенствование фосфатной системы (спринтерские тренировки), 25% - на повышение аэробной выносливости и 55% - на повышение анаэробных возможностей.

Итак, тренировка должна выполняться при определённой (для каждого вида спорта) интенсивности, которая измеряется в разных величинах - % от максимальной ЧСС (ЧССмах) или % от анаэробного порога (АнП). АнП обозначается нагрузка, выше которой организм переключается с аэробного на частично анаэробное. Международные обозначения зон интенсивности следующие: аэробная (А), развивающая (Е от endurance - выносливость, чуть выше анаэробного порога) и анаэробная (Аn). Каждая из трех зон разделяется на 2 подзоны. Существует так же восстановительная зона (R - recreation).

Таблица 2. Зоны интенсивности.

Зона инс-ти Характеристика % от АнП % от ЧССмах
R Восстановительная, очень низкая интенсивность 70 - 80 60 - 70
A1 Аэробная 1, низкая интенсивность 80 - 90 70 - 80
A2 Аэробная 2, средняя интенсивность 90 - 95 80 - 85
E1 Развивающая 1, транзитная зона 95 - 100 85 - 90
E2 Развивающая 2, высокоинтенсивная выносливость 100 - 110 90 - 95
An1 Анаэробная, основана на гликолизе максимальное энергообеспечение - 2-3 мин
An2 Анаэробная 2, основана на фосфатах Максимальное энергобеспечение - до 10с

Тренировка фосфатной системы

Главная цель - истощение высокоэнергетических фосфатов без накопления молочной кислоты. Лучший способ - спринты на максимальной (продолжительность отрезка 6-8сек) или субмаксимальной (20-30с) скоростях, выполняемые повторно (8-10раз) с большими паузами пассивного отдыха (3-5 мин в зависимости от подготовленности). Выполнение лёгкой нагрузки во время отдыха частично блокирует ресинтез АТФ и КрФ, приводит к их недостаточным запасам для следующего ускорения, активации анаэробной системы и накоплению лактата. Руководствуясь показателями ЧСС, управлять спринтерской тренировкой и вносить коррективы невозможно, для этого лучше использовать показатели лактата.

Тренировка лактатной системы

Основная цель - совершенствование способности спортсмена выполнять упражнение при высоких концентрациях лактата. Интенсивные тренировки в анаэробной зоне, лучший - интервальный метод, оптимальная продолжительность отрезков максимального усилия от 30с до 3-х минут, активный отдых от 30с до нескольких минут, концентрация лактата не должна снижаться слишком сильно. Важно - после напряжённых анаэробных нагрузок обязательны очень лёгкие восстановительные тренировки.

Тренировка кислородной системы

Лучший метод - тренировки на выносливость, то есть нагрузки с субмаксимальной мощностью в течение длительного времени без накопления лактата.

Интенсивная аэробная тренировка выполняется в виде интервальной работы (с короткими или длинными рабочими отрезками). В первом случае кислородная система полностью активируется, ЧСС 90% ЧССмах, т.е. на уровне или чуть выше анаэробного порога, отрезки 2-8 мин., количество интервалов 5 -8, отдых 4-6 мин., небольшое повышение лактата до 5-6 ммоль/л допустимо. Во втором случае, ЧСС 85-90% ЧССмах, отрезки 8-20 мин., количество 4-5, отдых 5 мин, лактат 3-4 ммоль/л. Данные тренировка не должна проводиться чаще 1-2 раз в неделю. Эффективны при хорошем самочувствии. При сопутствующей усталости или недостаточном восстановлении резко возрастает опасность перетренировки.

Промежуточная аэробная тренировка выполняется со средней интенсивностью (80-85% ЧССмах), лактат не накапливается, продолжительность зависит от соревнований, к которым готовиться спортсмен. Соревновательная дистанция обычно преодолевается 1 раз за неделю.

Экстенсивная аэробная тренировка представляет длительную непрерывную работу при ЧСС 70-80% ЧССмах продолжительностью от 90 мин, тренируют жировой обмен, часто совмещают с промежуточной аэробной тренировкой.

Восстановительная тренировка

Неотъемлемая часть общего тренировочного процесса. Работа при интенсивности менее 70% от ЧССмах не улучшает аэробные способности, но в большинстве случаев более выгодна для восстановления, чем пассивный отдых (см.выше).

*По книге - ЧСС, ЛАКТАТ И ТРЕНИРОВКИ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ. П.ЯНСЕН. ТУЛОМА 2007г.

В книге изложены теория, практика и анализ тренировки спортсменов на выносливость на основе мониторинга частоты сердечных сокращений (ЧСС) и уровня молочной кислоты (лактата) в крови, приведены тесты нахождения анаэробного порога и оценки функционального состояния, обсуждаются проблемы перетренированности и спортивного сердца.

На схеме основных систем человеческого организма, приведенной в начале книги, мы обозначили систему подачи энергии. В персональном компьютере эту функцию выполняет система электропитания. К огромному сожалению до сих пор нет научно-обоснованного способа измерять количество энергии в организме, подобно тому, как мы замеряем количество электричества при помощи амперметра.

Специалист китайской медицины определяет уровень Ци и Крови пациентов по внешним признакам – состоянию волос и кожных покровов, цвету губ и десен, налету на языке… Выводы достаточно субъективны, мнения разных врачей часто не совпадают. Поэтому мы с группой ученых из Шанхая задумали начать работы по созданию прибора замера уровня энергии человека, надеемся, что в ближайшем будущем такой прибор будет взят на вооружение.

Пока же прибора, объективно оценивающего уровень Ци и Крови в организме человека не существует в природе. Тем не менее, на основании классических медицинских трактатов и многолетних наблюдений, мы можем предложить способ определения энергетического статуса организма и описание каждого уровня. На основании этого, мы сможем понять причину болезни, а зная причину, можно найти и способы лечения.

Пять уровней мы будем определять в терминах китайской медицины с переводом на современный язык, поэтому вы можете самостоятельно оценить энергетическое состояние своего организма, понять на каком уровне он находится.

Пять уровней энергетического статуса организма и связанные с этим заболевания и симптомы

Уровень здоровья

Все органы и системы пребывают в гармонии, нет отклонения ни в сторону Ян, ни в сторону Инь. Гармония – идеальное состояние, все методы лечения в китайской медицине направлены на достижение баланса. Признаки уровня здоровья: тело хорошо развито и пропорционально, кожа лица розоватая и гладкая, характер спокойный, образ жизни правильный (режим труда и отдыха сбалансирован). Так как защитные способности организма очень высоки, болезни нелегко попасть в организм. Людей с таким уровнем здоровья встретишь не часто, возможно, только люди, долго и серьезно практикующие цигун или йогу, могут поддерживать данное состояние организма. Мне таких видеть не довелось. Возможно, потому, что им незачем искать помощи у врача.

Уровень «Недостаток Ян» («Ян Сюй»)

Уровень энергии несколько ниже идеального. Причин этому может быть много – привычка поздно ложиться спать, неправильное питание… Защитные способности снижаются, и болезни уже на пороге. Но в организме достаточно энергии, чтобы справиться с непрошеными гостями, и в разных частях и органах тела идут настоящие сражения с агрессорами, проявляющиеся теми или иными симптомами. Многие люди, которые часто подвергаются атакам болезней, считают себя болезненными и слабыми физически. На этом уровне энергетики находятся те, кто склонен к простудным заболеваниям (часто с высокой температурой) и аллергическим реакциям.

Уровень «Недостаток Инь» («Инь Сюй»)

Если тенденция к падению энергетики не корректируется вовремя, организм переходит в следующую фазу. Недостаток энергии приводит к сбою систем самодиагностики и восстановления. На этом этапе, если вторгшаяся в организм болезнь или повреждение внутреннего органа не несут непосредственной угрозы для жизни, организм может отложить восстановительные работы до лучших времен. Энергии в нем хватает только для поддержания ежедневных нужд. Организм не оказывает сопротивления болезням, поэтому нет и никаких неприятных симптомов, азве что по цвету лица и форме тела опытный врач может определить непорядок.

Люди, организм которых пребывает в такой стадии, составляют большинство в нашем индустриальном обществе. Многие из них считают себя совершенно здоровыми, работают на износ, спать ложатся за полночь. Но отсутствие болезней говорит лишь о том, что истощающий последние крохи энергии организм просто не может себе позволить заболеть.

У людей, организм которых находится на данном уровне энергетики, настроение обычно улучшается к вечеру. Это происходит потому, что спродуцированной за сутки энергии недостаточно для пополнения ежедневного овердрафта, вследствие чего недостающая порция поставляется из резервов. О таких людях можно сказать, что у них не хватает сил, чтобы болеть, и болезни просто тихо развиваются в теле.

Как долго сможет человек находиться на данной стадии энергетики, угадать сложно, это индивидуально для каждого конкретного человека. Многое зависит от условий жизни в детстве и юности, когда происходит накопление основных энергетических запасов. Зависит и от того, может ли такой человек время от времени выкраивать время для отдыха и восполнения сил.

На основании собственных наблюдений, могу от метить, что те, кто вырос в деревне, имеют больше шансов, чем те, кто рос в городе. Объяснить это можно тем, что в деревнях люди, обычно, раньше ложатся спать, в результате накапливают больше запасов ци и крови. Современные дети часто укладываются спать достаточно поздно, значит запасов энергии у них будет недостаточно, что способствует возможному раннему развитию серьезной болезни.

Уровень «Недостаток Ян и Инь» («Инь Ян Лян Сюй»)

Если энергия продолжает бездумно расходоваться, а ее запасы не пополняются, то организм начинает активно пожирать стратегические запасы энергии (Хо). В этот период человек часто испытывает упадок сил, плохое настроение. На этом уровне для получения необходимой энергии организм может начать «добывать» ее из мышечной или другой ткани.

Зачастую, на этапе, когда запасы подходят к концу, усталость и нежелание вести активную деятельность могут заставить человека отдохнуть и набраться сил, так срабатывают защитные силы организма.

Уровень истощения энергии («Сюэ Ци Ку Цзе»)

Когда пополнение запасов по какой-то причине не происходит, энергетический статус продолжает снижаться и доходит до уровня, который в китайской медицине называется «Истощение Инь и Ян», то есть запасы энергии использованы и не пополняются. На этом этапе диагностируют обычно огонь в печени, бессонницу, повышение настроения и активности к ночи. Но чем меньше человек спит, тем меньше остается энергии, тем сильнее огонь в печени – так возникает порочный круг. Канал желчного пузыря блокируется, желудочный сок перестает расщеплять пищу, делать из нее сырье для производства крови, питательные вещества практически не усваиваются.

Развивающиеся на данном этапе болезни – это очень серьезные болезни, так как организмом уже утеряна даже способность контролировать внутренние органы. Может развиться рак, почечная недостаточность, красная волчанка, произойти инсульт… В организме, пребывающем в таком состоянии, в очень короткий промежуток времени возможен отказ по очереди практически всех органов. Фактически нарушения в работе одного органа влекут отказ других органов и систем.

На рисунке 4 далее показано как падает и растет уровень энергии. Падение энергетики обычно происходит очень медленно, каждый этап может продолжаться десятилетиями. А повышение уровня про исходит достаточно быстро, за несколько месяцев, словно мы подключаем батарею к зарядному устройству – полчаса и можно целый день использовать телефон или ноутбук. Время зарядки исчисляется минутами, а время расходования – часами. Если прислушаться к изложенным здесь рекомендациям, ложиться спать рано, рано вставать, простукивать канал желчного пузыря, то уровень энергии пополнится очень быстро. Практически хватает одного месяца правильного образа жизни, чтобы человек почувствовал благотворные результаты – сил прибавится, настроение улучшится. А через 4 – 5 месяцев вы сами себя не узнаете, будете удивлять близких здоровым видом.

За год правильного образа жизни большинство людей могут произвести апгрейд своего организма до уровня «Недостаток Ян». Но нужно иметь в виду, что, когда количество энергии достигнет уровня «Недостаток Инь», процесс может значительно замедлиться – организм приступит к борьбе со скрытыми и отложенными до лучших времен заболеваниями. На переходе к уровню «Недостаток Ян» скорость еще более замедлится, организм начнет разбираться со спрятанными очень глубоко болезнями. Скорость восполнения энергии зависит от того, как много конкретный организм накопил недугов, каковы эти недуги, насколько они серьезны.

Независимо от того, на каком энергетическом уровне пребывает организм, для излечения большинства болезней необходимо всего лишь повысить уровень энергии, затем повышать его изо дня в день. Болезни внутренних органов и хронические болезни есть не что иное, как признак недостатка энергии. Поэтому только при восполнении запасов энергии появляется шанс избавиться от этих болезней.

Рисунок 4


Похожая информация.


Рассмотрим энергетическую систему организма подробнее.

Американский учёный Альберт Сент-Дьерди писал, что жизнь представляет собой непрерывный процесс поглощения, преобразования и перемещения энергии различных видов и различных значений.

Этот процесс самым непосредственным образом связан с электрическими свойствами живого вещества, а конкретнее с его электропроводностью.

Электрический ток- это упорядоченное движение заряженных частиц. Носителями электрических зарядов могут быть электроны, ионы и дырки (в полупроводниках). Так же для полупроводников характерна примесная проводимость. При добавлении в кристалл полупроводника атом другого элемента проводимость его увеличивается. Свойства полупроводников очень интересны. Они очень чувствительны к действию света, тепла, радиации и так далее. Если, например, на полупроводник падает свет, то его проводимость резко увеличивается, т.к. электроны с валентной зоны “отрываются” от ядра атома и обеспечивают электронную проводимость. Живое вещество очень похоже на полупроводник. Однако есть и очень принципиальное отличие. В макромолекулах живого энергия связи составляет всего несколько электрон-вольт, тогда как энергия связи в растворах или жидких кристаллах составляет порядка 20-30 эВ. Это свойство очень важно, так как позволяет обеспечить высокую чувствительность. Проводимость осуществляется электронами, которые переходят от одной молекулы к другой благодаря туннельному эффекту. В белковых и других биологических объектах очень высокая подвижность зарядоносителей. В системе углеродно-кислородных и водородно-азотных связей электрон (возбужденный) благодаря туннельному эффекту перемещается по всей системе белковой молекулы. Поскольку подвижность таких электронов очень высокая, то проводимость белковой системы высока.

В живом организме осуществляется и ионная проводимость. Образованию и разделению ионов в живом веществе способствует наличие воды в белковой системе. От него зависит диэлектрическая постоянная белковой системы. Носителями зарядов в этом случае являются ионы водорода - протоны. Только в живом организме все виды проводимости реализуются одновременно. Соотношение между разными проводимостями меняется в зависимости от количества воды в белковой системе. Чем меньше воды, тем меньше ионная проводимость. Если белки высушены, то проводимость осуществляют электроны.

Вообще влияние воды не только в том, что она является источником ионов водорода и таким образом обеспечивает возможность ионной проводимости. Вода играет более сложную роль в изменении общей проводимости. Дело в том, что вода является примесью- донором. Она поставляет электроны (каждая молекула воды разрывается на протон (ядро) и электрон). В результате электроны заполняют дырки, поэтому уменьшается дырочная проводимость. Она уменьшается в миллион раз. В дальнейшем эти электроны передаются белкам, и положение восстанавливается, но не полностью. Общая проводимость после этого всё же остаётся в 10 раз меньше, чем до добавления воды.

Можно добавить к белковым системам не только донор, но и акцептор, который бы приводил к увеличению числа дырок. Установлено, что таким акцептором является, в частности, хлоранил- вещество, содержащее хлор.

В результате дырочная проводимость увеличивается настолько, что общая проводимость белковой системы растёт в миллион раз.

Нуклеиновые кислоты также играют важную роль в живом организме. Несмотря на то, что их структура, водородные связи и так далее отличаются от таковых и у биологических систем, имеются вещества (небиологические) с принципиально подобными электрофизическими свойствами. В частности, таким веществом является графит. Энергия связи у них так же, как и у белков, мала, а удельная проводимость велика, хотя и на несколько порядков меньше, чем у белков. Но электрофизические свойства аминокислот в целом принципиально такие же, как и свойства белков.

Но аминокислоты в составе живого организма обладают и свойствами, которыми белки не обладают. Это очень важные свойства. Благодаря ним механические воздействия в них превращаются в электричество. Это свойство вещества в физике называется пьезоэлектрическим. В нуклеиновых кислотах живого организма тепловое воздействие также приводит к образованию электричества (термоэлектричество). То и другое свойство определяется наличием воды. Ясно, что указанные свойства меняются в зависимости от количества воды. Использование этих свойств в организации и функционировании живого организма очевидно. Так, на зависимости проводимости от освещенности основано действие палочек зрительной сетчатки. Но молекулы живых организмов обладают и электронной проводимостью, как и металлы.

Электрофизические свойства белковых систем и нуклеиновых молекул проявляются только в динамике, только в живом организме. С наступлением смерти электрофизическая активность очень быстро пропадает. Это происходит потому, что прекратилось движение зарядоносителей.

Из сопоставления электрофизических свойств белковых систем и аминокислот с полупроводниками может создаться впечатление, что электрофизические свойства одних и других одинаковы. Это не совсем так. Хотя в белковых системах живого организма имеется и электронная, и дырочная, и ионная проводимость, но они связаны между собой более сложно, чем в неорганических и органических полупроводниках. Там эти проводимости просто складываются и получается суммарная, итоговая проводимость. В живых организмах такое арифметическое сложение проводимостей недопустимо. Здесь 1+1№ 2. Ничего странного в этом нет. Это говорит о том, что эти проводимости не являются независимыми друг от друга. Взаимные их изменения сопровождаются процессами, которые меняют общую проводимость по более сложному закону. Поэтому, говоря об электронной (или другой) проводимости белковых систем, добавляют слово “специфическая”. Процессы, определяющие электрофизические свойства живого, очень сложны. Одновременно с движением электрических зарядов, которое определяет собой электропроводность, действуют друг на друга и электромагнитные поля. Элементарные частицы обладают магнитными моментами, то есть являются магнитиками. Поскольку эти магнитики взаимодействуют друг с другом, то в результате этого воздействия устанавливается определенная ориентация этих частиц. Непрерывно молекулы и атомы меняют свое состояние - они осуществляют непрерывные и скачкообразные (дискретные) переходы из одного электрического состояния в другое. Получая дополнительную энергию, они возбуждаются. Эти переходы оказывают влияние на подвижность зарядоносителей в живом организме. Таким образом, действие электромагнитных полей меняет движение заряженных частиц. С помощью этих зарядоносителей осуществляется передача информации в центральной нервной системе (ЦНС). Сигналы в ЦНС, обеспечивающие работу всего организма как единого целого, являются электрическими импульсами. Но они распространяются значительно медленнее, чем в технических системах. Это обусловлено сложностью процесса. Организм отвечает действием на определенное внешнее воздействие только после того, как он получил информацию об этом воздействии. Ответная реакция организма очень замедлена потому, что сигналы о внешнем воздействии распространяются медленно. Таким образом, скорость защитных реакций живого организма зависит от электрофизических свойств живого вещества. Если же действуют извне электрические и электромагнитные поля, то эта реакция еще больше замедляется. Это установлено как в лабораторных опытах, так и при изучении влияния электромагнитных полей во время магнитных бурь на живые системы. Кстати, если бы реакция живого организма на внешнее воздействие была во много раз быстрее, то человек был бы способен защититься от многих воздействий, от которых он сейчас погибает.

Сегодня люди еще не знают всех свойств комплексной электропроводности живого вещества. Но ясно то, что именно от них зависят те принципиально отличные свойства, которые присущи только живому.

Для раскрытия сущности электрических явлений в живом организме необходимо понять смысл потенциала биологической системы, биопотенциала.

Потенциал-это энергетическая возможность. Для того чтобы оторвать электрон из атома водорода, надо преодолеть силы, которые удерживают его в атоме, то есть, необходима энергия для выполнения этой работы. Энергия элементарных частиц измеряется в электрон-вольтах. Энергия, затраченная на отрыв электрона от ядра атома, называется потенциалом ионизации. Для водорода он равен 13 эВ. Для атомов разных элементов он имеет свои значения.

В живых веществах энергия связи в молекулах составляет 0,01-1 эВ. В неживых молекулах 30-50 эВ. Измерить потенциал ионизации в биологических молекулах очень сложно из-за малости минимальных значений энергии электронов. Поэтому лучше их характеризовать не абсолютными величинами (электрон-вольтами), а относительными. Можно принять за единицу потенциал ионизации воды (речь идет о воде, которая содержится в биологических системах). Теперь можно определить потенциалы ионизации всех других биологических соединений. Тут еще одна тонкость. У атома водорода имеется всего один валентный электрон. Поэтому его потенциал ионизации равен единице. Если атом и молекула более сложные, то их электроны имеют различные энергетические возможности для отрыва. В таких случаях потенциал ионизации относят к валентным электронам, то есть электроны с наименьшей энергией связи.

В биологических системах в результате определенного распределения электрических зарядов имеются электрические поля, поэтому за счет кулоновских сил возможно притяжение и отталкивание электрических зарядов. Энергетической характеристикой электрического поля является разность потенциалов (Δj). Разность потенциалов в биологических системах (биопотенциалов) очень мала до 10 -6 эВ. Величина биопотенциалов является однозначным показателем состояния биосистемы или её частей. Она меняется в том случае, если организм находится в патологическом состоянии. В этом случае меняются реакции живого организма на факторы внешней среды. Электрофизическими свойствами биологических соединений определяется и быстрота реакции живого организма, как единого целого, так и его отдельных анализаторов на действие внешних факторов. От этих свойств зависит и быстрота обработки информации в организме. Её оценивают по величине электрической активности.

Биоэнергетические явления на уровне элементарных частиц являются основой главных функций живого организма, без этих функций жизнь невозможна. Энергетические процессы в клетках (преобразование энергии и сложнейшие биохимические обменные процессы) возможны только благодаря участию в них электронов.

Биопотенциалы тесно связаны с электрической активностью данного органа. Так, электрическая активность мозга характеризуется спектральной плотностью биопотенциалов и импульсами напряжения различной частоты. Установлено, что для человека характерны следующие биоритмы мозга (в Гц): Дельта-ритм – 0,5-3 Гц; Тета-ритм – 4-7 Гц; Альфа-ритм – 8-13 Гц; Бета-ритм – 14-35 Гц; Гамма-ритм – 36-55 Гц.

Имеются, хотя и нерегулярно, и некоторые ритмы с большей частотой. Амплитуда электрических импульсов мозга человека достигает значительной величины – до 500 мкВ.

Кто знаком с электроникой, тот знает, что при передаче информации и её обработке важна не только частота следования импульсов и их амплитуда, но и форма импульсов.

Как формируются эти импульсы? Их характеристики говорят о том, что они не могут создаваться изменениями ионной проводимости. В этом случае процессы развиваются более медленно, то есть они более инерционны. Эти импульсы могут формироваться только движением электронов, масса которых гораздо меньше массы ионов.

Роль формы электрических импульсов можно понять на примере эффективности дефибрилляции сердца. Оказалось, что эффективность восстановления работы сердца зависит от формы импульса подаваемого электрического напряжения. Важна и его спектральная плотность. Только при определённой форме импульсов происходит восстановление обычного движения зарядоносителей в живом организме, то есть восстанавливается обычная электропроводность, при которой возможно нормальное функционирование организма.

В этом методе электроды прикладываются к телу человека в области груди. Но электрические импульсы в данном случае действуют не только непосредственно на сердечную мышцу, но и на центральную нервную систему. Видимо, второй путь наиболее эффективен, поскольку возможности ЦНС по воздействию на все органы самые широкие. Команды всем органам поступают через ЦНС быстрее всего, поскольку её электропроводность значительно выше, чем электропроводность мышечных тканей и кровеносной системы. Таким образом, возвращение организма к жизни происходит в том случае, если удаётся восстановить электрофизические свойства живого вещества, а точнее специфические движения электрически зарядов с теми особенностями, которые присущи живым системам.

Решающее значение для жизни и функционирования живого организма имеют именно электрофизические свойства живого. Об этом свидетельствуют и такие факты.

Установлено, что если на человека внезапно действуют раздражающие факторы, то сопротивление тела человека электрическому току резко изменяется. Принципиально важно, что неожиданные внешние воздействия могут иметь различную физическую природу. Это может быть и яркий свет, и прикосновение горячего предмета, и сообщение человеку неожиданной, важной для него информации. Во всех случаях результат один - электропроводность тела человека увеличивается. Это изменение зависит и от силы внешнего фактора. Но во всех случаях увеличение электропроводности происходит очень быстро, а её восстановление к нормальным величинам - значительно медленнее. Быстрое изменение электропроводности может происходить только за счет электронной.

Возьмём воздействие на человека внешнего фактора (электрический ток). Последствия этого воздействия зависят не только от его величины, сколько от состояния нервной системы человека в этот момент. Смерть под действием внешнего фактора наступает в том случае, если нарушается электропроводность ЦНС. Если под действием внешних факторов движение зарядоносителей в клетках головного мозга нарушается, то происходит полное или частичное прекращение питание клеток кислородом.

Конечно, этот вопрос очень непростой. Уже сейчас установлено, что электропроводность разных живых организмов и разных систем в одном живом организме различна. Органы, которые должны быстрее всего реагировать на внешние раздражители, обладают наименее инерционной проводимостью - электронной и электронно-дырочной.

Теперь рассмотрим энергетическую систему организма.

Существуют мнения различных учёных о том, что в организм поступает энергия, которая обеспечивает его функционирование как целого, а также всех составляющих его частей. Заряды энергии могут иметь как положительные, так и отрицательные знаки. В здоровом организме имеется равновесие положительных и отрицательных элементов энергии. Это означает равновесие между процессами возбуждения и торможения. Когда же равновесие между потоками положительной и отрицательной энергии нарушены, то организм переходит в состояние болезни, поскольку нарушено равновесие процесса возбуждения и торможения.

Поделитесь с друзьями или сохраните для себя:

Загрузка...