Енергозабезпечення серця та скелетних м’язів за фізичних навантажень: мітохондріальний вектор

Abstract

В оглядовій роботі з позицій визначення механізмів енергозабезпечення під час інтенсивних фізичних навантажень та необхідності прискорення процесу ресинтезу АТФ розглянуто метаболічні шляхи утворення енергії та окреслено можливі напрямки інтенсифікації цього процесу. Найважливішими для спортсмена системами, які лімітують фізичну працездатність, є серцево-судинна та м’язова, саме тому акцент зроблено на енергопродукуванні в міокардіоцитах і міоцитах. Для фізичної роботи потрібен ресинтез АТФ, який здійснюється за рахунок реакцій різних типів, під час яких виділяється енергія в анаеробних та аеробних реакціях із залученням запасів креатинфосфату і АДФ, що містяться в м’язових тканинах. Дуже важливими є функціональні наслідки змін мітохондріальної структури, пов’язані з різними конфігураціями мітохондрій і мітохондріуму в цілому − збільшення кількості органел, зростання щільності крист, нормалізація структурно-функціонального стану внутрішньої мембрани та її захист від окисного стресу та робочої гіпоксії, які притаманні інтенсивним фізичним навантаженням. В цілому, численні метаболічні процеси в міокарді, що властиві інтенсивним фізичним навантаженням, зазнають негативних зрушень при подальшій активізації спортсменів. Це супроводжується погіршенням енергоутворення через виникнення вторинних патофізіологічних і біохімічних перебудов і зменшення контрактильної здатності серця, а, відповідно, й зниженням доставки кисню до працюючих м’язів спортсмена. Одним із шляхів корекції енергодефіциту, який виникає за тривалих та інтенсивних фізичних навантажень, повинне бути використання екзо- або ендогенних речовин, що беруть участь в енергетичному обміні. production from the standpoint of determining the mechanisms of energy supply during intense physical activity and the need to accelerate the process of ATP resynthesis; possible directions of this process intensification are outlined. The most important systems for an athlete to limit his physical performance are the cardiovascular and muscular. That is why we emphasize on energy production in myocardial cells and myocytes. Energy production and energy exchange in cells is carried out by mitochondria, which are the main organelles of energy supply. Functional activity of these organelles is provided by the inner membrane, which contains components of the electron transport chain and ATPase. Physical activity requires ATP resynthesis, which is provided by different types of energyreleased reactions. An important part of our review reveals the analysis of data on the mitochondria themselves, which are key determinants of the functional state of the body’s cells during physical activity.