Скелетные мышцы организма отвечают за его движения и поддержание определенной позы человека. Они вырабатывают механическую и тепловую энергии из химической. Мышцы, отвечающие за движение тела, состоят из двух белков: миозина и актина. Расслабление и сокращение мышц происходит за счет изменения концентрации ионов кальция, при недостатке которого могут возникнуть травмы мышц либо судороги.

Непосредственным источником энергии, необходимой для расслабления мышц, является аденозинтрифосфат. Она (кислота) представляет собой особое фосфорсодержащее вещество. Также его еще называют аденозитрифосфорной кислотой или сокращенно АТФ.

В результате расщепления АТФ образуется аденозиндифосфат (АДФ). При этом высвобождается энергия, 20-30% которой идет на поддержание мышечной деятельности, 50-60% преобразуется в тепло, а остальная часть участвует в обмене веществ. Таким образом, фосфор требуется организму не только для работы человеческого мозга, но и обеспечения физической работы организма.

АТФ содержится и в мышечных волокнах, но там его так мало, что хватит лишь на долю секунды работы мышц, поэтому требуется постоянное восстановление аденозинтрифосфата. Этот процесс в организме может происходить двумя способами: аэробно (кислород участвует) и анаэробно (кислород не участвует). В качестве «топлива» могут быть использованы три составляющие: креатинфосфат (КрФ), углеводы (гликоген и глюкоза) и жиры, которые различаются количеством производимой энергии и продолжительностью ее высвобождения.

Существует и три способа получения АТФ в работающей мышце: фосфогенная, гликолитическая и окислительная, которые различаются по энергетической емкости (объем образуемой энергии) и по мощности (объем образования энергии за единицу времени). Восстановление АТФ происходит почти сразу же после его расходования за счет КрФ, при этом работает фосфогенная система, характеризующаяся большой мощностью, но малой емкостью. Однако запасы КрФ быстро расходуются, поэтому могут обеспечивать работу мышц в пределах 5-6 с. Тем не менее, анаэробный механизм имеет большое значение, так как он работает тогда, когда остальные энергетические системы еще не вошли в рабочее состояние. Кроме того, этот факт важен и во многих видах спорта, ведь только КрФ способен за короткий промежуток времени восстановить АТФ, что необходимо для достижения максимальной мощности, например, при толчке штанги, выбегании с низкого старта спринтера и т.д.

Общее содержание КрФ повышается с ростом объема и массы мышц, что увеличивает возможности спортсмена при выполнении сверхмощных работ. Далее при более продолжительной нагрузке мышцы работают за счет гликолитической системы, в основе которой лежит анаэробное расщепление углеводов (гликогена и глюкозы) до молочной кислоты. Такой процесс носит название гликолиз.

Гликоген – главный резервный углевод, запасающийся в печени и мышцах и который можно существенно интенсифицировать путем анаэробных тренировок. Но в качестве основного «топлива» он может работать лишь в течение 3 мин, при этом в клетках и тканях будет накапливаться молочная кислота. При дальнейшей деятельности в работу включается окислительная система. Такой процесс называется окислительным фосфорилированием – анаэробный процесс.

В качестве «топлива» выступают все те же углеводы и жиры, содержащиеся в мышечных волокнах. Углеводы окисляются при высокоинтенсивной работе, а жиры – при низкоинтенсивной. Энергетическая емкость такой системы больше, чем фосфогенная и гликогенная системы в тысячи раз. Спортсменам, занимающимся теми видами спорта, где выносливость является определяющим фактором, следует знать, что длительную и интенсивную работу мышц способна обеспечить энергия, выделяющаяся при одновременном расщеплении углеводов и жиров.

Жиры могут поддерживать работу мышц намного дольше, чем углеводы, но скорость высвобождения энергии будет намного меньше, а это влияет на интенсивность работы.

Комплекс процессов ферментативного расщепления сложных веществ, который обеспечивает энергетическую и пластическую потребность организма, носит название катаболизм. В это же время в организме происходят и противоположные процессы – анаболизм, сопровождающиеся расходом энергии. Для нормальной работы мышц необходимо следить за равновесием затрачиваемой и образуемой энергии, иначе мышцы могут начать использовать полноценные белки, что негативно скажется на спортивных достижениях спортсмена.

В регуляции этих процессов важную роль играют гормоны, выделяемые эндокринными железами. Восстановительные анаболические процессы протекают под действием следующих гормонов: соматотропин, инсулин и тестостерон. Адреналин имеет большое значение в ресинтезе АТФ, кортизол ускоряет процессы катаболизма и т.д. Поэтому необходимо составлять свой суточный рацион питания, исходя не только из калорийности продуктов, но и их влияния на выработку гормонов.