Экология СПРАВОЧНИК

Однако экстренное приспособление организма к мышечной деятельности хотя и позволяет продолжать работу во времени, но не предохраняет от быстрого наступления утомления, заставляющего организм прекратить работу или, во всяком случае, снизить ее интенсивность. Конечно, у организма есть возможности пустить в ход свои резервные силы при помощи центральной нервной системы. Например, высокий эмоциональный подъем в условиях увлекающего человека труда повышает работоспособность и отдаляет наступление утомления, как и поведение в экстремальных условиях (патриотический подъем на фронте или когда у животного стоит вопрос о жизни и смерти и оно спасается от преследования). Стойкое же повышение работоспособности достигается долговременным приспособлением организма к различным видам повышенной мышечной деятельности.[ ...]

В мышцах позвоночных животных концентрация АТФ тоже практически одинакова, тогда как содержание КФ и интенсивность гликолиза выше у более быстро движущихся животных: у лягушек выше, чем у жабы; у ужа выше, чем у черепахи; у быстрой мыши выше, чем у медлительной морской свинки, а у собаки и лисы, которые в быстроте бега могут соперничать друг с другом, эти показатели почти одинаковы (табл. 8). Широко варьируют и интенсивность дыхания мышечной ткани, и содержание миоглобина в мышцах. Первый параметр наиболее высок у лисы и собаки, второй — у кролика и лисы, способных к длительному бегу в большей степени, чем другие животные. Столь же велики интенсивность дыхания и содержание миоглобина в мышцах крота, способного к продолжительному напряженному рытью. К этому можно добавить, что у диких птиц содержание миоглобина выше, чем у домашних; у зайца выше, чем у кролика; у дикого козла выше, чем у домашнего; у охотничьих собак выше, чем у домашних.[ ...]

По оси абсцисс — интенсивность гликолиза, мкмоль молочной кислоты на 1 г ткани в 1 мин; 1.0 -по оси ординат — мл 0.1 моль НС1, смещающие pH до 2.5.[ ...]

Активность миозиновой АТФазы, возможность мгновенно мобилизовать энергию АТФ и трансформировать ее в механическую энергию, у быстро и много движущейся форели и хищной трески выше, чем у озерных рыб — леща и налима. В ряду грызунов (мышь, крыса, кролик, морская свинка) она убывает в соответствии с возможной быстротой движения (т. е. от мыши к морской свинке). Активность креатинкиназы, содержание КФ и возможности гликолиза более значительны у весьма подвижной щуки, чем у менее подвижного подуста; у ящерицы выше, чем у черепахи; в летательных мышцах птиц с гребным полетом больше, чем у птиц с парящим полетом. Возможности дыхательного ресинтеза АТФ (число митохондрий в мышечных волокнах и содержание в них миоглобина) у нелетающих домашних птиц намного ниже, чем у диких. А среди последних величины этих параметров наиболее велики у перелетных птиц.[ ...]

Важным свойством мышц, отличающихся большой силой, является и их масса. У того же крота масса мышц предплечья намного больше, чем мышц голени. Вспомним, как мощны мышцы плечевого пояса у бизона или зубра. Сравним мышцы лошадей-тяжеловозов и предназначенных лишь для верховой езды или собственную мускулатуру с мышцами тяжелоатлета-штангиста.[ ...]

В разных мышцах одного и того же животного неодинаково и содержание миоглобина: наиболее богаты им те мышцы, которые несут большую нагрузку при движении. Так, в мышцах конечностей оно выше, чем в мышцах брюшной стенки и спины. У птиц оно более значительно в больших грудных мышцах, чем в малых с меньшей нагрузкой при полете. У крота оно особенно велико в мышцах предплечья.[ ...]

Излюбленным (и весьма удобным) объектом биохимиков при исследовании длительного приспособления к мышечной деятельности являются белые крысы. Они могут выполнять самые различные мышечные нагрузки: бег в колесе или на механически движущейся дорожке с различной скоростью и длительностью; продолжительное многочасовое плавание; более короткое, но более интенсивное плавание с грузом, подвешенным под брюхо; силовые нагрузки: свободно висеть на вертикальном стержне или с «рюкзачком», наполненным дробью, массу которого можно изменять. Тренировка животных строится по тем же принципам, что и спортсменов: строго регламентируются величина нагрузки и время последующего отдыха, возрастание нагрузки на протяжении тренировочного процесса и т. д., а вся тренировка длится от 1 до 4 мес.[ ...]

Так как при долговременном приспособлении к мышечной деятельности увеличивается содержание многих мышечных белков, мы можем констатировать повышение синтеза их, обусловленное активацией генома и всего белоксинтезирующего аппарата. При этом не только усиливается синтез белков, но и происходит дополнительная сборка субклеточных образований, в частности митохондрий, число которых в мышце возрастает. Такая сборка ведется по новому плану, задаваемому характером мышечной деятельности. Об этом мы можем судить по изменению соотношения компонентов дыхательной цепи митохондрий, передающей электроны и протоны от окисляемых веществ на кислород (табл. 10).[ ...]

В результате этого возрастают возможности окисления различных субстратов, но для разных веществ неодинаково: под влиянием тренировки длительными нагрузками (на выносливость) окисление ПВК увеличивается на 200 %, янтарной кислоты — на 40, глицерофосфата — на 28%. При тренировке скоростными нагрузками — соответственно на 100, 50 и 3 %.[ ...]

Как же происходят все эти приспособительные изменения, каков их молекулярный механизм? И почему эти изменения так удивительно совпадают с интересами организма, с тем, что необходимо ему при изменившемся в том или ином направлении характере мышечной деятельности? Мы уже знаем правило В. А. Энгельгардта о том, что всякая реакция расщепления вызывает или усиливает в организме реакцию, производящую ресинтез. Во время мышечной деятельности расщепляются прежде всего источники энергии: АТФ, КФ, гликоген. Значит, при переходе от работы к покою должен осуществляться ресинтез их; причем, чем более интенсивными и значительными были затраты, тем энергичнее должен быть и ресинтез.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Процесс расходования источников энергии при мышечной деятельности (/) и восстановление их во время отдыха (//) [Яковлев, 1974а].