2-seminar mashg’uloti Muskul ish faoliyatida atfning anaerob va aerob resintezlanish yo’llari

2. Glikoliz jarayonida ATFning resintezi

Muskul ish faoliyatida kreatinkinaza reaksiyasining tezligi pasayib borishi bilan energiya ta’minoti jarayoniga glikoliz tobora ko`proq jalb qilinadi. Glikoliz jarayonida muskul ichidagi glikogenning zahirasi va qondan kirayotgan glyukoza fermentativ yo`l bilan ikki molekula pirouzum yoki ikki molekula sut kislo-tasigacha parchalanadi. Glikoliz yoki glikogenni fosforolizidan (glikogenoliz) yoki erkin glyukozani fosforlanishidan (geksokinaza reaksiyasi) boshlanishi mumkin. Glikoliz (glikogenoliz) jarayonining ayrim reaksiyalarini katalizlaydigan ferment-larning ko`pchiligi SR membranalarida va sarkoplazmada joylashgan. Muskul qisqarishini faollashtirish jarayonida sarkoplazmada ADF, anorganik fosfat, katexolaminlar (adrenalin va noradrenalin) va Ca<sup>2+</sup> ionlarining konsentratsiyasi oshganda anaerob glikolizning muhim fermentlari faollashadi, bu o’z navbatida muskul ishini boshlanishi bilan glikolizni ATFning resintezlanish jarayoniga tez jalb qilishga imkoniyat tug`diradi.

ATFning glikolitik yo`l bilan resintanishining maksimal quvvati kreatinkinaza reaksiyasining quvvatidan bir necha kamroq va 2,5 kDj/kg.mini (yoki 750 – 850 kal / kg.min)ni tashkil qiladi, lekin aerob jarayonning quvvatidan 2-3 marta ko`p. Jadal muskul ishini boshlagandan so`ng 20-30-sekundlarida glikoliz jarayoni o`zining eng yuqori tezligiga erishadi va ishning 1-minutlari oxirida yangitdan resintezlanayotgan ATFning asosiy manbai bo`lib qoladi. Ammo muskullarda nisbatan uncha ko`p bo`lmagan glikogenning zahirasini tez tugallanishi va hosil bo`layotgan sut kislotasi hamda hujayraichi pH ning pasayishining ta’sirida glikoliz zanjiri asosiy fermenlarining faolligini kamayishi va mashqning davomiyligini oshishi bilan glikolizni tezligi pasayadi. Muskul ishi boshlanganidan 15 min o`tgandayoq glikoluzning tezligini yarmisi qoladi.

Organizmdagi uglevodlarning umumiy zahirasi va hujayraichi pH ko`rsat-kichlarini stabilizatsiya qilib turadigan buffer sistemalarining hajmi 30 sekunddan to 2-3 minutgacha intervaldagi mashqlarni berilgan intensivligini pasaytirmasdan bajarishni ta`minlaydi. Demak, ATF resintezining glikolitik yo’lini hajmi ATF resintezining alaktat anaerob yo`lining hajmidan bir tartibga (10 martadan oshiqroq) ko`p.

Glikoliz jarayoni nisbatan unchalik yuqori bo`lmagan energetik samaradorligi bilan ajralib turadi. Chunki, 1 molekula glyukoza (yoki glikogenning bitta glyukoza qoldig`i) ikki molekula pirouzum yoki sut kislotasigacha anaerob jarayonida parchalanganida umumiy 2860 kDj/mol energiyaning 222 kDj/moli ajralib chiqadi. Qolgan energiya esa keyinchalik pirouzum (sut) kislotasining aerob oksidlanish jarayonida ajraladi. Demak, glikoliz davomida ajralgan umumiy energiya (240 kDj/mol)ning 84 dan 125 kDj li ATFning makroerg fosfat bog`lariga aylanadi, ya’ni glikoliz jarayonida 2 molekula ATF (~80 kDj) va glikogenolizda 3 molekula ATF (~120 kDj) hosil bo`ladi. Shunday qilib, glikoliz jarayonining energetik samaradorligi umumiy ajralgan energiyaning taxminan 40% ini tashkil qiladi yoki foydali ish koeffitsienti bo`yicha 0,4 ko`rsatkichi bilan ifodalanadi.

Zo’riqqan muskul ishi sharoitida glikolitik yo`l bilan parchalanayotgan uglevodlarning asosiy miqdori sut kislotasiga aylanadi. Shu bilan birga hosil bo`layotgan sut kislotosining har bir molekulasi 1-1,5 molekula ATFni sinteziga teng. Anaerob ishda sut kislotasining to`planish darajasi bajarilayotgan mashqning intensivligi va davomiyligi bilan to`g`ri proporsional bog`langan.

Sut kislotasi boshqa barcha organik kislotalari kabi suv muhitida disso-tsiasiyaga uchraydi:

CH₃CHOH CH₃CHOHCOO^- + H⁺

Intensiv muskul ishi faoliyatida ko`p miqdorda sut kislotasi to`plana boshlaydi. Bu esa hujayraichi muhitida vodorod ionlarining konsentrasiyasini o`zgarishiga olib keladi. pH ko`rsatkichini uncha katta bo`lmagan (o`rtacha) kislotalik tomonga siljishi mitoxondriyadagi nafas olish siklining fertmentlarini faolligini oshiradi, lekin ko`proq o`zgarganda miozin ATF-azasi, kreatinkinaza va muskullarning qisqarish qobiliyatini boshqaradigan glikolizning muhim ferment-larini faolligini va ATFning anaerob resintezining tezligini pasaytiradi.

Muskul tolasining sarkoplazmasida sut kislotasining konsentratsiyasini keskin ko`payishi osmatik bosimni o`zgarishiga olib keladi, ya’ni suv hujayralararo bo`shliqdan hujayra ichiga kirib, uni shishiradi va tarangligini oshiradi. Osmotik bosimni ancha o`zgarishi muskullarda og`riqning paydo bo`lishi sababchisi bo`ladi.

Sut kislotasi hujayra membranasi orqali konsentratsiya gradienti bo`yicha qon tomirlariga o`tadi va u yerda birinchi navbatda bikarbonat bufer sistemasi bilan o`zaro ta’sir qilib, “nometabolik ortiqcha CO₂ (ExcCO₂)ni ajratib chiqaradi.
NaHCO₃ + CH₃CHOH^.COOH → CH₃CHOHCOONa + H₂O + CO₂↑

Ishlayotgan muskullarda glikolizning kuchayishini aks ettiruvchi omillar – sut kislotasining to`planishi, ExcCO<sub>2</sub> ni paydo bo`lishi, pH ning o`zgarishi va o`pkaning giperventilyasiyasi odatda bajarilayotgan mashqning quvvati maksimal kritik quvvatning ~50% ini tashkil qilganda namoyon bo`ladi. Odatda yuklamaning bu darajasini “anaerob almashinuv bo`sag`asi” (AAB yoki PANO) deb belgilanadi.

Shunday qilib, glikoliz jarayoni submaksimal quvvatli muskul ish faoliyatini energiya bilan ta’minlashda muhim rol o’ynaydi. Bajariladigan vaqti 30 sekunddan to 2-3 minutgacha bo`lgan mashqlarni (o`rta masofaga yugurish, 100 va 200 metrga suzish, trekda velosiped haydash, uzoqroq muddatli finisholdi tezlashish va boshqalar) asosiy energiya manbai bo`lib, submaksimal quvvatli ishlarni energiya ta`minotida glikoliz jarayoni muhim rol o`ynaydi.