Биохимическое обоснование бадминтона
Московская Государственная Академия Физической Культуры
Факультет повышения квалификации
Кафедра БИОХИМИЯ
Реферат на тему:
"Биохимическое обоснование бадминтона"
Москва 2012 г.
Содержание
Введение
. Общая характеристика бадминтона
. Биологическая химия
. Основные процессы обмена веществ
4. Биохимия спорта
. Биохимические основы питания лиц, занимающихся бадминтоном
Заключение
Список литературы
Введение
Рассмотрим бадминтон как вид спорта, требующий от спортсмена затраты большого количества сил и энергии, способного моментально мобилизовать свой организм для совершения прыжков, перемещений, сильных ударов и умеющего расслабиться за короткое время, сбросить напряжение и тут же собраться для продолжения игры.
Биохимия изучает химический состав живого организма, строение и свойства молекул, из которых он состоит и обмен веществ в организме человека.
Биохимия имеет большое значение в теории и практике при занятиях физической культурой. Для тренеров и спортсменов необходимо знать и учитывать те химические процессы, которые происходят в организме спортсмена во время тренировок, игр и соревнований, при выявлении работоспособности спортсменов, оптимальном режиме их питания. Использовать в своей работе знания о химических реакциях и процессах для достижения поставленных целей и получения высоких результатов.
1. Общая характеристика бадминтона
Бадминтон - одна из древнейших игр нашей планеты. Игры с ракетками и воланами, похожие на современный бадминтон были известны в Древней Греции, Индии, Японии, Китае, допетровской Руси. Бадминтон является одним из самых массовых видов спорта на Земле. По данным мировой статистики, бадминтоном увлекается каждый 50-й человек в мире. По простоте и доступности бадминтоном занимаются люди разного возраста, с детских лет и до глубокой старости. Но с другой стороны, история олимпийского спортивного бадминтона началась в 1992 году в Барселоне, а так же он входит в тройку самых тяжёлых по физическим нагрузкам игровых видов спорта.
Бадминтон формирует устойчивые двигательные навыки, потребность к сохранению своего здоровья, развитию физических и психических качеств, прививает стремление к здоровому образу жизни.
Занятия бадминтоном позволяют разносторонне воздействовать на организм человека, развивают силу, выносливость, координацию движения, улучшают подвижность в суставах, воспитывают волевые качества.
Бадминтон развивает точность зрительного восприятия, быстроту движений и пространственное представление о своём теле на площадке. Широкая возможность вариативности нагрузки позволяют использовать бадминтон как реабилитационное средство, в группах общей физической подготовки и на занятиях в специальной медицинской группе.
По классификации видов спорта по метаболическим особенностям обмена веществ, бадминтон относится к игровым видам спорта.
К особенности двигательной деятельности бадминтониста, относится умеренный объем нагрузки, переменчивость состава действий в условиях неопределённой смены ситуации, широкое варьирование степени усилий, нестандартное чередование фаз усилий и отдыха, высокая интенсивность усилий в решающие игровые моменты, большое эмоциональное напряжение. Все это во многом определяет характер требований, предъявляемых к выносливости бадминтониста.
2. Биологическая химия
Предметом изучения биохимии являются: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, минеральные вещества.
Белки
На долю белков приходится не менее половины сухой массы животной клетки. Белок - высокомолекулярное органическое соединение, построенное из остатков 20 аминокислот и играющее первостепенную роль в процессах жизнедеятельности всех организмов. Белки выполняют различные функции: структурную (построение тканей и клеток), регуляторную (некоторые гормоны), двигательную или сократительную (движение клеток, сокращение мышц), каталитическую (ферменты), защитную (антитела), транспортную (гемоглобин), энергетическую и др. Белки чрезвычайно разнообразны. В организме человека их свыше 10 млн. Постоянное обновление белка лежит в основе обмена веществ. Поскольку многие аминокислоты, из которых состоит белок, организмом человека не синтезируются, он нуждается в поступлении белка с растительной, а иногда и с животной пищей.
Основную роль в биосинтезе белка играют нуклеиновые кислоты.
Белковая молекула состоит из углерода, кислорода, водорода, азота, серы. Кроме того, в её состав могут входить железо, фосфор, магний и некоторые другие элементы.
Белки состоят из аминокислот, т. е. именно аминокислоты являются мономерами сложных белковых молекул. Известно более 170 аминокислот, но только 20 из них входят в состав белков. Растения синтезируют все эти аминокислоты из более простых веществ. Животные синтезируют не все аминокислоты. Некоторые из них должны поступать с пищей, это так называемые незаменимые аминокислоты.
Аминокислоты участвуют в обмене веществ всех организмов, служа исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований и др. Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты. Освоен биотехнологический синтез (химический и микробиологический) ряда аминокислот, используемых для обогащения пищи человека.
Незаменимые аминокислоты - это те, которые обязательно должны входить в людей, поскольку человек не способен их синтезировать. К ним относятся: валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, лизин, аргинин, гистидин, метионин.
По своему составу белки делятся на простые, состоящие из одних аминокислот и сложные белки, которые помимо аминокислот имеющие в своём составе другие органические соединения (нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы), соединения фосфора, металлы.
Углеводы
На долю углеводов приходится до 80% сухого вещества некоторых растительных тканей и до 20% некоторых животных тканей. Простейшими углеводами, встречающимися в живых организмах, являются моносахариды - глюкоза, фруктоза, рибоза (входит в состав РНК) и дезоксирибоза (входит в состав ДНК).
Моносахариды могут соединяться друг с другом, образуя олигосахариды, вплоть до очень больших молекул полисахаридов, содержащих сотни и тысячи моносахаридных остатков. В живых организмах углеводы выполняют структурную, энергетическую и специальные функции. Основными структурными полисахаридами служат: у растений - целлюлоза и пектины, а у животных и грибов - хитин.
Целлюлоза - самое распространённое органическое соединение на Земле, поскольку из неё построены клеточные стенки растений. В частности, древесина и хлопок почти целиком состоят из целлюлозы. Хитин, как и целлюлоза, - линейный неразветвленный полисахарид, однако структурными единицами его служит не глюкоза, а ацетилглюкозамин. Из хитина построены прочные нерастворимые покровы ракообразных и насекомых, а также клеточные стенки грибов. Хитиновый каркас многих ракообразных усилен за счёт включений карбоната кальция.
Углеводы служат главным оперативным источником энергии в клетках. В результате последовательного ряда реакций окисления глюкоза и другие моносахариды распадаются до СО2 и Н2О и высвобождающаяся при этом химическая энергия используется клеткой. Для запасания энергии впрок используются полисахариды, построенные из повторяющихся остатков глюкозы, - крахмал (у растений) и гликоген (у животных). Когда необходима энергия, молекулы глюкозы отщепляются от крахмала или гликогена, а при избытке глюкозы ее молекулы присоединяются к полимерным цепям крахмала или гликогена и удлиняют их. Таким образом, резервные полисахариды все время меняют свой размер в зависимости от потребности организма в энергии.
Гликоген - сильно разветвлённый полисахарид, состоящий из остатков глюкозы. Больше всего гликогена содержится в клетках печени, где на его долю приходится до 7% общего веса органа.
Глюкоза и гликоген в организме выполняют энергетическую функцию, являясь главными источниками энергии для всех клеток организма.
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты включают в себя азотистое основание, углевод и фосфорную кислоту. В одну молекулу нуклеиновых кислот может входить углевод только одного вида. На этом основании все нуклеиновые кислоты делятся на два типа: рибонуклеиновые - РНК (содержат рибозу). Её биологическая роль - передача и реализация генетической информации, участие в синтезе белков, и дезоксирибонуклеиновые - ДНК (содержат дезоксирибозу), отвечает за хранение генетической информации.
Ферменты
Ферментами называют белки, которые играют роль биокатализаторов. Благодаря ферментам обмен веществ в организме протекает с очень большой скоростью. Так, например, белки, углеводы и жиры, вне организма расщепляются (гидролизуются) лишь при длительном кипячении их с крепкими растворами кислот или щелочей. Между тем в пищеварительном тракте человека и животных расщепление белков и других продуктов протекает с огромной скоростью, в короткий отрезок времени при температуре 37оС.
Скорость химических реакций зависит от температуры, концентрации реагирующих веществ. В реакцию вступают молекулы, находящиеся в возбуждённом, или активном состоянии. Чем больше активных молекул, тем выше скорость химической реакции.
Если снизить уровень энергетического барьера реакции, то увеличится число реагирующих молекул, так как для их возбуждения потребуется меньше энергии. В этом случае скорость химической реакции будет больше.
Катализаторы снижают энергетический барьер реакций, т.е. снижают уровень энергии активации реакции.
Витамины
Витаминами называют биологически активные вещества, обеспечивающие нормальный обмен веществ в организме. Витамины синтезируются в растениях и являются незаменимыми продуктами питания животных. Отсутствие витаминов в пище вызывает глубокие нарушения в процессе обмена веществ, ведущие к тяжёлым заболеваниям и даже гибели. Витамины выполняют каталитические функции, являются коферментами ферментов.
Из истории воин, начиная с крестовых походов, известно, что отсутствие в пище свежего мяса и овощей приводило к массовому заболеванию цингой (скорбут). Раньше от цинги погибало моряков больше, чем в сражениях или кораблекрушениях.
Следует отметить, что отсутствие того или иного витамина приводит к заболеванию - авитаминоз, недостаточное поступление в организм витаминов называется гиповитаминозом.
Более подробно о витаминах будет освещено в главе о питании спортсменов.
Липиды
Липиды - химические вещества, не растворяются в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (керосин, бензин, бензол и др.).
Липиды делятся на жиры и жироподобные вещества (липоиды).
Подобно углеводам жиры также являются важными источниками энергии для организма. 1 г жира при полном окислении даёт около 9 ккал энергии, в то время как при полном окислении 1 г углеводов или белков выделяется только около 4 ккал. Однако жиры по сравнению с углеводами труднее окисляются и поэтому используются организмом для получения энергии во вторую очередь.
3. Основные процессы обмена веществ
Обязательным условием жизни является обмен веществ между живым организмом и окружающей средой. Из внешней среды в организм поступают источники энергии, строительный материал для различных синтезов, витамины, минеральные вещества, вода и кислород. Из организма вовне удаляются конечные продукты химических процессов, протекающих в организме: углекислый газ, вода и аммиак (в форме мочевины). Обменные процессы, протекающие в организме, можно условно разделить на два этапа: пищеварение и метаболизм.
Пищеварение.
В процессе пищеварения пищевые вещества, как правило, высокомолекулярные и для организма чужеродные, под действием пищеварительных ферментов расщепляются и превращаются, в конечном итоге, в простые соединения - универсальные для всех живых организмов. Так, например, любые пищевые белки распадаются на аминокислоты 20 видов, точно такие же как и аминокислоты самого организма. Из углеводов пищи образуется универсальный моносахарид - глюкоза. Поэтому конечные продукты пищеварения могут вводиться во внутреннюю среду организма и использоваться клетками для разнообразных целей.
Метаболизм - это совокупность химических реакций, протекающих во внутренней среде организма, т.е. в его клетках. В настоящее время известны десятки тысяч химических реакций, составляющих метаболизм.
В свою очередь, метаболизм делится на катаболизм и анаболизм. Конечными продуктами катаболизма являются такие простейшие вещества как CO2, H2O и NH3.
Для катаболизма характерны следующие закономерности:
В процессе катаболизма преобладают реакции окисления.
Катаболизм протекает с потреблением кислорода.
В процессе катаболизма освобождается энергия, примерно половина которой аккумулируется в форме химической энергии аденозинтрифосфата (АТФ). Другая часть энергии выделяется в виде тепла.
Анаболизм включает разнообразные реакции синтеза. Анаболизм характеризуется следующими особенностями:
В процессе анаболизма происходит потребление водорода. Обычно используются атомы водорода, отщепляемые от глюкозы и переносимые ко-ферментом НАДФ;
Анаболизм протекает с потреблением энергии, источником которой является АТФ.
Основное назначение метаболизма: Одновременное протекание реакций катаболизма и анаболизма приводит к обновлению химического состава организма, что является обязательным условием его жизнедеятельности.
В случае преобладания анаболизма над катаболизмом происходит накопление химических веществ в организме и, в первую очередь, белков. Накопление белков в организме - обязательное условие его роста и развития.
Обеспечение энергией (в форме молекул АТФ) всех потребностей организма.
Совокупность химических процессов, лежащих в основе развития и деятельности, происходящих в целостном организме, в изолированных органах и тканях, на клеточном, субклеточном и молекулярном уровне, отражение постоянной взаимосвязи организма с внешней средой в процессе жизнедеятельности, называют обменом веществ.
4. Биохимия спорта
Биохимия спорта является частью биохимии, поэтому она изучает химические реакции в клетках различных органов в процессе выполнения физических упражнений, а также количественные молекулярные изменения в клетках в ответ на выполнение физических упражнений, тренировок или тренировочного процесса.
Биохимия спорта описывает химические процессы при их активизации и в период восстановления. С помощью биохимии спорта разработаны правила для облегчения обработки данных, доступных тренеру или учителю физической культуры (пульс, давление, потовыделение, изменение цвета кожи, температура, утомление, результаты контрольных тестов и др.).
Биохимия мышечного сокращения
Мышцы состоят из отдельных мышечных волокон, каждое из которых представляет собой специализированную мышечную клетку. Её толщина колеблется от 10 до 100 мкм, а длина равна длине мышцы. Мышечная клетка (мышечное волокно) включает продольно расположенные нити - фибриллы диаметром около 1 мкм. В фибриллах чередуются тёмные и светлые участки - диски. Темные диски отличаются, двойным лучепреломлением и называются А-дисками (анизотропными). Светлые диски не обладают двойным лучепреломлением и называются I-дисками (изотропными). В средней части А-диска имеется более светлый участок - Н-зона. В середине I-диска расположена плотная линия Z. Пучок миофибрилл, заключённый между двумя соседними Z-линиями, - саркомер.
Сокращение мышцы - результат сокращения составляющих ее мышечных клеток (мышечных волокон), следствие укорочения каждого его саркомера.
Изменения биохимических процессов в организме при мышечной деятельности зависят от мощности и продолжительности упражнения, а также от тренированности спортсмена. Между мощностью работы и ее продолжительностью существует обратная зависимость - чем больше мощность работы, тем меньше время, которое можно ее выполнять.
Характер мышечной деятельности, её длительность, интенсивность определяют специфику энергетических превращений в организме бадминтониста. Особенности протекания этих процессов являются основой спортивной работоспособности.
Механизмы энергообразования при выполнении работы существенно различаются в зависимости от ее интенсивности и продолжительности. Принято различать два вида источников энергии, которые отличаются друг от друга тем, что один "живёт" за счёт кислорода, потребляемого извне, другой за счёт внутренних ресурсов организма. Первый вид энергии принято называть аэробным, или дыхательным, второй - анаэробным, то есть идущим без притоков кислорода извне. Одним из основных показателей аэробной производительности является максимальное потребление кислорода в минуту. В современном бадминтоне розыгрыши непродолжительные (15-20 сек.), но очень энергичные, со множеством челночных перемещений в различных направлениях. По длительности матчевые встречи в среднем проходят 20-30 минут, но не редки и матчи, которые длятся 1-1,5 часа. В таких ситуациях для успешных действий спортсмену необходимо большое потребление кислорода. Анаэробный источник энергии в зависимости от специфики мышечной деятельности подразделяют на алактатный анаэробный и лактатный анаэробный.
Согласно специфике основных источников энергии, все существующие нагрузки можно разделить на 4 группы:
) Упражнения, выполняемые за счёт алактатной анаэробной энергии. Мощность упражнений максимальна, длительность 10-15 сек. К этой группе относятся: спринт, прыжковые упражнения, различные упражнения с отягощениями.
) Упражнения, выполняемые в основном за счёт лактатный анаэробной энергии; они близки по своей мощности к максимальной. Продолжительность упражнений не более 2 мин. Типичным упражнением этой группы является бег на 400 м.
) Длительная работа умеренной мощности, выполняемая в основном за счёт аэробной, или дыхательной, производительности. Продолжительность такой работы может составлять несколько часов. Частота сердечных сокращений, как правило, не превышает 150 уд/мин. К этой работе могут быть отнесены все виды циклических упражнений: бег на длинные дистанции, лыжные гонки, часовая гребля и др.
) Упражнения смешанного аэробного характера. Во время их выполнения наряду с возрастающей ролью аэробных процессов имеют место и анаэробные. Длительность упражнений - 10-30 мин. Пульс при их выполнении поднимается до 170-180 уд/мин.
Различия, вызванные спецификой энергообеспечения, существующие между работами в этих четырёх группах, предполагают и разные методы повышения работоспособности в каждой из них. Иными словами, специальная выносливость в том или ином виде спорта в основном будет зависеть от уровня развития того источника энергии, за счёт которого совершается работа. Поэтому и методы развития специальной выносливости в видах спорта различны. Так, методы развития специальной выносливости в кратковременной работе будут отличаться от методов развития этого качества в длительной работе.
В процессе воспитания выносливости тренировочная нагрузка характеризуется 5-ю компонентами:
. Интенсивностью упражнений (скорость передвижений)
. Продолжительность упражнений
. Длительность интервалов отдыха
. Характер отдыха (заполнение пауз другими видами деятельности)
. Число повторений.
В спортивной практике разработаны общие положения для развития аэробных и анаэробных возможностей. Для развития аэробных возможностей рекомендуется применять длительные упражнения умеренной мощности, позволяющие достигать высокого уровня потребления кислорода и максимальных величин сердечной производительности.
В процессе исследований прерывистой деятельности циклического характера установлено, что интенсивная мышечная деятельность, осуществляемая многократными сериями с короткими фазами работы и отдыха, практически протекает в аэробных или близких к ним условиях и потому зависит от уровня аэробной производительности спортсмена.
Можно предположить, что длительная работа прерывистого комбинированного характера типа игры в бадминтон протекает в основном в аэробных условиях и требует от спортсмена больших энергетических затрат. Вследствие этого одним из ведущих факторов, определяющих выносливость бадминтониста, является аэробная возможность организма. Видимо, это обстоятельство побудило некоторых исследователей определить аэробную производительность бадминтонистов, измерив уровень их максимального потребления кислорода (МПК). Касаясь специфики бадминтона, подчёркивают наличие прерывистости в действиях игроков (периоды активных действий сменяются небольшими паузами отдыха). Например, длительность розыгрыша одного очка на площадке в среднем равна 15-20 сек. (здесь не берутся в расчёт минимальные величины, когда розыгрыш очка заканчивается одним ударом). Нагрузка подобной длительности обеспечивается алактатной анаэробной энергией. Поэтому есть основание считать, что каждый отдельно взятый розыгрыш очка происходит за счёт энергии алактатного анаэробного процесса. И чем больше мощность этого процесса, тем выше двигательная активность спортсмена.
Таким образом, учитывая специфику двигательной деятельности бадминтонистов, можно предположить, что специальная выносливость игроков в основном зависит от алактатной анаэробной производительности, то есть от способности к максимальной двигательной активности в течение 15-20 сек., и от аэробной производительности, или способности совершать работу многократными сериями в течение длительного времени.
Следовательно, основными методами развития специальной выносливости в бадминтоне являются методы, направленные преимущественно на повышение алактатной анаэробной и аэробной производительности.
Повышать специальную выносливость бадминтониста можно как средствами общей физической подготовки, так и средствами самой игры, или средствами специальных упражнений, близких по своей структуре к действиям спортсмена на площадке.
Биохимия физических упражнений и спорта
Длительная мышечная деятельность неизменно приводит к снижению общей работоспособности. Такое состояние называется утомлением. Утомление - защитная реакция организма. Организм начинает сигнализировать о неблагоприятных функциональных и биохимических сдвигах, снижая при этом интенсивность мышечной деятельности, в результате чего нарушается деятельность ЦНС по формированию двигательных импульсов и передаче их к работающим мышцам.
Состояние утомления характеризуется:
- снижением концентрации АТФ в нервных клетках
- снижением скорости расщепления АТФ в миофибриллах;
- уменьшением активности ферментов аэробного окисления;
- нарушением сопряжения реакций окисления с ресинтезом АТФ;
- исчерпанием запасов энергетических субстратов (креатинфосфата, гликогена);
6.накоплением продуктов распада (молочная кислота, кетоновые гола);
.резким сдвигом внутриклеточной среды.
В зависимости от условий мышечной деятельности и индивидуальных особенностей организма роль ведущего звена в развитии утомления может принимать на себя любые орган или функция, возможности которых в определённый момент работы становятся неадекватными требованиям нагрузки. Поэтому первопричиной утомления может стать и снижение энергетических ресурсов организма, и уменьшение активности ключевых ферментов из-за угнетающего действия продуктов метаболизма тканей, и нарушенной целостности функционирующих структур из-за недостаточности пластического обеспечения, и изменение нервной или гормональной регуляции функций, и многое другое.
Следует отметить, что при интенсивной кратковременной работе основной причиной утомления служит развитие охранительного торможения в ЦНС из-за нарушения баланса АТФ/АДФ и угнетение миозиновой АТФ-азы в работающих мышцах под влиянием накопившихся продуктов обмена. А при относительно умеренной продолжительной работе основными причинами утомления становятся факторы, связанные с нарушением деятельности механизмов энергообеспечения (например, исчерпание внутримышечных запасов гликогена или накопление продуктов неполного окисления жиров) и со снижением возбудимости мышц из-за выхода калия в межклеточное пространство.
Биохимическая характеристика тренированного организма
В период отдыха после работы биохимические изменения, произошедшие в мышцах и других органах во время физических нагрузок, постепенно ликвидируются. Наиболее выраженные изменения обнаруживаются в сфере энергетического обмена. Они состоят в том, что в процессе работы в мышцах снижается содержание субстратов энергетических превращений (креатинфосфата, гликогена, а при длительной работе и липидов) и повышается содержание продуктов внутриклеточного метаболизма (АДФ, АМФ, Н3РО4, молочной кислоты, кетоновых тел и т. п.). Накопление продуктов "рабочего" метаболизма и усиление гормональной активности стимулируют окислительные процессы в тканях в период отдыха после работы, что способствует восстановлению внутримышечных запасов энергетических веществ, приводит к норме водно-электролитный баланс организма и обеспечивает индуктивный синтез белков в органах, подвергнутых действию нагрузки. Выделяют два типа восстановительных процессов - срочное и отставленное восстановление, которые различаются общей направленностью биохимических сдвигов в организме и времени, необходимого для их возвращения к норме.
Срочное восстановление распространяется на первые 0,5-1,5 часа отдыха после работы; оно сводится к устранению накопившихся за время упражнения продуктов анаэробного распада и к оплате образовавшегося кислородного долга. Отставленное восстановление распространяется на многие часы отдыха после работы. Оно заключается в усиливающихся процессах пластического обмена и в реставрации нарушенного во время упражнения ионного и эндокринного равновесия в организме. В период отставленного восстановления завершается возвращение к норме энергетических запасов организма, усиливается синтез разрушенных при работе структурных и ферментных белков.
5. Биохимические основы питания лиц, занимающихся бадминтоном
Потребление белков, жиров, углеводов, воды.
Питание является одним из наиболее универсальных средств восстановления сил и повышения работоспособности, выполняя две важные функции в организме: энергетическую (обеспечение энергией) и пластическую (регенерация разрушенных и создание новых клеток, тканей).
Регенерация в организме человека имеет особое значение, поскольку все биохимические молекулы в его составе существуют определенный срок, измеряемый "полупериодом жизни", т.е. тем временем, за которое данное вещество наполовину обновит свой состав. Например, этот срок для белков печени равен 5-6 суткам, для сократительных белков мышц - около 30 суток, гликогена - от 12 часов до суток. Естественно поэтому рациональное питание может значительно улучшать состояние организма спортсмена, оптимизируя протекающие в нем процессы.
Основные требования к пище:
·количество - должна покрывать суточный расход энергии.
·качество - должна содержать необходимое количество белков, жиров, углеводов, минеральных солей.
·пища должна быть вкусной и разнообразной.
·доброкачественная и безвредная пища.
·режим питания должен соответствовать тренировкам и отдыху.
Белки - состоят из аминокислот, из которых строятся ткани и органы. Нормальному человеку необходимо 100 гр. белка в сутки или 2,5 гр на 1 кг веса человека.
Содержание белка в продуктах: мясо-16%, сыр-18%, творог- 24%, рыба- 16%.
Растительные белки: соя, бобы, орехи.
Жиры - основной источник энергии. Организму необходимо 1,8 - 2,2 гр жиров на 1 кг веса человека в сутки. Из них 70% - животные жиры, 30% - растительные.
Углеводы - источник энергии. Организму необходимо 9-11 гр на 1 кг веса в сутки. В углеводах есть моносахарины, которые быстро всасываются. Во время длительной работы надо потреблять сахар для быстрого восстановления. Углеводов много в картофеле, хлебе. Для выведения вредных веществ организму необходима клетчатка, которая есть в гречке, чёрном хлебе, капусте, свёкле.
Вода в организме человека
Вода для человеческого организма - это второе по значимости вещество после кислорода. В организме молодого мужчины вода составляет около 60% общей массы тела, в организме женщины - 50%. Потеря 9-12% воды приводит к смерти.
Вода имеет большое значение для физической деятельности, выполняя следующие основные функции:
. Транспорт веществ. Жидкая часть крови - плазма - на 90 % состоит из воды. В плазме находятся эритроциты, доставляющие к тканям кислород; гормоны, регулирующие обменные процессы и мышечную деятельность; питательные вещества; промежуточные продукты метаболизма и т. д.
. Жидкости организма содержат специальные вещества (буферные соединения), обеспечивающие постоянство внутренней среды (например, нормальное кислотно-щелочное равновесие при образовании лактата);
. Теплообмен. С потом происходит отдача тепла, которое образуется при выполнении физической нагрузки.
Обезвоживание организма и физическая деятельность
Снижение уровня мышечной деятельности в результате обезвоживания организма.
Многочисленными исследованиями установлено, что при продолжительной нагрузке (до 6 часов) и обезвоживании организма более чем на 2% массы тела, повышаются ЧСС и температура тела. Если обезвоживание достигает 4-5% массы тела, способность выполнять продолжительную нагрузку аэробной направленности (марафон) снижается на 20-30%.
Несмотря на некоторую противоречивость результатов, по мнению большинства специалистов, обезвоживание незначительно влияет на кратковременную мышечную деятельность взрывного типа анаэробной направленности (в бадминтоне это, прежде всего, стартовые ускорения, прыжки). Однако, нам бадминтонистам, цену этому "незначительному влиянию" трудно определить - если вы в третьей партии на балансе не допрыгнули, не дотянулись, не смогли вовремя стартовать из-за того, что просто не хватило воды, то опять всё говорит за то, чтобы вовремя восполнить потери жидкости.
Баланс электролитов во время физической нагрузки
Потери электролитов с потом
Потребление спортсменами витаминов и минеральных веществ
Витамины - регулируют обмен веществ в организме.
Жирорастворимые витамины - содержатся в жирах
Витамины группы А относятся к группе каротинойдов. Впервые были выделены из моркови (от лат. Carota - морковь).
Витамин А (ретинол) - витамин роста клеток. Требуется 3,8 мгр на 1 кг веса человека в сутки.
При недостатке витамина А прекращается образование фермента лизоцима защитного фактора против многих инфекций, развивается куриная слепота (не видимость в сумерках).
Источником витамина А является рыбий жир из печени рыб (до 35 %), сливочное масло, печень, желток яиц. Много каротина содержится в корнеплодах (морковь, свекла, тыква и др.).
Суточная потребность в витамине А для взрослого человека равна - 1-2,5 мг.
Витамин Д (кальцеферол) - противорахитный витамин.
При недостатке витамина Д происходит нарушение обмена кальция и фосфора в костях. Кости становятся хрупкими.
Витамин Е (токоферол) - выделен из масла зародышей пшеницы и получил название "токоферол" (от греч. Тоkos - потомство, phero - несу). Витамин Е - необходим для нормальной деятельности половых желез, мышечной системы. Требуется 20-30 мгр в сутки на 1 кг веса человека.
Содержится в орехах, семечках, овсянке. Источником витамина Е также являются мясо, яйца, горох, фасоль и соевое масло.
Витамин К является антигеморрагическим фактором, связанным со свёртыванием крови. При авитаминозе К возникают самопроизвольные кровотечения (носовые кровотечения, внутренние кровоизлияния). Авитаминоз К обусловлен снижением уровня белка протромбина.
Витамином К богаты капуста, шпинат, крапива, тыква, томат, арахисовое масло. Суточная потребность в витамине К не установлена, поскольку он синтезируется микроорганизмами кишечника.
Водорастворимые витамины
Витамин В1 (тиамин) - регулирует деятельность центральной нервной системы.
При недостатке в пище этого витамина у человека развивается заболевание бери-бери (полиневрит). Вслед за этим у больного происходит потеря кожной чувствительности и наступает паралич.
Витамин В1 входит в состав фермента пируватдекарбоксилаза, который декарбоксилирует пировиноградную кислоту. Недостаток витамина В1 приводит к накоплению пировиноградной кислоты в крови.
Нормы потребления витамина В1 составляют от 1,3 до 1,9 мг (потребность организма в витамине В1 возрастает при усиленной мышечной работе).
Организму необходимо 24 мгр в сутки на 1кг веса человека. Важным источником витамина В1 является хлеб, неочищенный рис, горох, печень, почки.
Содержится в пивных дрожжах, кашах, крупах, сале, ветчине.
Витамин В2 (рибофлавин)
При авитаминозе В2 нарушается использование аминокислот в обмене веществ, благодаря чему снижается синтез белка.
Витамин В2 является коферментом ряда флавиновых ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные процессы при тканевом дыхании (ФМН, ФАД).
Рибофлавином богаты хлеб (из муки грубого помола), семена злаков, яйца, молоко, мясо, овощи.
Суточная потребность взрослого человека в рибофлавине составляет 2-4 мг.
Витамин РР (амид никотиновой кислоты, антипеллагрический фактор) У человека и животных при недостатке витамина РР наблюдается заболевание - пеллагра (от итал. Pelleagra - шершавая кожа).
Источники витамина РР: печень, хлеб, картофель. Рисовые и пшеничные отруби. Суточная потребность в витамине РР составляет 15-25 мг.
Витамин С (аскорбиновая кислота) - регулирует углеводный обмен в организме, повышает работоспособность и способствует росту соединительных тканей. Организму необходимо 175-250 мгр в сутки.
Недостаток витамина С вызывает цингу. Повышается кровоточивость десен. Авитаминоз С наблюдается в конце зимы и весной, особенно в северных районах.
Организм человека, обезьяны и морских свинок не способны синтезировать его из углеводов.
Витамином С богаты зелёные растения и фрукты. Содержатся в шиповнике, черной смородине, зеленом луке, капусте, цитрусовых, картофеле.
Витамин Р (витамин проницаемости, цитрин)
При недостатке витамина Р наблюдается ломкость капилляров.
Витамин Р содержится в лимонном соке, фруктах, в гречихе, софоре японской, коре дуба. Суточная потребность в витамине Р точно не установлена.
К водорастворимым витаминам относится также фолиевая кислота, недостаток которой в организме сопровождается анемией и лейкемией, понижение содержания лейкоцитов в крови, а также ряд других важных для жизнедеятельности витаминов.
Регулирующая роль витаминов в обмене веществ связана с тем, что большинство их входят в состав ферментов. Многие витамины при обмене веществ (метаболизм) являются активаторами или ингибиторами самих ферментов и тем самым обеспечивают нормальное течение биохимических процессов. В связи с этим организм постоянно нуждается в поступлении витаминов вместе с продуктами, содержащие их в достаточном количестве. Следует отметить, что жирорастворимые витамины и их провитамины могут накапливаться в организме (витамины Е, Д, А, К). Это обуславливает сравнительно медленное развитие авитаминозов, вызванных недостатком жирорастворимых витаминов, кроме того, избыток и накопление этих витаминов является причиной гипервитаминозов. В отличие от жирорастворимых, водорастворимые витамины при избытке их довольно легко выводятся из организма мочой или путём необратимого их разрушения. Поэтому в организме эти витамины не откладываются в большом количестве.
При интенсивной мышечной деятельности организм нуждается в поступлении витаминов.
Употребление витаминов следует осуществлять при интенсивных тренировках перед спортивными выступлениями, а также в весенний период, когда содержание некоторых витаминов (С, А) в употребляемых продуктах снижено.
Минеральные соли:
Кальций - регулирует фосфорно-кальциевый обмен в организме. Необходимо 20-40 мгр в сутки. Кальций содержится в сыре, твороге.
Фосфор - необходим для быстроты силы мышц. Организму требуется 300-600 мгр в сутки. Содержится в рыбе, крупах.
Калий - регулирует обмен клеток и рост мышц. Организму требуется 50 мгр в сутки. Содержится в кураге, черносливе, изюме, картофеле.
Креатин
Главная ценность креатина, по-видимому, связана с усилением кратковременных спортивных показателей. Креатин пригоден для видов спорта, в которых необходимо производить прыжки, ускорения или финишные рывки. В фазе рывка интенсивность нагрузки настолько велика, что при нем креатинфосфат (фосфокреатин) также используется в качестве источника энергии. Для командных видов спорта, таких как баскетбол, футбол, хоккей, а также бадминтона, тенниса, лёгкой атлетики характерны короткие взрывчатые мышечные сокращения, сопровождаемые короткими периодами отдыха или восстановительными периодами. Дополнение питания бадминтонистов креатином может также приносить пользу, когда высокоинтенсивное упражнение чередуется с более низким по интенсивности упражнением или отдыхом. В свою очередь, возросшая интенсивность тренинга мышц генерирует более быстрый мышечный рост и силу.
В большинстве исследований использовались дозы порядка 20-25 г. Креатин помогает поддерживать высокий уровень быстрого снабжения тела энергией. Он также препятствует возрастанию содержания аммония в плазме крови, который в ином случае замедляет физическую деятельность.
Креатин - это незаменимое, натуральное природное вещество (метил-гуанидо-уксусная кислота), которое содержится в мышцах человека и животных и требуется для энергетического обмена, мышечного движения и человеческого существования. В организме человека имеется около 100 -140 г этого вещества, выполняющего функцию источника энергии для мышц. Суточный расход креатина в обычных условиях составляет примерно 2 г. Креатин так же важен для жизни, как белок, углеводы, жиры, витамины и минералы. Без креатина люди и животные не могли бы жить. Дефицит креатина ассоциируется с некоторыми физическими и мышечными расстройствами. Человеческий организм синтезирует креатин из 3-х аминокислот: глицина, аргинина и метионина. Эти аминокислоты - компоненты белка. У людей ферменты, вовлечённые в синтез креатина, локализуются в печени, поджелудочной железе и почках. Креатин может быть произведён в любом из этих органов, и затем транспортирован кровью в мышцы. Приблизительно 95% общего запаса креатина запасается в тканях скелетной мускулатуры. Оставшиеся 5% обнаруживаются в сердце, мозге и яичках. Таким образом, при весе тела 70 кг и общем запасе креатина 140 г, человек будет терять приблизительно 2 грамма креатина в день при обычной бытовой активности. При увеличении физической нагрузки оборот креатина тоже увеличивается, и его запас должен быть пополнен с помощью диеты или за счёт собственного натурального производства организмом. Диетический креатин находится главным образом в мясе, рыбе и других животных продуктах. Средняя ежедневная диета из мяса и овощей содержит примерно 1 грамм креатина. Поскольку ежедневная потребность в креатине может только частично покрываться за счёт диеты, остальное вынужден синтезировать сам организм. Образующийся креатин с током крови поступает в мышцы, где под влиянием фермента креатинкиназы превращается в креатинфосфат. Креатинфосфат накапливается в клетке в качестве источника химической энергии для аденозинтрифосфата (АТФ). После отщепления фосфата креатин превращается в креатинин, который как шлак выводится через почки.
Вот приблизительный уровень креатина в продуктах (в граммах креатина на 1000 граммов пищевого источника): треска - 3, сельдь - 6,5-10, лосось - 4,5, тунец - 4, говядина - 4,5, свинина - 5, молоко - 0,1, клюква - 0,02. Для синтеза креатина и получения его из пищи важны животные пищевые источники.
Решающим фактором для достижения высоких результатов в спорте является способность организма высвобождать большое количество энергии за короткий промежуток времени. В принципе наш организм постоянно получает энергию, расщепляя углеводы и жир.
Непосредственным же источником энергии для сокращения скелетной мускулатуры является молекула, называемая АТФ (аденозина трифосфат). Количество АТФ имеющееся в непосредственном распоряжении, ограничено и является решающим для спортивной активности.
При разрушении молекул аденозина трифосфата, высвобождается определённое количество энергии. Запасы АТФ ограничены, и чтобы их восстановить необходимо, принимать креатин, в виде креатина фосфата.
В ходе высокоинтенсивных упражнений потребность АТФ в работающих мышцах значительно увеличивается - в сотни раз выше по сравнению с состоянием покоя. В течение первых 10 секунд упражнения, которое использует максимальные нагрузки от одного до шести повторений, работа мышц происходит в фосфагенном диапазоне; то есть они используют запасённую АТФ и фосфокреатин для энергии. Высокоинтенсивное упражнение может полностью исчерпать запасы фосфокреатина в пределах 10 секунд. Истощенные запасы АТФ и фосфокреатина должны постоянно пополняться для того, чтобы мышечные сокращения могли продолжаться на пиковых уровнях частоты и интенсивности. Увеличивая фосфокреатин путём приёма моногидрата креатина. Вы можете увеличивать вашу АТФ и, таким образом, число повторений в любом упражнении.
Креатин ускоряет процессы восстановления мышц после физической нагрузки и питает их энергией, что позволяет повышать физическую выносливость, активизирует энергетические процессы в мышцах, увеличивать продолжительность, частоту и интенсивность тренировок людей, занимающихся бадминтоном.
Питание спортсмена должно быть 3-4 разовое. Прием пищи должен быть длительным, чтобы пища хорошо усваивалась. Принимать пищу можно за 1,5-2,5 часа до тренировки, и не менее, через 30 минут после тренировки.
Расход энергии спортсменом:
·Основной обмен - работа внутренних органов, 1Ккал на 1кг веса за час.
·Переваривание пищи - 10-15% основного обмена.
·Физическая, умственная деятельность, 2-5 тыс. Ккал в сутки в зависимости от рода деятельности и от вида спорта.
Не рекомендуется принимать пищу и сразу после тренировки. Следует выждать примерно 30 минут, пока организм спортсмена не будет готов включиться в процесс пищеварения.
Сразу после тренировки вы можете предложить спортсмену какой-нибудь из фруктовых соков, можно послаще; легкоусвояемый фруктовый сахар быстро восстановит растраченную энергию в организме.
Допинг натуральный: орехи, семечки, курага, чернослив, изюм, подсолнечное масло.
Допинги-вещества, введённые в организм для искусственного поднятия работоспособности:
·психотропные стимуляторы (амфетамин, кокаин) - нарушают обмен веществ
·симпотолимические амины (эфедрин, андреамин) - нарушают работу половых желез
·разнообразные стимуляторы нервной системы (лептозол) - нарушают психическое равновесие
·наркотические обезболивающие средства - появляются травмы связок
·анаболитические стероиды - резко увеличиваются спортивные достижения.
В последние годы стали популярными изыскания специальных спортивных диет, различных заменителей питания, а также многообразных пищевых диетических добавок для спорта. В их производстве соревнуются различные фирмы, пытаясь создать как можно более совершенные продукты, удовлетворяющие всем требованиям спортивного питания. Основными требованиями являются:
·Полноценность (рацион спортсмена должен содержать все необходимые питательные вещества в количествах, достаточных для удовлетворения потребностей организма при больших физических нагрузках).
·Сбалансировать (адекватные пропорции питательных компонентов).
·Хорошая усвояемость.
·Высокие вкусовые качества.
·Экологическая безопасность, отсутствие допингов и стимуляторов.
Заключение
В настоящее время существует множество причин, для того, чтобы каждому человеку задуматься о своём организме и здоровом образе жизни. Множество проблем, связанных со стрессами, с болезнями, с окружающей нас экологией, требуют огромного количества сил, эмоций и энергии для поддержания своего жизненного тонуса. Занятия бадминтоном имеют множество положительных сторон в решении этих задач. И биохимия также помогает в комплексе с занятиями спортом найти оптимальные пути и решения для любого человека.
бадминтон биохимический физический нагрузка
Список литературы
Биохимия. Учебник для институтов физической культуры /Под ред. И. И. Волкова и В. В. Меньшикова - М. Фис - 1986. -363 с.
Спортивная биохимия: электронный учебник для вузов и колледжей физиче-ской культуры - С.С. Михайлов; Санкт-Петербургский гос. уни-т. физ. куль-туры им. П.Ф. Лесгафта. СПб.: [б.и.], 2006. - 230 с.
Яковлев Н. Н. Биохимия спорта. - М. Фис, 1974. - 344 с.
Биоэнергетика мышечной деятельности. Учебное пособие. Г. Е. Медведева - Челябинск, 2003.
Биохимия спорта. Учебное пособие для студентов специальности "Физкультура и спорт", ответственный редактор Гребенникова Г. К. Тип. ЮКГУ, г. Шымкент.
Биохимия обменных процессов. Учебное пособие для студентов институтов и факультетов физической культуры. Челябинск, 1999.