Курс лекций по спортивной адаптологии Виктор Николаевич Селуянов
 Скачать 481.94 Kb.
|
|
ГМВ), то получим следующие ведущие физиологические системы и механизмы — энергобеспечение обеспечивается в основном окислительными мышечными волокнами активных мышц, 29 — мощность упражнения в целом превышает мощность аэробного обеспечения, поэтому рекрутируются промежуточные и гликолитические мышечные волокна, которые после рекрутирования, через 30–60 с теряют сократительную способность, что заставляет рекрутировать все новые и новые гликолитические МВ. Они закисляются, молочная кислота выходит в кровь, это вызывает появление избыточного углекислого газа, что усиливает до предела работу сердечно-сосудистой и дыхательной системы. Внутренние, физиологические процессы разворачиваются более интенсивно в случае выполнения повторной тренировки. В этом случаев крови увеличивается концентрация гормонов, а в мышечных волокнах и крови концентрация лактата и ионов водорода, если отдых будет пассивный и коротким. Повторное выполнение упражнений с интервалом отдыха 2–4 мин приводит к предельно высокому накоплению лактата и ионов водорода в крови, как правило, число повторений не бывает больше 4. Долговременные адаптационные перестройки Выполнение упражнений субмаксимальной алактатной мощности до предела относятся к одним из самых психологически напряженных, поэтому не могут использоваться часто, существует мнение о влиянии этих тренировок на форсирование приобретения спортивной формы и быстрому наступлению перетренировки. Силовые упражнения, которые выполняются с интенсивностью 50–65 % от максимума или си более подъемами груза водном подходе являются самыми опасными, ведут к очень сильному локальному закислению, а затем и повреждению мышц. Масса митохондрий от таких упражнений резко снижается во всех МВ [Хореллер, 1987]. Таким образом, упражнения субмаксимальной анаэробной мощности и предельной продолжительности нельзя применять в тренировочном процессе. Рекомендуемые упражнения Силовые упражнения можно выполнять не до отказа, например можно поднять груз 20 –40 раза спортсмен его поднимает только 10–15 раз. В этом случае не возникает локального утомления, нет сильного закисления мышц, поэтому при многократном повторении с достаточным интервалом отдыха для устранения образующейся молочной кислоты. Возникает ситуация стимулирующая развитие митохондриальной сети в ПМВ и некоторой части ГМВ. Следовательно, околомаксимальное анаэробное упражнение дает вместе с паузами отдыха аэробное развитие мышц. Высокая концентрация Кр и умеренная концентрация ионов водорода могут существенно изменить массу миофибрилл в промежуточных и некоторых гликолитических мышечных волокнах. В окислительных мышечных волокнах существенных изменений не происходит, поскольку в них не накопливаются ионы водорода, поэтому не происходит стимуляции генома, затруднено проникновение анаболических гормонов в клетку и ядро. Масса митохондрий при выполнении 30 упражнений предельной продолжительности расти не может, поскольку в промежуточных и гликолитических МВ накапливается значительное количество ионов водорода, которые стимулируют катаболизм в такой степени, что он превышает мощность процессов анаболизма. Сокращение продолжительности выполнения упражнения субмаксимальной анаэробной мощности устраняет негативный эффект упражнений этой мощности. Таким образом, упражнения субмаксимальной анаэробной мощности, выполняемые до отказа, приводят к чрезмерно большому закислению мышц, полэтому снижается масса миофибрилл и митохондрий в промежуточных и гликолитических мышечных волокнах, а при выполнении этих упражнений до легкого утомления (закисления) мышц, в интервалах отдыха активизируется окислительное фосфорилирование в митохондриях промежуточных и части гликолитических мышечных волокнах, что в итоге прведет к росту массы митохондрий в них. Аэробные упражнения Мощность нагрузки в этих упражнениях такова, что энергообеспечение рабочих мышц может происходить (главным образом или исключительно) за счет окислительных аэробных) процессов, связанных с непрерывным потреблением организмом и расходованием работающими мышцами кислорода. Поэтому мощность в этих упражнениях можно оценивать по уровню (скорости) дистанционного потребления О 2 Если дистанционное потребление О 2 соотнести с предельной аэробной мощностью у данного человека тес его индивидуальным МПК), то можно получить представление об относительной аэробной физиологической мощности выполняемого им упражнения. Поэтому показателю среди аэробных циклических упражнений выделяются пять групп (Аулик ИВ, Коц ЯМ. Упражнения максимальной аэробной мощности (95–100 % МПК). 2. Упражнения околомаксимальной аэробной мощности (85–90 % МПК). 3. Упражнения субмаксимальной аэробной мощности (70–80 % МПК). 4. Упражнения средней аэробной мощности (55–65 % МПК). 5. Упражнения малой аэробной мощности (50 % от МПК и менее. Представленная здесь классификация не соответствует современным представлениям спортивной физиологии. Верхняя граница — МПК не соответствует данным максимальной аэробной мощности, поскольку зависит от процедуры тестирования и индивидуальных особенностей спортсмена. В борьбе важно оценить аэробные возможности мышц пояса верхних конечностей, а в дополнение к этим данным следует оценить аэробные возможности мышц нижних конечностей и производительность сердечно-сосудистой системы. Аэробные возможности мышц принято оценивать в ступенчатом тесте по мощности или потреблению кислорода на уровне анаэробного порога. 31 Мощность МПК выше у спортсменов с большей долей в мышцах гликолитических мышечных волокон, которые могут постепенно рекрутироваться для обеспечения заданной мощности. В этом случае, по мере подключения гликолитических мышечных волокон, увеличения закисления мышц и крови, испытуемый начинает подключать к работе дополнительные мышечные группы, с еще не работавшими окислительными мышечными волокнами, поэтому растет потребление кислорода. Ценность такого увеличения потребления кислорода минимальна, поскольку существенной прибавки механической мощности эти мышцы не дают. Если окислительных МВ много, а ГМВ почти нетто мощность МПК и АнП будут почти равны. Ведущими физиологическими системами и механизмами, определяющими успешность выполнения аэробных циклических упражнений, служат функциональные возможности кислородтранспортной системы и аэробные возможности рабочих мышц (Аулик ИВ, Коц ЯМ. По мере снижения мощности этих упражнений (увеличение предельной продолжительности) уменьшается доля анаэробного (гликолитического) компонента энергопродукции. Соответственно снижаются концентрация лактата в крови и прирост концентрации глюкозы в крови (степень гипергликемии. При упражнениях длительностью в несколько десятков минут гипергликемии вообще не наблюдается. Более того, в конце таких упражнений может отмечаться снижение концентрации глюкозы в крови (гипогликемия. (Коц ЯМ. Чем больше мощность аэробных упражнений, тем выше концентрация катехоламинов в крови и гормона роста. Наоборот, по мере снижения мощности нагрузки содержание в крови таких гормонов, как глюкагон и кортизол, увеличивается, а содержание инсулина уменьшается (Коц ЯМС увеличением продолжительности аэробных упражнений повышается температура тела, что предъявляет повышенные требования к системе терморегуляции (Коц ЯМ. Упражнения максимальной аэробной мощности Это упражнения, в которых преобладает аэробный компонент энергопродукции — он составляет до 70–90 %. Однако энергетический вклад анаэробных (преимущественно гликолитических) процессов еще очень значителен. Основным энергетическим субстратом при выполнении этих упражнений служит мышечный гликоген, который расщепляется как аэробным, таки анаэробным путем (в последнем случае с образованием большого количества молочной кислоты. Предельная продолжительность таких упражнений — 3–10 мин. Через 1,5–2 мин. после начала упражнений достигаются максимальные для данного человека ЧСС, систолический объем крови и сердечный выброс, рабочая ЛВ, скорость потребления О (МПК). По мере продолжения упражнения ЛВ, концентрация в крови лактата и катехоламинов продолжает нарастать. Показатели работы сердца и скорость потребления О 2 либо удерживаются на максимальном уровне при состоянии высокой тренированности, либо начинают несколько снижаться (Аулик ИВ, Коц ЯМ После окончания упражнения концентрация лактата в крови достигает 15–25 ммоль/л в обратной зависимости от предельной продолжительности упражнения (спортивного результата) (Аулик ИВ, Коц ЯМ. Ведущие физиологический системы и механизмы — общие для всех аэробных упражнений, кроме того, существенную роль играет мощность лактацидной (гликолитической) энергетической системы рабочих мышц. Упражнения предельной продолжительности максимальной аэробной мощности могут применять в тренировки только спортсмены с мощностью АнП на уровне более 70 % от МПК. У этих спортсменов не наблюдается сильного закисления МВ и крови, поэтому в промежуточных и части гликолитических МВ создаются условия для активизации синеза митохондрий. Если у спортсмена мощность АнП менее 70 % от МПК, то использовать упражнения максимальной аэробной мощности можно только в виде повторного метода тренировки, который при правильной организации не приводит к вредному закислению мышц и крови спортсмена. Долговременный адаптационный эффект Упражнения максимальной аэробной мощности требуют рекрутирования всех окислительных, промежуточных и некоторой части гликолитических МВ, если выполнять упражнения непредельной продолжительности, применить повторный метод тренировки, то тренировочный эффект будет отмечаться только в промежуточных и некоторой части гликолитических МВ, в виде очень малой гиперплазии миофибрилл и существенном увеличении массы митохондрий в активных промежуточных и гликолитических МВ. Упражнения околомаксимальной аэробной мощности Упражнения околомаксимальной аэробной мощности на 90–100 % обеспечивается окислительными (аэробными) реакциями в рабочих мышцах. В качестве субстратов окисления используются в большей мере углеводы, чем жиры (дыхательный коэффициент около 1,0). Главную роль играют гликоген рабочих мышц ив меньшей степени — глюкоза крови (на второй половине дистанции. Рекордная продолжительность упражнений домин. В процессе выполнения упражнений ЧСС находится на уровне 90–95 %, ЛВ — 85–90 % от индивидуальных максимальных значений. Концентрация лактата в крови после предельного упражнения у высококвалифицированных спортсменов — около 10 ммоль/л. В процессе выполнения упражнения происходит существенное повышение температуры тела — до 39 (Аулик ИВ, Коц ЯМ. Упражнение выполняется на уровне анаэробного порога или немного выше его. Поэтому работают окислительные мышечные волокна и промежуточные. Упражнение приводит к увеличению массы митохондрий только в промежуточных МВ. Упражнения субмаксимальной аэробной мощности 33 Упражнения субмаксимальной аэробной мощности выполняется на уровне аэробного порога. Поэтому работают только окислительные мышечные волокна. Окислительному расщеплению подвергаются жиры в ОМВ, углеводы в активных промежуточных МВ (дыхательный коэффициент примерно 0,85–0,90). Основными энергетическими субстратами служат гликоген мышц, жир рабочих мышц и крови, и (по мере продолжения работы) глюкоза крови. Рекордная продолжительность упражнений — домин. На протяжении упражнения ЧСС находится на уровне 80– 90 %, а ЛВ — 70–80 % от максимальных значений для данного спортсмена. Концентрация лактата в крови обычно не превышает 3 ммоль/л. Она заметно увеличивается только вначале бега или в результате длительных подъемов. На протяжении выполнения этих упражнений температура тела может достигать 39– 40. Ведущие физиологические системы и механизмы — общие для всех аэробных упражнений. Продолжительность зависит в наибольшей мере от запасов гликогена в рабочих мышцах и печени, от запаса жира в окислительных мышечных волокон активных мышц (Аулик ИВ, Коц ЯМ. Существенного изменений в мышечных волокнах от таких тренировок не происходит. Эти тренировки могут использоваться для дилятации левого желудочка сердца, поскольку ЧСС составляет 100–150 уд/мин, тес максимальным ударным объемом сердца. Упражнения средней аэробной мощности Упражнения средней аэробной мощности обеспечивается аэробными процессами. Основным энергетическим субстрактом служат жиры рабочих мышц и крови, углеводы играют относительно меньшую роль (дыхательный коэффициент около 0,8). Предельная продолжительность упражнения — до нескольких часов Кардиореспираторные показатели не превышают 60–75 % от максимальных для данного спортсмена. Во многом характеристики этих упражнений и упражнений предыдущей группы близки (Аулик ИВ, Коц ЯМ. Упражнения малой аэробной мощности Упражнения малой аэробной мощности обеспечивается за счет окислительных процессов, в которых расходуются главным образом жиры ив меньшей степени углеводы (дыхательный коэффициент менее 0,8). Упражнения такой относительной физиологической мощности могут выполняться в течение многих часов. Это соответствует бытовой деятельности человека (ходьба) или упражнения в системе занятий массовой или лечебной физической культурой. Таким образом, упражнения средней и малой аэробной мощности не имеют существенной значимости для роста уровня физической подготовленности, однако они могут использоваться в паузах отдыха для увеличения потребления кислорода, для более быстрого устранения закисления крови и мышц. 34 Биологически целесообразная классификация нагрузок Классификация явлений может выполняться по внешним (несущественным) признаками по смыслу (существенным. В настоящее время имеется множество классификаций физических упражнений по внешним признакам циклические и ациклические алактатные, гликолитические, смешанные, аэробные максимальные, субмаксимальные, большой и умеренной мощности и др. В ТФП при выполнении классификации упражнений сточки зрения их нагрузки на органы в качестве классификационного признака следует выбрать объем и-РНК, обуславливающий процесс гиперплазии определенных органелл в клетках органов, которые наиболее активно функционируют вовремя упражнения и периода восстановления. Для решения этой задачи необходимо иметь концептуальную и математическую модель организма человека. Концептуальная модель необходима для умозрительного (мысленного) имитационного моделирования (УИМ) хода адаптационных процессов, для качественной оценки результатов воздействия физического упражнения на системы, органы, на клеточные структуры, а также количественной экспертной оценки степени такого воздействия. (Учеба в ИФК — это есть подготовка квалифицированных экспертов. Математическая модель должна использоваться как критерий истинности умозаключений. Таким образом, ТФП должна включать методику оценки степени влияния физических упражнений на системы и органы, то есть классификацию степени воздействия основных видов физических упражнений на системы и органы спортсмена, а также доказательство адекватности мышления, благодаря применению математического имитационного моделирования и результатов прямых измерений, взятых из исследований смежных, биологических наук. Методика оценки влияния физического упражнения на ход адаптационных процессов включает 1) Мысленную модель организма человека, объединяющую знания по анатомии, биохимии, гистологии, физиологии и биомеханике, конкретную информацию о данном спортсмене. 2) Полное описание упражнения интенсивность, продолжительность, интервал отдыха между подходами, количество серий упражнений. 3) Мысленную имитацию упражнений, то есть описание хода биохимических и физиологических процессов. 4) Экспертная оценка количества образованной и-РНК в различных клетках с учетом специфики их влияния на синтез определенных органелл. Приведем пример анализа физического упражнения. Предположим выполняется упражнение с максимальной алактатной мощностью (МАМ, интенсивность — 100 %, до снижения мощности на 10 %; интервал активного (5 % МАМ) отдыха — 30 секунд этот цикл повторяется три раза. 35 Максимальная интенсивность требует рекрутирования в основных мышечных группах рекрутирования всех ДЕ. Во всех МВ начинается расход АТФ на мышечное сокращение. Входе сокращения и расслабления запасы АТФ пополняются пополняются за счет КрФ, поэтому длительность упражнения до отказа зависит от соотношения в цикле движения периодов сокращения и расслабления. Известно, что длительность изометрического напряжения мышцы не превышает 6 с, педалирование на велоэргометре с сопротивлением 130 Н составляет 7,6 с, с сопротивлением 55 Нс, без сопротивления — 25 с. Запасы КрФ определяют продолжительность выполнения упражнения и при снижении запасов до 50 % мощность резко снижается. В МВ образуется свободный креатин и неорганический фосфат (Ф. Это стимулирует анаэробный гликолиз в БМВ и аэробный гликолиз в ММВ, поэтому походу упражнения ив интервалах отдыха запасы КрФ пополняются, однако не полностью, поскольку мощность этих процессов в 2–3 раза меньше максимальной мощности энергообеспечения мышечного сокращения. Повторное упражнение выполняется с меньшей мощностью, отказ происходит при большем исчерпании запасов КрФ. В БМВ образуется лактат и Н добавляются к уже накопленному, выходят в кровь, ионы Н взаимодействуют с буферными системами крови, что вызывает образование неметаболического СО, который действует на хеморецепторы сосудов (приводит к их расширению, каротидных тел и дыхательного центра (приводит к усилению дыхания и активизации работы сердца. Затри цикла (упражнение — интервал отдыха) свободный креатин и повышенная концентрация ионов Н будут сохраняться в клетках БМВ 100–120 с. В это время Кр и Н проникают в ядра. Кр активизирует деятельность ядерных митохондрий, ускоряет транскрипцию, Н вызывает либерализацию мембран, разрывает электростатические связи в белковых молекулах, в том числе ив ДНК, все это облегчает доступ к наследственной информации гормонов. Следовательно, входе такой серии ив течении 60 с после нее идет активный синтез РНК. В дальнейшем это обеспечивает синтез миофибрилл, саркоплазматического ретикулума. Продолжительность жизни и- РНК ограничивается минутами, поэтому для поддержания образования и-РНК необходимо выполнять несколько серий упражнений. В ОМВ уже после первого упражнения интенсифицируются аэробные процессы, поэтому в них имеется свободный Кр, однако концентрация ионов Н минимальна, поскольку аэробные процессы сопряжены с поглощением ионов Н. Поэтому в ММВ не могут активизироваться процессы транскрипции. За время упражнения в БМВ ив крови накопится достаточно большое количество ионов Ни лактата, однако этот процесс будет продолжаться и после серии, поскольку ресинтез КрФ в БМВ будет идти за счет анаэробного гликолиза. Для определения степени воздействия, описанной тренировки на образование и-РНК, следует учитывать, что любое физическое упражнение в той или иной степени вовлекает в работу все системы и органы, однако известно, что наиболее интенсивно функционируют скелетные мышцы, сердечно-сосудистая, дыхательная, эндокринная |