Курс лекций по спортивной адаптологии Виктор Николаевич Селуянов
 Скачать 481.94 Kb.
|
|
36 системы. В каждой клетке органов этих систем можно выделить три основные (сточки зрения активности в выполнении физического упражнения) системы органелл 1) Миофибриллы с саркоплазматическим ретикулумом. 2) Митохондриальные системы, миоглобин и коррелирующая с массой этих органелл капилляризация мышечного волокна. 3) Энергетические ресурсы клетки, и прежде всего гликоген. С учетом этих замечаний предлагается классификационная таблица. Она содержит графы орган, клетка, органелла, упражнение. В графе орган перечислены все основные органы, обеспечивающие физическую активность. В списке отсутствует ЦНС, так как предполагается, что упражнения выполняются с использованием автоматизированного двигательного навыка, а также предлагается рассматривать проблемы адаптации структур ЦНС в теории технической подготовки. В графе клетка указаны названия клеток соответствующих органов систем. Заметим, что при активации мышцы сердца в сократительном акте участвуют все его клетки- миокардиоциты, иная ситуация возникает при активации диафрагмы или скелетных мышц. Для этих органов предлагается более детальная классификация по видам мышечных клеток (быстрые, медленные и промежуточные, с учетом известного правила рекрутирования мышечных волокон. Сложности возникают при классификации нагрузок, влияющих на эндокринную и иммунную системы. Эти системы имеют множество органов со своими специфическими реакциями на физические упражнения. Чтобы классификация была удобной для практического использования, решили объединить две системы. При этом руководствовались следующим физические упражнения способствующие гипертрофии и митозу клеток органов (желез) эндокринной системы, должны активизировать размножение стволовых клеток в костном мозге, а также в других органах иммунной системы. Такая связь необходима, поскольку повышение функциональных возможностей эндокринной системы создает благоприятный фон для хода анаболических процессов во всех тканях, в том числе ив органах иммунной системы. Для достижения определенности в мышлении в качестве объекта умозрительного моделирования (или математического) были взяты надпочечники — железы, в клетках которых в эндоплазматической сети вырабатывается около 50 гормонов, среди которых кортикостероиды (ответственны за адаптацию к воздействиям окружающей среды, андрогены и эстрогены (обладают анаболическим эффектом. Гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковая система ответственна за развитие общего адаптационного синдрома. Проведем классификацию физических нагрузок на клетки органов при выполнении физического упражнения (И = 100 %; Пс ИО = 30 с раза. Заполним классификационную таблицу. Сердце в таком упражнении функционирует с максимальной ЧСС только после второго подхода. Удерживается такое состояние в интервале отдыха, при выполнении третьего упражнения и еще до й с отдыха после серии. Следовательно, с максимальной ЧСС сердце функционирует 110 с. При максимальной ЧСС наблюдается дефект диастолы, то есть кровь 37 поступающая в миокард вовремя диастолы из-за малого времени ее не успевает принести столько кислорода, чтобы обеспечить полностью кислородный запрос миокарда. Гипоксия ведет к развитию анаэробного гликолиза, появлению в миокардиоцитах как свободного Кр таки увеличению концентрации ионов Н, следовательно, должна интенсивнее пойти транскрипция с образованием РНК. Это дает основание к записи впервой строке таблицы — продолжительность (П) образования и-РНК 110 с для последующего синтеза миофибрилл и саркоплазматического ретикулума в миокардиоцитах. Эффективность упражнения — это степень влияния внутренних процессов на образование и-РНК и разрушение ионами Н органелл клетки. Эффективность может изменяться в диапазоне от 1 (максимально эффективное упражнение для данной органеллы) до — 1 (максимально деструктивное воздействие ионов водорода на органеллы клетки. В нашем случае можно принять эффективность равную 1 только 110 с упражнения. Результат (Р) выполнения такой тренировки будет равен Р = П×Э = 110×1 = 110 с. Митохондрии в сердце интенсивно дышат входе всего упражнения — 180 с. Однако эффективность упражнения, то есть гиперплазия митохондрий в миокардиоцитах прямо связана со степенью гиперплазии миофибрилл. Поэтому предлагается вписать в таблицу только то время, которое было полезно для гиперплазии миофибрилл. Учитывая такую тесную завязку между структурными перестройками, можно упростить таблицу ив строке напротив сердца оставить только одну строчку (в графе органелла) — МФ + СПР + МХ + МГ + Кто есть тренировка для увеличения степени гиперплазии мофибрилл в миокардиоцитах неизбежно в дальнейшем вызовет (согласно теории симморфоза) гиперплазию других структур саркоплазматического ретикулума, митохондрий, миоглобина, капилляров и др. Гликоген в миокардиоцитах тратится, но при появлении лактата в крови экзогенный источник энергии имеет преимущественное значение. Следовательно запишем, что сердце интенсивно функционировало 180 с, эффективность затрат гликогена в сердце равна 0, как и результат воздействия. Учитывая то, что аналогичная ситуация будет в большинстве случаев тренировочных упражнений упростим таблицу В новой таблице исключим строку Гликоген в графе Органелла. Диафрагма, как и сердце, функционирует с максимальной интенсивностью 110 с, гипоксического состояния в МВ (регулярно рекрутируемых МВ) не возникает. Поэтому запишем в строке МФ + СПР продолжительность — 180 с, эффективность — 0 (так как не имеется в саркоплазме повышенной концентрации ионов Н, результат — 0; в строке МХ+МГ+К: продолжительность — 180 с, эффективность — 0 (так как видимо имеется полное соответствие между количеством миофибрилл и массой митохондрий, результат — 0; в строке гликоген продолжительность 180 с, эффективность — 0 (так как используется глюкоза и лактат крови, результат — 0. 38 Несколько иначе идут процессы в МВ диафрагмы, которые рекрутируются только при около- или максимальной легочной вентиляции. В связи стем, что эти МВ редко активируются, мощность окислительного фосфорилирования пирувата меньше скорости его продукции входе гликолиза. Поэтому в МВ создаются условия (Кр и Н) необходимые для гиперплазии миофибрилл и митохондрий, накопления гликогена, тогда можно записать для МФ, МХ, и гликогена Пс, ЭР с. Эндокринная система (надпочечники) при максимальной физической активности выбрасывает в кровь предельное количество гормонов, поэтому в таблицу записываем чистое время трех упражнений Пс с, а эффективность определяем из простой формулы Э = И×И = 1×1 = 1 (в другом случае, например при интенсивности упражнения на уровне МПК или 0,4 эффективность составит Э = 0,4×0,4 = 0,16). Квадратическая зависимость хорошо описывает связь между мощностью упражнения и концентрацией гормонов в крови (например, адреналина или норадреналина. В мышцах, выполняющих механическую работу с максимальной физиологической активностью, с ритмическим сокращением и расслаблением мышц имеется хорошее кровоснабжение (сердцу помогает мышечный насос, поэтому в ОМВ после снижения концентрации КрФ интенсифицируется окислительное фосфорилирование, благодаря которому метаболизируются (вводу) как собственные ионы Н, таки поступающие из крови. В ПМВ возможно некоторое накопление ионов водорода, а в ГМВ входе упражнения и, особенно, в интервалах отдыха. Напомним, что и-РНК должна активно образовываться лишь при сочетании высоких концентраций в МВ свободных Кр и Н, поэтому в таблицу можно записать МФ + СПР ММВ Пс, ЭР МФ + СПР ПМВ Пс, ЭР с МФ БМВ Пс, ЭР с. В ММВ митохондрии могут образовываться только около новых миофибрилл, поэтому записываем МХ + МГ + К ММВ Пс, ЭР. В ПМВ можно записать Пс, ЭР с. В ГМВ резко возрастает концентрация Н, что, как известно, приводит к набуханию митохондрий, исчезновению крист, потере функциональных возможностей, поэтому следует записать так Пс, Этак как степень закисления еще непредельная, Р = −90 с. Из этой записи видно, что упражнение должно отрицательно сказаться на аэробных возможностях БМВ. Гликоген — субстрат метаболизма во всех МВ, поэтому он тратится, ив ходе восстановления можно ожидать сверхвосстановления. Таким образом, заполненная таблица показывает, какие системы и органы задействованы в работе и какова степень воздействия, обеспечивающая образование и-РНК, наличие которой обеспечит входе восстановления развитие долгосрочных адаптационных процессов (сверхвосстановления), гиперплазию органелл в клетках. 39 Для приобретения навыков умозрительного имитационного моделирования физиологического мышления) необходимо регулярно упражняться. В качестве критерия могут выступать некоторые экспериментальные данные из спортивной физиологии или биохимии, но такое сравнение требует значительного количества информационного материала, поэтому большими перспективами и возможностями обладает математическое имитационное моделирование, входе которого удается проследить за большинством биохимических и физиологических процессов как в отдельных МВ, таки в мышце в целом. 40 Заключение Современные представления о биоэнергетике мышечной деятельности свидетельствуют о том, что основным механизмом закисления мышечных волокон является недовосстановление запасов молекул АТФ в мышечных волокнах. В окислительных мышечных волокнах избыток ионов водорода поглощается митохондриями. В гликолитических мышечных волокнах митохондрий мало, нет механизмов для элиминации ионов водорода, поэтому происходит накопление ионов водорода и лактата, работоспособность их падает по мере закисления. Для роста локальной мышечной выносливости следует увеличить в гликолитических мышечных волокнах массу митохондрий, те. преобразовать сначала в промежуточные мышечные волокна, а затем ив окислительные. Мощность и продолжительность физического упражнения вызывают срочные адаптационные процессы в организме спортсменов. Анализ упражнений различной метаболической мощности показал, что наиболее эффективными для роста массы миофибрилл являются упражнения максимальной, околомаксимальной и субмаксимальной анаэробной мощности. Эффект влияния этих упражнений связан с появлением в гликолитических мышечных волокнах свободного креатина, ионов водорода и увеличением концентрации анаболических гормонов в крови и мышечных волокнах. Однако, выполнение упражнений околомаксимальной и субмаксимальной анаэробной мощности предельной продолжительности вызывает столь сильное закисление мышечных волокон, что это приводит к разрушению миофибрилл и митохондрий, потере спортивной формы. Классификация физических упражнений по интенсивности метаболических процессов недостаточна для относительно полного представления о типах упражнений, которые могут использоваться в различных видах спорта. классификация охватывает значительно больший объем пространства возможных физических упражнений, если производить классификацию по внешним признакам (интенсивность сокращения мышц, интенсивность упражнения, продолжительность упражнения, интервал отдыха, количество повторений и количество тренировок в микроцикле), по внутренним срочным адаптационным процессам (мышцы участвующие в упражнении, рекрутированные мышечные волокна, активность биохимических процессов в окислительных, промежуточных и гликолитических мышечных волокнах, реакция сердечно-сосудистой и дыхательной систем, эндокринной системы, по результатам долговременных адаптационных процессов (гиперплазия миофибрилл, митохондрий в гликолитических, промежуточных и окислительных мышечных волокон. Пространство всех возможных средств физической подготовки, например, в борьбе можно разделить натри пространства I. Эффективные упражнения физической подготовки борцов. 1.1 Динамические, максимальной анаэробной мощности, предельной продолжительности (до отказа, способствуют росту миофибрилл в промежуточных и гликолитических МВ. 41 1.2 Статодинамические, максимальной анаэробной мощности, предельной продолжительности (до боли, способствуют росту миофибрилл в окислительных и промежуточных мышечных волокнах. 1.3 Динамические и статодинамические упражнения максимальной алактатной мощности, непредельной продолжительности (менее ½ от предела, выполняются до легкого локального утомления мышц, повторяются после устранения избыточного закисления мышц, способствуют некоторому увеличению массы миофибрилл и росту массы митохондрий в гликолитических и промежуточных мышечных волокнах. 1.4 Динамические упражнения околомаксимальной анаэробной мощности, непредельной продолжительности (менее ½ от предела, выполняются до легкого локального утомления мышц, повторяются после устранения избыточного закисления мышц, способствуют некоторому увеличению массы миофибрилл и росту массы митохондрий в гликолитических и промежуточных мышечных волокнах. 1.5 Динамические упражнения субмаксимальной анаэробной мощности, непредельной продолжительности (менее ½ от предела, выполняются до легкого локального утомления мышц, повторяются после устранения избыточного закисления мышц, способствуют некоторому увеличению массы миофибрилл и росту массы митохондрий в гликолитических и промежуточных мышечных волокнах. II. Вредные для физической подготовленности борцов. Все виды упражнений околомаксимальной, субмаксимальной анаэробной мощности и максимальной аэробной мощности предельной продолжительности, вызывающие закисление мышц и крови (рН мене 7,1; лактата более 15 мМ/л) III. Малоэффективные для физической подготовленности борцов. Все остальные средства и методы, в частности, субмаксимальной, большой, средней и малой аэробной мощности. |