СодержаниеЕ. Б. Мякинченко, В. Н. Селуянов
 Скачать 5.36 Mb.
|
|
теории: а) выявления спортсменов, у которых лимитирующим фактором спортивных результатов является нервно-мышечный аппарата нецентральные механизмы, те. тех, кому вообще имеет смысл применять наши рекомендации; б) повышения силы окислительных мышечных волокон основных для данной локомоции мышечных групп, как основы работоспособности мышц в ЦВС; в) повышения окислительного потенциала гликолитичес- ких (быстрых) мышечных волокон, как важнейшей стороны подготовленности, о которой повсеместно имеется очень смутное представление; г) так называемой «гликолитической тренировки и ее отрицательных последствий и альтернатив; д) предлагаемых вариантов построения одного тренировочного занятия, микро-, мезо- и макроциклов. Подчеркнем также, что основная практическая значимость» работы и ее главная цель — предложить новые или напомнить хорошо забытые старые, ноне утратившие своей актуальности средства и методы построения тренировочного процесса в циклических видах спорта. При этом очевидно, что определение того, в какой степени и насколько полно предлагаемые идеи и конкретные рекомендации могут быть реализованы в каждом конкретном случае — это задача тренера и только его А задача ученых разрабатывать модели, доказывать их адекватность и выявлять такие средства и методы, которые никто и никогда на практике не использовал. 26 Поэтому такой довод против как это все неверно, потому что так никто не тренируется мы отвергаем сразу и решительно. Во-первых, если так уже тренируются, тонет новизны, нет науки, а мы стараемся стоять на этих позициях и данная книга не учебника монография, следовательно, в ней должен представляться новый материал. Во-вторых — тренируются (и очень многие) наши последователи. В-третьих, такие хорошо теоретически и практически подкованные критики почему-то постоянно забывают, что весь основной массив научных данных, собранных на квалифицированных спортсменах, и на основании которых построены современные представления о подготовке в ЦВС и обучено нынешнее поколение тренеров, получены в хи х годах. А будет лили кто-нибудь спорить, что это период, когда повсеместно, бесконтрольно, в немыслимых дозах, бессистемно и, чаще всего, необоснованно использовались анаболические стерои- ды.Этот факт из скромности выводился из поля зрения при интерпретации результатов исследований и никогда не оговаривались даже в тех случаях, когда в разделе практические рекомендации диссертаций, монографий и учебников приводились детальные тренировочные планы. Таким образом, мы можем достаточно уверенно утверждать, что достичь сколько-нибудь заметных спортивных результатов, используя традиционные подходы, можно только при применении анаболических стероидов. И напротив, описанные в данной работе рекомендации предполагают подготовку без применения препаратов, искусственно индуцирующих синтез сократительных белков При этом авторы прекрасно сознают, что разрешенное фармакологическое обеспечение тренировочного процесса — необходимая и совершенно неотъемлемом часть современного спорта. Соответствующие схемы фармакологической поддержки разрабатываются, в частности, в ПНИЛ РГАФК м могут успешно накладываться на предлагаемые тренировочные программы, но при этом есть особенности, описание которых выходит за рамки настоящей работы. Если же пытаться одновременно применять стероиды по традиционной схеме и наши рекомендации, то результат заведомо будет отрицательным Существует еще один момент, который следует разъяснить особо. Одним из ключевых моментов разработанной теории является утверждение, что базовое место в подготовленности спортсменов в ЦВС — занимает сила мышц и соответственно, все разновидности силовой подготовки, а не аэробные способности и, следовательно, аэробная подготовка. Вместе стем мы утверждаем, что аэробная подготовленность, не являясь базовой, является в тоже время основной и реализационной, те. той, от которой непосредственно зависит спортивный результат Непонимание этой ключевой идеи вызывает критические замечания, согласно которым нам приписывается абсолютизация силовой и недооценка аэробной сторон подготовленности и подготовки в ЦВС. Уважаемые критики и наши последователи №едительно просим Вас внимательно разобраться в этом ключевом положении Еще раз повторяем, подобная, приписываемая нам, абсолютизация роли силовой подготовки — это заблуждение. Доля силовой подготовки в тренировочном процессе может занимать от 50 до 3% тренировочного времени в зависимости от множества факторов, и не один нормальный тренер небу- дет утверждать, что она ненужна вовсе. Наша задача — дать ключ к оптимизации этой важнейшей стороны подготовки в ЦВС, в частности, в аспекте ее сочетания с аэробной подго- товкой. Например, на практике часто путается силовая подготовка в интересах увеличения аэробного потенциала мышц и скоростная, или скоростно-силовая подготовка, направленная на увеличение силы мышц, укрепление опорно-двигательного аппарата, повышение скоростных возможностей или совершенствования техники локомоций и мн. др. Пожалуйста, сначала подумайте, зачем Вы применяете те или иные схемы силовой подготовки! Описанные в монографии подходы к организации физической подготовки применялись в течение многих лет во многих видах спорта - циклических, игровых (на уровне команд высшей лиги, единоборствах (на уровне олимпийской команды России) и т.п. Поэтому, отвечая на часто задаваемый вопрос: «Насколько универсальны ваши рекомендации, мы имеем все основания утверждать, что тренировочные программы, построенные па теории, приведенной в данной книге, оказываются чрезвычайно эффективными в большинстве видов спорта, а также же в оздоровительной физической культуре (фит- несе. Основной особенностью данной книги является то, что в отличии от большинства других исследований в области теории и методики спортивной тренировки, когда выводы делаются на основании изучения практического опыта выдающихся тренеров и спортсменов и по результатам проведения естественных педагогических экспериментов, авторы старались, по возможности, строго придерживаться логики т.н. теоретического уровня познания (см. выше, когда гипотезы относительно возможных путей совершенствования физической подготовки спортсменов выдвигаются на основе рассмотрения биологических механизмов функционирования организма человека другими словами, привлекается весь запас знаний биологических наук о человеке а уже затем проверяются результатами лабораторных и полевых сравнительных экспериментов или опытом тренировки спортсменов. При таком подходе гипотеза может считаться принятой только в том случае, если теоретические выкладки нашли свое подтверждение на практике. И наоборот, никакая, даже самая интересная, многообещающая и как будто бы оправдавшая себя на практике тренерская находка, результаты педагогического эксперимента или выявленные на основе изучения опыта спортивной подготовки общие закономерности тренировочного процесса, не могут рассматриваться иначе как околонаучные фантазии, пока им не найдено убедительное естественнонаучное объяснение, подтвержденное данными биологических или психологических фундаментальных исследований 29 Глава Основы биологии человека концептуальные модели систем и органов человека) В учебниках по биологии человека и физиологии и биохимии спорта излагаются основные сведения о строении тела человека и функциональных свойствах его систем и органов. В практической деятельности при решении конкретных задач на основе принципов природной специфичности, системности, аналогичности и оптимизации строятся упрощенные модели человека. Такие модели обладают необходимыми свойствами и достаточной сложностью для решения поставленных задач. Описание моделей, необходимых для решения задач физической подготовки в спорте и оздоровительной физической культуры, представлено в этой главе. Биология клетки Клетка — основная структурная единица всех живых организмов, элементарная живая целостная система, которая обладает рядом свойств воспроизведение, синтез (анаболизм, катаболизм, производство энергии, поглощение, выделение, специфические функции. Она представляет собой протоплазму (саркоплазму, окруженную мембраной. В протоплазме расположено ядро, в котором содержатся гены (наследственная информация) в виде молекул ДНК. В протоплазме имеются следующие структурные образования, их еще называют органеллами или органоидами: —рибосомы (полирибосомы) — с помощью РНК производится строительство белка, иными словами, разворачиваются анаболические процессы; —митохондрии — энергетические станции клетки, в них с помощью кислорода идет превращение жиров или глюкозы и 30 углек ислый газ(СО 2 ), воду и энергию, заключенную в молекулах АТФ; эндоплазматическая сеть или саркоплазматический ретикулум является органеллой, состоящей из мембран и ферментативных систем, прикрепленных к ней; комплекс Гольджи — система мембран, образующих совокупность мешочков и пузырьков, служит для синтеза и выделения веществ из клетки; лизосомы - органеллы в форме пузырьков, содержат ферменты, разрушающие белки до простейших составляющих — аминокислот, эти органеллы еще называют пищеварительным аппаратом клетки; глобулы гликогена — внутриклеточные запасы углеводов; капельки жира — внутриклеточные запасы жиров; специализированные органеллы — структурные компоненты клетки, присущие определенным видам клеток, например миофибриллы — мышечным волокнам. Нервно-мышечный аппарат Человек выполняет физические упражнения и тратит энергию с помощью нервно-мышечного аппарата. Нервно-мышечный аппарат — это совокупность двигательных единиц (ДЕ. Каждая ДЕ включает мотонейрон, аксон и совокупность мышечных волокон (МВ. Количество ДЕ остается неизменным у человека (Физиология человека, 1995). Количество МВ в мышце возможно и поддается изменению входе тренировки, однако, не более чем на 5% (Хоппелер, 1987). Поэтому этот фактор роста функциональных возможностей мыший не имеет практического значения. Внутри МВ происходит гиперплазия (рост количества элементов) многих органелл миофибрилл, митохондрий, саркоплазматического ретикулума (СПР, глобул гликогена, миоглобина, рибосом, ДНК и др. Изменяется также количество капилляров, обслуживающих МВ (Физиология мышечной деятельности, 1982). Миофибрилла является специализированной органеллой мышечного волокна (клетки. Она у всех животных имеет примерно равное поперечное сечение. Состоит из последовательно соединенных саркомеров, каждый из которых включает нити актина и миозина. Между нитями актина и миозина могут образовываться мостики и при затрате энергии, заключенной в АТФ, может происходить поворот мостиков, те. сокращение миофиб- риллы, сокращение мышечного волокна, сокращение мышцы. Мостики образуются в присутствии в саркоплазме ионов кальция и молекул АТФ. Увеличение количества миофибрилл в мышечном волокне приводит к увеличению его силы, скорости сокращения и размера. Вместе с ростом миофибрилл происходит разрастание и других обслуживающих миофибриллы органелл, например саркоплазматического ретикулума. Саркоплазматический ретикулум — это сеть внутренних мембран, которая образует пузырьки, канальцы, цистерны. В МВ СПР образует цистерны, в этих цистернах скапливаются ионы кальция (Са ++ ). Предполагается, что к мембранам СПР прикреплены ферменты гликолиза, поэтому при прекращении доступа кислорода происходит значительное разбухание каналов. Это явление связано с накоплением ионов водорода (Н, которые вызывают частичное разрушение денатурацию) белковых структур, присоединение воды к радикалам белковых молекул (Меерсон Ф.З., 1978, 1988). Для механизма мышечного сокращения принципиальное значение имеет скорость откачивания Са ++ из саркоплазмы, поскольку это обеспечивает процесс расслабления мышцы. В мембраны СПР встроены натрий-калиевые и кальциевые насосы, поэтому можно предположить, что увеличение поверхности мембран СПР по отношению к массе миофибрилл должно вести к росту скорости расслабления МВ. Следовательно, увеличение максимального темпа или скорости расслабления мышцы интервала времени от конца электрической активации мышцы до падения механического напряжения в ней до нуля) должно говорить об относительном приросте мембран СПР. Поддержание максимального темпа обеспечивается запасами в МВ АТФ, КрФ, массой миофибриллярных митохондрий, массой саркоплазматических митохондрий, массой гликолитических ферментов и буферной емкостью содержимого мышечного волокна и крови. Все эти факторы влияют на процесс энергообеспечения мышечного сокращения, однако, способность поддерживать максимальный темп должна зависеть преимущественно от митохондрий СПР. Увеличивая количество окислительных МВ или, другими словами, аэробных возможностей мышцы, продолжительность упражнения с максимальной мощностью растет. Обусловлено это тем, что поддержание концентрации КрФ входе гликолиза ведет к закислению МВ, торможению процессов расхода АТФ из-за конкурирования ионов Нс ионами Сана активных центрах головок миозина (Негmansen, 1981). Поэтому процесс поддержания концентрации КрФ при преобладании в мышце аэробных процессом идет по мере выполнения упражнения все более эффективнее. Важно также то, что митохондрии активно поглощают ионы водорода (Негmansen, 1981; Но, 1976; Норре1ег, 1986), поэтому при выполнении кратковременных предельных упражнений (10-30 сих роль больше сводится к буферированию закисления клетки. Митохондрии располагаются везде, где требуется в большом количестве энергия АТФ. В мышечных волокнах энергия требуется для сокращения миофибрилл, поэтому вокруг них образуются миофибриллярные митохондрии (Ленинджер, 1966). 2.3. Биохимия клетки (энергетика) Процессы мышечного сокращения, передачи нервного импульса, синтеза белка и другие идут с затратами энергии (рис. 1). В клетках энергия используется только в виде АТФ. ()с»обождение энергии, заключенной в АТФ, осуществляется благодаря ферменту АТФ-азе, который имеется во всех местах клетки, где требуется энергия. По мере освобождения энергии образуются молекулы АДФ, Ф, Н. Ресинтез АТФ осуществляется в основном за счет запаса КрФ. Когда КрФ отдаст свою энергию для ресинтеза АТФ, то образуется Кр и Ф. Эти молекулы распространяются по цитоплазме и активируют ферментативную активность, связанную с синтезом АТФ. Существуют два основных пути образования АТФ анаэробный и аэробный, Анаэробный путь, или анаэробный гликолиз, связан с ферментативными системами, расположенными на мембране саркоплазматического ретикулума ив саркоплазме. При появлении рядом с этими ферментами Кр и Ф запускается цепь химических реакций, входе которых гликоген или глюкоза распадаются до пирувата с образованием молекул АТФ. Молекулы АТФ тут же отдают свою энергию для ресинтеза КрФ, а АДФ и Ф вновь используются в гликолизе для образования новой молекулы АТФ. Пируват имеет две возможности для преобразования Рис. I. Простейшая модель энергообеспечения в окислительном мышечном волокне. При активации мышечного волокна тратятся запасы АТФ, появляются ионы водорода в клетке. КрФ ресинтезирует АТФ. Молекулы АТФ, образующиеся входе анаэробного и аэробного гликолиза, идут на ресинтез КрФ. Цитрат может ингибировать анаэробный гликолиза лактат ключевые ферменты липолиза. Поэтому через 30- 60 с работы МВ начинает метаболизироватъся только внутренний жир мышечного волокна. При поступлении лактата из крови ингибируется окисление жиров 1) подойти к митохондриям, превратиться в Ацетил-коэн- зим-А, подвергнуться окислительному фосфорилированию до образования углекислого газа, воды и молекул АТФ. Этот метаболический путь — гликоген-пируват-митохондрия- углекислый газ и вода — называют аэробным гликолизом) с помощью фермента ЛДГ-М (лактат-дегидрогеназы мышечного типа) пируват превращается в лактат. Этотметаболический путь — гликоген-пируват-лактат — называется анаэробным гликолизом и сопровождается образованием и накоплением ионов водорода. Аэробный путь, или окислительное фосфорилирование, связан с митохондриальной системой. При появлении рядом с митохондриями Кр и Ф с помощью митохондриальной КФК-а-зы выполняется ресинтез КрФ за счет АТФ, образовавшейся в митохондрии. АДФ и Ф поступают обратно в митохондрию для образования новой молекулы АТФ. Для синтеза АТФ имеется два метаболических пути) аэробный гликолиз 2) окисление липидов (жиров. Аэробные процессы связаны с поглощением ионов водорода, а в медленных мышечных волокнах (МВ сердца и диафрагмы) преобладает фермент ЛДГ-Н (лактатдегидрогеназа сердечного типа, который более интенсивно превращает лактат в пируват. Поэтому при функционировании медленных мышечных волокон (ММВ) идет быстрое устранение лактата и ионов водорода. Увеличение в МВ лактата и Н приводит к ингибированию окисления жиров, а интенсивное окисление жиров приводит к накоплению в клетке цитрата, а он угнетает ферменты гликолиза. Модель функционирования нервно- мышечного аппарата при выполнении циклического упражнения Простейшая модель нервно-мышечного аппарата представлена на рис. Биохимия и физиология мышечной активности при выполнении физической работы может быть описана следующим образом. Покажем с помощью имитационного моделирования как разворачиваются физиологические процессы в мышце при выполнении ступенчатого теста. Предположим, что мышца (например, четырехглавая мышца бедра) имеет ММВ 50%, амплитуда ступеньки — 5% максимальной алактатной мощности, величина которой 35 Рис. 2. Схема управления мышечным сокращением принята за 100%, длительность — 1 мин. На первой ступеньке в связи с малым внешним сопротивлением рекрутируются согласно правилу размера Ханнемана низкопороговые ДЕ МВ. Они имеют высокие окислительные возможности, субстратом в них являются жирные кислоты. Однако первые 10-20 с энергообеспечение идет за счет запасов АТФ и КрФ в активных МВ. Уже в пределах одной ступеньки (1 мин) имеет место рекрутирование новых мышечных волокон, благодаря этому удается поддерживать заданную мощность на ступеньке. Вызвано это снижением концентрации фосфогенов в активных МВ, те. силы (мощности) сокращения этих МВ, усилением активирующего влияния ЦНС, а это приводит к вовлечению новых ДЕ (МВ. Постепенное ступенчатое увеличение внешней нагрузки мощности) сопровождается пропорциональным изменением некоторых показателей растет ЧСС, потребление кислорода, легочная вентиляция, не изменяется концентрация молочной кислоты и ионов водорода. 36 При достижении внешней мощности некоторого значения наступает момент, когда в работу вовлекаются все ММВ и начинают рекрутироваться промежуточные мышечные волокна (ПМВ). Промежуточными мышечными волокнами можно назвать те, в которых массы митохондрий недостаточно для обеспечения баланса между образованием пирувата и его окислением в митохондриях. В ПМВ после снижения концентрации фосфогенов активизируется гликолиз, часть пирувата начинает преобразовываться в молочную кислоту (точнее говоря, в лактат и ионы водорода, которая выходит в кровь, проникает в ММВ. Попадание в ММВ (ОМВ) лактата ведет к ингибированию окисления жиров, субстратом окисления становится в большей мере гликоген. Следовательно, признаком рекрутирования всех ММВ (ОМВ) является увеличение в крови концентрации лактата и усиление легочной вентиляции. Легочная вентиляция усиливается в связи с образованием и накоплением в ПМВ ионов водорода, которые при выходе в кровь взаимодействуют с буферными системами крови и вызывают образование избыточного (неметаболического) углекислого газа. Повышение концентрации углекислого газа в крови приводит к активизации дыхания (Физиология человека, Таким образом, при выполнении ступенчатого теста имеет место явление, которое принято называть аэробным порогом (АэП). Появление |