СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. Спортивная физиология спортивная физиология
 Скачать 1.7 Mb.
|
|
Примерные средние данные основных функциональных показателей кислородтранспортной системы в покое и при максимальной аэробной нагрузке у нетренированных мужчин и спортсменов средней и высокой квалификации, тренирующих выносливость
Снижение ЧСС у выносливых спортсменов компенсируется за счет увеличения систолического объема. Чем ниже ЧСС в покое, тем больше систолический объем .Если у нетренированного человека в покое он составляет в среднем около 70 мл, то у высококвалифицированных спортсменов (с ЧСС в покое 40—45 уд/мин) — 100— 120 мл- Систолический объем увеличивается постепенно в результате продолжительной интенсивной тренировки выносливости и является следствием двух основных изменений в сердце: 1) увеличения объема (дилятации) полостей сердца и 2) повышения сократительной способности миокарда. Благодаря увеличению объема желудочка растет его конечно-диастолический объем, т. е. максимальное количество крови, которое может вмещать желудочек; повышается функциональная остаточная емкость, т.е. количество крови, остающееся в желудочке после окончания систолы; увеличивается и резервный объем крови в желудочке, т. е. разность между функциональной остаточной емкостью и остаточным объемом крови. Резервный объем крови служит мерой функционального резерва сердца: чем этот резерв больше, тем больше крови может быть выброшено из сердца при каждом его сокращении во время мышечной работы. Несмотря на то, что в условиях покоя систолический объем у спортсменов больше, тем у неспортсменов, он составляет у первых менее 50%, а у вторых около 80% полного (конечно-диастолического) объема левого желудочка (В. Л. Карпман). Максимальные показатели работы сердца регистрируются при выполнении максимальной аэробной нагрузки (на уровне МПК). Большое МПК может быть только у спортсменов с большим максимальным сердечным выбросом, который может быть вдвое больше, чем у неспортсменов (см. табл. 13). Так, у выдающихся шведских лыжников при беге на тредбане на уровне МПК сердечный выброс в среднем составил 38 л/мин, а у одного из них, с наибольшим МПК в 6,24 л/мин (81,1 мл/кг-мин), — 42,3 л/мин. Максимальная ЧСС несколько снижается даже в результате непродолжительной тренировки выносливости, но не очень значительно — на 3—5уд/мин. У высококвалифицированных спортсменов максимальная ЧСС обычно равняется 185—195 уд/мин, то на 10—15 уд/мин ниже, чем у неспортсменов (см. табл. 13). Это может быть следствием как продолжительной многолетней тренировки, так и конституциональных (врожденных) особенностей. Не исключено, что к снижению максимальной ЧСС может вести само увеличение объема сердца. Максимальный сердечный выброс у спортсменов повышается исключительно за счет увеличения систолического объема. В какой Степени увеличен систолический объем, в такой же повышается и максимальный сердечный выброс, а следовательно и МПК. Увеличение систолического объема— это главный функциональный результат тренировки выносливости для сердечно-сосудистой системы и для всей кислородтранспортной системы в целом. У нетренированных молодых мужчин максимальный систолический объем не превышает обычно 120—130 мл, тогда как у лучших представителей видов спорта, требующих проявления выносливости, он достигает 190—210 мл. Большой систолический объем при относительно сниженной ЧСС главным образом определяет и увеличенный кислородный пульс, т. е. количество потребляемого кислорода, приходящееся на каждое сокращение сердца. Увеличенный максимальный систолический объем возможен благодаря прежде всего:
Следует также отметить, что у нетренированных людей систолический объем нарастает с увеличением рабочей нагрузки чаще всего примерно до 40% МПК. При дальнейшем повышении нагрузки он заметно не меняется и сердечный выброс растет почти исключительно за счет увеличения ЧСС. У тренированных спортсменов систолический объем часто увеличивается вплоть до максимальной аэробной нагрузки. Это означает, что у них рост систолического объема (наряду с повышением ЧСС) является резервом увеличения сердечного выброса при работе большой мощности, вплоть до максимальных аэробных нагрузок. Кроме того, отсюда следует, что при каждом сокращении сердце спортсмена способно выбрасывать большой объем крови даже при ЧСС 185—190 уд/мин. Это возможно только благодаря повышенной сократимости миокарда. Вероятно, при еще более высокой ЧСС систолический объем должен уменьшаться из-за критического укорочения диастолы (времени наполнения) и (или) систолы (времени сокращения). Это может объяснить, почему максимальная ЧСС у хорошо тренированных спортсменов редко превышает 190 уд/мин. При немаксимальных аэробных нагрузках с одинаковым потреблением 02 сердечный выброс у хорошо тренированных спортсменов в среднем такой же, как и у нетренированных людей. Очень небольшое снижение его обнаружили лишь немногие исследователи у спортсменов в состоянии высокой тренированности («спортивной формы»). Частота сердечных сокращений у спортсменов, как и у нетренированных людей, повышается линейно с увеличением нагрузки или скорости потребления 02 . При одинаковой абсолютной нагрузке (одинаковой скорости потребления О2) ЧСС у спортсменов ниже, а, следовательно, систолический объем выше, чем у неспортсменов. Чем выше тренированность спортсмена и чем выше его аэробные возможности (МПК), тем ниже ЧСС при выполнении любой немаксимальной аэробной нагрузки. Снижение ЧСС при выполнении любой немаксимальной аэробной работы является наиболее постоянным и наиболее выраженным функциональным изменением в деятельности сердца, связанным с тренировкой выносливости. Сравнительно низкая ЧСС при относительно большом систолическом объеме указывает на эффективную работу сердца. В отличие от брадикардии покоя, которая у тренированного человека является в основном результатом усиления парасимпатического (вагусного) торможения, относительная рабочая брадикардия связана, по-видимому, с уменьшением симпатических возбуждающих влияний на сердце. Большие различия между нетренированными людьми и спортсменами с разным уровнем аэробных возможностей выявляются лишь тогда, когда сравниваются абсолютные показатели ЧСС (уд/мин) при одинаковых аб-солютных нагрузках, т. е. при одинаковой скорости потребления О2 выраженной в л/мин. Эти различия сильно уменьшаются, когда сравнивается ЧСС при равных о тносительных аэробных нагрузках, т. е. при одинаковой относительной скорости потребления 02, выраженной в процентах от индивидуального «кислородного потолка» (%МПК). Этот факт можно понять, если учесть, что интенсивность нейроэндокринных, в частности симпато-адреналовых, влияний во время мышечной работы пропорциональна не абсолютной, а относительной рабочей нагрузке на кислородтранспортную систему, определяемой по %МПК. Разница пульсовой реакции на нагрузку у людей с разным уровнем тренированности практически полностью исчезает, если не только нагрузка, но и ЧСС выражаются в относительных величинах. Иначе говоря, при равных относительных аэробных нагрузках (одинаковом % МПК) относительная рабочая пульсовая реакция (% максимальной ЧСС) в среднем одинакова у людей с разной степенью тренированности (с разным МПК). Размеры, эффективность работы и метаболизм спортивного сердца. Как уже говорилось, важнейшими механизмами, обеспечивающими увеличение производительности сердца (сердечного выброса), служат увеличение размеров сердца (дилятация), повышение сократимости миокарда, а также рост эффективности работы сердца. Все эти механизмы взаимосвязаны. «Большое (спортивное) сердце». У представителей видов спорта, требующих проявления выносливости, общий объем сердца, определяемый по рентгенограммам, в среднем значительно больше, чем у представителей других видов спорта и у неспортсменов (табл. 14). Общий объем сердца у выносливых спортсменов превышает 1000 см3 (максимально до 1700 см3), а у других спортсменов ненамного больше, чем у нетренированных людей", — около 800 см3. Еще большие различия выявляются в относительных объемах сердца, т. е. в отношении общего объема сердца к весу тела. У спортсменов, тренирующих выносливость, относительный объем сердца равен в среднем 15 см3/кг (максимально—до 20 см3/кг), а у нетренированных — около 11 см3/кг. У спортсменов, тренирующих выносливость, между общим и относительным объемами сердца, с одной стороны, и МПК, с другой, выявляется положительная корреляционная связь. таблица 14 Общий и относительный объемы сердца, рассчитанные по рентгенограммам, у спортсменов разных специализаций и у неспортсменов (средние данные) (В. Л. Карпмаи, С. В. Хрущёв и Ю. Л. Борисова, 1978)
В среднем чем выше спортивная квалификация (спортивный результат), тем больше объем сердца у спортсменов одной специализации. Общий размер сердца зависит от объемов его полостей и от толщины их стенок и поэтому может изменяться как за счет дилятации (увеличения размеров полостей), так и за счет гипертрофии миокарда (утолщения стенок полостей). Для сердца спортсменов, тренирующих выносливость, характерны большая дилятация желудочков и нормальная или слегка увеличенная толщина их стенок. Делятированные желудочки способны вмещать большое количество крови в период диастолы, что создает предпосылки для увеличенного систолического объема. Наоборот, у представителей скоростно-силовых видов спорта сердце обычно имеет нормальные или лишь слегка увеличенные размеры полостей желудочков, но заметную гипертрофию стенок. Общий объем сердца у этих спортсменов может превышать таковой у неспортсменов, но способность увеличивать систолический объем у тех и других почти одинаковая. Таким образом, гипертрофия сердца специфична — тип ее определяется особенностями тренировочной деятельности. Упражнения на выносливость характеризуются многократными, но относительна небольшими по силе сокращениями большого числа скелетных мышц и требуют поддержания большого объема сердечного выброса. В ответ на действие таких тренировочных стимулов, которые можно назвать «объемным стрессором», возникает дилятация полостей сердца большим количеством крови, заполняющим их и вызывающим повышение конечно-диас-толического давления. Поэтому данный тип Гипертрофии называют тоногенной дилятацией (тонос — давление). При выполнении скоростно-силовых упражнений необходимо сильное кратковременное повышение АД («стрессор напряжения») . В ответ на этот стимул развивается гипертрофия сердца с утолщением стенок желудочков. В основе гипертрофии миокарда лежит усиление синтеза белка в миокардиальных волокнах. Причем при тренировке выносливости в сердце усиливается- синтез не только контрактильных белков (актина, миозина и др.), но и белков, связанных с его окислительным метаболизмом, в частности митохондриальных белков и ферментов. Параллельно увеличивается и число капилляров, что улучшает условия кровоснабжения и аэробного метаболизма сердечной мышцы. Эффективность работы дилятированного сердца. Дилятация сердца дает ему ряд энергетических преимуществ. Дилятированное сердце спортсмена позволяет в большей степени повышать сердечный выброс за счет увеличения систолического объема цри относительно низкой ЧСС. Это снижает энергозатраты сердца и повышает его механическую эффективность по сравнению с нетренированным сердцем, обеспечивающим такой же сердечный выброс за счет более высокой ЧСС. Кроме того, удлиненные мио-кардиальные волокна дилятированного сердца развивают большее напряжение при меньшем укорочении, чем волокна сердца обычных размеров (механизм Франка—Старлинга). В результате спортсмены с большим объемом полостей сердца способны поддерживать большой систолический объем даже при высокой ЧСС. Метаболизм сердца протекает, как известно, почти исключительно но аэробному пути. Поэтому работа сердца целиком зависит от постоянного и достаточного снабжения кислородом и энергетическими веществами (глюкозой, жирными кислотами и лактатом). Наиболее важные особенности метаболизма тренированного сердца у выносливых спортсменов состоят в следующем.
Распределение сердечного выброса, мышечный кровоток и АВР-02. Высокий уровень аэробных возможностей у тренированных спортсменов зависит не только от большого сердечного выброса, но и от способности более эффективноиспользовать его. Эта способность может быть оценена величиной системной АВР-02, т. е. разностью между содержанием в артериальной крови и в смешанной венозной крови, протекающей через правое сердце. Чем больше системная АВР-02, тем более эффективно организм использует сердечный выброс, тем экономнее работает его кис-лородтранспортная система. Содержание О2 в артериальной крови у тренированных спортсменов ни в условиях покоя, ни при аэробных нагрузках любой мощности не отличается от содержания его у неспортсменов. Поэтому увеличение системной АВР-02 в результате тренировки выносливости может происходить исключительно за счет снижения so содержания 02 в смешанной венозной крови, т. е. за счет более полного использования 02, транспортируемого кровью. У умеренно тренированных и нетренированных мужчин содержание 02 в смешанной венозной крови уменьшается примерно одинаково по мере увеличения мощности выполняемой нагрузки. При максимальной аэробной работе оно в среднем равно около 55 мл 02 на каждый литр смешанной венозной крови. Системная АВР-02 в этих условиях составляет примерно 140 мл 02/л. У очень выносливых спортсменов при одинаковой с нетренированными людьми работе (равном потреблении 02) содержание кислорода в смешанной венозной крови ниже. Минимальное содержание 02 в смешанной венозной крови у таких спортсменов составляет в среднем около 25 мл 02/л. Поэтому максимальная система АВР-02 у них выше, чем у нетренированных, в среднем 150— 155 мл 02/л (см. табл. 13). Следовательно, спортсмены, тренирующие выносливость, более эффективно реализуют свои кислородтранспортные возможности, так как «извлекают» из каждой единицы объема крови, прокачиваемого сердцем, больше 02, чем нетренированные люди. В процессе тренировки совершенствуется перераспределение кровотока между активными и неактивными органами, так что максимальная доля сердечного выброса, которая может быть направлена к работающим мышцам, у спортсменов больше, чем у нетренированных людей. В результате тренировки выносливости увеличивается число капилляров в тренируемых мышцах. Обильная капилляризация тренируемых мышц— один из важнейших механизмов повышения их работоспособности (см. ниже). Благодаря увеличению объема капиллярной сети максимально возможный мышечный кровоток у спортсменов выше, чем у неспортсменов. У спортсменов, тренирующих выносливость, повышена и общая скорость диффузии различных веществ, в том числе и 02, через капиллярные стенки, соответственно и максимальное количество 02, которое могут получать тренированные мышцы, больше того, которое могут получать нетренированные мышцы. Тренированные мышцы обладают повышенной способностью экстрагировать (и утилизировать) кислород из крови. Максимальная скорость потребления 02 на единицу объема у тренированных мышц примерно в 1,5 раза выше, чем у нетренированных. Это означает, что тренированным мышцам требуется меньше крови, чем нетренированным, чтобы получить такое же количество 02. Поэтому при выполнении одинаковой работы кровоток через работающие мышцы после тренировки ниже, чем до тренировки. При одинаковой субмаксимальной работе кровоток на 1 кг работающей мышечной массы у спортсменов ниже, чем у нетренированных людей. При выполнении одинаковой субмаксимальной аэробной работы (с равным потреблением О2) сердечный выброс у спортсменов и неспортсменов примерно одинаков. Следовательно, доля сердечного выброса (абсолютная в л/мин и относительная в %), направляемая к работающим мышцам, у спортсменов ниже. Таким образом, у них больше крови может быть направлено во время работы к другим органам и тканям тела, в частности в чревную область и в кожную сеть. Поэтому во время выполнения спортивных упражнений важнейшие внутренние органы у спортсменов находятся в более благоприятных условиях кровоснабжения, чем у нетренированных людей. Возможность направить более значительную часть сердечного, выброса в систему кожной циркуляции означает, что у спортсменов лучше условия для усиления теплоотдачи и тем самым для предотвращения нежелательного повышения температуры тела. Это одна из главных причин, почему температура тела у тренированного человека ниже, чем у нетренированного, при выполнении одинаковой работы. Иначе обстоит дело при максимальной аэробной работе. Прежде всего, такие нагрузки но мощности и предельной продолжительности значительно выше у спортсменов, чем у неспортсменов, и недоступны последним. Возможность их выполнения спортсменами определяется, в частности, высокой способностью кислородтранспортной системы доставлять к работающим мышцам большое количество 02 в единицу времени, что обеспечивается большим сердечным выбросом и увеличенной долей его (%), направляемой к работающим мышцам. При максимальной аэробной нагрузке работающие мышцы спортсменов получают значительно большее количество крови в единицу времени и, кроме того, экстрагируют из него больше 02, чем нетренированные мышцы у неспортсменов. Хотя в этих условиях очень большая доля сердечного выброса направляется к работающим мышцам (до 85—90%), условия кровоснабжения жизненно важных («неактивных») органов и тканей тела у спортсменов лучше, чем у нетренированных людей. Следует отметить также, что при выполнении максимальной аэробной работы у спортсменов значительно снижается рН и повышается температура венозной крови, протекающей через работающие мышцы. В результате происходит сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо (эффект Бора), что облегчает освобождение гемоглобина от О2 в крови тканевых капилляров и его диффузию в мышечные клетки. Кроме того, сдвиг кривой диссоциации выполняет и важную «защитную» функцию: несмотря на усиленную экстракцию O2 тренированными мышцами и сальное снижение процента насыщении гемоглобина кислородом, парциальное напряжение 02 в мышечной венозной крови у спортсменов в среднем не отличается от такового у нетренированных людей и не падает ниже 10—20 мм рт. ст. Это обеспечивает поддержание достаточного градиента напряжения 02, так что даже мышечные клетки, расположенные вблизи венозного конца капилляра, продолжают получать достаточное количество 02 из крови. Таким образом, главные эффекты- тренировки выносливости в отношении сердечно-сосудистой системы состоят в: — повышении производительности сердца, т. е. увеличении максимального сердечного выброса (за счет систолического объема); — увеличении систолического объема; — снижении ЧСС (брадикардии) как в условиях покоя, так и при стандартной работе; — повышении эффективности (экономичности) работы сердца; — более совершенном перераспределении кровотока между активными и неактивными органами и тканями тела; — усилении, капилляризации тренируемых мышц и других активных органов и тканей тела (в частности, сердца). IV.4.Мышечный аппарат и выносливость Выносливость спортсмена в значительной мере зависит от физиологических особенностей его мышечного аппарата, которые, в свою очередь, определяются специфическими структурными и биохимическими свойствами мышечных волокон. Композиция мышц. Как известно, мышечные волокна человека относятся к двум основным типам: медленным (I) и быстрым (II). Внутри быстрых волокон выделяют два вида: быстрые окислительно-гликолитические (II-А) и быстрые гликолитические (II-В). Медленные волокна лучше, чем быстрые, приспособлены к длительным, относительно несильным повторным сокращениям с преимущественно аэробным типом энергоиродукции, характерным для выполнения упражнений на выносливость. Отличительной особенностью композиции мышц у выдающихся представителей видов спорта, требующих проявления выносливости, является относительно высокий процент медленных волокон, составляющих их мышцы. При этом между процентом медленных волокон и МПК существует прямая связь. Вместе с тем при одинаковом проценте медленных волокон МПК у спортсменов выше, чем у неспортсменов. В табл. 15 приведены данные о процентном соотношении и размерах медленных и быстрых волокон, а также об активности некоторых основных ферментов четырехглавой мышцы бедра (наружной головки) у бегунов на длинные и средние дистанции по сравнению с нетренированными мужчинами того же возраста и сходной конституции тела. Как следует из этих данных, у стайеров медленные волокна составляют около 80% всех волокон исследованной мышцы, что в среднем примерно в 1,5 раза больше, чем у нетренированных людей. Теоретически возможны две причины этого. Первая причина: преобладание медленных волокон в мышцах может быть врожденным, генетически предопределенным. Человек с такими особенностями мышечного аппарата имеет предпосылки к достижению высокого результата именно в видах спорта, требующих наиболее активного участия медленных («выносливых») волокон. Вторая причина: увеличение процента медленных волокон является следствием тренировки выносливости и происходит за счет соответствующего уменьшения числа быстрых волокон. Имеющиеся в настоящее время данные говорят; в пользу первого предположения. Во-первых, очень высокий процент медленных волокон наблюдается и у людей, никогда не занимавшихся спортом. Кстати, в этом случае можно предположить, что они не воспользовались возможностью, предоставленной им природой, стать хорошими стайерами. Во-вторых, даже многомесячная тренировка выносливости практически не изменяет соотношения быстрых и медленных волокон в мышцах, хотя вызывает явные эффекты в отношения выносливости — повышает спортивный результат, МПК, толщину медленных волокон и активность мышечных ферментов окислительного метаболизма. В-третьих, процент медленных и быстрых волокон, в интенсивно и мало тренируемых мышцах примерно одинаков у спортсменов одной специали-зации, хотя окислительный потенциал и другие биохимические характеристики интенсивно тренируемых мышц выше. Так, у тренирующихся в ориентировании с большой нагрузкой для мышц ног процент медленных волокон в эли мышцах примерно такой же, что и в мышцах рук (табл. 16). В-четвертых, результаты исследований моно- (генетически идентичных) и дизиготных (генетически идентичных) близнецов показывают, что у первых поразительно близко соотношение двух типов волокон в мышцах (даже если один из пары активно занимается спортом, а другой нет), тогда как у вторых возможны большие вариации в композиции мышцы (см. XI.5.). Процентное распределение волокон в мышцах рук и ног у спортсменов разных специализаций и у неспортсменов табл.16
Таблица 15 Композиция мышц, площадь поперечного сечения мышечных волокон и активность ряда ферментов четырехглавой мышцы бедра у спортсменов разной квалификации и у неспортсменов (У. Финк и др., 1977)
Вместе с тем в процессе тренировки выносливости в композиции тренируемых мышц все же происходят определенные специфические перестройки. Как следует из данных, приведенных в табл. 16, в нагружаемых мышцах у спортсменов почти отсутствуют быстрые гликолитические волокна (II-В) и основную марсу быстрых волокон составляют быстрые окислительные волокна (II-4). Таким образом, при неизменном соотношении медленных и быстрых мышечных волокон тренировка выносливости способствует превращению быстрых волокон преимущественно (или исключительно) в подтип быстрых окислительных волокон (II--4). Это увеличивает общий процент волокон, способных в основном к аэробному метаболизму и наиболее приспособленных к выполнению длительных упражнений на выносливость. Структурные особенности мышечных волокон. Одним из эффектов тренировки выносливости является увеличение толщины мышечных волокон — рабочая гипертрофия. Об этом свидетельствуют различия в площади поперечного сечения мышечных волокон разного типа у спортсменов и нетренированных мужчин (см. табл. 15). Тренировка выносливости ведет к рабочей гипертрофии преимущественно саркоплазматического типа, которая связана в большей мере с увеличением саркоплазматического пространства мышечных волокон. Существенные изменения при этом происходят также в отдельных межфибриллярных структурных компонентах мышечных волокон, особенно в митохондриях. В процессе тренировки выносливости усиливается синтез белков, составляющих Митохондриальные мембраны мышечных волокон. В результате возрастают число и размеры митохондрий внутри мышечных волокон. У высококвалифицированных спортсменов, например, объемная плотность центральных и периферических митохондрий соответственно на 50 и 300% больше, чем у нетренированных мужчин. Объемная плотность и размеры митохондрий у женщин (спортсменок и неспортсменок) меньше, чем у мужчин. Чем больше число и объем митохондрий (и соответственно выше активность митохондриальных ферментов окислитительного метаболизма), тем выше способность мышцы к утилизации ею кислорода, доставляемого с кровью. Капилляризация мышечных волокон. Тренировка выносливости вызывает увеличение числа капилляров, окружающих мышечные волокна, так что возрастает прежде всего число капилляров, приходящихся на одно мышечное волокно. Поэтому, несмотря на. утолщение (гипертрофию) волокон, дистанция от капилляра до наиболее удаленных (центральных), митохондрий внутри них, по крайней мере, не уменьшается по сравнению с предтренировочным расстоянием (табл. 17). Среднее число капилляров на 1 мм2 поперечника мышечных волокон у нетренированных людей составляет 325, а у тренированных — 400. У хорошо тренированных спортсменов мышечное волокно может быть окружено 5—6 капиллярами (у мужчин это число несколько больше, чем у женщин), см. табл. 17. Быстрые и медленные волокна могут иметь общие капилляры, но в среднем плотность капилляров вокруг медленных волокон больше, чем вокруг быстрых (как у спортсменов, так и у нетренированных людей), а вокруг быстрых окислительных (И-Л) больше, чем вокруг быстрых гликалитических (II-В). Следует подчеркнуть, что усиленная капилляризация наблюдается только в мышцах, которые очень активны при тренировке выносливости, и отсутствует в мышцах, не принимающих активного участия в выполнении упражнений. Повышенная плотность капилляров мышц увеличивает поверхность диффузии и укорачивает путь, который должны пройти молекулы из кровеносных сосудов в мышечные клетки. Это способствует повышению аэробной мышечной работоспособности, так как обеспечивает большую емкость кровотока в рабочих мышцах и облегчает передачу энергетических веществ (прежде всего кислорода) через капиллярно-клеточные мембраны. Отсюда понятно, почему у спортсменов-стайеров максимальный мышечный кровоток и капиллярная диффузионная способность значительно выше, чем у неспортсменов и спринтеров. Биохимическая адаптация мышц к тренировке выносливости. Повышение выносливости в результате тренировки связано не только с увеличением возможностей кислородтранспортной системы по доставке 02 к работающим мышцам. В скелетных мышцах происходят также большие изменения, которые приводят к увеличению возможностей всего организма в целом в использовании 02, т. е. к повышению аэробных возможностей (выносливости) тренирующегося спортсмена. Главные механизмы тренировочного эффекта повышения выносливости мышц связаны с их биохимической адаптацией и подробно рассматриваются в курсе биохимии. Здесь перечислены лишь основные физиологические следствия действия этих биохимических механизмов. Наиболее характерными эффектами тренировки выносливости являются повышенные емкость и мощность аэробного метаболизма рабочих мышц. Главные биохимические механизмы этих эффектов следующие:
Тренированный человек во время аэробной работа) получает относительно больше энергии за счет окисления жиров и соответственно меньше за счет окисления углеводов по сравнению с нетренированными. Это находит отражение в более низком дыхательном коэффициенте при работе одинаковой абсолютной или относительной мощности у тренированных по сравнению с нетренированными. Такой субстратный энергетический сдвиг в сторону преимущественного использования жиров может быть обозначен как «жировой сдвиг». Значение его состоит в сохранении более ограниченных запасов углеводов как уже говорилось, при - субмаксимальных аэробных нагрузках одним из главных- механизмов утомления является расходование мышечного гликогена. «Жировой сдвиг» у тренированных на выносливость спортсменов позволяет медленнее (экономичнее) расходовать мышечный гликоген и тем отодвигать момент его истощения, а следовательно, повышать продолжительность выполнения упражнения. Чем выше окислительная способность мышц, тем больше «жировой сдвиг» и тем соответственно меньше расходуется (больше сохраняется) дефицитный мышечный гликоген. Усиленное использование жирных кислот уменьшает потребление глюкозы рабочими' мышцами и благодаря этому защищает спортсмена от развития гипогликемии, лимитирующей работоспособность. Кроме того, уменьшение использования углеводов приводит к снижению лактата в мышцах. Действительно, у хорошо тренированных спортсменов содержание лактата в мышцах ниже, чем у нетренированных. То же самое наблюдается у одного и того же человека после периода тренировки выносливости. Итак, тренировка выносливости вызывает два основных эффекта: 1) усиливает максимальные аэробные возможности организма и 2) повышает эффективность (экономичность) деятельности организма при выполнении аэробной работы. О первом эффекте можно судить по увеличению МПК (и других функциональных показателей) при максимальной аэробной нагрузке, о втором — по снижению функциональных показателей (ЧСС, легочной вентиляции, температуры тела, концентрации лактата в крови и др.) при стандартной немаксимальной аэробной нагрузке. В основе положительных эффектов тренировки выносливости лежат структурно-функциональные изменения в кислородтранспортной, кислородутилизирующей и других физиологических системах, а также совершенствование центрально-нервной и нейрогуморальной (эндокринной) регуляций деятельности этих систем в процессе выполнения аэробной работы. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
