Теоретические основы функционирования быстрых и медленных мышечных волокон при нагрузке различной интенсивности
 Скачать 252.22 Kb.
|
|
Теория и методика физического воспитания 209 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЫСТРЫХ И МЕДЛЕННЫХ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН ПРИ НАГРУЗКЕ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ © Празян А.К. Кисловодское государственное училище (техникум) олимпийского резерва, г. Кисловодск В статье раскрывается роль психофизиологических особенностей спортсменов, выбор спортивной специализации в зависимости от ком- позиция мышечных волокон, изменение соотношения мышечных во- локон при спортивной нагрузке. Ключевые слова: Медленные и быстрые мышечные волокна, энер- гообеспечение работы различной интенсивности и тренировочный процесс. Поскольку соотношение быстрых и медленных мышечных волокон за- ложено от природы (спринтеры рождаются, а не становятся, важно знать, что тренировочный процесс оказывает влияние на изменение соотношения мышечных волокон в мышечной композиции спортсмена и энергообеспече- ние при работе различной интенсивности. В настоящие время имеет большое значение генетический отбор детей с учетом их особенностей на спортивные специализации. Медленные и быстрые волокна различаются по преимущественному способу энергопродукции (ресинтеза АТФ). Медленные волокна использу- ют аэробный окислительный путь ресинтеза АТФ, чему способствуют бога- тая капиллярная сеть повышенное содержание миоглобина, митохондрий, в которых происходят окислительные процессы [2]. Быстрые мышечные волокна используют анаэробный гликолитических путь энергопродукции. Они обладают высокой активностью гликолитиче- ских ферментов, повышенным содержанием гликогена, имеют малое число капилляров, меньше митохондрий, миоглобина. Среди быстрых мышечных волокон выделяются два подтипа различающихся активностью окислитель- ных и гликолитических ферментов: быстрые окислительно-гликолитические (подтип II А) и быстрые гликолитические (подтип II В). С функциональной точки зрения волокна II А типа рассматриваются как промежуточные между медленными (тип I) и быстрыми (подтип II В) волокнами [3]. При нагрузке низкой интенсивности в работу вовлекаются преимущест- венно волокна I типа (низкопороговые, окислительные) приспособленные обеспечивать относительно небольшие по силе и длительности сокращения, характерные для продолжительной работы на выносливость [1]. По мере возрастания интенсивности работы, волокна II А и затем II В подтипов II тип (высокопороговые, гликолитические) не обладают большой ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ 210 выносливостью, однако приспособлены для быстрых и сильных, но кратко- временных сокращений. Волокна II типа более склоны к продукции лактата, а волокна I типа не- прерывно экстрагируют лактат из крови и волокон II типа и окисляют его. Ме- таболизм в волокнах II типа приосходит быстрее, чем в волокнах I типа, по- этому разница в быстроте протекания этих процессов способствует накопле- нию лактата в мышцах и крови. Интенсивная тренировка повышает окисли- тельные свойства волокон I типа и способность мышц утилизировать лактат. Достоверно установлено, что тренировка приводит к изменению соот- ношения площадей занимаемых волокнами обоих типов. Например, в ре- зультате силовой тренировке увеличивается процент площади, занимаемой волокнами II В подтипа и уменьшается площадь, занятая волокнами I типа. Единственным прямым источником энергии для мышечного сокраще- ния служит АТФ. При расщеплении АТФ происходящем при участии мио- зин-АТФ-азы, образуется АДФ и отщепляется фосфатная группа с выделе- нием свободной энергии. АТФ необходим ресинтезАТФ. Он может осуще- ствляться тремя основными механизмами: креатифосфатным, гликолитиче- ским (анаэробный источник) и окислительным (аэробный источник). Важную роль в энергообеспечении мыщечной работы играет КрФ. Реак- ция трансфосфорилирования между КрФ и АТФ обеспечивает чрезвычайно быстрый происходящий уже во время сокращения мышц ресинтез АТФ. Име- ется прямая зависимость междлу интенсивностью нагрузки и уменьшением уровня мышечного КрФ. После максимальной кратковременной работы концентрация КрФ падает почти др 0. содержание АТФ снижается при сред- ней нагрузке до 60-70 % от значения в состоянии покоя. Богатые энергией фосфатные группы АТФ в тренировочных мыщцах обновляются быстрее и поэтому той же концентрации АТФ хватает на выполнение значительно боль- шей работы. Креатинфосфатный механизм обеспечивает мгновенный реасинтез АТФ за счет энергии другого высокоэнергетического фосфатного соединения КрФ. КрФ-ный механизм обладает наибольшей мощностью, которая примерно в три раза превышает максимальную гликолитического и в 4-10 раз окисли- тельного механизмов ресинтеза АТФ. Поэтому КрФ механизм иргает ре- шающую роль в энергообеспечении работ предельной мощности (стартовый разгон, взрывные усилия), то есть запасы АТФ и КрФ в мышцах ограничены работы с предельной мощностью может продолжаться недолго 6-10 с. Гликолитический механизм обеспечивает ресинтез АТФ и КрФ за счет анаэробного расщепления углеводов – гликогена и глюкозы – с образовани- ем лактата. По мере накопления лактата в процессе гликолиза pH смещается в кис- лую сторону, происходит торможение активности гликолитических фермен- тов. Что снижает скорость гликолиза и количество энергии АТФ. Поэтому емкость гликолического источника лимитируется концентрацией лактата. Теория и методика физического воспитания 211 Часть лактата образовавшегося в процессе работы, окисляется в мыш- цах, другая переходит в кровь и поступает в клетки печени, где использует- ся для синтеза гликолена. Гликолен расщепляется до глюкозы, которая пере- носится в мышцу кровью и обеспечивает ресинтез мышечного гликогена, израсходованного во время мышечной деятельности. Мощность гликолического механизма в 1,5 раза выше, чем окислитель- ного, а энергетическая емкость в 2,5 раза больше, чем КрФ-го. Окислительный механизм обеспечивает ресинтез АТФ в условиях не- прерывного поступления О 2 в митохондрии мышечных клеток и использует в качестве субстратов окисления: углеводы (гликоген и глюкозы), жиры и липиды (жирные кислоты) и частично белки (аминокислоты). Окислительный механизм обладает наибольшей энергетической емко- сти [4, 5]. И так в начале тяжелой физической работы энергия поставляется в основ- ном за счет АТФ и КрФ после их существенного истощения через (6-10 сек) начинается активизация анаэробного распада гликогена энергии от него мо- жет хватать на несколько минут напряженной мышечной деятельности. Эф- фективность дальнейшей работы обеспечивается, главным образом, достав- кой кислорода к мышцам и лимитируется МПК. Установлено, что гликолиз включается на ранней стадии перехода от покоя к тяжелой физической работе. Многие формы физической нагрузки, тем более в условиях спортивной деятельности, требует участие нескольких видов энергетических источни- ков. В исследуемой литературе, удельный вклад различных видов энерго- продукции при выполнении кратковременных упражнений предельной ин- тенсивности квалифицированными спортсменами выглядит так до 10 сек от начала работы алактатный анаэробный процесс обеспечивает 50 % от об- щей энергопродукции, гликолитический – 47,3 % и аэробный – 2,7 %. От 10 сек до 20 сек соответственно 40, 49 и 11 %. С 20 до 45 сек – 30, 44,2, 25,6 %. До 5 сек – 51,2, 47, 1,8 %. Чем большую и более длительную нагрузку несет мышца, тем выше в ней возможности дыхательного ресинтеза АТФ (активность окислительных ферментов и интенсивность дыхания мышц) и тем лучше условия для его обеспечения (большее число митохондрий). Под влиянием тренировки из- меняется белковый состав мышц спортсмена. Рядом авторов [1, 3] выделяются основные положения. Продолжительное выполнение скоростной работы определяется воз- можностями аэробного ресинтеза АТФ и величиной энергетического потен- циала организма, то есть прежде всего запасами гликогена в мышцах и пе- чени. Причем повышение содержание гликогена при скоростной тренировке происходит за счет увеличения его свободной фракции, не связанной с бел- ками и, следовательно, более легко доступной действию ферментов. Тем са- ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ 212 мым обеспечиваются достаточные внутримышечный запасы энергии, повы- шается возможность быстрого их использования и не возникает необходи- мость резервного гликогена печени. Увеличение возможности дыхательного ресинтеза АТФ имеет важное значение для результативности повторной скоростной работы. Так, сприн- тер затрачивает на преодолении 100 м около 10 сек, для чего нет необходи- мости в высоком уровне аэробной производительности. Но для того, чтобы быстро восстанавливаться после скоростной работы и много повторять ее необходим высокий уровень аэробной мощности [1, 2]. Таким образом, поскольку мышечная композиция трудно поддается из- менению, в учебно-тренировочном процессе важно учитывать, что под дей- ствием тренировки в определенной степени соотношение быстрых и мед- ленных мышечных волокон можно изменить. Высокий уровень аэробной производительности позволяет быстро восстанавливаться после физической нагрузки. Список литературы: 1. Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировоч- ного процесса. – 1986. 2. Антонов А.В. Гиперплазия миофибрилл в окислительных волокнах. – 2008. 3. Салуянов В.Н. Медленные и быстрые. – 2012. 4. Блондин-Кале-Жерме. Твое тело. – 2008. 5. Сергеев Б.Н. Занимательная физиология. – 1994. ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ © Хворых В.А. Оренбургский государственный институт менеджмента, г. Оренбург Данная работа даст нам понятие о теории и методике физического воспитания с ее особенностями, как в науке, так и в учебной дисциплине. Ключевые слова: наука и педагогический процесс, предмет изуче- ния, назначение, научные и педагогические исследования, направлен- ность, задачи. Теория и методика физического воспитания является одной из фунда- ментальных наук, которая имеет свои чѐткие границы изучения, также тес- но связана с такими науками как анатомия, физиология, педагогика, биоме- Студент кафедры Государственного управления и истории. |