АДАПТАЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ АНАЭРОБНЫМИ ТРЕНИРОВОЧНЫМИ НАГРУЗКАМИ

Энергетические потребности таких видов мы­шечной деятельности, как бег или плавание на короткие дистанции, требующие проявления по­чти максимальных усилий, обеспечиваются сис­темой АТФ — КФ и гликолитической системой (анаэробное расщепление мышечного гликогена). Ниже мы рассмотрим возможности повышения эффективности обеих систем.

АДАПТАЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ СИСТЕМЫАТФ - КФ

Виды мышечной деятельности, требующей проявления максимальных усилий, — бег, плава­ние на короткие дистанции, тяжелая атлетика — основаны на системе АТФ — КФ образования энергии. Обеспечение максимальных усилий про­должительностью менее 6 с осуществляется за счет расщепления и ресинтеза АТФ и КФ. Изучению адаптационных реакций системы АТФ — КФ на кратковременную максимальную нагрузку было посвящено немного исследований. Одно из них провел в 1979 г. Костилл с коллегами [4]. Испы­туемые выполняли разгибание ног в коленном суставе. Одну ногу разгибали в течение 6 с (мак­симальная нагрузка), выполняя 10 повторений. Это обеспечивало нагрузку на систему АТФ — КФ. Продолжительность выполнения работы второй ногой была 30 с, что обеспечивало стимулирова­ние гликолитической системы.

Оба метода тренировки привели к одинаково­му приросту силы (около 14 %) и одинаковой со­противляемости утомлению. Как видно из рис. 7.7, вследствие 30-секундных максимальных на­грузок повысилась активность мышечных фермен­тов креатинфосфокиназы и миокиназы. В то же время их активность в мышцах ноги, которой вы­полняли 6-секундную максимальную работу, не изменилась. На основании полученных результа­тов можно сделать вывод, что максимальные фи­зические нагрузки спринтерского типа (6 с) спо­

собствуют повышению силовых качеств, однако практически не влияют на механизмы, обеспечи­вающие расщепление АТФ. Следовательно, по­добный вид тренировки обеспечивает улучшение спортивных результатов вследствие повышения силовых качеств, однако не способствует увели­чению эффективности процесса образования энергии за счет расщепления АТФ и КФ.

Вместе с тем в другом исследовании наблюда­ли повышение активности ферментов АТФ — КФ вследствие циклов тренировочных нагрузок про­должительностью всего 5 с [16]. Несмотря на про­тиворечивость результатов, оба исследования убе­дительно показывают, что главным достоинством тренировочных циклов, длящихся всего несколь­ко секунд, является увеличение силовых качеств. Это позволяет спортсмену выполнять данную ра­боту с меньшим усилием, что снижает вероятность возникновения утомления. И хотя не установле­но, позволяют ли эти изменения выполнять мыш­цам больший объем работы анаэробного характе­ра, результаты 60-секундного теста "спринт-утомление" свидетельствуют, что кратковремен­ные анаэробные тренировочные нагрузки сприн­терской направленности не способствуют увели­чению анаэробной выносливости [4].

АДАПТАЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ ГЛИКОЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Тренировка анаэробной направленности (30-секундные циклы нагрузки) повышает активность ряда ключевых гликолитических и окислительных ферментов. Чаще всего в проводившихся иссле­дованиях изучали активность таких гликолитичес­ких ферментов, как фосфорилаза, фосфофрукто-киназа и лактатдегидрогеназа. Их активность по­вышается на 10 — 25 % в результате выполнения 30-секундных циклов физической нагрузки и практически не изменяется вследствие выполне-

Рис. 7.7. Изменение активности креатинфосфокина­зы (КФК) и мышечной миокиназы (ММ) в результате 6- и 30-секундной максимальной анаэробной нагрузки

ния кратковременных (6-секундных) циклов, ко­торые главным образом воздействуют на систему АТФ — КФ [4]. Поскольку фосфофруктокиназа и фосфорилаза играют важную роль в анаэробном образовании АТФ, можно предположить, что та­кая тренировка увеличивает гликолитические воз­можности и позволяет мышце производить боль­шее усилие в течение более продолжительного отрезка времени.

Однако, как видно из рис. 7.8, это предполо­жение не подтверждают результаты 60-секундно-го теста спринтерского типа деятельности, во вре­мя которого испытуемые выполняли сгибания и разгибания ног в коленном суставе с максималь­ной нагрузкой. На производительность и интен­сивность возникновения утомления (снижение производительности) в одинаковой степени вли­яли 6- и 30-секундные циклы физической нагруз­ки. Таким образом, мы можем заключить, что улучшение результатов вследствие таких трени­ровочных нагрузок обусловлено скорее увеличе­нием силовых качеств, чем анаэробным образо­ванием АТФ.

Тренировка анаэробной направленности повышает активность гликолитических ферментов и ферментов АТФ — КФ, не влияя на окислительные ферменты. С дру­гой стороны, тренировка аэробной направ­ленности, повышая активность окисли­тельных ферментов, никак не влияет ни на гликолитические ферменты, ни на фер­менты АТФ — КФ. Это еще раз подтвер­ждает принцип специфичности физиоло­гических адаптационных реакций в зави­симости от направленности тренировки

-1/-^

О 10 20 30 40 50 60 Время максимального разгибания ноги в коленном суставе, с

Рис. 7.8. Результат в спринтерском забеге в тече­ние 60 с после 6- и 30-секундной анаэробной физичес­кой нагрузки

ДРУГИЕ АДАПТАЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ТРЕНИРОВКОЙ АНАЭРОБНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

Каким еще образом тренировка анаэробной (спринтерской) направленности может способ­ствовать улучшению результатов? Кроме увели­чения силы, улучшение по меньшей мере трех других компонентов может способствовать повы­шению эффективности мышечной деятельности и задержке возникновения утомления, а именно

• эффективности движения;

• аэробной энергетике;

• буферной способности.

Эффективность движения

Тренировочные занятия, проводимые с высокой скоростью, улучшают мастерство и координацию мышечной деятельности. Учитывая избирательное рекруитирование мышечных волокон (см. главу 2), мы можем предположить, что тренировки анаэроб­ной направленности обеспечивают оптимальное рекруитирование волокон и, тем самым, более эф­фективное выполнение движений. Тренировки с высокой скоростью и значительными нагрузками повышают эффективность за счет более экономно­го использования энергии мышцами.

Аэробная энергетика

Тренировочные нагрузки анаэробной направ­ленности стимулируют не только анаэробные энергетические системы. Определенное количе­ство энергии, необходимой для выполнения крат­ковременных нагрузок, продолжительностью не менее 30 с, обеспечивается за счет окислительно­го метаболизма. Следовательно, кратковременные физические нагрузки спринтерского типа (такие, как 30-секундные циклы максимальных нагрузок) также повышают аэробные возможности мышц [4, 14]. Можно предположить, что увеличение окислительных способностей мышц помогает ана­эробным энергетическим системам удовлетворять потребности мышц в энергии во время значитель­ных усилий анаэробного характера.

Буферная способность

Нагрузка анаэробного типа повышает толерант­ность мышц к кислоте, которая накапливается в них в процессе анаэробного гликолиза. Как уже отмечалось в главе 5, накопление молочной кис­лоты считается главным фактором, обусловлива­ющим наступление утомления во время выполне­ния физических нагрузок спринтерского типа, по­скольку Н⁺, выделяясь из нее, влияет на процесс обмена веществ и мышечных сокращений. Буфер­ные вещества (такие, как бикарбонат и фосфаты мышц), соединяясь с водородом, понижают кис-

лотность волокон; следовательно, они могут за­держивать возникновение утомления во время фи­зических нагрузок анаэробной направленности.

1У Тренировочные нагрузки анаэробной на-^т правленности повышают буферные способ­ности мышц в отличие от нагрузок аэроб­ного характера

Как показывают результаты исследований, тре­нировочные нагрузки анаэробной направленнос­ти за 8 недель повышают буферную способность на 12 — 50 % [15]. В то же время тренировочные нагрузки аэробной направленности не влияют на буферную способность. Как и другие адаптаци­онные реакции на тренировку, изменения буфер­ной способности специфичны интенсивности на­грузок, выполняемых в процессе тренировочных занятий.

Таблица 7.2. Активность избранных мышечных ферментов у нетренированных и тренированных мужчин

В результате повышенной буферной способ­ности в крови и мышцах испытуемых, отлично

подготовленных к спринтерским видам деятель­ности, во время и после выполнения работы спринтерского характера до изнеможения накап­ливается больше лактата, чем у неподготовлен­ных испытуемых. Это объясняется тем, что к воз­никновению утомления приводит Н⁴', образую­щийся из молочной кислоты, а не накопившийся лактат. При повышенной буферной способности мышцы образуют энергию в течение продолжи­тельного периода времени, прежде чем чрезмер­но высокая концентрация Н'¹" начнет тормозить процессы сокращения.

Интересно, что в подобных условиях (спринт до изнеможения) у испытуемых с высоким уров­нем развития выносливости не наблюдается на­копление столь большого количества лактата и столь низкие показатели рН, как у испытуемых с преимущественным развитием спринтерских ка­честв. Эти различия трудно объяснить, отметим только, что рН не ограничивает выполнение ра­боты спринтерской направленности тренирован­ными на выносливость испытуемыми. В табл. 7.2 показана активность избранных мышечных фер­ментов этих трех энергетических систем у нетре­нированных и тренированных испытуемых. Как следует из данных таблицы, у испытуемых с пре­обладанием нагрузок аэробной направленности, активность гликолитических ферментов значи­тельно ниже. Следовательно, у них более низкая способность к анаэробному метаболизму или вы­полняемая ими мышечная деятельность в мень­шей степени зависит от гликолитических источ­ников энергии.

В ОБЗОРЕ...

1. Тренировка анаэробной направленности повышает уровень анаэробной деятельности вслед­ствие скорее увеличения силовых качеств, чем повышения эффективности функционирования анаэробных систем образования энергии.

2. Тренировка анаэробного характера также повышает эффективность движения, что приво­дит к меньшим затратам энергии.

3. Несмотря на то, что физические нагрузки спринтерского характера, в сущности, являются анаэробными, некоторая часть энергии, исполь­зуемой при более продолжительных нагрузках спринтерского типа, образуется за счет окисле­ния, следовательно, этот вид нагрузок также мо­жет повышать аэробные возможности.

4. Буферная способность мышц возрастает вследствие тренировки анаэробной направленно­сти, что обеспечивает более высокое содержание лактата в крови и мышцах. Это обеспечивает ней­трализацию выделяемого из молочной кислоты Н'¹' и, следовательно, задержку наступления утом­ления.