А. Кожуркин Теория и методика подтягиваний на перекладине. Часть 3
| Вид материала | Документы |
- Теория и методика подтягиваний на перекладине. Часть, 1214.74kb.
- Программа вступительного экзамена в аспирантуру по курсу теория и методика обучения, 45.44kb.
- Учебно-методический комплекс умк учебно-методический комплекс теория и методика воспитания, 1435.61kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 04 Теория и методика обучения, 207.71kb.
- Профиль теория и методика преподавания иностранных языков и культур аннотации к программам, 2215.84kb.
- Перечень вопросов для подготовки к итоговой государственной аттестации по специальности, 83.13kb.
- Система профессиональной подготовки специалистов этнокультурной деятельности 13. 00., 787.98kb.
- Теория и методика обучения и воспитания (литература), 47.67kb.
- Соревновательная подготовка спортсменов в области практической стрельбы 13. 00., 375.06kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория и методика обучения иностранному, 535.92kb.
7.4 Энергообеспечение динамической работы при подтягивании.
Для того чтобы подъём туловища происходил с оптимальной скоростью, необходимо, чтобы механизм энергообеспечения, за счёт которого производится работа в фазе подъёма, обладал необходимой мощностью. В параграфе 1.2.3.4 мы уже производили расчёт мощности в фазе подъёма и получили её значение около 350 Вт. Именно такую полезную мощность должны развивать мышцы, чтобы произвести подъём в течение 1 секунды. При более быстром подъёме мощность возрастает за счёт дополнительных энергозатрат при разгоне и более высокого «вылета» над грифом перекладины. При слишком медленном подъёме возрастает доля энергозатрат на обеспечение «скользящего» виса.
Энергия для мышечного сокращения образуется при расщеплении аденозинтрифосфата (АТФ). Но содержание АТФ в мышцах таково, что его достаточно для выполнения одного-двух интенсивных сокращений. Для того чтобы мышцы могли поддерживать более длительное сокращение, необходимо обеспечить непрерывное восстановление (ресинтез) АТФ примерно с такой же скоростью, с которой она расходуется в процессе мышечной работы. Мышцы обладают механизмом ресинтеза АТФ, который способен обеспечить её быструю регенерацию в анаэробных условиях. Речь идёт о креатинфосфатном механизме энергообеспечения, который осуществляет ресинтез АТФ при взаимодействии креатинфосфата с молекулами АДФ, появляющимися в мышцах в результате расщепления АТФ при физической работе. Однако содержание креатинфосфата в мышечных клетках ограничено, в связи с чем ресинтез АТФ за счёт креатинфосфата может идти всего несколько десятков секунд. Поэтому поддержание процесса ресинтеза АТФ во время напряжённой мышечной работы происходит при участии ещё одного анаэробного механизма энергопродукции – гликолитического, при включении которого в ходе ряда анаэробных реакций происходит расщепление мышечного гликогена (или глюкозы) до молочной кислоты с образованием АТФ. Гликолитические реакции могут идти до тех пор, пока не истощатся запасы мышечного гликогена, либо повышение уровня кислотности внутри мышечных клеток в результате накопления молочной кислоты не приведёт к прекращению мышечной активности. Дальнейшее продолжение работы (при условии снижения её интенсивности) возможно лишь при участии аэробного окисления, при котором за счёт энергии, образующейся в ходе окислительных реакций, происходит синтез АТФ из АДФ и фосфорной кислоты. Если мощность аэробного окисления достаточна для производства АТФ в таком количестве, которого хватает и на обеспечение сократительной функции мышечных клеток и на восполнение запасов креатинфосфата, то во время выполнения физической работы креатинфосфатная реакция может включаться многократно.
Поскольку пути и возможности по ресинтезу АТФ при подтягивании в большой степени определяются длительностью паузы отдыха в висе в ИП, а значит и темпом выполнения упражнения, рассмотрим режимы энергообеспечения динамической работы мышц, выполняющих подъём/опускание туловища в зависимости от темпа выполнения подтягиваний.
7.4.1 Энергообеспечение динамической работы при подтягивании в оптимальном соревновательном темпе
При подтягивании в оптимальном соревновательном темпе первое подтягивание выполняется за счёт имеющихся в мышцах запасов АТФ. При этом концентрация АТФ понижается, а концентрация АДФ (которая появляется вследствие гидролиза АТФ при мышечном сокращении) увеличивается, что вызывает включение анаэробного креатинфосфатного механизма ресинтеза АТФ, который в последующие 15-20 секунд является ведущим механизмом энергообеспечения. В процессе работы происходит непрерывное уменьшение концентрации креатинфосфата, а поскольку его запасы в мышцах невелики, для поддержания процесса ресинтеза АТФ в работу включается гликолиз, в ходе которого происходит анаэробное окисление глюкозы до молочной кислоты. К факторам, способствующим запуску гликолиза, относят активизацию ферментов гликолиза адреналином и многократное увеличение концентрации ионов кальция в саркоплазме мышечных клеток под воздействием двигательного нервного импульса в начале интенсивной работы.
Примерно с середины первой и до середины второй минуты гликолиз является преимущественным механизмом ресинтеза АТФ. Протекание гликолиза с высокой скоростью (для обеспечения работы в энергоёмкой фазе подъёма туловища) сопровождается уменьшением в мышцах концентрации гликогена, который является «топливом» для гликолитических реакций. Кроме того, - и это, пожалуй, имеет первостепенное значение для подтягиваний – в процессе гликолиза образуется молочная кислота, накопление которой приводит к повышению кислотности внутри мышечных клеток и вызывает снижение каталитической активности ферментов того же гликолиза и уменьшение скорости энергопродукции этого пути ресинтеза АТФ. Для предотвращения данного негативного явления спортсмен при первых признаках «задубения» мышц снижает темп выполнения подтягиваний за счёт увеличения пауз отдыха в висе и подтягивается в пониженном темпе до тех пор, пока мышцы не «отпустит», что будет свидетельствовать о снижении уровня лактата до безопасной величины.
Подтягивание в темпе, при котором с одной стороны обеспечиваются потребности в АТФ в фазах подъёма/опускания и с другой стороны не происходит увеличения уровня молочной кислоты до опасной черты, продолжаются до тех пор, пока не разворачивается самый медленный (но в то же время и самый экономичный) механизм энергообеспечения – аэробный механизм ресинтеза АТФ.
Активация механизма аэробного окисления осуществляется вследствие образования и накопления АДФ, а также вследствие избытка углекислого газа, который активизирует дыхательный центр мозга, что в итоге приводит к повышению скорости кровотока и улучшению снабжения мышц кислородом. Поскольку для обеспечения максимальной скорости тканевого дыхания необходима перестройка всех систем организма, участвующих в доставке кислорода к митохондриям мышц, время развёртывания механизма аэробного окисления достаточно велико, поэтому о его сокращении нужно позаботиться заранее, проведя соответствующую разминку. Но даже после выхода механизма аэробного ресинтеза АТФ на максимальную мощность, суммарная энергопродукция в ходе выполнения подтягиваний уменьшается, поэтому даже при сохранении длительности фазы подъёма в оптимальных пределах, спортсмен вынужден увеличивать паузу отдыха, чтобы успеть выработать необходимое количество АТФ. Для сравнения можно привести следующие данные [11]: максимальная мощность энергопродукции креатинфосфатного механизма составляет 900-1100 кал/мин/кг, гликолитического – 750-850 кал/мин/кг, а аэробного – всего 350-450 кал/мин/кг, т.е. примерно в 3 раза ниже, чем у креатинфосфатного и в 2 раза ниже, чем у гликолитического механизма энергопродукции.
Кроме того, интенсивность дыхания в процессе подтягиваний возрастает, поэтому увеличение паузы отдыха также связано ещё и с необходимостью согласования циклов подтягиваний с циклами дыхания. Хотя нужно отметить, что хорошо тренированные спортсмены способны выполнять подтягивания не более чем на 2 цикла дыхания практически до конца упражнения. Если же уровень подготовки спортсмена недостаточно высок, его мышцы неспособны утилизировать кислород, несмотря на непрерывное увеличение интенсивности дыхания.
Выполняя подтягивания в темпе, соответствующем аэробным возможностям мышц, спортсмен может позволить себе в середине четвёртой минуты начать финишное ускорение, увеличив темп выполнения подтягиваний за счёт сокращения интервалов отдыха в висе. При этом резко возрастает кислородный запрос, активизируется гликолиз и выделяется лактат, но спортсмен уже не обращает на это внимания, выполняя подтягивания в максимально возможном на тот момент темпе. Если к моменту финишного рывка в мышцах спортсмена осталось достаточное количество креатинфосфата, он не будет испытывать затруднений в верхней части траектории движения и закончит упражнение по истечении отведённого времени (при этом ему может потребоваться несколько минут, чтобы отдышаться после окончания упражнения). В противном случае дисбаланс между расходом энергии вследствие увеличения интенсивности работы и её приходом от гликолиза и аэробного окисления быстро приводит к снижению концентрации креатинфосфата, уменьшению уровня АТФ в миофибриллах мышечных волокон и, как следствие, к «зависанию» в верхней части траектории движения и преждевременному окончанию упражнения.
7.4.2 Энергообеспечение динамической работы при подтягивании в низком темпе
Темп подтягиваний будем считать низким, если уровень развития аэробных возможностей мышц спортсмена превышает уровень, необходимый для поддержания выбранного темпа выполнения упражнения.
Допустим, что спортсмен выполняет подтягивания в низком темпе. Первое подтягивание производится за счёт запасов АТФ в мышечных клетках, которых достаточно для мышечной работы в течение 1-2 секунд. Для дальнейшего выполнения работы по подъёму/опусканию туловища должно производиться восполнение запасов АТФ за счёт быстрой креатинфосфатной реакции, во время которой имеющийся в мышечных клетках креатинфосфат вступает во взаимодействие с АДФ (образовавшейся ранее при расщеплении АТФ) с образованием креатина и АТФ. Несколько первых подтягиваний – пока ещё не включился гликолитический механизм ресинтеза - происходят при непрерывном снижении запасов креатинфосфата, но постепенно разворачивающийся гликолиз (время выхода на максимальную мощность которого составляет около 30 секунд) начинает ресинтезировать в единицу времени всё большее количество молекул АТФ, в связи с чем скорость снижения запасов креатинфосфата начинает уменьшаться. Поскольку темп выполнения подтягиваний невысок, скорость образования лактата в мышцах также невелика, поэтому аэробный механизм энергопродукции успевает развернуться раньше, чем произойдёт «закисление» мышц. Если максимальная мощность энергопродукции механизма аэробного окисления достаточно высока, подтягивание переходит в относительно спокойное русло, когда спортсмен длительное время (по меркам подтягиваний) поддерживает ритм выполнения упражнения в режиме «1 подтягивание на 2 цикла дыхания». При этом если за счёт тканевого дыхания в паузе отдыха в висе синтезируется такое количество АТФ, что его хватает не только на обеспечение сокращений мышц, но и на частичное восполнение запасов креатинфосфата, спортсмен не будет испытывать трудностей в верхней части траектории движения и подтягивания будут производиться в течение всех 4 минут. Образовавшийся кислородный долг при этом будет невелик и спортсмену потребуется немного времени на то, чтобы восстановить дыхание после окончания подтягиваний.
Таким образом, при выполнении подтягиваний в медленном темпе аэробное окисление успевает выйти на максимальный уровень энергопродукции, и в этом случае подтягивание в целом производится в смешанном аэробно-анаэробном режиме.
7.4.3 Энергообеспечение динамической работы при подтягивании в повышенном темпе
Темп подтягиваний будем считать повышенным, если уровень развития аэробных возможностей мышц спортсмена недостаточен для поддержания выбранного темпа выполнения упражнения.
При подтягивании в повышенном темпе происходит следующее. Первое подтягивание выполняется за счёт запасов АТФ, имеющегося в мышечной ткани, вследствие чего концентрация АТФ уменьшается, а концентрация АДФ – увеличивается. Включается анаэробный креатинфосфатный механизм ресинтеза АТФ. В последующие 15-20 секунд подтягивание выполняется при непрерывном уменьшении запасов креатинфосфата. Снижение концентрации креатинфосфата приводит к тому, что в мышечных волокнах снижается уровень АТФ и повышается уровень АДФ. В результате этого и других процессов, происходящих в мышечных волокнах в начальный период работы (которые подробно описаны, например, в [24]), запускается следующий анаэробный механизм ресинтеза АТФ – гликолитический. В ходе гликолиза образуется молочная кислота, которая вследствие повышенного темпа выполнения подтягиваний (малых интервалов отдыха в висе в ИП) будет накапливаться в работающих мышцах во всю больших количествах. При этом концентрация креатинфосфата продолжает снижаться, поскольку гликолитические реакции при выбранном темпе выполнения упражнения не могут обеспечить ресинтез всей расходуемой АТФ, а механизм аэробного окисления ещё не успел выйти на максимальную мощность.
В итоге, поддержание темпа подтягиваний, не соответствующего уровню физической работоспособности спортсмена, приводит к печальным последствиям. Ещё то того, как механизм аэробного окисления начал бы играть существенную роль в энергообеспечении мышечных сокращений, пониженное содержание креатинфосфата и АТФ с одной стороны и повышенное содержание молочной кислоты – с другой, приводят к тому, что спортсмен начинает испытывать значительные трудности при прохождении верхнего участка траектории движения. «Зависание» на верхнем участке ещё больше усугубляет ситуацию, вызывая лавинообразное нарастание утомления, в результате чего спортсмен оказывается не в состоянии вытянуть очередное подтягивание и вынужден подолгу отдыхать в висе в ИП, чтобы восстановить силовые способности до уровня, который позволит выполнить подъём туловища. Как-то раз на городских соревнованиях доводилось наблюдать за спортсменом, который 6(!) раз подряд пытался дотянуться подбородком до грифа, но так и не смог этого сделать, каждый раз «зависая» всё раньше и раньше.
Таким образом, при повышенном темпе выполнения подтягиваний «закисление» мышц возникает ещё до того, как механизм аэробного окисления успевает выйти на максимальный уровень энергопродукции, т.е. в этом случае гликолиз является ведущим механизмом ресинтеза АТФ.
При этом спортсмен интенсивно дышит, что не помогает, т.к. несмотря на то, что кислород в мышцы поступает, он не может использоваться во-первых, вследствие низкой активности аэробного окисления в начальной части выполнения упражнения и, во-вторых – из-за накопления лактата в мышечных клетках и (связанного с этим) снижения сократительной способности мышц вследствие повышения кислотности.
7.4.4 Энергообеспечение динамической работы при подтягивании в максимальном темпе
При выполнении подтягиваний в предельном темпе процессы, происходящие в течение первых 15-20 секунд (этот временной отрезок ещё называют пусковой фазой) аналогичны рассмотренным ранее. Разница же состоит в том, что когда интенсивность мышечной деятельности максимальна, она и заканчивается на пусковой фазе. Вследствие максимальной интенсивности работы, гликолиз не может обеспечить потребности в АТФ, поэтому уровни креатинфосфата и АТФ в мышечных волокнах быстро снижаются до такого уровня, что спортсмен оказывается не в состоянии поддерживать необходимые усилия при заданном темпе выполнения нагрузки.
Подтягивание в максимально возможном темпе может использоваться при проведении различных тестов, например, теста на максимальное количество подтягиваний за 1 минуту. И в качестве ориентира здесь может выступать мировой рекорд Мэтта Богдановича, установленный им 25 октября 2007 года, когда за одну минуту он успел подтянуться 46 раз. Конечно, техника скоростных подтягиваний отличается от классической техники выполнения подтягиваний, принятой в полиатлоне, но о какой технике вообще можно говорить, когда на 46 подтягиваний у Вас есть всего 60 секунд?