Содержание Е. Б. Мякинченко, В. Н. Селуянов М99 Развитие локальной мышечной выносливости в циклических видах спорта

Вид материалаРеферат

Содержание


6.2.2.1. Средства и методы, направленные на гипертрофию БМВ
6.2.2.2. Средства и методы, направленные
6.2.2.3. Средства и методы, направленные на повышение буферной емкости мышц и массы ферментов анаэробного гликолиза
6.3. Теоретические основы планирования одного тренировочного занятия, тренировочных микро-, мезо- и макроциклов
6.3.1. Теоретические основания для планирования одного тренировочного занятия
Подобный материал:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   21

6.2.2. Средства и методы тренировочного воздействия на БМВ

БМВ вносят существенный вклад на относительно корот­ких дистанциях (до 3 минут). Наиболее важными аспектами, касающимися их работоспособности, являются: гипертрофия (увеличение силы), окислительный потенциал (ОП), буферная емкость, активность ферментов фосфагенной и гликолитической систем.

6.2.2.1. Средства и методы, направленные на гипертрофию БМВ

Факторы, стимулирующие увеличение ППС БМВ. те же, что и у ММВ. Создание необходимых условий в БМВ существен­но облегчается высокой активностью КФК-азы и ферментов анаэробного гликолиза, поэтому гипертрофия БМВ — наибо­лее типичное следствие любой физической тренировки, вклю­чая аэробную [Сээне, 1990; Шенкман Б.С., 1990; Неnriksson J. и др., 1986;Теst А.,Каrlsson J., 1985].

Эффективные варианты тренировки, направленной на увеличение силы — гипертрофию БМВ, описаны в 4-й главе.

Под воздействием силовой тренировки можно добиться очень высокой ППС и силы БМВ, однако в ЦВС гипертрофия быстрых волокон важна только как условие высокой мощнос­ти и емкости процессов энергообеспечения.

Другим традиционным путем повышения силы мышц яв­ляются прыжковые упражнения различного вида. Известно, что такие упражнения способствуют приросту силы мышц [Верхошанский Ю.В., 1988], не приводя, как правило, к зна­чительной гипертрофии МВ. Поэтому считается, что причи­ной повышения силы в этом случае является совершенствова­ние нервно-мышечных механизмов управления мышечным сокращением, например повышение частоты импульсации и перестройка паттерна активности мотонейронов, приводящие к улучшению способности к наращиванию усилия {Персон Р.С., 1985], повышение доли рекрутированных ДЕ, синхро­низация импульсов разных ДЕ, улучшение техники движений, психические факторы и т.п.

Положительное влияние улучшения таких способностей на спортивный результат в спринте очевидно и многократно подтверждено экспериментально и на практике. Однако в связи с

179


тем что совершенствование этих механизмов не оказывает пря­мого влияния на мощность и емкость основных источников энергообеспечения на более длинных дистанциях, т.е. они не улучшают локальную выносливость, их значимость для спортивного результата на более длинных дистанциях являет­ся дискуссионной, за исключением случаев, когда такие упраж­нения используются с целью укрепления соединительно-ткан­ных элементов (СТЭ) опорно-двигательного аппарата (ОДА) (чаще в переходном и подготовительном периоде). Другой слу­чай — когда они используются как предпосылка повышения эффективности силовой тренировки, направленной на гипер­трофию мышц. В этом случае применение такого вида упраж­нений, как средства «стимуляции центральных компонентов НМА», целесообразно в начале тренировочного занятия, а и макроцикле — в конце переходного периода, перед началом этапа акцентированной силовой тренировки (подробнее см. ниже).

6.2.2.2. Средства и методы, направленные

на повышение окислительного потенциала БМВ

Такая постановка проблемы в значительной степени не ти­пична для спортивных исследований в области ЦВС. Тради­ционно основным достоинством БМВ считается их высокая анаэробная (алактатная и гликолитическая) производитель­ность. Это совершенно справедливо, особенно для дистанций длительностью 15-180 с. Однако анализ метаболических путей расщепления КрФ и углеводов не выявляет какого бы то ни было антагонизма между высокой активностью КФК-азы, ЛДГ и митохондриальными ферментами. То есть вполне возможно сочетание высоких окислительных и гликолитических возмож­ностей мышц. Это убедительно доказывает существование бы­стрых окислительных МВ, в которых плотность митохондрий может практически не уступать таковой в ММВ.

Однако существуют исследования, в которых показано, что высокая степень закисления мышц при гликолитической тре­нировке может негативно сказываться на митохондриальном аппарате [Дин Р., 1981; Ленинджер Р., 1966; Лузиков В.Н., 1980], а при аэробной тренировке могут немного понижаться гликолитические возможности [Хочачка П., Дж. Сомеро, 1988]. Однако в этих исследованиях не рассматривались варианты

180

параллельного воздействия на ферментативную активность гликолитический и аэробных реакций. Но гипотетически та­кое сочетание вполне может обеспечить прирост обоих пока­зателей.

Точные механизмы и факторы повышения ОП БМВ, также как и ММВ, не известны. Однако показано, что их окислитель­ный потенциал растет при относительно интенсивных интер­вальных или повторных нагрузках, причем даже в большей сте­пени, чем в ММВ. Это следует из прироста массы ферментов [Daub W.P. и др., 1982; Duadley G..А., R. Djamil, 1985; Ingier F., 1979] и повышения скорости синтеза РНК [Некрасов А.Н., 1982;Каvashina K., J-Zawa M., 1982].

Таким образом, анализируя все доступные данные относи­тельно механизмов стимулирования экспрессии митохондриальных генов как в медленных, так и БМВ, можно заключить, что все сводится к соблюдению двух достаточно простых усло­вий [Селуянов В.Н., 1993]: 1) интенсивное функционирование митохондрий (т.е. активное состояние данного мышечного волокна); 2) относительно невысокая степень закисления цитозоля мышечных волокон, в которых митохондрии функ­ционируют. Вероятно, некоторое положительное влияние мо­жет оказывать снижение степени оксигенации гемоглобина, что происходит в среднегорье или барокамере [Булатова М.М., Платонов В.Н., 1996; Современная система спортивной под­готовки/Под ред. Ф.П. Суслова и др., 1995]. Хотя и в нормобарических условиях достигается высочайшая степень окисли­тельного потенциала и уровня выносливости спортсменов. Эффект тренировки будет определяться только временем ра­боты, т.е. длительностью активного состояния мышечных волокон. Длительность работы, в свою очередь, может ограничиваться скоростью «закисления» мышцы, исчерпанием запасов угле­водов, «центральным» утомлением, механической перегрузкой ОДА и т.д., а эффективность повышения ОП волокон — еще и состоянием организма в период отдыха, точнее - состоянием нервной, гормональной и иммунной систем организма [Виру А.А., 1981; Суркина И.Д., Готовцева Е.П., 1991; Шубик В.М., Левин М.Я., 1985]

В случае ММВ проблема обеспечения указанных двух усло­вий решается просто — возможно большим поддержанием ин­тенсивности нагрузки не выше анаэробного порога.


181


Как добиться таких условий функционирования для БМВ?

Для обеспечения рекрутирования быстрых ДЕ мощность механической работы в активной (для данной мышцы) фазе движений должна быть выше значений, которые могут быть обеспечены ММВ (см. п. 5.1.1).

Для предотвращения их закисления есть четыре способа:

1. Средняя метаболическая мощность работы мышцы должна быть не выше анаэробного порога. Это означает, что в таком упражнении значительная сила одиночного сокра­щения (это необходимое условие задействования БМВ в ра­боту, см. выше) должна сочетаться с низким темпом дви­жений [Верхошанский Ю.В., 1988]. Тогда образующаяся МК успевает частично окисляться в ММВ, а частично ухо­дить в кровь и окисляться в миокарде и ММВ менее актив­ных скелетных мышц во время относительно длительной фазы расслабления. Следовательно, упражнение может вы­полняться достаточно долго без выраженного ацидоза в мышцах и крови.

Такие условия могут быть созданы, например, при медлен­ном беге, или прыжках широкими шагами в гору, или с сопро­тивлением, плавании «широкими шагами» на привязи, езде с пониженной передачей на велосипеде и т.д. Во всех этих слу­чаях мы получаем средство, уже описанное в аэробно-сило­вом методе тренировки (см. п. 6.2.1.1)

Для предотвращения случайного понижения рН мышц ниже оптимального уровня упражнение может выполняться интер­вально с длительностью рабочего периода 1,5-3 мин и отды­хом 2-3 мин [Мякинченко Е.Б., 1983] .

2. Следующий метод также описан в литературе — это «ветровой спринт» [Гилмор Г., Снелл П., 1972], «миоглобиновая» тренировка [Биохимия: Учебник для институтов физ. культуры, 1980). Его суть - использование многочислен­ных, но относительно коротких (5-15 с) ускорений во время работы в зоне аэробного - анаэробного порогов. Интервал между ускорениями 1,5-2,5 мин. Таким образом, это — ин­тервальная спринтерская тренировка, выполняемая пере­менным методом.

Смысл ускорения — вовлечение в работу практически всех мышечных волокон и существенное понижение в них кон­центрации фосфагенов (на 30-50%), это обеспечит развер-

182


тывание всех процессов энергообеспечения в активных МБ на полную мощность (см. п. 5.1.1), включая окислительное фосфорилирование. Однако короткий период работы пре­дохраняет от существенного снижения рН. Важно, что пе­риод активного функционирования митохондрий в БМВ ги­потетически будет продолжаться и после завершения уско­рения, когда идет активный ресинтез КрФ и окисление лак-тата. Эффективность такой тренировки, кроме теоретичес­кого обоснования, имеет и экспериментальное подтвержде­ние [Верхошанский КЗ.В., 1988; Обухов СМ., 1991; ВосЬ РЖ, 1981].

Назовем этот метод «интервальный спринт».
  1. Традиционная интервальная тренировка с длитель-­
    ностью рабочего периода 30-60 с и интервалом отдыха 2-4
    мин. В таком варианте гипотетически также задействова-­
    ны БМВ, но, вероятнее всего, только часть БоМВ, так как
    невысокое снижение рН крови свидетельствует о невысо-­
    кой интенсивности анаэробного гликолиза, несмотря на
    достаточно продолжительный рабочий период (т.е. о не-­
    вовлечении БгМВ).
  2. Как следует из схемы развертывания процессов энерго-­
    обеспечения, описанной в первой и пятой главах, на первой
    половине дистанции, преодолеваемой с любой интенсивностью,
    включая спринт,
    соблюдаются условия, необходимые для повы-
    шения ОП мышц, а именно — доступность кислорода, нали-­
    чие всех факторов, активизирующих окислительное фосфори­-
    лирование, невысокая степень накопления Н+. Следователь-­
    но, повторная или интервальная работа с соревновательной
    скоростью на отрезках, не превышающих 1/2 или даже 2/3 от
    длины соревновательной дистанции (т.е. до начала или сере-­
    дины зоны компенсированного утомления), и интервалом от-­
    дыха 3-5 мин (или восстановления ЧСС до 120-130 уд/мин)
    является прежде всего средством аэробной подготовки, а не «сме-­
    шанной», гликолитической и т.п. В таком качестве ее и стоит
    рассматривать. При этом можно ожидать, что эффект трени­-
    ровки будет выражен в большей степени в отношении БМВ,
    так как для ММВ длительность действия стимула, с учетом
    плотности митохондрий в них, будет недостаточной для замет-
    ного прироста их ОП.



183


6.2.2.3. Средства и методы, направленные на повышение буферной емкости мышц и массы ферментов анаэробного гликолиза

Как было установлено в 5-й главе, максимальная гликолитическая мощность требуется только в спринте - при работе до 40 с.

К сожалению, нам ничего не известно о механизмах и фак­торах повышения массы (или плотности) ферментов гликоли­за в цитозоле. Можно только предположить, что:
  • количество ферментов гликолиза будет расти параллельно
    с гипертрофией и повышением массы сократительного белка в
    БМВ. Этого можно добиться методами силовой подготовки;
  • стимулом к ускоренному синтезу и-РНК (активация це-­
    почки: медиаторы, гормоны Ю ц-АМФ, ц-ГМФ Ю ферменты
    Ю генетический аппарат) могут являться факторы, стимули-­
    рующие высокую скорость протекания гликолитических реак­ций, т.е. высокий градиент накопления и высокая концентра­
    ция Са++, Кр, АДФ. Это достигается посредством спринтерс-­
    ких ускорений максимальной интенсивности при длительно­-
    сти работы не менее 8-10 с (для существенного понижения КрФ
    в БМВ);
  • будет наблюдаться высокая концентрация ионов водоро-­
    да в цитозоле волокна.

В отношении последнего предположения можно заметить, что, с одной стороны, этот фактор является индуктором син­теза белков, а с другой- именно снижение рН ограничивает скорость протекания гликолитических реакций, поэтому ка­жется маловероятным, что фактор-ограничитель скорости ре­акции может одновременно являться фактором-индуктором повышения скорости той же реакции!

К сожалению, это все - предположения, для которых нуж­ны серьезные основания.

Классическим вариантом «гликолитической» тренировки является повторное преодоление 3-4 отрезков длительностью 40-90 с с околомаксимальной интенсивностью и сокращаю­щимся интервалом отдыха (5-2 мин). В этом случае удается добиться максимальных значений концентрации Ла в крови и, видимо, минимума рН. Предполагается, что это является при­знаком высокого тренировочного воздействия на гликолитические системы. Однако исследование двух упражнений дли-

184

тельностью 30 с максимальной интенсивности с интервалом отдыха 4 мин [Nevill М.Е, и др., 1996] с взятием биопсийных проб показало, что перед второй попыткой в мышце были по­нижены концентрации гликогена, КрФ, АТФ и рН. В этих ус­ловиях при повторной попытке повышенными оказались толь­ко показатели аэробной мощности (!) (на 18%). Выход АТФ из фосфагенов и анаэробного гликолиза сократились на 25 и 43%. Это означает, что активность алактатных и гликолитических ана­эробных процессов энергообеспечения при таком варианте трени­ровки снижается. Таким образом, если серия повторных ин­тенсивные нагрузок более эффективна в отношении гликоли­за, чем однократные предельные нагрузки (хотя нам не извес­тны эксперименты, где такое сравнение проводилось бы), то фактором воздействия на гликолитическую производительность является не столько интенсивность функционирования этого механизма или глубина снижения рН, сколько длитель­ное поддержания низкого рН и пониженного содержания суб­стратов в мышце.

Если предположить, что накоплению буферирующих ве­ществ будет способствовать низкая рН, поддерживаемая дос­таточно длительное время, то максимальной буферной емкос­тью обладали бы культуристы, для которых длительное поддер­жание низких значений рН в мышце, при выполнении, напри­мер суперсетов, - одно из условий эффективности трениров­ки. Однако нам не известны сравнительные данные, о концентрации буферируюших веществ (например, бикарбонатов или накоплении гистидина) в мышцах этих спортсменов в сравне­нии с другими специализациями.

Таким образом, проведенный анализ с достаточно большой вероятностью позволяет сделать вывод, что росту «гликолити­ческих возможностей» (повышению массы иди плотности клю­чевых ферментов гликолиза и «емкости» гликолиза) будут спо­собствовать спринтерские упражнения (10-20 с), все виды си­ловой тренировки быстрых мышечных волокон, все виды «аэробной тренировки быстрых мышечных волокон». С мень­шей вероятностью таким эффектом будет обладать «гликолитическая тренировка», а известный из практики высокий стимулирующий эффект таких упражнений в отношении спортив­ного результата может объясняться другими причинами. На­пример, психологическим эффектом (волевой подготовкой –


185


«умением терпеть»), совершенствованием техники, «стимуля­цией» нейро-эндокринной системы, увеличением силы основ­ных мышц спортсмена, при некоторых условиях — стимуляци­ей максимальной аэробной производительности и т.д.

6.3. Теоретические основы планирования одного тренировочного занятия, тренировочных микро-, мезо- и макроциклов

Исходным пунктом для составления тренировочного плана является ожидаемый тренировочный эффект (ТЭ). В нашем случае — улучшение показателей локальной выносливости снорстменов в ЦВС.

Улучшения локальной выносливости (также как и других компонентов физической подготовленности) можно добить­ся, решив три задачи:
  1. целесообразно подобрав средства и методы воздействия на
    генетический аппарат соответствующих морфоструктур орга-
    низма (т.е. стимулировав синтез определенного вида и-РНК),
  2. обеспечив оптимальные условия для протекания процес­-
    сов синтеза органелл клеток, подвергшихся тренировочному,
    воздействию за время восстановления;

3) обеспечив оптимальные последовательность и уровень
развития мышечных компонентов, определяющих локальную
выносливость применительно к выбранной соревноватсльной
дистанции.

Первая задача решается путем планирования тренировоч- ного занятия, вторая — организацией отдыха и планированием микро- и мезоциклов, третья - макроциклов.

6.3.1. Теоретические основания для планирования одного тренировочного занятия

Как определено ранее, основными морфоструктурами, ко­торые должны подвергаться воздействию с целью развития локальной выносливости, являются:

структурные и сократительные элементы мышц;

капилляры и митохондриальный аппарат;

ферментативные комплексы КФК -регкции и гликолиза.

По каким правилам должно строиться тренировочное занятие (далее, для краткости – тренировка) для обеспечения вы-

186


сокого тренировочного эффекта, направленного на синтез ука­занных органелл мышечных клеток и капилляров мышц?

В наиболее общем виде основным правилом является: обес­печение максимальных стимулов для синтеза и-РНК соответствующего типа при минимальном повреждении структурных и сокра­тительных элементов и исчерпании углеводных запасов мышц, а именно создание оптимальных условий для развертывания анаболических (ассимиляционных) процессов при минимизации катаболического эффекта

Ускоренный синтез и-РНК обеспечивается адекватными стимулами, воздействующими на генетический аппарат. Мож­но ожидать, что количество молекул и-РНК будет пропорцио­нально длительности действия стимула. В нашем случае —дли­тельности выполнения упражнений определенной направлен- ности. Ограничителями длительности тренировки являются, повреждения элементов мышц за счет действия механических [Friden J. и др., 1983, Armstrong, 1991; Еston R.G. и др., 1994; или химических [Пшенникова М.Г. 1986; Мoreau D. и др.. 1995] факторов; исчерпание запасов гликогена в мышцах [Westerblad Н. и др., 1991; Kiens В. и др., 1993); «центральное» утомление. связанное с ЦНС, ССС или нейроэндокринной системой (см главу 5) и др. По мере продолжения тренировки степень про­явления «повреждающих» факторов увеличивается, достигая максимума в конце занятия в связи с повреждением клеточ­ных мембран со стороны свободных радикалов [ Пшенникова М.Г., 1986], деградации адениннуклеотидов, снижением запа­сов гликогена, «накоплением» повреждений в структурных и сократительных белках, утомлением нервной системы и ухуд­шением координации и др.

Существуют представления, что, для того чтобы получить высокий анаболический эффект (т.е. сильно стимулировать синтез и-РНК и белков), необходимо довести спортсмена до высокой степени утомления. В общем случае это верно, так как утомление часто связано с разрушение клеточных структур, что сильно интенсифицирует синтетические процессы. Осо­бенно выраженный эффект (пролиферация и гипертрофия ядер МВ, содержание, в них ДНК) удается получить, например, при высокоинтенсивной электростимуляционной тренировке [Cabric M. И др., 1988], приводящей к интенсивным послетренировочным мышечным болям. Однако разрушение – не един-


187


ственный стимул синтетических процессов, которые в этом случае носят компенсаторный характер. Вторым и наиболее важным для спортивной тренировки стимулом является созда­ние таких условий в мышечных клетках, которые ускоряли бы приспособительные (адаптационные) синтетические процес­сы, лежащие в основе развития физических способностей. При­чем создание таких условий совершенно необязательно долж­но сопровождаться выраженным повреждением морфоструктур мышц.

Таким образом, при выборе средств и методов тренировки очень важно четко представлять, какие из упражнений несут в себе вы­сокий катаболический потенциал (они будут стимулировать синтез, но компенсаторный), а какие не только разрушают, но и способству­ют развитию мышц, то есть реализуют цель физической трениров­ки.

Этот вопрос для теории и методики спортивной трениров­ки является наиважнейшим, и в тоже время он практически не разработан.

В настоящее время есть основания предполагать, что наи­более высоким катаболическим эффектом, при минимальном анаболическом, будут обладать скоростно-силовые упражне­ния, в которых в явном виде присутствует уступающий режим работы мышц, т.е. когда мышцы насильно растягиваются с высокой скоростью. «Классический» пример — спрыгивания «в глубину» и бег под гору, а также прыжки и быстрые присе­дания со штангой или другими отягощениями, резкие махо­вые движения при «развитии гибкости», любые прыжковые и спринтерские упражнения или даже просто беговые нагрузки в большом объеме, если проводятся спортсменами, у которых специальной предварительной тренировкой ОДА не подготов­лен к такому характеру работы. Повреждение мышц легко ди­агностируется по появлению послетренировочных мышечных: болей и снижению силы этих мышц.

Второй вид таких упражнений — это те, при которых дости­гается глубокое локальное и «глобальное» «закисление» орга­низма, сопровождающееся значительным понижением и дол­гим удерживанием низких значений рН крови. При такой тре­нировке в максимальной степени активизируется симпатоадреналовая и глюкокортикоидные системы, что сопровождается выбросом «стресс-гормонов», максимально мобилизующих


188


не только энергетические, но и пластические ресурсы организ­ма, а также воздействуют на иммунную систему. Кроме того, высокая концентрация ионов водорода в мышцах и медленная их элиминация из-за низкого градиента между саркоплазмой и кровью является одним из основных «химических» факто­ров повреждения органелл и мембран клеток.

Применение таких упражнений, предположительно, будет отвлекать часть пластических ресурсов для «компенсаторного», а не «развивающего» синтеза белков, так как пластический и гормональный пул организма ограничен (Виру А.А., Кырге ПК., 1983].

Сказанное не означает, что мы расцениваем такие упраж­нения как безусловно вредные. Их применение в нужное вре­мя и в нужном месте может быть необходимо (см. ниже в этой главе и часть 7- и главы). Однако всегда надо помнить об их осо­бенностях, и соответственно строить тренировку, например, в те периоды, когда необходимо добиться максимального «ана­болического» эффекта - быстрого прироста тренируемой спо­собности.

Об упражнениях, которые обладают, на наш взгляд, макси­мальным «анаболическим» потенциалом, уже говорилось выше.

Таким образом, первым принципом построения трениро­вочного занятия, основной целью которого является улучше­ние компонентов ЛВ мышц, можно считать