Содержание Е. Б. Мякинченко, В. Н. Селуянов М99 Развитие локальной мышечной выносливости в циклических видах спорта
Вид материала | Реферат |
- Эффективность экстракта пихты сибирской на фоне физической нагрузки и гипоксии, 169.92kb.
- Методическое обеспечение курса Видеозапись соревнования по академической гребле между, 51.94kb.
- Тренировочная программа для выносливости, 22.15kb.
- Внеклассное мероприятие Малые зимние олимпийские игры по национальным видам спорта, 84.85kb.
- Тольятти Буйнага Анастасия Научный руководитель Осипов А. Н. Развитие выносливости, 1307.03kb.
- План лекции структура и содержание предмета «легкая атлетика» Содержание Классификация, 104.46kb.
- Методика развития выносливости у легкоатлетов 10-12 лет на этапе предварительной подготовки., 15.69kb.
- "развитие детско-юношеского спорта в россии", 833.34kb.
- 13. 10 Содержание главные новости спорта, 841.8kb.
- 28. 11. 2011 содержание главные новости спорта, 763.22kb.
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».
- 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).
- 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:
- целесообразно подобрав средства и методы воздействия на
генетический аппарат соответствующих морфоструктур орга-
низма (т.е. стимулировав синтез определенного вида и-РНК),
- 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