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

Вид материала

Реферат

Содержание Контроль локальной 3.1. Мощность, эффективность и емкость механизмов энергообеспечения как критерии оценки подготовленности спортсменов 3.2. Критический анализ интерпретации данных лабораторного тестирования 3.3. Новые подходы для оценки физической подготовленности спортсменов Мышечный аппарат. Метод определения количества миофибрилл. Метод определения митохондриальной массы. Ударный объем сердца. Относительная мощность А Относительная мощность А МАМ/масса, Вт/кг Отопительная мощность ЧСС 170, Вт/кг Опюсительная Мощность МПК, Вт/кг Рис. 3. Пример изменения ЧСС и легочной вентиляции при выполнении ступенчатого теста руками и ногами 3.5. Метод Соnсоni 3.6. Понятие - локальная мышечная работоспособность

Подобный материал:

• 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.

Глава 3

Контроль локальной

выносливости

Физическая подготовка спортсмена направлена на измене­ние строения клеточных структур в тканях различных органов под влиянием тренировочного процесса. Физическая подготов­ленность, в частности локальная мышечная выносливость, требует регулярного контроля для планирования и коррекции тренировочных нагрузок.

3.1. Мощность, эффективность и емкость механизмов энергообеспечения как критерии оценки подготовленности спортсменов

Энергетический обмен в организме человека связан с про­цессами анаболизма, катаболизма и функциональным метаболизмом. Количественно энергетический обмен измеряют в еди­ницах работы (ккал) и мощности (ккал/час). Используются также кгм и кгм/мин. Однако в настоящее время принято пользоваться международной системой единиц (СИ). Здесь работа измеряется в джоулях (Дж), а мощность в ваттах (Вт) (1 ккал = 4187 Дж, 1 кДж = 0,28 Вт =0,239 ккал/час).

Функциональный метаболизм спортсмена связан с выпол­нением механической работы и затратами метаболической энергии. Поэтому при делении внешней механической мощ­ности на метаболические затраты получается оценка коэффи­циента полезного действия. При педалировании на велоэргометре коэффициент полезного действия составляет 22-24%, а при вращении рукоятки — 20- 21%.

Энергообеспечение зависит от мощности (интенсивности) выполняемой работы. Максимальная мощность связана с зат­ратами энергии молекул АТФ и КрФ, и длительность этой ра-


55


боты не превышает 15-30 с. Если заданная мощность может поддерживаться 30-60 с, то говорят о преимущественной доле анаэробного гликолиза в энергообеспечении мышечной дея­тельности. Когда работа продолжается без снижения мощнос­ти более 1 мин, то говорят о преимущественном вкладе в энер­гообеспечение аэробного гликолиза или окисления жиров. В связи с этим Н.И. Волков (1990) предложил каждый механизм энергообеспечения характеризовать мощностью, эффектив­ностью и емкостью.

Предложенный еще в 1955г. Р-О. Астрандом способ оцен­ки работоспособности спортсменов и представленный в Рос­сии Н.И. Волковым (1969) и И.В. Ауликом(1990) явно уста­рел, поскольку модель, которой они пользовались, была очень простой. Старая модель не учитывает современных до­стижений физиологии человека, в частности: строения мышц, правила рекрутирования мышечных волокон и мно­гого другого.

Устаревший вариант интерпретации метаболических про­цессов в организме человека представляется следующим об­разом. Алактатный механизм оценивается максимальной алактатной мощностью (мощность спринта длительностью 3-5 с), эффективность — коэффициентом полезного действия (КПД), емкость — запасами АТФ и КрФ. Здесь следует заме­тить, что эффективность алактатного механизма энергообес­печения зависит от активности работы ферментов — миози-новой АТФ-азы и КрФ-азы, деятельность которых зависит от температуры, степени закисления мышечного волокна. КПД зависит также от техники (Селуянов В.П., Савельев И.А., 1982), например, при педалировании с темпом более 150 об/мин у велосипедистов КПД может доходить до 37%, а у спортсменов, которые подпрыгивают на седле, КПД мо­жет снизиться до 10% (почти вся энергия будет тратиться на подъем туловища). В связи с этим точно оценить эффектив­ность алактатного механизма невозможно. Емкость алактат­ного механизма, как правило, также оценить невозможно, поскольку все спортсмены достигают максимума мощности к 3-5 с, а затем мощность неизменно снижается. Методом биопсии было установлено (см. обзоры Норре1ег П., 1986; Кагlsson J., 1971, 1981, 1982 ), что у всех людей и спортсме­нов концентрации АТФ и КрФ примерно одинаковые, и

56

только временно можно увеличить запасы КрФ в мышечных волокнах на 10-30% с помощью приема за 30-40 мин до на­чала тестирования пищевой добавки — Креатинфосфат мо­ногидрат. Через несколько часов концентрация КрФ в мышцах нормализуется (Rossiter Н. еt а1. 1996).

Мощность механизма анаэробного гликолиза предложе­но оценивать с помощью упражнения, в котором предель­ная продолжительность равна 30-60 с. Например, Вингейтский тест, длительность которого 30 с. В этом случае также можно дать иную интерпретацию, поскольку в 70-е годы не могли корректно оценивать вклад анаэробного гликолиза в метаболические затраты испытуемого при выполнении работы с околомаксимальной мощностью. Емкость анаэроб­ного гликолиза оценивалась по величине кислорода, кото­рый был потреблен после выполнения требуемого тестового здания. Поскольку потребление кислорода приходило в норму после часа восстановления, то все избыточное потреб­ление кислорода относят к алактатному и анаэробному гликолитическому долгу. В этом случае лактацидный долг оценивался в величину 16-20 л запроса кислорода. Эти оценки противоречат величинам кислородного запроса. Например, МАМ = 900 Вт, а мощность в Вингейтском тесте составляет 80% от МАМ или 750 Вт., Если КПД=23%, то 75 Вт соответствует 1 л/мин потребления кислорода. Следовательно, за 30 сек. человек должен был потребить 5 л кислорода — это кисло­родный запрос, он значительно меньше величины потреб­ления кислорода во время восстановления. Этот факт был обнаружен итальянским ученым Р. Маргариа еще в 70-е годы. Именно он стал утверждать, что емкость анаэробного меха­низма не может превышать более 4-5 л кислородного эквивалента. В представленном случае кислородный запрос обес­печивается энергией молекул АТФ и КрФ на 2 л, потребле­нием кислорода за время работы 1,8л, тогда на анаэробный гликолиз остается только 1,2 л. Заметим, что в случае нали­чии 100% окислительных мышечных волокон в активных мышцах анаэробного гликолиза вообще может не наблюдать­ся. следовательно, упражнения с предельной продолжитель­ностью 30-60 с позволяют оценить скорее уровень аэробной подготовленности мышц, поскольку в случае повышения аэробных возможностей мышц они меньше закисляются,

57

при прочих равных условиях происходит рост средней мощ­ности в данном задании, за счет поддержания мощности до конца задания (30 или 60 с).

Аэробные возможности оценивают по мощности или ве­личине максимального потребления кислорода. Этот показа­тель с 80-х годов подвергается серьезной критике, поскольку на выборке спортсменов высокой квалификации практичес­ки теряет информативность. Потребление кислорода, мощ­ность на уровне анаэробного порога являются более надеж­ными и информативными показателями, поскольку позволя­ют с высокой точностью предсказывать спортивные достиже­ния в циклических видах спорта. Эффективность аэробного механизма или КПД при работе на велоэргометре равен 23-24% и не меняется, поэтому определение этого показателя такая же бессмыслица, как и во всех других случаях. Емкость аэробного механизма связана с запасами в мышцах гликогена и капелек жира. Запаса этих веществ у обычных людей хвата­ет на 45-60 мин, а у спортсменов запасов может хватить на 1,5-3 часа (Физиология мышечной деятельности, 1982). Причем при регулярном приеме углеводов по ходу выполнения упраж­нения продолжительность упражнения многократно возрас­тает, как, например, у лыжников или велосипедистов (Алиханова Л.И., 1983). Следовательно, в спорте определение ем­кости не имеет никакого смысла с точки зрения успешности выступления спортсмена в соревнованиях, длительность ко­торого не превышает 30 мин.

Таким образом, определение у спортсмена мощности, эф­фективности и емкости биоэнергетических механизмов по ме­тодике Н.И. Волкова не учитывает физиологические особен­ности реакции организма на выполняемую физическую рабо­ту. Например, невозможность перехода молекул АТФ или КрФ из одного мышечного волокна в другое, или из одной мышцы в другую. Поэтому при выполнении упражнений с использо­ванием локальных мышечных групп, например руками, оцен­ки мощности, эффективности и емкости будут иными. Одна­ко проблема локальной работоспособности у биоэнергетиков пока не нашла интереса.


58


3.2. Критический анализ интерпретации данных лабораторного тестирования

Тест 1. Проводится педалирование на велоэргометре с це­пью достижения максимальной работы за 30 с. Далее, в каче­стве основы для интерпретации, взяты классические представления из учебников по физиологии. Там пишется, что работа предельной интенсивности в 30 с обеспечивается на 90% ана­эробными источниками энергообеспечения и прежде всего анаэробным гликолизом. Мощность 30 с предельной работы составляет около 60-80% МАМ. Проверим эти представления на основе современной модели, имитирующей срочные адаптационные процессы. Предположим, что мощность составила 500 Вт, это с учетом к.п.д. работы на велоэргометре 23% будет соответствовать 6,8 л/мин, а за 30 с — 3,4 л кислорода. Извест­но (Волков Н.И., 1969, 1990), что на долю алактатного долга приходится около 2,5 л, тогда 0,9 л долга должно распределить­ся между аэробным гликолизом и анаэробным гликолизом. Если в мышцах 50% окислительных мышечных волокон и 50% гликолитических, то аэробные процессы должны обеспечить 11,45 л кислородного запроса и 0,45 л на анаэробный гликолиз. Следовательно, доля анаэробного гликолиза составит не более чем 13%, а этот тест характеризует мощность анаэробного алактатного механизма энергообеспечения, а также аэробного, по­скольку чем меньше закисляются мышцы, тем легче поддерживают мощность и силу сокращения. Известно, что ионы во­дорода могут присоединяться к активным центрам актина, в этом случае они мешают работе ионов кальция и поперечные мостики между актином и миозином не образуются, сила тяги начинает падать. Следовательно, чем меньше образуется ионов водорода, тем легче поддерживать силу сокращения мышц. Такая ситуация складывается в случае, когда в ходе тренировочного процесса происходит трансформация гликолитических мышечных волокон в окислительные за счет увеличения массы митохондрий.

Таким образом, когда в публикациях встречается мнение, что 30 с предельная работа характеризует гликолитическую анаэробную мощность, следует читать — алактатная и аэробная гликолитическая мощность активных в упражнении мышц, в данном случае — ног.


59


Тест 2. В тесте с выполнением трех одноминутных велоэргометрических предельных упражнений с одноминутными интервалами отдыха суммарную работу решили обозвать по­казателем анаэробной гликолитической емкости. Очевидно, что рост этого показателя может происходить только в случае увеличения алактатной мощности (МАМ) и аэробных возмож­ностей мышц (потребление кислорода на уровне АнП), по­скольку рост мощности анаэробного гликолитического источ­ника энергообеспечения приводит к увеличению закисления мышц, а значит к ускорению наступления утомления.

Таким образом, когда пишут о гликолитической анаэроб­ной емкости надо понимать, что речь идет об алактатной и аэробной мощности энергообеспечения активных в упражнении мышц, в данном случае — ног.

Тест 3. В случае определения закисления крови после трех одноминутных велоэргометрических тестов можно определить показатель как частное отделения суммарной работы за 3 мин на изменение закисления крови (DрН). Этот показатель обо­звали анаэробной гликолитической эффективностью, однако, смысл пересчета противоположный. Поскольку увеличение степени закисления приводит к снижению показателя, и на­оборот, увеличение аэробных возможностей — не только к уве­личению работоспособности (числителя) и к меньшей степе­ни закисления (DрН).

Таким образом, все три теста характеризуют одно и то же, а именно уровень развития МАМ и аэробной мощности мышц ног, другими словами, характеризуют локальную мышечную работоспособность (выносливость).

Тест 4. С помощью ступенчатого теста и газоанализатора можно определить величину максимального потребления кис­лорода или, по данным РWС170+30%, определить мощность, близкую к мощности МПК. Этот показатель было принято оп­ределять как аэробная мощность. Очевидно, что это также ошиб­ка интерпретации, поскольку величина потребления кислорода на мощности МПК складывается из нескольких составляющих, а именно: из потребления кислорода активными в данном уп­ражнении скелетными мышцами, миокардом и дыхательными мышцами, остальные ткани и органы потребляют кислорода пренебрежимо мало. В связи с этим информативность показа­теля МПК исключительно низкая и не может на относительно

60

однородной выборке характеризовать аэробную подготовленность спортсменов. Уже более 15 лет как стало известно, что наи­более информативным показателем аэробных возможностей спортсменов является величина потребления кислорода, или скорости, или мощности на уровне анаэробного порога.

Тест 5. Аэробная емкость определяется как продолжительность выполнения упражнения критической мощности или МПК, Очевидно, что это упражнение будет выполнять дольше тот спорт­смен, у которого потребление кислорода на уровне АнП будет ближе к МПК. Например, стайеры имеют мощность АнП на уров­не 70-90% от мощности МПК. Следовательно, этот показатель характеризует относительную величину мощности АнП.

Тест 6. В ступенчатом тесте можно определить зависимость между потреблением кислорода и выполняемой мощностью. Этот показатель называют аэробной эффективностью, однако, никакую эффективность этот показатель не может продемонст­рировать, поскольку это отношение есть КПД работы на велоэргометре. КПД работы на велоэргометре составляет 22-24% и не зависит ни от спортивной специализации, ни от спортивной квалификации. Поэтому показатель аэробной эффективности у некоторых «специалистов» меняется только от массы спорт­смена, поскольку КПД делится на вес спортсмена.

Таким образом, все тесты, которые нашли применение в научных исследованиях и практике получили некорректную интерпретацию. Главный результат нашей интерпретации один все тесты характеризуют или МАМ, или окислительное фосфорилирование мышц ног (потребление кислорода на уровне АнП), или в каком-то соотношении оба этих механизма энер­гообеспечения, другими словами, локальную работоспособ­ность мышц ног (локальную выносливость).

3.3. Новые подходы для оценки физической подготовленности спортсменов

Лабораторное тестирование

Для оценки работоспособности спортсмена необходимо выполнить оценку степени влияния центрального фактора (ра­ботоспособность сердечно-сосудистой системы) и перифери-

61


ческого (сила, мощность, потребление кислорода отдельных мышечных групп).

Мышечный аппарат. Физические свойства мышц определя­ются количеством мышечных волокон, а в каждом мышечном волокне — количеством миофибрилл, АТФ-азной активностью миозина, массой митохондриальной системы, запасами глико­гена и жира. Запас молекул АТФ и КрФ обусловлен степенью гипертрофии мышечного волокна.

Метод определения количества миофибрилл. Для определения количества миофибрилл в данной мышечной группе обычно измеряют их максимальную изометрическую силу или макси­мальный вес, который они могут преодолеть. Более удобно оценивать состояние мышц на приборе, который использует­ся и для оценки других характеристик состояния атлета. Таким прибором является велоэргометр.

Максимальная алактатная мощность (МАМ) определяется на велоэргометре по величине установленного сопротивления (F, н) и максимальному темпу (R, 1/с), который достигается в ходе спурта.

МАМ = F*S* R (Вт).

S — расстояние, которое проходит точка на окружности маховика велоэргометра (у Монарха это расстояние составля­ет 6 м).

Обычно максимальный темп наблюдается на 4-7 с спурта. Нагрузка подбирается такой, чтобы максимальный темп был около 120-140 об/мин (0,45 - 0,50 1/с).

Вращение педалей можно выполнять ногами (сидя в сед­ле) или руками. В первом случае дается оценка по термино­логии ТиМФВ, скоростно-силовым возможностям мышц ног, во втором — рук и туловища. На самом деле тесты следует ис­пользовать для косвенной оценки степени морфологических перестроек в системах и органах тела спортсмена. В данном случае абсолютная величина МАМ определяется количеством миофибрилл и АТФ-азной активностью активных мышечных волокон. Если тестирование выполняется повторно, то изме­нения будут связаны только с ростом количества миофибрилл, поскольку АТФ-азная активность миозина - наследуемый

фактор.

Таким образом, контроль МАМ позволяет косвенно оцени­вать уровень силовой подготовленности мышц атлета или ко-

62

иичество миофибрилл в активных, в данном тесте, мышцах, иначе говоря, локальную мышечную мощность.

Метод определения митохондриальной массы. Митохондрии поглощают кислород, ионы водорода, АДФ, Ф, пируват или жирные кислоты, выделяют углекислый газ, воду, АТФ. Если масса митохондрий и фермента лактатдегидрогеназы сердеч­ного типа (ЛДГ-С) преобладают в мышечном волокне, то та­кое волокно называют окислительным. В других мышечных подокнах преобладают ферменты гликолиза и лактатдегидрогеназы мышечного типа (ЛДГ-М), поэтому при их активации разворачивается анаэробный гликолиз, а мышечные волокна классифицируются как гликолитические.

Для определения мощности (массы) митохондриальной си­стемы активных мышц применяется ступенчатый тест. При пе­далировании на велоэргометре с заданным темпом каждые 2-4 мин увеличивают сопротивление. Увеличение сопротивления в заданных условиях означает рекрутирование мышечных воло­кон от окислительных к гликолитическим (точнее, двигатель­ных единиц, иннервирующих мышечные волокна различного мша). После рекрутирования всех окислительных МВ начина­ют функционировать гликолитические МВ, в крови начинают накапливаться продукты анаэробного гликолиза — Н⁺ и СО₂, которые стимулируют деятельность сердца и органов дыхания, а также лактат. Этот момент определяется как аэробный порог и по силе сопротивления можно судить о силовых возможностях окислительных МВ, которые проявляются в аэробном режиме энергообеспечения. Дальнейшее увеличение сопротивления (мощности) приводит к моменту нарушения динамического равновесия, когда количество продуцируемого лактата активными ГМВ становится больше его потребления в ОМВ. Этот момент определяется как анаэробный порог, он характеризует макси­ма- льную мощность митохондриальной системы.

Таким образом, по величине потребления кислорода или мощ­ности на АнП можно судить о митохондриальной массе актив­ных мышц, а по сопротивлению на уровне АэП — о силе окислительных мышечных волокон. При контроле состояния бегунов и велосипедистов необходимо выполнять ступенчатый тест для мышц ног, а для пловцов — мышц пояса верхних конечностей.

Ударный объем сердца. Сердце выполняет функцию перекачивания крови. Его производительность зависит от ударного

63


объема и частоты сокращений. Максимальный минутный объем сердца наблюдается при работе ногами и достижении 180-190 уд/мин, а ударный объем — при ЧСС 120-150 уд/мин (Физиология мышечной деятельности, 1982). В ходе трениро­вочного процесса возможно управление только величиной ударного объема сердца (УОС), поэтому необходимо регуляр­но контролировать эту характеристику.

Для выполнения оценки УОС сначала вычисляют мощность (педалирования на велоэргометре или скорость бега на тредмилле), соответствующую ЧСС 170 уд/мин по следующей формуле: М170 = М1 + (М2-М1) * (170 - ЧСС1)*(ЧСС2-ЧСС1), где М1 — мощность первой нагрузки; М2 — мощность второй нагрузки;

ЧСС1 — частота сердечных сокращений на первой нагрузке; ЧСС2 — частота сердечных сокращений на второй нагрузке. Коэффициент полезного действия (КПД) при педалирова­нии с темпом 60-90 об/мин составляет 19-24%, в среднем 23%. Это дает основание к вычислению потребления кислорода по мощности, демонстрируемой на велоэргометре:

ПК = М₁₇₀/к , где к = 78 Вт/л0₂.

Знание величины потребления кислорода (Аулик И.В., 1990) позволяет воспользоваться формулой В.Веvegard (1960,1963) для оценки минутного объема сердца:

МОС = 5,9 * ПК + 4,36 (л/мин).

Если потребление кислорода было определено для ЧСС 170 уд/мин, то ударный объем сердца можно вычислить:

УОС = МОС/170.

Было замечено, что ударный объем сердца при работе рука­ми, как правило, бывает меньше значения, регистрируемого при тестировании ног.

Состояние эндокринной системы. Смысл физической под­готовки заключается в изменении строения клеток. Процессом синтеза управляют в клетках гормоны, путем воздействия на ДНК. В частности, тестостерон и соматотропин стимулируют синтез миофибрилл в мышечных волокнах. Тренер не может прямо контролировать концентрацию гормонов в крови, это требует специальной аппаратуры и препаратов, однако конт­роль за состоянием физической подготовленности (МАМ, мощность АэП) позволяет судить о ходе адаптационных про-

64


цессов в железах эндокринной системы. Критерии здесь доста- точно простые — изменения показателей состояния мышц. Эти критерии особенно хорошо работают, когда ставится чет­кая задача тренировочного процесса, например, увеличение силы медленных мышечных волокон, тогда должно происхо­дить увеличение мощности на уровне АэП. Если рост величин показателей наблюдается, то очевидно, что эндокринная сис­тема справляется с заданными нагрузками. В случае ухудше­ния показателей и самочувствия при реализации заданной тренировочной программы, можно сделать вывод об отсутствии адекватного ответа со стороны эндокринной системы.

3.4. Определение степени влияния центрального или периферического лимитирующего фактора

По результатам тестирования определяли производные показатели, МПК, мощность на ЧСС 170 уд/мин и другие.
Пример экспериментальных данных представлен в табл. 1.

Таблица I. Сравнительная характеристика уровня функциональной подготовленности борцов при выполнении тестирования ногами и руками

Показатели	Ноги X	Ноги 5	Руки X	Руки 5
Мощность, АЭП, Вт	120	18	54	12
Относительная мощность АЭП, Вт/кг	1,69	0,25	0,76	0,17
ЧСС АЭП, Уд/мин	135	14	105	1 1
Мощность АнП, Вт	180	26	65	14
Относительная мощность АЭП, Вт/кг	2,53	0,36	0,91	0,20
ЧСС АЭП, Уд/мин	155	16	125	12
МАМ, Вт	685	31	584	28
МАМ/масса, Вт/кг	9,64	0,43	8,22	0,39
Мощность ЧСС170, Вт	230	28	165	23
Отопительная мощность ЧСС 170, Вт/кг	3,23	0,39	2,32	1,42
Мощность МПК, Вт	260	30	190	24
Опюсительная Мощность МПК, Вт/кг	3,66	0,42	2,67	0,33

65

в
идах спорта, в которых для выполнения соревнователь­ной деятельности требуется участие почти всей мышечной мас­сы (лыжные гонки, плавание, академическая гребля, а также борьба), может возникнуть ситуация, когда центральный фак­тор, состояние сердечно-сосудистой системы, становится ли­митирующим. Для выявления этой ситуации были проведены исследования мышц ног и рук у борцов (Рис.3).




250

Рис. 3. Пример изменения ЧСС и легочной вентиляции при выполнении ступенчатого теста руками и ногами

На рис. 3 видно, что у борца при работе руками и ногами ЧСС изменяется на первых ступеньках одинаково, затем кри­вая «ЧСС-мощность» при работе руками начинает ускоренно двигаться вверх, одновременно с этим происходит увеличение скорости легочной вентиляции. По этим отклонениям был об­наружен аэробный порог для рук. Частота сердечных сокраще­ний у данного испытуемого изменялась линейно с ростом мощ-

66

ности упражнения до уровня аэробного порога, а затем ЧСС нала нарастать более быстро. Легочная вентиляция изменялась криволинейно с ростом мощности. По первому излому на кривой «легочная вентиляция — мощность» фиксировался аэроб­ный порог, по второму отклонению фиксировался анаэробный порог. Анаэробный порог определялся также по моменту пе­ресечения кривой «легочная вентиляция — мощность» линии, изображенной на рис. 3, как прямая, параллельная исходному направлению кривой «легочная вентиляция - мощность». Оче­видно, что первый отрезок кривой «легочная вентиляция -мощность» характеризует интенсивность дыхания при окисле­нии преимущественно внутримышечных жиров, при перехо­де на окисление углеводов интенсивность дыхания растет, что и вызывает ускорение легочной вентиляции. Третий участок кривой связан с еще большим ускорением дыхания, что вызывается началом анаэробного гликолиза в рекрутированных гликолитических МВ, появлением в крови ионов водорода, осво­бождением из крови углекислого газа (эксцесс СО₂). Избыточ­ный углекислый газ крови начинает действовать на дыхатель­ный центр, что и вызывает ускорение легочной вентиляции (Физиология мышечной деятельности, 1982).

В ходе экспериментов (табл. 1) было показано, что аэробные возможности мышц пояса верхних конечностей составля­ют 50-60% от аэробных возможностей мышц ног. Примерно также соотносятся мощности, которые демонстрировали ис­пытуемые при достижении ЧСС 170 уд/мин в случаях работы руками и ногами.

ЧСС на уровне АэП и АнП в случае работы руками также оказалась ниже при сравнении с данными, полученными при работе ногами. Поскольку ЧСС составила 105 - 155 уд/мин, то можно сделать заключение, что возможности сердечно-сосу­дистой системы по доставке кислорода к мышцам выше аэроб­ных возможностей мышц, участвующих в тесте.

Суммарная мощность мышц рук и ног примерно равна мощ­ности, которая наблюдалась (или могла наблюдаться) при дос­тижении ЧСС 190 уд/мин (МПК).

Потенциальную возможность сердечно-сосудистой системы следует определять по линии, связывающей «ЧСС и мощность». По этой линии можно определить мощность и потребление кислорода в момент достижения ЧСС 190 уд/мин. На рис. 3 этот

67

момент обозначен кружочком на пунктирной линии. Если бы у спортсмена масса окислительных мышечных волокон была бы большая, то связь между «ЧСС и мощностью» до ЧСС 190 уд/ мин оставалась бы линейной. В этом случае работоспособность ССС достигла бы своего максимума. Этот показатель можно обозвать как потенциально возможное потребление кислорода мышцами — МПК потенциальное. Столько кислорода может доставить ССС к мышцам без излишней стимуляции сердца ана­эробными метаболитами (Н⁺, эксцессом С0₂).

Максимальная алактатная мощность при работе руками была на 10-20% меньше, чем при работе ногами.

Таким образом, по результатам обследования можно сделать следующие выводы:

• аэробные возможности мышц пояса верхних конечнос­-
  тей составляют 50-60% от аэробных способностей мышц ног;
  
• мощность сердечно-сосудистой системы по доставке кис­-
  лорода к мышцам выше аэробных возможностей как мышц
  пояса верхних конечностей, так и мышц ног.
  

3.5. Метод Соnсоni

Сопсоni с соав. предложил в 1982 г. непрямой и неинвазивный метод определения анаэробного порога посредством из­мерения ЧСС в ступенчатом тесте на стадионе. Было обнару­жено, что у квалифицированных бегунов кривая связи «ЧСС- скорость бега» имеет сигмовидную форму. Второй перелом на этой кривой совпадал с моментом появления анаэробного по­рога, т.е. при закислении крови до 4 мМ/л лактата.

В работе Р. Ноfmann et. а1. было обследовано 227 спортсме­нов мужчин различных видов спорта (возраст — 23 , 6+-4 г, рост — 180,6+-6 см, масса-74,6+-8 кг). Все испытуемые выполнили ступенчатый тест с амплитудой ступеньки 20 Вт, длительнос­тью по 60 с.

В результате оказалось, что все испытуемые были разделе­ны на три группы. В первой группе (85,9% испытуемых) ско­рость прироста ЧСС после АнП уменьшалась, во второй груп­пе (6,2%) скорость увеличения ЧСС не изменялась, в третьей группе(7,9%) скорость изменения ЧСС становилась больше. По ЧСС, мощности, концентрации лактата


68


достоверных различий между группами не было обнаружено. Однако анализ представленных в статье данных показал, что АнП, фиксируемый по 4 мМ/л лактата, наблюдался в первой группе на уровне 80% от МПК (отказа от работы), а во второй и третьей группе на уров­не 74% МПК. Следовательно, если после наступления АнП в мышцах не остается мышечных волокон для рекрутирования, то мышцы и кровь мало закисляются, нет стимула для ускорения ЧСС. В том случае, когда в мышце остается еще много не­рекрутированных гликолитических МВ, то закисление растет, появляется эксцесс СО₂, имеется стимул для роста ЧСС.

Таким образом, эффект Соnconi не является обязательным, и изменение ЧСС связано с наличием рекрутирования глико­литических мышечных волокон, чем больше их рекрутирует­ся, тем больше закисление мышц и крови, тем больше нарас­тает скорость изменения ЧСС.

3.6. Понятие - локальная мышечная работоспособность

Анализ кривых индивидуальных или мировых рекордов показывает, что во всех соревновательных упражнениях, вы­полняемых до 1 мин 30 с, т.е. до достижения максимальной частоты сердечных сокращений, спортивные достижения оп­ределяются работоспособностью активных мышц. Централь­ное звено - производительность ССС не имеет принципиаль­ного значения. При выполнении соревновательных упражне­ний большей длительности центральное звено может иметь значение только в случае, когда порог анаэробного порога на­чинает приближаться к МПК потенциальному. На уровне выс­шего спортивного мастерства такая ситуация встречается час­то. В этом случае спортсмену надо обеспечить делятацию левого желудочка сердца и после этого лимитирующим звеном будет уже не «центральный», а «периферический» фактор.

Таким образом, локальная мышечная работоспособность (ло­кальная выносливость) — это способность человека выполнять пре­дельную мышечную работу при адекватном (избыточном) снабже­нии ее кислородом или когда величина потребления кислорода не име­ет существенного значения для обеспечения заданной двигательной активности.

Практически во всех случаях лимитирующим звеном в по­вышении спортивных достижений является локальная мышеч-

69


ная работоспособность, однако, проблема ее развития остает­ся вне внимания исследователей. Больше рассуждают об об­щей работоспособности, общей алактатной, гликолитической и аэробной мощности. Причем все рассуждения строятся в луч­шем случае на основе простейшей модели организма челове­ка, которая включает в себя пул молекул АТФ и три-четыре механизма для их ресинтеза: креатинфосфатный, анаэробный гликолитический (лактатный), аэробный гликолитический и окисления жиров. В такой модели нет конкретных мышц, нет мышечных волокон, «опущена» физиология с ее законами.


70