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

Вид материала

Реферат

Содержание Методологические основы исследования локальной мышечной выносливости 1.1. Эмпирический уровень научного исследования Первая стадия 1.2. Теоретический уровень научного исследования Первая стадия Третья стадия 1.3. Методология теории и методики физического воспитания Начальный этап Второй этап 1 .4. Методология спортивно-педагогической адаптологии Объектом исследования при изучении физических возможностей человек является сам человек, его системы, органы, ткани, клетки. Поэ 1,5. Некоторые проблемы, связанные с различием в логике эмпирического и теоретического мышления Основы биологии человека (концептуальные модели систем и органов человека) 2.1. Биология клетки 2.2. Нервно-мышечный аппарат Саркоплазматический ретикулум 2.3. Биохимия клетки (энергетика) Аэробный путь 2.4. Модель функционирования нервно-мышечного аппарата при выполнении циклического упражнения Рис. 2. Схема управления мышечным сокращением ... Полное содержание

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.

УДК 796.42 М99

Содержание


Е.Б. Мякинченко, В.Н. Селуянов

М99 Развитие локальной мышечной выносливости в циклических видах спорта. — М.: ТВТ Дивизион, 2005. — 338 с.

ISВN 5-98724-007-7

В монографии рассмотрены биологические и педагогичес­кие аспекты повышения производительности основных мы­шечных групп спортсменов, занимающихся видами спорта на выносливость. Затронуты вопросы лимитирующих факторов функциональных возможностей скелетных мышц, средств и методов воздействия на мышечную систему и их взаимосвязи с формированием рациональной техники бега, принципов по­строения одного тренировочного занятия, микро-, мезо- и макроциклов. Высказаны некоторые гипотезы о совершен­ствовании структуры многолетней подготовки юных спорт­сменов в циклических видах спорта.

Для магистрантов, аспирантов, специалистов в области фи­зической культуры и спорта, спортивных медиков, препода­вателей ссузов и вузов, тренеров, спортсменов.

УДК 796.42

ISBN 5-98724-007-7

© Е.Б. Мякинченко, В.Н. Селуянов. 2005 г.
©ТВТ Дивизион. 2005 г.

Введение 12

Глава 1. Методологические основы исследования локальной
мышечной выносливости 18

1. Эмпирический уровень научного исследования 18
   
2. Теоретический уровень научного исследования 21
   
3. Методология теории и методики
   

физического воспитания 22

4. Методология спортивно-педагогической
   адаптологии 23
   
5. Некоторые проблемы, связанные с различием
   

в логике эмпирического и теоретического мышления 25

Глава 2. Основы биологии человека (концептуальные

модели систем и органов человека) 30

1. Биология клетки 30
   
2. Нервно-мышечный аппарат 31
   
3. Биохимия клетки (энергетика) 33
   
4. Модель функционирования нервно-мышечного
   аппарата при выполнении циклического упражнения 35
   
5. Биомеханика мышечного сокращения 39
   
6. Сердце и кровообращение 41
   
7. Кровеносные сосуды 42
   
8. Эндокринная система 43
   
9. Иммунная система 50
   

10. Пищеварение 51
    
11. Жировая ткань 54
    

Глава 3. Контроль локальной выносливости 55

1. Мощность, эффективность и емкость механизмов
   энергообеспечения как критерии оценки подготовленности
   спортсменов 55
   
2. Критический анализ интерпретации данных
   лабораторного тестирования 59
   
3. Новые подходы для оценки физической
   подготовленности спортсменов 61
   

3.4. Определение степени влияния центрального

или периферического лимитирующего фактора 65

5. Метод Соnconi 68
   
6. Понятие — локальная мышечная работоспособность 69
   

Глава 4. Локальная выносливость как компонент физической
подготовленности спортсменов в циклических видах спорта 71

1. Средства и методы развития силовых способностей в
   циклических видах спорта 74
   
2. Соотношение объемов средств
   

развития локальной выносливости в ЦВС 79

4.3. Распределения средств развития
локальной выносливости в рамках одного занятия,
микро-, мезо- и макроциклов и многолетней

подготовки спортсменов 80

1. Построение тренировочного занятия 81
   
2. Построение микроцикла 82
   
3. Построение мезоцикла 84
   
4. Построение макроциклов 85
   

4.4. Реализация компонентов

локальной выносливости в основном соревновательном
упражнении 89

Глава 5. Факторы, лимитирующие локальную выносливость

в циклических видах спорта 92

5.1. Схема физиологических и биохимических процессов,
происходящих в мышцах при преодолении
соревновательной дистанции 103

1. Врабатывание 105
   
2. Фаза квазиустойчивого состояния 121
   
3. Финишное ускорение (фаза максимального
   

волевого напряжения) 130

5.2. Схема работы разных типов МВ

при преодолении соревновательной дистанции 131

1. Медленные мышечные волокна 131
   
2. Быстрые мышечные волокна 132
   
3. Парциальный вклад различных типов МВ
   

н механическую работу при преодолении дистанции 133

5.2.4. Схема энергообеспечения работы мышцы 134

5.3. Особенности физиологических

и биоэнергетических процессов в мышечном аппарате

при более длинных и более коротких дистанциях 135

1. Работа максимальной мощности 136
   
2. Работа субмаксимальной мощности 137
   
3. Упражнения умеренной мощности 142
   

5.4. Заключение 145

Глава 6. Теоретические аспекты выбора средств, методов и организации тренировочного процесса в циклических видах спорта с целью улучшения локальной мышечной выносливости……………………………….. 147

6.1. Обоснование выбора средств и методов тренировки мышечных компонентов, определяющих выносливость

в циклических видах спорта 147

6.1.1. Стратегия повышения аэробной

производительности мышц в ЦВС 149

1. Гипертрофия мышечных волокон 149
   
2. Изменение доли красных, белых
   

и промежуточных волокон 160

3. Повышение содержания ключевых
   ферментов, участвующих в окислительном
   расщеплении субстратов 160
   
4. Увеличение плотности митохондрий 160
   
5. Повышение эффективности процессов
   окислительного фосфорилирования 164
   
6. Снижение активности ферментов
   анаэробного метаболизма в соответствии
   

е повышением потенциала аэробных процессов 165

6.1.1.6. Увеличение концентрации миоглобина 165

6.1.1.7. Повышение капилляризации мышц 166

6.1.1.9. Заключение по разделу 166

6.1.2. Стратегия повышения анаэробной

производительности мышц в ЦВС .. 167

6. 1.2.1. Гипертрофия мышечных волокон 168

6. I .2.2. Повышение запасов эндогенных субстратов

(креатинфосфата и гликогена) 168

6. 1.2.3. Повышение содержания ключевых

ферментов, участвующих в анаэробном

метаболизме и его регуляции 169

6.1.2.4. Увеличение буферной емкости мышц 169


6.1.2.5. Заключение по разделу 170

6.2. Тренировочные средства и методы

развития локальной выносливости 171

6.2.1. Средства и методы тренировочного

воздействия на ММВ 172

6.2.1.1. Средства и методы, направленные

на гипертрофию (увеличение силы) ММВ 172

6.2.1.2. Средства и методы, направленные

на повышение окислительного потенциала ММВ 177

6.2.2. Средства и методы тренировочного

воздействия на БМВ 179

6.2.2.1. Средства и методы, направленные

на гипертрофию БМВ 179


6.2.2.2. Средства и методы, направленные

на повышение окислительного потенциала БМВ 180

6.2.2.3. Средства и методы, направленные

184

на повышение буферной емкости мышц и массы

ферментов анаэробного гликолиза

6.3. Теоретические основы планирования одного

тренировочного занятия, тренировочных микро-,

мезо- и макроциклов ……………………………………… 186

6.3.1. Теоретические основания для планирования

одного тренировочного занятия…………………………... 186

2. Теоретические основания для планирование
   микроциклов………………………………………………. 195
   
3. Теоретические основания для планирования
   мезоциклов………………………………………………….198
   

6.3.4. Планирование макроциклов………………………..201

6.4. Проблема взаимосвязи уровня

и особенностей подготовленности нервно-мышечного

аппарата с техникой

и экономичностью локомоции……………………………212

6.5. Заключение по разделу………………………………...223

Глава 7. Анализ данных экспериментальных исследований

средств и методов повышения локальной выносливости……….230

7.1. Исследование упражнений статодинамического
характера как средства воздействия на медленные
мышечные волокна спортсменов----------------------------- 230


7.2. Влияние сочетания статодинамической силовой

и аэробной тренировок мышц бедра

на аэробный и анаэробные пороги человека

(лабораторный эксперимент) 242

7.3.Классификация упражнений бегунов

на средние и длинные дистанции по признаку

их преимущественного воздействия

на морфоструктуры организма 249

7.4. Критерии обоснованности выводов

по результатам педагогических экспериментов 249

7.5. Исследование влияния акцентированной
силовой и аэробной тренировки на показатели силы,
аэробных способностей и экономичности

техники бега 252

6. Исследование влияния статодинамических
   упражнений совместно с традиционными методами
   подготовки бегунов на показатели силы и аэробных
   способностей 260
   
7. Исследование эффективности последовательного
   применения силовых и аэробных средств подготовки
   

на показатели физических способностей бегунов 268

7.8. Заключение по главе 275

Глава 8. Практические аспекты развития

локальной выносливости 280

1. Возможные варианты коррекции системы
   подготовки бегунов на выносливость 284
   
2. Некоторые аспекты построения
   

многолетней подготовки бегунов 295

8.2.1. Принципы подготовки юных бегунов 298

8.3. Заключение 311

Литература 314


Список сокращений

АэП — аэробный порог
АнП — анаэробный порог
БМВ — быстрые мышечные волокна
БгМВ — быстрые гликолитические мышечные волокна
БоМВ — быстрые окислительные мышечные волокна
ГМВ — гликолитические мышечные волокна КП— количество повторений (например, в одном подходе или в одной серии)
К++ — ионы калия

КМЭ — коэффициент механической эффективности Кр— свободный креатин
КрФ- креатинфосфат
Ла — лактат

ЛДГ— лактатдегидрогеназа
ЛВ — локальная (мышечная) выносливость МАМ - максимальная алактатная мощность

МВ - мышечные волокна скелетных мышц

ММВ — медленные (Тип I) мышечные волокна

МПК — максимальное потребление кислорода

МПС — максимальная произвольная сила

МОК — минутный объем кровотока (сердечный выброс)

МК - молочная кислота

МОП - метаболическая стоимость пути

НМА — нервно-мышечный аппарат

Н+ - ионы водорода (протоны)

ОП — окислительный потенциал

ОДА — опорно-двигательный аппарат

ОМВ - окислительные мышечные волокна

О2-долг - кислородный долг

ОЦМТ - общий центр масс тела

ППС — площадь поперечного сечения

рО₂- парциальное напряжение кислорода

Са++ - ионы кальция

СБУ — специальные беговые упражнения легкоатлетов

10

СТЭОДА — соединительно-тканные элементы опорно-двига-
тельного аппарата

С'СС — сердечно-сосудистая система

ТМ Г — трехглавая мышца голени

УО — ударный объем

ЦВС — циклические виды спорта

Ц НС — центральная нервная система

МП — число подходов (например, при силовой тренировке)

VО₂ — скорость потребления кислорода


Введение

Данная книга представляет собой, по существу, второе, пе­реработанное и исправленное, издание монографии «Локаль­ная выносливость в беге», вышедшей в 1997 году. Накоплен­ные за прошедшие годы материалы и их осмысление сделали возможным распространить выводы и рекомендации на дру­гие циклические виды спорта, а также на спортивные игры и единоборства. При этом сохранен основной предмет исследо­вания — различные стороны повышения производительности нервно-мышечного аппарата спортсменов. Другими словами, в книге рассматриваются проблемы улучшения так называемой локальной (мышечной) выносливости. Данная проблема, на наш взгляд, по-прежнему недостаточно разработана как в оте­чественной, так и зарубежной литературе, несмотря на много­численные работы, посвященные различным сторонам трени­ровки мышц, проводимой в контексте развития силы и сило­вой выносливости спортсменов. Это позволяет надеяться, что второе издание также найдет своего читателя.

Переходя к непосредственному описанию содержания кни­ги, следует рассмотреть вопрос — в каких случаях локальная выносливость (то есть компонент выносливости, связанный непосредственно с нервно-мышечным аппаратом) будет суще­ственным или даже решающим фактором повышения спортив­ного мастерства и почему эта проблема является актуальной?

Непосредственным ограничителем достижения более высо­кого результата при преодолении соревновательной дистанции является наступающее утомление. Поэтому основное, что дол­жно быть достигнуто в результате физической подготовки, это - отдаление момента утомления или повышение к нему устой­чивости организма. Среди факторов, приводящих к утомлению при различной длительности физической работы, выделяют «центральные»:

— утомление корковых центров двигательной зоны ЦНС и снижение частоты импульсации быстрых ДЕ;

недостаточную секрецию стресс-гормонов (катехоламионов) и глюкокортикоидов);

- недостаточную производительность миокарда и систем,
обеспечивающих адекватный региональный и локальный кро-
воток, что может приводить к мышечной гипоксии;

изменения в деятельности вегетативной нервной системы и многих железах внутренней секреции;

а также «периферические»:

- снижение массы фосфагенов;

- увеличение концентрации ионов водорода и лактата (мо­-
лочной кислоты);

• снижение потребления кислорода мышцами;
  

— снижение концентрации гликогена мышц и др.
Однако при более глубоком рассмотрении обеих групп фак-

торов, можно выдвинуть гипотезу, что большая мощность энер­гетических и сократительных систем, локализованных непосред­ственно в мышцах и определяющих локальную выносливость (ЛВ), позволяет отдалить наступление утомления, а также снизить нагрузки на «центральные факторы», интенсивное функционирование которых также может приводить к утомлению.

Несмотря на очевидную важность исполнительного звена двигательной системы (мышц) для спортивной работоспособ­ности, «центральному фактору», а именно производительнос­ти сердечно-сосудистой системы, «выносливости» централь­ной нервной и гормональной систем и т.п., длительное время относилось решающее значение. В то же время, очевидно, что существуют спортсмены, для которых периферическое звено двигательной системы будет являться лимитирующим факто­ром. Например, на средних и длинных дистанциях к усталости может приводить локальное утомление из-за накопления мо­лочной кислоты в мышцах. Это с равной вероятностью может явиться следствием:

• или недостаточной производительности сердечно-сосу-­
  дистой системы и несовершенства региональных и локальных
  механизмов перераспределения кровотока, приводящих к тка­-
  невой гипоксии;
  
• или недостаточной аэробной мощности мышц.
  

Это же справедливо относительно других факторов, кото­рые можно отнести или к «центральному», или «периферичес­кому» звену.


12

13


Следовательно, даже в том случае, если сформулированная выше гипотеза окажется неверной, то всегда можно говорить о наличии двух генеральных совокупностях спортсменов:

- первая, у которых основными лимитирующими фактора­ми будут являться «центральные» (производительность ССС,утомление нервных центров, ограничения со стороны гормо­нальной системы и т.п.);

-вторая, у которых лимитирующим звеном являются периферические факторы, локализованные на уровне нервно-мышечного аппарата конечностей (алактатная, гликолитическая, аэробная производительность мышц, сила мышц и т.п.).

Большинство выводов и рекомендаций этой работы будет справедливо для тех спортсменов, у которых нет генетически обусловленных или приобретенных ограничений со стороны управляющих и обеспечивающих мышечную деятельность си­стем организма. Другими словами, мы рассматриваем тот слу­чай, когда в процессе тренировки производительность и совершен­ство функционирования «центральных» систем уже обеспечены или повышаются быстрее, чем производительность морфоструктур, локализованных непосредственно в основных мышцах спортсменов - т. е. в ситуации, когда в процессе длительной специализи­рованной тренировки мышцы становятся лимитирующим фак­тором физической работоспособности.

Как определить, являются ли у данного спортсмена «цент­ральные» системы лимитирующим звеном или нет?

Парадокс заключается в том, что ответа на этот вопрос в настоящее время в литературе нет. В рамках физиологии и био­химии спорта он должным образом не рассматривался. Это положение возникло, на наш взгляд, из-за высочайшего авто­ритета таких корифеев российской науки, как И.М. Сеченова, И.П. Павлова, А.А. Ухтомского, проводивших свои исследо­вания проблем утомления в основном в области физиологии трудовой деятельности и сформулировавших фундаментальные выводы о решающей роли центральной нервной системы, глав­ным образом, для этого вида деятельности. Тем не менее этот вывод был совершенно необосновано распространен и на спорт (т. е. на экстремальную деятельность), где процессы утомле­ния также чаще всего рассматривались в этом ключе (Е.Б. Со­логуб, 1972; Н.В.Зимкин, 1975; Н.Н.Яковлев, 1983; А.С. Со-лодков, 1992).

14

Другое направление в исследовании утомления в спорте, в частности в циклических локомоциях (Г.Ф. Фольборт, 1956; II.И. Волков, 1969; А.З. Колчинская, 1983; В.Д. Моногаров 1980, 1986; Меленберг, 1990, и др.), признавая существенную роль исполнительного аппарата в развитие утомления, основ­ным фактором утомления мышц считает тканевую гипоксию, которая возникает, однако, «по вине» другой «центральной» системы — сердечно-сосудистой, которая, как предполагает­ся, не способна снабдить мышцы достаточным количеством кислорода в соответствии с их запросом во время интенсивной мышечной работы.

Попытка авторов данной работы найти истоки или основа­ния для этого широко распространенного мнения не увенча­лись успехом.

По нашему мнению, в настоящее время есть основания говорить о наличии т.н. функциональной или относительной тканевой гипоксии, которая является совершенно необходи­мым и биологически целесообразным следствием мышечной работы, так как является одним из «ключей» для запуска и регулирования системы энергообеспечения мышечных клеток. Также существуют доводы в пользу того, что гипоксические условия — необходимый фактор для индукции адаптивного синтеза белка, приводящего к повышению окислительного потенциала мышц под воздействием тренировки. Однако и это не более чем гипотеза, так как против нее свидетельствуют не­которые экспериментальные данные, представленные в этой монографии. Поэтому, не отрицая возможности существова­ния тканевой гипоксии у квалифицированных спортсменов при выполнении напряженной мышечной работы, мы счита­ем, что пока нет оснований полагать, что гипоксия является или ограничителем скорости ресинтеза АТФ в процессе мембранного (ды­хательного) фосфорилирования в митохондриях, или причиной утомления мышц.

Другими словами, нет оснований считать, что запрос мышц в кислороде (но не в энергии!) не удовлетворяется.

Следовательно, мышечная гипоксия не является причиной явлений, которые связывают с утомлением. Например, таких, как: продукции и накопления молочной кислоты, повышен­ной скорости расхода углеводных запасов мышц, рекрутирования высокопороговых двигательных единиц (ДЕ) и мн. др.

15


Хотя, наверное, в конце дистанции может возникнуть си­туация, когда комплекс факторов, связанных с напряженной мышечной деятельностью, повышением температуры и обез­воживанием организма, может ухудшить функциональное со­стояние дыхательной системы, миокарда, систем крови, регу­ляцию сосудистых реакций и т.п. В этом случае ССС будет не­способна поставлять кислород к мышцам в прежнем объеме и теоретически может явиться фактором снижения производи­тельности мышечной работы. Однако, во-первых, как отмече­но выше, все эти явления так или иначе связаны с явлениями утомления в самих мышцах, а во-вторых, будет справедливо толь­ко для случая, когда изменения в мышечных клетках (наруше­ние в деятельности мембран, деградация нуклеотидов, сниже­ние рН и многое другое) еще в большей степени не ухудшит способность мышц утилизировать кислород.

Таким образом, следует согласиться с общим мнением, что проблема утомления в спорте, в частности в циклических ло-комоциях, чрезвычайно сложна и должна решаться биологами на фундаментальном уровне.

Задачи же авторов при написании этой книги были суще­ственно скромнее:

- во-первых, определить возможные подходы к такому по­строению тренировки, которое способствовало бы повышению производительности нервно-мышечного аппарата и тем самым «облегчила бы жизнь» «центральным» системам при преодо­лении дистанции, если в ходе дальнейших исследований все же выяснится, что главный источник утомления находится «в

центре»;

— во-вторых, представить доказательства и эксперименталь­ную проверку того, что средства и методы тренировки в цик­лических локомоциях могут разрабатываться и обосновывать­ся без привлечения гипотезы о тканевой гипоксии как цент­ральном факторе утомления мышц.

Не ставя под сомнение важность «центральных механиз­мов», следует все же констатировать, что многочисленные на­учные исследования и методические разработки, направлен­ные на совершенствование тренировочного процесса в цик­лических видах спорта, в большинстве случаев проводились в контексте «первоочередности», «базовости», «решающей роли» обеспечивающих систем. Проблемы же улучшения локальной

16

выносливости (ЛВ) изучены существенно хуже и, как прави­ло, в аспекте тренировки силы или т.н. «силовой выносливос­ти». Однако проблема Л В существенно шире и для того, чтобы каждый тренер мог со знанием дела подходить к планирова­нию тренировочного процесса, в котором существенное место занимало бы целенаправленное воздействие на мышечный аппарат, необходимо создать у него целостное представление (модель организма человека и навыки имитационного моделирования), на основании которого можно было бы делать следующие обоснованные суждения:

о значимости мышечных компонентов для выносливости;

о месте такой тренировки в системе подготовки спорт­сменов;

о лимитирующих факторах работоспособности, связанных с мышечной системой;

об оптимальных средствах и методах тренировочных воз­действий на мышечные компоненты, определяющие выносливость;

о вариантах планирования тренировочного занятия, микро, мезо-, макроциклов и многолетней подготовки.

Поэтому авторы взяли на себя смелость рассмотреть, по мере воз- можности, все из перечисленных аспектов физической под­готовки и ее взаимосвязь с техникой локомоций, так как эти две стороны подготовленности не могут рассматриваться изолированно одна от другой.

17