Тренировочные нагрузки по энергетическим системам

Энергетические запасы

Таблица 1.1 Порядок подключения энергетических систем при физической нагрузке максимальной мощности. Анаэробный — без участия кислорода; аэробный — с участием кислорода. Алактатный — молочная кислота не вырабатывается; лактатный — молочная кислота вырабатывается.

У спортсменов на выносливость показатель жира в среднем 10%. Это важный показатель физического состояния спортсмена. У каждого спортсмена существует свой идеальный процент жира.  Идеальный процент жира находиться в диапазоне от максимально низкого (4-5%) до относительно высокого (12-13%).

Запаса углеводов хватает в среднем на 95 минут марафонского бега, жировых запасов хватит на 119 часа. Но чтобы получить энергию из жира требуется больше кислорода. Из углеводов можно синтезировано больше АТФ в единицу времени. Поэтому углеводы — это главный источник энергии во время интенсивных нагрузок. Когда заканчиваются запасы углеводов, вклад жира в энергообеспечение работы возрастает, а интенсивность нагрузки снижается. В марафоне это происходит в районе 30-километровой отметки — после 90 минут бега.

Кислородная система

Кислородная, или аэробная, система является наиболее важной для спортсменов на выносливость, поскольку она может поддерживать физическую работу в течение длительного времени. Кислородная система обеспечивает организм, и в частности мышечную деятельность, энергией посредством химического взаимодействия пищевых веществ (главным образом, углеводов и жиров) с кислородом

Пищевые вещества поступают в организм с пищей и откладываются в его хранилищах для дальнейшего использования по необходимости. Углеводы (сахар и крахмалы) откладываются в печени и мышцах в виде гликогена. Запасы гликогена могут сильно варьироваться, но в большинстве случаев их хватает как минимум на 60-90 мин работы субмаксимальной

Кислородная система обеспечивает организм, и в частности мышечную деятельность, энергией посредством химического взаимодействия пищевых веществ (главным образом, углеводов и жиров) с кислородом. Пищевые вещества поступают в организм с пищей и откладываются в его хранилищах для дальнейшего использования по необходимости. Углеводы (сахар и крахмалы) откладываются в печени и мышцах в виде гликогена. Запасы гликогена могут сильно варьироваться, но в большинстве случаев их хватает как минимум на 60-90 мин работы субмаксимальной

интенсивности. В то же время запасы жиров в организме практически неисчерпаемы.

Углеводы являются более эффективным «топливом» по сравнению с жирами, так как при одинаковом потреблении энергии на их окисление требуется на 12% меньше кислорода. Поэтому в условиях нехватки кислорода при физических нагрузках энергообразование происходит в первую очередь за счет окисления углеводов. Поскольку запасы углеводов ограничены, ограничена и возможность их использования в видах спорта на выносливость. После исчерпания запасов углеводов к энергообеспечению работы подключаются жиры, запасы которых позволяют выполнять очень длительную работу.

Вклад жиров и углеводов в энергообеспечение нагрузки зависит от интенсивности упражнения и тренированности спортсмена. Чем выше интенсивность нагрузки, тем больше вклад углеводов в энергообразование. Но при одинаковой интенсивности аэробной нагрузки тренированный спортсмен будет использовать больше жиров и меньше углеводов по сравнению с неподготовленным человеком. Таким образом, тренированный человек будет более экономично расходовать энергию, так как запасы углеводов в организме небезграничны.

Производительность кислородной системы зависит от количества кислорода, которое способен усвоить организм человека. Чем больше потребление кислорода во время выполнения длительной работы, тем выше аэробные способности. Под воздействием тренировок аэробные способности человека могут вырасти на 50%.

Окисление жиров для энергии происходит по следующему принципу:

Жиры + кислород + АДФ → углекислый газ + АТФ + вода

Полученный в ходе реакции окисления углекислый газ выводится из организма легкими.

Распад углеводов (гликолиз) протекает по более сложной схеме, в которой задействуются две последовательные реакции:

глюкоза + АДФ → молочная кислота + АТФ

молочная кислота + кислород +АДФ → углекислый газ +АТФ + вода

Источник

4.7. МАКСИМАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА (МПК)

МПК высококвалифицированных спортсменов из разных видов спорта существенно различается. Если расположить их в порядке убывания, то это лыжные гонки (84), бег на длинные дистанции (84), ориентирование (80), бег 800-1500 м (80), биатлон, коньки, многоборье, велоспорт, ходьба, плавание, каноэ, гребля на байдарках, бадминтон (68), бег 200-400м, горнолыжный спорт, бег на коньках (500-1500), хоккей (65), фехтование, баскетбол (61), прыжки с трамплина, стрельба из лука, футбол (60), теннис, борьба, тяжелая атлетика, гимнастика (Astrand, Rodahl, 1986).

Наивысших величин МПК девушки достигают в 14-16 лет, юноши в 18-20 лет. До 10-12 лет средний показатель у девочек составляет 85-90% от МПК мальчиков. После окончания пубертатного периода этот разрыв увеличивается до 70%. МПК юных спортсменов в пубертатном и предпубертатном периоде на 20-30% выше, чем у не занимающихся спортом сверстников, и на 10-20% ниже взрослых спортсменов (Прасад, 2003). Только у 0,13% населения МПК = 60-67 мл/кг/мин. Это значит, что только 1 из 1000 юношей имеет потенциальные возможности достичь МПК=85-95 мл/кг/мин.

Генетическая детерминированность МПК 50-85%. 

Рис.8. Зависимость МПК у мужчин и женщин от возраста (Foxetal., 1993)

Р. Шепард (1992) видит возможность повышения МПК за счет напряженной тренировки не более чем на 20%. Авторы, изучающие вопрос эффективности аэробной производительности повышают этот порог до 30-35% (Hollmann, Hettinger, 1980) и даже свыше 50% (Н. Волков, 2000). Это во многом связано с числом ММВ. Спортсмены с большим количеством медленных МВ способны увеличить МПК в 1,5-1,8 раза. Кроме того, имеет значение и вес тела. При одной и той же скорости бега (18 км/ч) бегуну с весом 60 кг требуется 3,7 л кислорода в минуту, при 70 кг – 4,3 л/мин, при 80 – 4,6 л/мин (Hollmann, 1980). При равных аэробных возможностях преимущество имеют спортсмены с меньшей массой тела.

Экономичность аэробного процесса оценивают по потреблению кислорода на уровне порога анаэробного обмена. Важным резервом обеспечения экономичности аэробной работы является использование жиров. Поэтому одни спортсмены имеют высокую экономичность при высокой мощности, другие наоборот. Это объясняет широкую вариативность МПК у спортсменов с равными МПК.

За 3 месяца МПК может быть повышен на 10-15%, за 6 – 20-25%, за 12-24 месяца – 30-40%. То есть за два года может быть реализована большая часть адаптационного ресурса (В.Н. Платонов, 2001).

Общая характеристика систем энергообеспечения мышечной деятельности.

Энергия, как известно, представляет собой общую количественную меру, связывающую воедино все явления природы, разные формы движения материи

Из всех видов энергии, образующейся и использующейся в различных физических процессах(тепловая, механическая, химическая и др.)применительно к мышечной деятельности, основное внимание должно быть сконцентрировано на химической энергии организма, источником которой являются пищевые продукты и её преобразовании в механическую энергию двигательной деятельности человека

Энергия, высвобождаемая во время расщепления пищевых продуктов, используется для производства аденозинтрифосфата (АТФ), который депонируется в мышечных клетках и является своеобразным топливом для производства механической энергии мышечного сокращения.

Энергию для мышечного сокращения даёт расщепление аденозинтрифосфата (АТФ) до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (Ф). Количество АТФ в мышцах невелико и его достаточно для обеспечения высокоинтенсивной работы лишь в течении 1 – 2 с. Для продолжения работы необходим ресинтез АТФ, который производится за счет энерго отдающих реакций трёх типов. Восполнение запасов АТФ в мышцах позволяет поддерживать постоянный уровень его концентрации, необходимый для полноценного мышечного сокращения.

Ресинтез АТФ обеспечивается как в анаэробных, так и в аэробных реакциях с привлечением в качестве энергетических источников запасов креатинфосфата (КФ) и АДФ, содержащихся в мышечных тканях, а также богатых энергией субстратов (гликоген мышц и печени, запасы липозной ткани и др.). Химические реакции, приводящие к обеспечению мышц энергией протекают в трёх энергетических системах:

1. анаэробной алактатной
2. анаэробной лактатной (гликолитической)
3. аэробной.

Образование энергии в первых двух системах осуществляется в процессе химических реакций, не требующих наличия кислорода. Третья система предусматривает энергообеспечение мышечной деятельности в результате реакций окисления, протекающих с участием кислорода. Наиболее общие представления о последовательности включения и количественных соотношениях в энергообеспечении мышечной деятельности каждой из указанных систем приведены на рис. 1.

Рис. 1. Последовательность и количественные соотношения процессов энергообеспечения мышечной деятельности у квалифицированных спортсменов в различных энергетических системах (схема): 1 – алактатной; 2 – лактатной; 3 – аэробной.

Возможности каждой из указанных энергетических систем определяются мощностью, т. е. скоростью освобождения энергии в метаболических процессах, и ёмкостью, которая определяется величиной и эффективностью использования субстратных фондов.

Источники энергии при непродолжительной работе.

Откуда берется энергия для организма при непродолжительной работе? В этом случае источником является животный углевод, который содержится в мышцах и печени человека — гликоген. Процесс, при котором гликоген способствует ресинтезу АТФ и выделению энергии называется Анаэробным гликолизом (Гликолитическая система энергообеспечения).

Гликолиз – это процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты (Пируват). Дальнейший метаболизм пировиноградной кислоты возможен двумя путями — аэробным и анаэробным.

При аэробной работе пировиноградная кислота (Пируват) участвует в обмене веществ и многих биохимических реакциях в организме. Она превращается в Ацетил-кофермент А, который участвует в Цикле Кребса  обеспечивая дыхание в клетке. У эукариот (клетки живых организмов, которые содержат ядро, то есть в клетках человека и животных) Цикл Кребса протекает внутри митохондрии (МХ, это энергетическая станция клетки).

Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот) – ключевой этап дыхания всех клеток использующих кислород, это центр пересечения многих метаболических путей в организме. Кроме энергетической роли, Циклу Кребса отводится существенная пластическая функция. Участвуя в биохимических процессах он помогает синтезировать такие важные клетки-соединения, как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.

Если кислорода недостаточно, то есть работа проводится в анаэробном режиме, тогда пировиноградная кислота в организме подвергается анаэробному расщеплению с образованием молочной кислоты (лактата)

Гликолитическая анаэробная система характеризуется большой мощностью. Начинается этот процесс практически с самого начала работы и выходит на мощность  через 15-20 сек. работы предельной интенсивности, и эта мощность не может поддерживаться более 3 – 6 минут. У новичков, только начинающих заниматься спортом, мощности едва ли хватает на 1 минуту. 

Энергетическими субстратами для обеспечения мышц энергией служат углеводы – гликоген и глюкоза. Всего же запаса гликогена в организме человека на 1-1,5 часа работы.

Как было сказано выше, в результате большой мощности и продолжительности гликолитической анаэробной работы в мышцах образуется значительное количество лактата (молочной кислоты).

 Гликоген    ⇒     АТФ + Молочная кислота  

Лактат из мышц проникает в кровь и связывается с буферными системами крови для сохранения внутренней среды организма. Если уровень лактата в крови повышается, то буферные системы в какой-то момент могут не справиться, что вызовет сдвиг кислотно-щелочного равновесия в кислую сторону.  При закислении кровь становится густой и клетки организма не могут получать необходимого кислорода и питания. В итоге, это вызывает угнетение ключевых ферментов анаэробного гликолиза, вплоть до полного торможения их активности. Снижается скорость самого гликолиза, алактатного анаэробного процесса, мощность работы.

Продолжительность работы в анаэробном режиме зависит от уровня концентрации лактата в крови и степенью устойчивости мышц и крови к кислотным сдвигам.

Буферная емкость крови – способность крови нейтрализовать лактат. Чем тренированнее человек, тем больше у него буферная емкость.

3.1. Механизмы энергообеспечения организма человека при мышечной работе

Любая мышечная деятельность сопряжена с использованием энергии, непосредственным источником которой является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). АТФ называют универсальным источником энергии. Все остальные энергопроцессы направлены на воспроизводство и поддержание её уровня.

АТФ во время мышечной работы восстанавливается с такой же скоростью, как и расщепляется. Восстановление АТФ может осуществляться двумя путями – анаэробным (в ходе реакции без кислорода) и аэробным (с различным уровнем потребления кислорода) с участием специального энергетического вещества креатинфосфата. Готового для ресинтеза АТФ креатинфосфата хватает только на 10-15 секунд мощной работы. В таких условиях ресинтез АТФ идёт при остром дефиците кислорода (например, вот почему невозможно в спринтерском темпе пробежать 800 м). Мышечная работа очень высокой интенсивности осуществляется в анаэробном режиме, когда ресинтез АТФ совершается при остром дефиците кислорода. В этом случае организм добывает для работы АТФ, используя процесс гликолиза – превращения углеводородов, в результате которого вновь происходит ресинтез АТФ, и образуются конечные кислые продукты – молочная (лактат) и пировиноградная кислоты.

Гликолиз обеспечивает работоспособность организма в течение 2-4 минут, т.е. креатинфофатный механизм и гликолиз дают энергии совсем немного.

При высокой функциональной напряжённости в мышцах уменьшается содержание энергонасыщенных углеводов (гликогена и фосфорных – креатинфосфата), в крови снижается уровень глюкозы, в печени – гликогена. Если нагрузка продолжительная, то источник энергии восполняется за счёт повышения интенсивности освобождения жирных кислот из жировой ткани и их окисления в мышцах.

Аэробный механизм (когда запросы организма в кислороде полностью удовлетворяются) окисления питательных веществ с образованием креатинфосфата и ресинтеза АТФ является наиболее эффективным и может обеспечивать работоспособность человека в течение нескольких часов. В этих условиях организм добывает энергии АТФ во много раз больше, чем при гликолизе.

Следует отметить, что в клетках все превращения углеводов, жиров, органических кислот и, в последнюю очередь, белков на пути к ресинтезу АТФ проходят в митохондриях. В обычных условиях работает часть митохондрий, но по мере увеличения потребности мышц в энергии в процессе ресинтеза макроэнергетических соединений включается всё больше «подстанций».

Способность человека к ресинтезу АТФ, мощность и ёмкость каждого уровня индивидуальны, но диапазон всех уровней может быть расширен за счёт тренировки. Если запросы возрастают, в клетках увеличивается количество митохондрий, а при ещё большей потребности – убыстряется темп их обновления. Такой процесс повышает возможность использования кислорода в окислительных процессах и окисления жиров в большом количестве.

Важную роль в поддержании уровня кислорода в мышечных волокнах (особенно в красных – медленных) играет белок миоглобин, который содержит железо и по строению и функциям близок к гемоглобину.

У тюленей массой 70 кг с миоглобином связано 2530 мл кислорода, что позволяет ему находиться под водой до 14 минут. У человека с той же массой с миоглобином связано 335 мл кислорода.

При выполнении физической нагрузки организму необходимо обеспечить работающие мышцы достаточным количеством кислорода для поддержания высокого уровня окислительных процессов, поставляющих энергию. Другими словами, нужно перестроить работу кардиореспираторной системы на режим увеличения вентиляции лёгких и возрастания объёмной скорости кровотока, прежде всего, в работающих органах (скелетных мышцах, сердце и др.) для оптимального удовлетворения их энергетических потребностей. Так, у тренированных лиц приспособление сердца к нагрузке происходит в большей степени за счёт повышения ударного объёма и в меньшей – за счёт увеличения частоты сердечных сокращений (ЧСС).

Источник

4.9. Адаптация к нагрузкам.

Главная особенность адаптации в спорте – ее много ступенчатый характер. В структуре многолетней подготовки выделяют семь этапов с возраста 6-8 лет до 20-25 лет. В свою очередь каждый год может включать 1-7 макроциклов, каждый из которых завершается соревнованиями и требует нового уровня адаптации.

Стресс рассматривают как состояние общего напряжения организма, возникающего при воздействии исключительно сильного раздражителя. Термин «стресс» впервые был введен канадским ученым Г.Селье в 1936 г. Им было показано, что при воздействии на организм стрессового раздражителя возможны две реакции:

если возбудитель силен и действует долго, то наступает стадия истощения (при планировании чрезмерных нагрузок, вступлении в продолжительных и напряженных соревнованиях, исключительно острой конкуренцией).

если раздражитель не превышает приспособительных резервов организма, происходит мобилизация и перераспределение энергетических и структурных ресурсов организма, активизируются процессы специфической адаптации (Селье, 1982).

В покое мышцы потребляют 30% поступающего кислорода, мозг – 20%, почки – 7%. При максимальных нагрузках мышцы потребляют 87% кислорода, мозг – 2%, почки 1% (Wade, Bishop, 1962, DeVries, Housh, 1994)

Приспособительные реакции адаптации организма делятся на срочные и долговременные, врожденные и приобретенные. Усиление дыхания, перераспределение кровотока, усиление ЧСС – это срочные врожденные реакции. Сложными приобретенными реакциями являются приобретенные технико-тактические навыки, например. Долговременная адаптация развивается на основе большого числа повторений срочной адаптации. Морфофункциональные перестройки при долговременной адаптации сопровождаются:

• изменением взаимоотношений регуляторных механизмов
• мобилизацией и использованием физиологических резервов организма
• формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной деятельности

Функциональная система, образующаяся в ответ на любую нагрузку, включает в себя 3 звена:

• афферентное звено объединяет рецепторы, нейроны, афферентные нервные клетки в центральной нервной системе и формируют пусковой элемент адаптации. Афферентный синтез происходит не только перед началом движения, но и при его выполнении. Афферентные импульсы с рецепторов и внешние информирующие о положении частей тела сенсорные влияния – условия образования адаптивной системы.
• центральное регуляторное звено. В ответ на афферентные сигналы нейрогенная часть звена включает двигательную реакцию и мобилизует рефлекторные принципы регуляции функций, реагирует мышечной активностью и мобилизацией вегетативных функций. Высвободившиеся гормоны, ферменты, медиаторы воздействуют на метаболизм органов, обеспечивают мобилизацию мышечной деятельности.
• эффекторное звено включает в себя скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения и др. Увеличение силы, точности, скорости движений регулируется формированием в центральной нервной системе механизма управления движениями и морфофункциональными изменениями в мышцах (гипертрофия, возрастание количества миоглобина и митохондрий, др.).

В результате действия сигналов, воспринимаемых рецепторами, афферентная импульсация поступает в кору головного мозга, где возникают процессы возбуждения и торможения, формирующие соответствующую функциональную систему. Эта управляющая система избирательно мобилизует надлежащие мышечные группы при участии коркового моторного уровня, подкоркового моторного уровня, стволового моторного уровня (двигательные центра продолговатого и среднего мозга), сегментарного моторного уровня из двигательных центров спинного мозга и конечного звена в виде мотонейронов. Одновременно с мобилизацией мышц нейрогенное звено управления воздействует на центры кровообращения, дыхания и других вегетативных функций, тормозится функция органов пищеварения, почек и др. (Пшенникова, 1986; Robergs, Roberts, 2002)

В неадаптированном организме отмечаются неэффективная импульсация, дискоординация в деятельности дыхания, кровообращения и мышц (Platonov, 2002).

Биологические резервы адаптации могут быть подразделены на клеточные, тканевые, органные, системные и резервы целостного организма.

Глава 1. Основы энергообеспечения мышечной деятельности

Работающим мышцам необходима энергия. Следовательно, любая физическая нагрузка требует поставки энергии. В нашем организме существуют разные системы энергообеспечения, каждая из которых имеет свои особенности. Составление оптимальной тренировочной программы возможно только при хорошем знании принципов энергообеспечения.

Если прислушаться к своему организму, то можно достаточно точно установить, какая именно из систем в данный момент задействована для снабжения работающих мышц энергией. Однако, на практике, многие спортсмены не прислушиваются к сигналам своего организма, в соответствии с которыми они могли бы вносить изменения в свою тренировочную программу. Многие спортсмены тренируются слишком интенсивно или слишком однообразно, некоторые тренируются с чрезмерно низкой интенсивностью. Как бы то ни было, ни те, ни другие, никогда не смогут достичь желаемых результатов. Установить оптимальную тренировочную интенсивность можно двумя способами: при помощи замеров уровня лактата (молочной кислоты) в крови или при помощи регистрации частоты сердечных сокращений (ЧСС). Используя оба или один из этих методов, спортсмены часто добиваются более высоких результатов даже при меньшем объеме и интенсивности тренировок.

1.2 Факторы, ограничивающие работоспособность квалифицированного спортсмена

Существуют факторы, воздействуя на которые возможно снизить или повысить работоспособность здорового организма.

Эти факторы условно можно разделить на две группы:системные и органные.

Лимитирование системными факторами:

• Недостаточное функционирование (дисбаланс) эндокринной системы

  Причина: широкий спектр — от генетических до инфекционных, а также допинг.

  Следствие: нарушение всех видов обмена (дисбаланс метаболизма).

  Выявление и контроль: гормональный профиль.

  Коррекция: соответственно выявленной причине.

• Нарушение кислотно-основного состояния и ионного равновесия в организме

  Причина: работа в гликолитическом режиме, анемия, недостаток бикарбонатов.

  Следствие: изменение буферной емкости крови, накопление лактата, ацидоз.

  Контроль: Ьа-крови, рН-крови, НЬ-крови.

  Коррекция: увеличение буферной емкости крови, ощелачивание, снижение уровня молочной кислоты. Препараты железа, кальция, калия, фосфора, энзимы.

• Блокирование клеточного дыхания в работающих мышцах

  Причина: нарушение транспорта электролитов в дыхательной цепи, недостаток и нарушение транспорта фосфокреатина.

  Следствие: уменьшение мощности работы вследствие снижения сократимости мышц.

  Контроль: концентрация креатинфосфокиназы (КФК).

  Коррекция: макроэрги, фосфагены, дыхательные ферменты, антигипоксанты, препараты железа.

• Снижение энергообеспечения мышц

  Причина: недостаток гликогена, АТФ, фосфокреатина, липидов, протеинов.

  Следствие: уменьшение мощности работы вследствие снижения сократимости мышц.

  Контроль: основной обмен, гликемический профиль, биохимия спорта, ЭКГ.

  Коррекция: углеводное насыщение. Инициация углеводного, липидного обмена, фосфокреатина. Неотон, милдронат, нейробутал, оксибутират натрия, антигипоксанты.

• Запуск свободно-радикальных процессов в результате запредельных нагрузок

  Причина: запредельные физические нагрузки. Недостаток антиоксидантов. Образование токсических продуктов (прооксидантов).

  Следствие: нарушение функций митохондрий, клеточных мембран.

  Контроль: определение уровня перекисного окисления (ПОЛ) методом хемилюминесценции.

  Коррекция: антиоксиданты.

• Нарушение микроциркуляции. Изменение реологических свойств и свертываемости крови

  Причина: запредельная физическая нагрузка при неблагоприятных внешних факторах, которая приводит к повреждению эндотелия сосудов, запускаются механизмы нарушения баланса свертывающей-противосвертывающей систем.

  Следствие: тканевая гипоксия. Развитие диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдрома). Нарушение функций внутренних органов: сердца, печени, почек и т. д.

  Контроль: рН крови, гематокрит, коагулограмма, лейкоформула, анализ мочи, ЭКГ.

  Коррекция: препараты, улучшающие микроциркуляцию и реологические свойства крови: актовегин, солкосерил, трентал, танакан, дезагреганты (папаверин, эуфиллин) и т. д.

• Снижение иммунологической реактивности

  Причина: запредельная физическая нагрузка, неблагоприятные метеоклиматические условия.

  Следствие: подверженность заражению любым инфекционным заболеванием.

  Контроль: иммунологический контроль.

  Коррекция: иммуномодуляторы, энзимы, адаптогены, биостимуляторы.

• Угнетение центральной нервной системы и периферической нервной системы

  Причина: нагрузка, выходящая за пределы физиологической нормы.

  Следствие: перетренировка — «спортивная болезнь», нарушение динамики психологического состояния спортсмена.

  Контроль: психотесты, время стартовой реакции, скорость проведения импульса.

  Коррекция: психоседативные средства, транквилизаторы, средства коррекции нарушений сна, средства, тормозящие вовлечение в эмоции вегетативных центров.

Лимитирование органными факторами:

• Снижение сократительной способности миокарда

  Контроль: ЭКГ, эхо-КГ, функциональные пробы.

• Ослабление функции дыхания

  Контроль: пиковая скорость выдыхаемого воздуха  (пикфлоуметрия), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ).

• Снижение функции печени, почек и других органов в результате запредельной тренировочной нагрузки

  Контроль: УЗИ, реография, биохимия и т. д.

• Повреждение (травма) мышцы, связки, сустава

  Контроль: травматолог-ортопед.

  Кроме того, в анализе, контроле и коррекции работоспособности ведущих систем организма необходимо учитывать и их обобщающие свойства:

  • резервные возможности — емкость;
  • реализуемость — мощность и мобилизуемость;
  • эффективность — экономичность.

Энергоносители

Мышечными энергоносителями являются

1. фосфатные соединения: аденозинтрифосфат (АТФ) и креатинфосфат (КФ)
2. углеводы: глюкоза и гликоген
3. жиры в виде жирных кислот

белки в виде аминокислот

Где в организме хранятся энергоносители?

Запасы аденозинтрифосфата (АТФ), креатинфосфата (КФ), гликогена и жиров накапливаются непосредственно в самой мышечной клетке. Кроме того, гликоген и жиры откладываются также в печени и в подкожной жировой клетчатке.

Запасы АТФ и КФ в мышцах настолько малы и ничтожны, и, в лучшем случае составляют всего несколько килокалорий. Таких запасов хватит всего-навсего на несколько секунд интенсивной работы.

Другое дело гликоген и жиры. Энергетические резервы, хранящиеся в организме в виде гликогена составляют у тренированного человека до 750 грамм (3100 ккал), в то время как у нетренированного – более чем на треть меньше – 450 грамм (1800 ккал). Большая часть гликогена запасается в мышцах и представляет из себя энергорезерв быстро включающийся в энергообразование (так как мышечный гликоген не надо транспортировать к мышечной клетке с помощью кровотока, а затем проводить через оболочку клетки – ведь он уже итак в ней припасен). Интересен следующий факт: мышечные волокна легко и с удовольствием принимают приносимую кровотоком глюкозу, и накапливают ее в виде гликогена, но очень неохотно отдают его для потребления другими интенсивно работающими мышцами.

Запасы гликогена в печени составляют около 150 грамм (620 ккал). Гликоген печени только частично может быть использован для обеспечения работы мышц. Дело в том, что нужно еще обеспечивать работу мозга и нервной системы, которым тоже нужно питание. Поэтому всевозможные защитные механизмы препятствуют чрезмерному потреблению «печеночного» гликогена мышцами и поддерживают постоянный уровень сахара в крови (80-90 мг глюкозы на 100 мл крови).

Итак, истратив свой гликоген, и позаимствовав немного гликогена у печени, наши интенсивно работающие на тренировке мышцы все еще нуждаются в источнике энергии. Тут дело доходит и до жиров.

Запасы жиров в организме огромны: от 30000 до 100000 ккал и сосредоточены они в подкожной жировой клетчатке (особенно на животе, и на бедрах у дам). Запасы жира в мышцах (в виде капель триглицерида) не велики – около 200 грамм (1900 ккал). Жиры хороши для продолжительной мышечной работы небольшой интенсивности.

Химические реакции

Непосредственным источником энергии для мышечных волокон всегда является АТФ

Как происходит процесс?

Чтобы получить энергию аденозинтрифосфат (АТФ) расщепляется на аденозиндифосфат (АДФ) и фосфат (Ф). При этом выделяется энергия, которая и используется для сокращения мышечных волокон:

Запасы АТФ в мышцах крайне малы, поэтому тут же запускаются механизмы обратного синтеза АТФ:

Эта обратная реакция называется фосфорилированием. Для осуществления этой реакции, как мы видим, нужна энергия. Где же ее взять?

Вот тут и потребуются рассмотренные ранее вещества-энергоносители, при расщеплении которых мы получим необходимую для синтеза АТФ энергию. Если в получении этой энергии участвует кислород, то такое энергообразование называется аэробным, если образование энергии проходит без участия кислорода, то это анаэробное энергообразование. С помощью каких энергоносителей будет осуществляться восстановление АТФ, зависит от количества энергии требуемой в единицу времени.

Аэробно-анаэробная (смешанная) зона.

Способ обеспечения энергией — совместный аэробно-анаэробный. Помимо аэробного окисления, которое поставляет основное количество АТФ, активизируется гликолиз. Выполнение двигательных задач происходит за счёт совместной работы ММВ и БМВ типа А, и в меньшей степени БМВ типа Б. БМВ типа Б подключаются к работе около верхней границы зоны, где потребление кислорода примерно соответствует МПК. Так как БВМ типа Б не способны окислять лактат, то его концентрация в мышцах и, как следствие, в крови повышается, что приводит к интенсификации лёгочной вентиляции и формированию кислородного долга. На данном этапе выполнения упражнения наступает порог анаэробного обмена (ПАНО), обозначающий переход обеспечения энергией на преимущественно анаэробные реакции.

ЧСС ДО 180?185 уд/мин. Лактат в крови до 10 ммоль/литр, потребление кислорода — 80?100 % МПК. Субстрат — преимущественно гликоген и глюкоза. В результате тренировок в этой зоне развивается специальная и силовая выносливость в смешанных режимах. Это актуально для развития комплексных форм выносливости для различных видов спорта — игровых и прикладных. Систематические тренировочные занятия в данной зоне способны также по современным представлениям менять соотношение БМВ типа А и типа Б в мышечной системе тренирующегося. Это происходит за счёт механизмов биохимической (изменение ферментной базы) и нейральной адаптации.

Методы тренировок — непрерывные циклические (разной интенсивности) и интервальные. В зависимости от продолжительности выполнения одного упражнения в данной зоне могут наступать изменения как в количестве миофибрилл (при продолжительной работе “до отказа”), так и в массе митохондрии (в случае работы до лёгкого утомления). Время выполнения упражнений в зависимости от направленности тренировочного процесса определяется двумя подгруппами этой зоны: аэробно-анаэробная смешанная зона подтип 1 — от 10 минут до получаса (на окислительных и смешанных типах энергообеспечения) и аэробно-анаэробная зона подтип 2 — от 30 минут до двух часов (в основном окислительный ресинтез). {banner_st-d-2}