Восстановление после тренировки, восстановление мышц, продукты для восстановления. Физиологическая характеристика восстановительных процессов. Закономерности восстановления работоспособности
Отставленное восстановление связано с восполнением запасов гликогена, жиров и белков. Собственно синтезы этих веществ и составляют биохимическую сущность этих процессов.
Синтез гликогена протекает в мышцах и в печени, причем в первую очередь накапливается мышечный гликоген. Синтез гликогена происходит, главным образом, из глюкозы, поступающей с пищей. Предельное восстановление в организме запасов гликогена составляет 24-36 часов.
Синтез жиров осуществляется в жировой ткани. Вначале образуются глицерин и жирные кислоты, затем они соединяются в молекулу жира. Жир также образуется в стенке тонкой кишки путем ресинтеза из продуктов переваривания жира пищи. С током лимфы, а затем крови ресинтезированный жир поступает в жировую ткань. Для восполнения запасов жира необходимо не более 36-48 часов.
Отставленное восстановление также включает и восстановление поврежденных внутриклеточных структур. Это касается миофибрилл, митохондрий, различных клеточных мембран. По времени это самый длительный процесс, требующий от 72 до 96 часов.
Все биохимические процессы, составляющие отставленное восстановление протекают с потреблением энергии, источником которой являются молекулы АТФ, возникающие за счет окислительного фосфорилирования. Поэтому для фазы отставленного восстановления характерно несколько повышенное потребление кислорода, но не такое выраженное, как при срочном восстановлении.
Важной особенностью отставленного восстановления является наличие сверхвосстановления или суперкомпенсации. Суть этого явления заключается в том, что вещества, разрушенные при работе, во время восстановления синтезируются в больших концентрациях по сравнению с их предрабочим уровнем. К сожалению, суперкомпенсация носит временный характер. Затем уровень работоспособности возвращается к исходному. Однако, если суперкомпенсация возникает часто, то это ведет к постепенному повышению исходного уровня. Так вот, показано, что уровень работоспособности напрямую связан с концентрацией гликогена в мышцах.
Основной причиной суперкомпенсации является повышенное содержание в крови гормонов, влияющих на синтетические процессы. Время наступления суперкомпенсации зависит от скорости распада веществ при работе: чем выше скорость расщепления какого-либо вещества во время работы, тем быстрее происходит его синтез при восстановлении и раньше наступает суперкомпенсация.
Высота суперкомпенсации определяется глубиной распада веществ при работе. Чем глубже распад вещества при работе, тем более выражена и выше суперкомпенсация. Эта особенность суперкомпенсации заставляет тренеров применять на тренировках упражнения высокой мощности и продолжительности, чтобы вызвать в организме спортсмена достаточно глубокий распад тех веществ, от содержания которых значительно зависит работоспособность.
Для спортсмена суперкомпенсация имеет исключительное значение. На высоте суперкомпенсации существенно возрастают все качества двигательной деятельности, что, несомненно, способствует росту спортивных результатов.
Тренировочные занятия являются основной структурной единицей тренировочного процесса. Рациональное планирование их на основе научных знаний о механизмах развития и компенсации утомления, а также динамики протекания восстановления при выполнении различных тренировочных нагрузок во многом определяет эффективность всего процесса тренировки.
Ещё И. П. Павловым были вскрыты ряд закономерностей течения восстановительных процессов, не потерявших значения в настоящее время.
- В работающем органе наряду с процессами разрушения и истощения происходит процесс восстановления, он наблюдается не только после окончания работы, но уже и в процессе деятельности.
- Взаимоотношения истощения и восстановления определяются интенсивностью работы; во время интенсивной работы восстановительный процесс не в состоянии полностью компенсировать расход, поэтому полное возмещение потерь наступает позднее, во время отдыха.
- Восстановление израсходованных ресурсов происходит не до исходного уровня, а с некоторым избытком (явление избыточных компенсаций).
Наиболее ранние наблюдения, касающиеся восстановительных процессов после работы, имеют полуторавековую давность. Ещё в 1845 г. было установлено, что телесное движение оказывает большое и длительное влияние на выделение углекислоты. Позднее было показано, что это последействие проявляется в повышенном потреблении кислорода, повышенной температуре тела и других признаках. Однако эти наблюдения носили случайный характер и не являлись результатом специальных исследований, направленных на изучение восстановительных процессов.
Взгляды И. П. Павлова развил его ученик Ю. В. Фольборт (1951), который заключил, что повторные физические нагрузки могут вести к развитию двух противоположных состояний:
если каждая последующая нагрузка приходится на ту фазу восстановления, в которой организм достиг исходного состояния, то развивается состояние тренированности, возрастают функциональные возможности организма; если же работоспособность ещё не вернулась к исходному состоянию, то новая нагрузка вызывает противоположный процесс - хроническое истощение. Постепенное исчезновение явлений утомления, возвращение функционального статуса организма и его работоспособности к дорабочему уровню либо превышение последнего соответствует периоду восстановления. Продолжительность этого периода зависит от характера и степени утомления, состояния организма, особенностей его нервной системы, условий внешней среды. В зависимости от сочетания перечисленных факторов восстановление протекает в различные сроки - от минут до нескольких часов или суток при наиболее напряжённой и длительной работе.
В зависимости от общей направленности биохимических сдвигов в организме и времени, необходимом для их возвращения к норме, выделяются два типа восстановительных процессов - срочное и отставленное. Срочное восстановление распространяется на первые 0,5-1,5 часа отдыха после работы; оно сводится к устранению накопившихся за время упражнения продуктов анаэробного распада и оплате образовавшегося долга; отставленное восстановление распространяется на многие часы отдыха после работы. Оно заключается в усиливающихся процессах пластического обмена и реставрации нарушенного во время упражнения ионного и эндокринного равновесия в организме. В период отставленного восстановления завершается возвращение к норме энергетических запасов организма, усиливается синтез разрушенных при работе структурных и ферментных белков. В целях рационального чередования нагрузок необходимо учитывать скорость протекания восстановительных процессов в организме спортсменов после отдельных упражнений, их комплексов, занятий, микроциклов. Известно, что восстановительные процессы после любых нагрузок протекают разновременно, при этом наибольшая интенсивность восстановления наблюдается сразу после нагрузок. По данным В. М. Зациорского (1990), при нагрузках разной направленности, величины и продолжительности в течение первой трети восстановительного периода протекает около 60%, во второй -30% и в третьей - 10% восстановительных реакций. Восстановление функций после работы характеризуется рядом существенных особенностей, которые определяют не только процесс восстановления, но и преемственную взаимосвязь с предшествующей и последующей работой, степени готовности к повторной работе. К числу таких особенностей относят: неравномерное течение восстановительных процессов; фазность восстановления мышечной работоспособности; гетерохронность восстановления различных вегетативных функций; неодинаковое восстановление вегетативных функций, с одной стороны, и мышечной работоспособности - с другой (Гиппенрейтер Б.С., 1966; Розенблат В.В., 1975; Волков В.М., 1977; Граевская Н.Д., 1987, и др.).
Отличительной особенностью протекания восстановительных процессов после тренировочных и соревновательных нагрузок является неодновременное (гетерохронное) возвращение после проделанной тренировочной нагрузки различных показателей к исходному уровню. Установлено, что после выполнения тренировочных упражнений продолжительностью 30 с с интенсивностью 90% от максимальной восстановление работоспособности обычно происходит в течение 90-120 с. Отдельные показатели вегетативных функций возвращаются к дорабочему уровню через 30-60 с, восстановление других может затянуться до 3-4 мин и более.
Подобная тенденция наблюдается и в ходе восстановления после выполнения программ тренировочных занятий, участия в соревнованиях. Гетерохронизм восстановительных процессов обусловлен различными причинами, в первую очередь - направленностью тренировочной нагрузки.
Данные, изложенные в табл., свидетельствуют о процессах восстановления, которые
протекают с различной скоростью и завершаются в разное время.
Время, необходимое для завершения восстановления различных биохимических процессов в период отдыха после напряжённой мышечной работы
Процессы | Время восстановления |
| Восстановление О2 - запасов в организме | |
| Восстановление алактатных анаэробных резервов в мышцах | |
| Оплата алактатного О2 - долга | |
| Устранение молочной кислоты | |
| Оплата лактатного О2 - долга | |
| Ресинтез внутримышечных запасов гликогена | |
| Восстановление запасов гликогена в печени | |
| Усиление индуктивного синтеза ферментных и структурных белков |
Интенсивность протекания восстановительных процессов и сроки восполнения энергетических запасов организма зависят от интенсивности их расходования во время выполнения упражнения (правило В.А. Энгельгартда). Интенсификация процессов восстановления приводит к тому, что в определенный момент отдыха после работы запасы энергетических веществ превышают их дорабочий уровень. Это явление получило название суперкомпенсации, или сверхвосстановления. Протяженность фазы суперкомпенсации во времени зависит от общей продолжительности выполнения работы и глубины вызываемых ею биохимических сдвигов в организме.
Важным фактором, определяющим характер восстановительных процессов, является возраст. Ряд исследователей считают, что у детей восстановительный период после определенных мышечных нагрузок короче, чем у взрослых.
Некоторые авторы после проведения функциональных проб не установили достоверных различий в продолжительности восстановления у спортсменов различного возраста. Однако в другом исследовании, в котором для повышения величины нагрузки увеличивали интенсивность, продолжительность и число повторений упражнений, изменяли время отдыха, было показано, что чем меньше возраст обследуемых лиц, тем в большей мере замедляется восстановление вегетативных функций и мышечной работоспособности при многократном повторении бега на 30,100 и 200 м. В то же время у детей в возрасте 11-16 лет после выполнения индивидуальных нагрузок преимущественно на быстроту восстановление протекает быстрее, чем у взрослых.
Следует отметить, что для понимания природы восстановительных процессов важны представления о следовых изменениях после тренировочных нагрузок. В связи с этим многие исследователи пытались заменить термин "восстановление" понятием "следовой процесс", или "последействие".
В первых работах, посвящённых анализу последействия напряжённых тренировочных занятий и соревнований, в основном рассматривались изменения состава крови. Так, были установлены фазный характер миогенного лейкоцитоза и значительная его продолжительность. В более поздних исследованиях крови отмечается, что период восстановления картины крови у спортсменов продолжается 3-5 дней, а по некоторым данным 5-7 дней. В исследованиях В. П. Филина (1951) показано, что через 24часа после скоростных и скоростно-силовых упражнений реакция пульса, артериального давления, а также показатели ЭКГ в ответ на дополнительную нагрузку соответствовали исходным данным.
Время восстановления максимального потребления кислорода (МПК) зависит от уровня тренированности и объёма предшествующей работы
В исследованиях М. Я. Горкина с соавт. (1973) по данным внешнего дыхания, силы мышц, морфологических показателей крови и других параметров делаются вывод, что установление высоких спортивных результатов возможно при повторении больших нагрузок в период повышенной работоспособности. Указывается, что показателями полного возврата организма к исходному уровню надо считать восстановление наиболее поздно нормализующихся функций. Подобные представления ориентируют на использование больших тренировочных нагрузок не чаще одного раза в 5-7 дней.
В процессе выполнения тренировочных нагрузок расходуются кислородный запас организма, фосфагены (АТФ и КФ), углеводы (гликоген мышц и печени, глюкозы крови) и жиры. После работы происходит их постепенное восстановление (Коц Я.М., 1986; Мищенко B.C., 1990).
Уже через несколько секунд после прекращения работы кислородные "запасы" в мышцах и крови восстанавливаются. Парциальное напряжение кислорода в альвеолярном воздухе и в артериальной крови не только достигает предрабочего уровня, но и превышает его. Быстро восстанавливается также содержание кислорода в венозной крови, оттекающей от работавших мышц и других активных органов и тканей тела, что указывает на достаточное их обеспечение кислородом в послерабочий период (Коц Я.М., 1986; Мищенко B.C., 1990).
Восстановление фосфагенов, особенно АТФ, протекает очень быстро (Коц Я.М., 1986; Мищенко B.C., 1990). Известно, что запасы АТФ мышцы составляют около 5 ммоль х кг, а запасы КФ - около 20 ммоль х кг. Скорость гидролиза АТФ актомиозином равна приблизительно 3 ммоль КФ в секунду на 1 кг мышечной массы. Уже на протяжение 30 с после прекращения работы восстанавливается до 70 % израсходованных фосфагенов. а их полное восполнение заканчивается за несколько минут, причём почти исключительно за счет энергии аэробного метаболизма, т. е. благодаря кислороду, потребляемому в быстрой фазе восполнения кислородного долга. Чем больше расход фосфагенов за время работы, тем больше требуется кислорода для их восстановления (для восстановления 1 моля АТФ необходимо 3,45 О?).
Восстановление АТФ зависит в основном от скорости, с которой актомиозин использует АТФ. Это определяет мощность процесса. Продолжительность такой нагрузки ограничена содержанием КФ в мышце.
В работе Р. Маргариа с соавт. (1969) было показано, что при интенсивных кратковременных нагрузках в пределах 4-15 с накопления лактата в крови не происходит, так как анаэробный гликолиз при такой работе не участвует в образовании энергии. Затем были получены данные о том, что анаэробный гликолиз включается даже при нагрузке такой длительности. Оказалось, что функции гликолиза заключаются не только в восстановлении АТФ (или, скорее, КФ) после интенсивного мышечного сокращения. При увеличении числа и длительности таких сокращений АТФ, ресинтезированная гликолизом, может быть непосредственно использована актомиозином. Однако скорость синтеза АТФ в результате гликолиза невысока. Это во многом объясняет ограничение возможности спортсмена поддерживать свою максимальную скорость на протяжении дистанции бега на 100 м или сходной с ними дистанции в других видах спорта (Мищенко B.C., 1990).
Специальные лабораторные исследования с использованием биопсии в условиях нагрузки максимальной интенсивности на велоэргометре, моделирующей спринтерскую дистанцию, показали, что гликолитические процессы активизируются уже через 6 с такой нагрузки (Boobis L, Broors S., 1987).
Расчёты показывают, что в беге на 100 м энергия для первых 4-6 с бега образуется в системе АТФ-КФ. Последние же 3-4 с бега резко активизируются реакцией гликолиза. Уменьшение скорости бега квалифицированных спринтеров начинается тогда, когда истощаются запасы высокоэнергетических фосфатов и большая часть энергии начинает поступать за счёт энергии гликолиза (Hirvonen J., RehunenS., Rusko H., 1987). Более быстрые спортсмены характеризуются способностью использовать АТФ-КФ уже в начале спринтерской работы.
Специальные исследования (Costill D., 1985) показали, что после спринтерского бега концентрация лактата и пирувата в широкой мышце бедра увеличивается в 19-26 раз. Имеет место сразу после бега значительное снижение содержания КФ в мышце (на 64%), а также АТФ (на 37%).
Специальная спринтерская тренировка в течение 8 недель приводит к увеличению скорости анаэробного образования АТФ. Это увеличение (по расчётам прироста концентрации лактата и пирувата в мышце под влиянием тренировки) составляет около 20% .
Изменение мышечных метаболитов гликогена мышц в широкой мышце бедра (ммоль х кг") при "длинном" спринте (30 с) под влиянием спринтерской тренировки (Boobis L.H., Broors S., 1987)
До тренировки | После тренировки |
|||
| Показатели | В покое | После работы | В покое | После работы |
Гликоген | ||||
Как видно из табл. 6, спринтерская тренировка не влияла на содержание АТФ и КФ в покое. Однако степень их исчерпания после 30-секундного спринта несколько увеличилась, на этом фоне повышалась концентрация лактата в мышцах и артериальной крови. Следует отметить, что значительный анаэробный гликолиз имеет место и при более коротких (ниже 15 с) спринтерских нагрузках максимальной интенсивности (Hirche Н., 1973; Hirvonen J., Rehunen S., Rusko H., 1987; Мищенко B.C., 1990).
Так, у группы спортсменов при лабораторной (7 с) и естественной беговой нагрузке (50 м - 6,2 с) отмечалось увеличение концентрации лактата в крови до 3,7 и 6,8 ммоль х л-1 соответственно. При беге на 100 м (за 11,6 с) концентрация лактата повышается в среднем до 8,9 ммоль х л-1 Максимальная концентрация у спортсменов данной группы при средней длительности предельной лабораторной нагрузки 52с составила 13,1 ±2,4 ммоль хл-1. Таким образом, при беге на 100 м концентрация лактата составляет 68% от индивидуальной максимальной.
В табл. даётся определенное представление о степени участия анаэробного гликолиза на спринтерских дистанциях.
Д истанция, м | Спортивный результат, с | Лактат, ммоль х л -1 |
4,5 ±0,2 |
||
Острая работа спринтера быстро проходит, его спортивная работоспособность восстанавливается в течение 1,5-2 ч, показателем чего может служить возможность повторений той же дистанции с тем же техническим результатом. Утомление марафонца, лыжника или пловца после преодоления сверхдлинных дистанций снижает их работоспособность на несколько суток. В некоторых случаях, особенно при недостаточной подготовке, подобные нагрузки приводят к резким расстройствам жизнедеятельности. По первоначальным представлениям Р. Маргария (1969), израсходованный во время выполнения тренировочной нагрузки гликоген ресинтезируется из молочной кислоты на протяжении 1-2 ч после тренировки. Расходуемый в этот период восстановления кислород определяет вторую (медленную, или лактатную) фракцию кислородного долга. Однако в настоящее время установлено, что восстановление гликогена в мышцах может длиться до 2-3 дней. В период восстановления происходит устранение кислоты из рабочих мышц, крови и тканевой жидкости. Если после такой нагрузки выполняется лёгкая работа (активное восстановление), то устранение молочной кислоты происходит значительно быстрее (Коц Я.М., 1986). Наибольшая интенсивность восстановительных процессов наблюдается сразу по окончании работы, а затем она постепенно понижается. Логично предположить, что применить средства, способствующие ускорению восстановительных процессов, целесообразнее в тот момент, когда скорость их естественного протекания замедляется. По мнению В. М. Дьячкова (1977), на протекание восстановительных процессов оказывают положительное влияние упражнения умеренной интенсивности с ритмическим чередованием напряжения и расслабления мышц: медленный бег по мягкому грунту, непродолжительное плавание в тёплой воде, упражнения малой интенсивности игрового характера. Быстрота восстановительных процессов, чувствительность к некоторым средствам восстановления связана с индивидуальными особенностями организма спортсмена. Так, известны индивидуальные различия и способности к восстановлению при одинаковом уровне тренированности. Некоторые спортсмены даже в состоянии хорошей тренированности относительно медленно восстанавливаются (Гиппенрейтер Б.С., 1966; Аванесов В.У, Талышев Ф.М., 1974; Волков В.М., 1977; Буровых А.Н., 1982; Моногаров В.Д., 1986, и др.). Говоря о восстановлении после тренировочных нагрузок, нельзя не отметить его связь со спецификой мышечной деятельности. Различные виды спорта, в том числе лёгкой атлетики (а их свыше 40) оказывают неодинаковое влияние на энергообмен, деятельность отдельных органов и систем, различные звенья двигательного аппарата, характер регуляции взаимодействия функций. Поэтому при оценке последействия тренировочных занятий важно избирательно проанализировать следовые изменения в зависимости от вида спорта, характера тренировочного занятия и т.д. Мирзоев О.М. Применение восстановительных средств в спорте
|
67. Восстановительные процессы в организме, его закономерности.
Восстановительные процессы – важнейшее звено работоспособности спортсмена. Особенность к восстановлению при мышечной деятельности является естественным свойством организма, существенно определяющим его тренируемость. Поэтому скорость и характер восстановления являются одним из критериев оценки функциональной подготовленности спортсменов. В период восстановления восполняются израсходованные во время работы энергоресурсы, ликвидируется кислородный долг, удаляются продукты распада, нормализуются нейроэндокринные и вегетативные системы, стабилизируется гомеостаз.
Восстановление – совокупность происходящих в этот период физиологических, биохимических и структурных изменений, которые обеспечивают переход организма от рабочего уровня к исходному (дорабочему) состоянию.
Различают ранние и поздние периоды восстановления. Ранние длятся от нескольких минут до нескольких часов после окончания работы лёгкой и средней тяжести.
Поздние периоды длятся от нескольких часов до нескольких суток после длительной напряжённой работы.
Вариативность восстановления зависит от индивидуальных особенностей спортсменов, уровня их тренированности и характера мышечной работы.
Закономерности восстановления:
Неравномерность восстановительных процессов – после окончания работы восстановление идёт быстро, затем скорость снижается.
Гетерохронность восстановления – неодновременное протекание различных восстановительных процессов. В первую очередь восстанавливаются показатели сердечно-сосудистой системы, затем внешнего дыхания, углеводный запас, кровь, обмен веществ, ферменты и гормоны восстанавливаются через несколько суток.
Фазность восстановления – выражается в изменении уровня работоспособности.
Различают 3 фазы:
Фазы пониженной работоспособности – сразу после напряжённой работы наблюдается восстановление до исходного уровня. Повторные нагрузки в этот период вырабатывают выносливость.
Фаза повышенной работоспособности – восстановление продолжает увеличиваться, наступает сверхвосстановление. Повторные нагрузки повышают тренированность. Сверхвосстановление составляет одну из важнейших физиологических основ тренировки. Оно, расширяя функциональные резервы организма, обеспечивает рост силы, быстроты и выносливости.
Фаза исходной работоспособности – восстановление до исходного уровня. Повторные нагрузки малоэффективны и лишь поддерживают состояние тренированности.
Продолжительность фаз зависит от мощности работы, степени тренированности.
У тренированности лиц восстановительный период удлинён, фазы сверхвосстановления выражены слабо.
У высококвалифицированный спортсменов непродолжительный период восстановления, значительно выражено сверхвосстановление.
Оценивают уровень восстановления по ЧСС, МОД, величина потребления О2, силе мышц и др. показатели.
Средства, ускоряющие восстановления:
Активный отдых.
Водные процедуры.
Кислородный коктейль.
Рациональное питание, витамины.
68.Показатели тренированности при стандартной и предельной работе.
Формирование и совершенствование функциональных систем организма в целом зависит от способностей к развитию. Каждый организм обладает определенными резервами. В результате целенаправленных систематических занятий физическими упражнениями объем работы сердца увеличивается в 2-3 раза, легочная вентиляция в 20-30 раз, максимальное потребление кислорода увеличивается.
Особенности морфофункционального состояния различных систем организма, формирующиеся в результате двигательной деятельности, называют физиологическими показателями тренированности. Они изучаются у человека в состоянии относительного покоя, при выполнении стандартных нагрузок и нагрузок различной мощности, в том числе и предельных. Основное средство физической культуры в процессе двигательной тренировки – это физические упражнения. Известные российские физиологи И.М. Сеченов и Н.Н. Павлов показали роль ЦНС в развитии тренированности на всех стадиях упражнения при формировании приспособленных процессов организма. Физические упражнения вызывают глубокую перестройку во всех органах и системах организма человека. Сущность тренировки составляют физиологические, биохимические, морфологические изменения, возникающие под воздействием многократно повторяющейся работы. В ходе упражнения совершенствуется ЦНС, мышечная, сердечно-сосудистая, дыхательная и другие системы.
К числу показателей тренированности в покое можно отнести:
Изменение в состоянии тренированности центральной нервной системы, увеличение подвижности нервных процессов;
Изменения опорно-двигательного аппарата (увеличение массы и возросший объем скелетных мышц, улучшение кровообращения, повышенная возбудимость);
Изменения функций органов дыхания (частота пульса, кровообращения, состав крови и т.п.).
Тренированный организм расходует, находясь в покое, меньше энергии, чем нетренированный. В процессе глубокого отдыха совершается перестройка функций организма, происходит накопление энергии для предстоящей интенсивной деятельности. Отмечается редкий пульс (брадикардия) - один из показателей тренированности.
Реакция на тестирующие нагрузки у тренированных лиц характеризуются следующими особенностями:
Все показатели деятельности функциональных систем в начале работы (в период вырабатывания) оказывается выше, чем у нетренированных;
В процессе работы уровень физиологических сдвигов менее высок;
Период восстановления существенно короче.
При одной и той же работе тренированные спортсмены расходуют меньше энергии, чем нетренированные. У первых меньше величина кислородного запроса, но относительно большая доля кислорода потребляется во время работы. Тренированный организм выполняет стандартную работу более экономно, чем нетренированный. Выполняемая работа по мере развития тренированности становится менее утомительной. Процесс восстановления после стандартной работы у тренированных заканчивается раньше, чем у нетренированных. Нагрузка, выполняемая на тренировках и соревнованиях, не бывает стандартной. В соревновательной деятельности каждый стремится достичь максимального результата. Физиологические исследования, проводимые при работе на пределе функциональных возможностей организма, могут дать представление о его физиологических возможностях.
Применяется три варианта исследований при тяжелой работе.
П ервый вариант состоит в регистрации физиологических изменений во время выполнения спортивного упражнения в условиях соревнования или близких к ним.
В торой вариант представляет собой работу, которая выполняется в лаборатории в виде бега на месте, велоэргометре.
Т ретий вариант заключается в том, что испытуемый совершает работу, строго стандартную по мощности.
Тренированность тесно связана с максимальным потреблением кислорода и может достигать (5.5-6.5 л/мин), наблюдается у спортсменов высокого класса, находящихся в состоянии наилучшей формы.
Большая величина потребления кислорода у спортсменов высокого класса тесно связана с большими величинами объема дыхания и кровообращения. Биохимические сдвиги в крови и моче у тренированных спортсменов при предельной работе больше, чем у нетренированных. Центральная нервная система тренированного организма обладает устойчивостью к действию резко измененного состава внутренней среды. Организм обладает повышенной сопротивляемостью к действию факторов утомления. Таким образом, организм человека, систематически занимающегося активной двигательной деятельностью, в состоянии совершить более значительную по объему и интенсивности работу, чем организм человека, не занимающегося ею.
должны рассматриваться как взаимосвязанные стороны повышения спортивной работоспособности. Воздействие физической нагрузки, приводящее к развитию утомления, характеризует ее срочный тренировочный эффект. Восстановление происходит уже в процессе выполнения работы (текущее восстановление), но основные энергетические затраты восстанавливаются после окончания работы (отставленное восстановление). Текущее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние и основные гомеостатические константы в процессе выполнения мышечной работы. Оно имеет различную биохимическую основу в зависимости от напряженности мышечной работы. При малоинтенсивной нагрузке поступление кислорода к работающим мышцам и тканям покрывает кислородный запрос организма. Ресинтез АТФ происходит аэробным путем. Восстановление по ходу работы протекает в оптимальных условиях кислородного обмена. Такие условия создаются, например, при выполнении малоинтенсивного бега во время тренировки, а также на отдельных участках длинных и сверхдлинных дистанций. Однако при ускорениях, а также в состоянии «мертвой точки» аэробный ресинтез дополняется энергетическими источниками анаэробного обмена.
Смешанный характер ресинтеза АТФ наблюдается во время работы большой мощности. При выполнении работы максимальной и субмаксимальной мощности возникает несоответствие между возможностями текущего восстановления и скоростью ресинтеза АТФ. Срочное восстановление лимитируется временем оплаты кислородного долга, т.е. 1,5 - 2 ч после окончания работы.
Прекращение рабочих расходов энергетических источников сопровождается переключением потока энергии на пластические процессы. Повышенное потребление кислорода и высокая активность окислительных ферментов, сохраняющиеся в ближайшем восстановительном периоде, способствуют интенсивным анаболическим процессам. Восполнение суммарных энергетических затрат и синтез белковых структур происходят в период отставленного восстановления.
Отставленный эффект тренировки проявляется в активации восстановительных процессов в ближайшем и отдаленных периодах после тренировки. Во время отдыха усиливаются анаболические процессы, за счет которых происходят восстановительные и пластические процессы в клеточных структурах тканей и органов.
Эффект восстановления зависит от интенсивности энергетических затрат. Интенсивные катаболические процессы во время тренировки приводят к усилению восстановления с явлениями суперкомпенсации, что создает предпосылки для дальнейшего роста функциональных возможностей организма. В основе сверхвосстановления лежат пластические процессы в утомленных мышечной работой органах и тканях. Эти процессы стимулируются усиленной деятельностью ферментных систем и повышенной гормональной активностью.
Определение сроков наступления сверхвосстановления затруднено в связи с различными его темпами в разных физиологических системах организма. Наиболее быстро восстанавливаются запасы КрФ, несколько медленнее гликогена и белков.
Нарушение нейроэндокринного равновесия после больших по объему тренировочных нагрузок сохраняется в течение 2 - 3 суток. После силовых нагрузок большого объема восстановление может затягиваться до 3-4 суток вследствие выраженного белкового катаболизма. Продолжительность восстановительного периода и наступление фазы суперкомпенсации зависят от характера предшествовавшей нагрузки (анаэробного, аэробного, смешанного).
Если истощение функционального потенциала в процессе тренировки превышает оптимальный уровень, сверхвосстановления не происходит. Физическая нагрузка вызывает в этом случае дальнейшее угнетение процессов клеточного анаболизма.
Большие по объему одноразовые нагрузки при современных требованиях к ним (высокая техническая сложность упражнений, эмоциональная насыщенность занятий, большие энергетические затраты) сопровождаются нарушением баланса и возможностей утилизации энергии АТФ при мышечной работе.
Целесообразность двухразовых (и даже 3 -4-разовых) тренировочных занятий в день вытекает из самой природы современного спорта, связанного с выполнением огромного объема тренировочной работы. После облегченных (вследствие разделения на 3 - 4 занятия) нагрузок восстановительные процессы завершаются в основном через 6 - 8 ч. При этом происходит восстановление 85 - 90% энергетических ресурсов. Дробные нагрузки сопровождаются и более интенсивным накоплением гликогена в печени и мышцах.
Изучение физиологических и биохимических предпосылок адаптации к дробным нагрузкам является основой для разработки практических рекомендаций по развитию тренированности у юных спортсменов в условиях современного спорта.
Фомин А. Ф. Физиология человека, 1995 г.
ТЕМА 14. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ПЕРИОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСЛЕ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЫ
В период отдыха после работы биохимические изменения, произошедшие в мышцах и других органах во время выполнения упражнения, постепенно ликвидируются. Наиболее выражены изменения в энергообмене, поскольку при работе снижается запас энергетических субстратов и повышается содержание продуктов внутриклеточного обмена. Накопление продуктов «рабочего» обмена и усиление гормональной активности стимулируют окислительные процессы в тканях в период отдыха после физической нагрузки, что способствует восстановлению внутримышечных запасов энергетических субстратов, приводит к норме вводно-электролитный гомеостаз и активирует синтез белков в органах, подвергнутых действию нагрузки. Выделяют два типа восстановительных процессов – срочное и отставленное восстановление.
Срочное восстановление распространяется на первые 0,5-1,5 часа отдыха после работы, оно сводится к устранению накопившихся в время выполнения упражнения продуктов анаэробого распада и оплате кислородного долга. Отставленное восстановление распространяется на многие часы отдыха после работы. Оно заключается в усиливающихся процессах пластического обмена и в реставрации нарушенного вовремя упражнения ионного и эндокринного равновесия. В период оставленного восстановления завершается возвращение к норме энергетических запасов, усиливается синтез разрушенных при работе структурных и ферментных белков.
Процессы восстановления совершаются в разное время (явление гетерохроматизма). Интенсивность протекания восстановительных процессов и сроки восполнения энергетических резервов зависят от интенсивности их расходывания. Интенсификация процессов восстановления приводит к тому, что в определенный момент отдыха после работы энергетические запасы превышают их дорабочий уровень. Это явление называется суперкомпенсацией или сверхвосстановлением.
Это явление проходящее: после фазы значительного превышения исходного уровня содержание энергетических веществ постепенно возвращается к норме. Чем больше расход энергии при работе, тем быстрее происходит ресинтез энергетических веществ и тем значительнее превышение исходного уровня в фазе суперкомпенсации. При чрезмерной физической нагрузке скорость восстановления может снизиться.
Таблица 2.
Время, необходимое для завершения восстановления различных биохимических процессов в период отдыха после напряженной мышечной работы
Протяженность фазы суперкомпенсации во времени зависит от общей продолжительности выполнения работы и глубины вызываемых ею биохимических сдвигов в организме. После мощной кратковременной работы эта фаза наступает быстро и быстро завершается. Причины суперкомпнсации связаны с повышенной концентрацией гормонов в период отдыха.
Для ресинтеза энергетических субстратов, распавшихся во время работы, нужна не только энергия в доступной для использования форме АТФ, но и вещества, которые служат исходными субстратами в процессах восстановления. Для ресинтеза гликогена в мышцах используются внутренние субстратные фонды, в частности, лактат и глюкоза, образовавшаяся из веществ неуглеводной природы. Но для выраженной суперкомпенсации гликогена этих источников недостаточно, необходимо поступление добавочного количества углеводов с пищей.
В восстановительном периоде значительно усиливаются процессы синтеза белков, особенно после тяжелой силовой работы, сопровождающейся их глубоким распадом. Активация белкового синтеза развивается медленно и продолжается долго. Так. Если запасы гликогена восстанавливаются после работы через 6-8 часов, то процессы анаболического обмена возвращаются к норме после той же работы в течение 24-48 часов.
Если работа сопровождалась значительным потоотделением, то в восстановительном периоде восполняются запасы воды и минеральных солей. Основным источником минеральных веществ служат продукты питания.
