метаболические состояния у спортсменов при напряженной

МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ
НАПРЯЖЕННОЙ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕМЕННОГО
ХАРАКТЕРА
Р.В.Тамбовцева, д.б.н., профессор
М.А.Мелихова, ведущий преподаватель, доцент
Р.В.Юриков, старший преподаватель
Кафедра биохимии и биоэнергетики спорта РГУФКСМиТ
Введение. В процессе выполнения напряженной мышечной работы состояние
обмена веществ претерпевает значительные и быстрые изменения. Эти сдвиги
особенно выражены при резких изменениях характера и интенсивности
выполняемой нагрузки [1,2]. В настоящее время на соревнованиях успеха
достигают те спортсмены, которые способны совершить быстрые изменения
темпа по ходу прохождения дистанции и превзойти своих соперников на финише.
В связи с этим необходимо знать, как скажется увеличение темпа, предпринятое
на определенном участке дистанции, на эффективности последующих периодов
работы, какое же должно быть ускорение по интенсивности и
продолжительности, чтобы не вызвать преждевременного исчерпания
энергетических ресурсов и развития утомления,
какова должна быть
интенсивность и продолжительность “восстановительных” периодов по ходу
выполнения заданного упражнения, чтобы обеспечить полное использование
энергетического потенциала и достижение высоких спортивных результатов.
Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей кинетики
метаболических функций у спортсменов при различных вариантах напряженной
мышечной работы переменного характера.
Методы исследования. В настоящем эксперименте приняли участие пять
хорошо тренированных велосипедистов и конькобежцев. Все испытуемые
выполняли тестовые физические нагрузки на велоэргометре. Использовали
следующие тесты: тест со ступенчатым повышением нагрузки до отказа, тест на
удержание критической мощности, тест максимальной анаэробной мощности. В
опытах по изучению переменных режимов мышечной деятельности испытуемые
начали работу с ускорения, выполняемого от уровня покоя. Сразу за ускорением
следовал переход на уровень критической мощности, которая удерживалась
вплоть до полного изнеможения. Каждым испытуемым было выполнено по
четыре опыта с ускорениями разной продолжительности: 10 и 36 секунд при
мощности, соответствующей предельному времени 45 секунд, 36 и 145 секунд
при мощности, соответствующей предельному времени 180 секунд. Результаты
исследования были обработаны в пакете Statgraf.
Результаты исследования. В условиях напряженной мышечной деятельности
наиболее
существенными
факторами,
обуславливающими
динамику
метаболических состояний, являются те изменения, которые происходят в сфере
аэробного и анаэробного энергетического обмена. Наиболее детально изучить эти
изменения представляется возможным при работе на уровне критической
мощности, где достигается максимальная интенсификация аэробного
метаболизма. В начальный период работы, охватывающий первые 10-15 секунд, в
1
динамике уровне потребления О2 имеет место временная задержка в ответе (лагпериод). Продолжительность этой задержки зависит от скорости образования
фосфатных акцепторов, которая лимитируется реакцией расщепления
креатинфосфата, а также емкостию миоглобинового депо в работающих мышцах.
После кратковременного лаг-периода кривая потребления О2 экспоненциально
возрастает и достигает своего стационарного уровня к 150 секунде от начала
упражнения. Лаг-период в кинетике Ехс СО2 в начальный период работы
выражен еще в большей степени, чем в кинетике потребления О2. Он длится до 50
секунд от начала упражнения. Затем следует быстрый выход на стационарный
уровень, который удерживается вплоть до конца упражнения. В динамике уровня
легочной вентиляции при работе на критической мощности хорошо различаются
два периода выраженных кинетических изменений: быстрый прирост в уровне
легочной вентиляции в начале упражнения (вплоть до 100 сек. от старта
упражнения) и медленное дальнейшее повышение VЕ на протяжении всего
последующего времени работы. После начальной задержки, длящейся около 50
секунд концентрация молочной кислоты быстро увеличивается к своему
максимуму, достигаемому на 300 сек. от начала упражнения. Показатель рН
крови, следующий за этими изменениями в содержании молочной кислоты,
обнаруживает непрерывное снижение по ходу работы. Резкое ускорение,
предпринятое в начале упражнения, активизирует анаэробные превращения в
работающих мышцах и оказывает заметное влияние на динамику отдельных
метаболических функций. В кинетике потребления О2 ускорение не сказывается
сколь-либо заметным образом на параметрах лаг-периода и стационарного
состояния, но существенно увеличивает скорость врабатывания. Более заметно
влияние ускорений в динамике Ехс СО2: ускорение сокращает
продолжительность лаг- периода, ускоряет накопление “избыточного” СО2 и
приводит к появлению выраженного максимума в районе 150 секунд от начала
упражнения.
Анализируя
обобщенные
кинетические
показатели,
зарегистрированные в опытах с начальными ускорениями и последующим
переходом на критическую мощность, можно видеть, что самые высокие
значения контакты скорости врабатывания отмечаются в опытах с начальным
ускорением, составляющем 80% от 45-секундного предельного упражнения.
Выводы. В процессе напряженной мышечной деятельности в организме
спортсмена происходит последовательная смена нескольких различных
метаболических состояний. В состоянии “пусковой настройки” (первые 10-15
секунд настройки) метаболические изменения локализуются в самих работающих
мышцах, и они связаны, в основном с изменениями в алактатном анаэробном
процессе. В период врабатывания, длящейся от 50 до 150 секунд от начала
упражнения первичное состояние обмена, характеризуемое явным преобладанием
алактатного анаэробного процесса, сменяется
одновременным быстрым
увеличением гликолитической и дыхательной активности. В этот период в равной
мере стимулируется как анаэробный гликолитический, так и аэробный процессы
в организме. В фазе стационарного режима работы, на отрезках времени в
упражнениях превышающих 150 секунд от начала работы, аэробный процесс
достигает максимального уровня, что приводит к уменьшению скорости
2
анаэробных гликолитических превращений в работающих мышцах. На
заключительном этапе работы из-за выраженного утомления происходит
нарушение стационарного состояния и обнаруживается вторичное усиление
анаэробного гликолиза. Причина этого состояния может быть связана с
разобщением дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях
скелетных мышц. Наиболее эффективным в отношении повышения
производительности спортсменов при напряженной мышечной деятельности
оказались кратковременные (не более 10 секунд) ускорения высокой мощности.
Они в значительной мере стимулируют развертывание аэробных процессов в
организме, и в то же время не приводят к значительному исчерпанию анаэробных
ресурсов в работающих мышцах и развитию локального утомления.
Библиография.
1. Волков Н.И., Олейников В.И. Биоэнергетика спорта. М.: «Советский спорт»,
2011. – 159 с.
2. Бреслав И.С., Волков Н.И., Тамбовцева Р.В. Дыхание и мышечная активность
человека в спорте. М.: «Советский спорт», 2013. – 334 с.
3