5.3 Методы гиперплазии митохондрий в скелетных мышцах

В борьбе принципиальное значение имеет локальная мышеч­ная выносливость мышц пояса верхних конечностей. Она суще­ственно изменяется по мере преоброзования гликолитических мышечных волокон в окислительные, т.е. в результате роста мас­сы митохондрий. В этом случае повышается уровень потребления кислорода на уровне АнП при выполнении тестирования мышц пояса верхних конечностей (В.Н.Селуянов с соав., 2001).

Увеличение массы митохондрий в гликолитических мышеч­ных волокнах приводит к тому, что скорость накопления ионов водорода замедляется, т.е. отдаляется момент наступления утом­ления мышечного волокна (Е.И.Маевский с соав., 2001).

Кроме того, готовность мышц потреблять кислород, предъяв­ляет особые требования к сердечно-сосудистой системе, в част­ности к сердцу.

Таким образом, биологической сущностью тренировки вы­носливости борца является увеличение митохондрий в гликоли­тических мышечных волокнах и гипертрофия миокарда.

5.3.1 Методы гиперплазии миофибриллярных митохондрий

Цель аэробной подготовки развитие в мышечных волокнах митохондрий. Митохондриальный белок синтезируется на 85- 95% в цитоплазме и только 5-15% белкового содержимого явля­ется продуктом собственно митохондриальной трансляции (Jle- нинджерА., 1966; Лузиков В.Н., 1980).

Белки, синтезируемые на митохондриальных рибосомах, включаются во внутреннюю митохондриальную мембрану. Внешняя мембрана, межмембранное пространство и матрикс комплектуются белками, продуцируемыми на цитоплазмати- ческих рибосомах. Набухание митохондрий является одним из проявлений их деградации. Причиной набухания митохон­дрий могут быть (Лузиков В.Н., 1980; Шмелинг с соав., 1985; Friden et al, 1988; Gollnick et al., 1986) нарушения трансформа­ции энергии (например, за счет исчерпания эндогенных суб­стратов, при подавлении переноса электронов, при изменении проницаемости внутренней мембраны по отношению к ионам водорода). Предполагается, что исчерпание запаса АТФ внутри митохондрии вызывает ее набухание, что приводит к разрыву внешней мембраны и растеканию компонентов в межмембран­ное пространство. Имеется естественное старение митохон­дрий и отдельных ее компонентов (время полужизни — от 1 до 10 суток).

Формирование митохондрий в клетке контролируется на осно­вании принципа отбора по функциональному критерию. Соглас­но этому принципу, митохондриальные структуры, собранные так, что они не могут эффективно трансформировать энергию, элиминируются в ходе митохондриальной дифференцировки (Лузиков В.Н., 1980).

Одним из естественных факторов, приводящих к деструкту- рированию митохондрий, является гипоксия (например, пре­бывание в среднегорье) и сопровождающий ее анаэробный метаболизм. В условиях кислородного голодания ухудшают­ся показатели капилляризации скелетных мышц, появляется внутриклеточный отек, очаговые нарушения сократительного (миофибриллярного) аппарата, деструктивно дегенеративные изменения митохондрий, расширение саркоплазматического ретикулума и резкое снижение содержания гликогена (Шме- линг с соав., 1985).

Аналогичные структурные перестройки имеют место при про­ведении гликолитических тренировок.

Суммирование положений многочисленных исследований позволяет сделать следующее обобщение:

• митохондрии являются энергетическими станциями клет­ки, поставщиками АТФ за счет аэробного метаболизма;

• синтез превышает распад митохондрий в случае интенсив­ного их функционирования (окислительного фосфорили- рования);

• митохондрии имеют тенденцию к образованию в тех ме­стах клетки, где требуется интенсивная поставка энергии АТФ;

• усиление деструктуризации митохондрий происходит в условиях интенсивного функционирования клетки с при­влечением анаэробного метаболизма, вызывающего значи­тельное или длительное (как в условиях высокогорья) на­копление в клетке и в организме ионов водорода.

В соответствии с этими положениями можно разработать ме­тодику аэробной подготовки мышцы.

Каждую скелетную мышцу можно условно разделить, напри­мер, на три части:

• регулярно активируемые — те мышечные волокна, которые активируются в повседневной жизни (ОМВ);

• активируемые только в условиях тренировок, со средней активности мышц (ПМВ);

• редко активируемые — включаются в работу только при вы­полнении околомаксимальных или максимальных усилий, например, при выполнении прыжков, спринта (ГМВ).

Мышечные волокна, которые регулярно рекрутируются (ОМ В) с предельной для них частотой импульсаций, имеют максималь­ную степень аэробной подготовленности. Максимальная степень аэробной подготовленности ОМ В достигается в том случае, когда все миофибриллы оплетаются митохондриальной системой так, что образование новых митохондриальных структур становится невозможным. Такое явление хорошо показано для миокардио- цитов (Физиология и патофизиология сердца, 1990; Хоппелер Г., 1987). Гипертрофия миокардиоцита не сопровождается увеличе­нием концентрации ферментов аэробного метаболизма. Косвен­но эту точку зрения подтверждают многочисленные исследова­ния, посвященные влиянию аэробной тренировки, выполняемой с мощностью до аэробного порога (Аулик И.А., 1990; Зациорский В.М., 1970; Карпман B.JI., 1988 и др.). Все эти исследования убе­дительно показывают, что эффективность таких тренировок для уже подготовленных спортсменов равна нулю.

Следовательно, для повышения аэробных возможностей ОМ В необходимо создать в М В структурную основу новые миофибрил­лы; после этого около новых миофибрилл образуются новые ми- тохондриальные системы. Для реализации данных задач, необхо­димо использовать специальную методику. В качестве изученной и апробированной методики можно использовать интервальную тренировку, которая выполняется в виде попеременного вы­полнения двух упражнений, например сгибание-разгибание рук в упоре лежа (отжимания) и сгибание-разгибание рук в висе на низкой перекладине (подтягивания) (рис. 33-36).

В качестве средств, могут быть выбраны любые доступные упражнения, главное соблюдение основных принципов, которые заключаются в следующем:

• упражнение выполняется с малой интенсивностью, т.е. вес снаряда составляет около 10-20% от ПМ;

• упражнение выполняется в среднем или быстром темпе;

• упражнение выполняется в полной амплитуде;

• продолжительность упражнения — до первых признаков локального утомления;

• схема выполнения — выполняется 5-8 отжиманий от пола, затем без паузы 5-8 подтягиваний на низкой перекладине — 1 подход;

Рис. 35-36 Сгибание-разгибание рук в висе на низкой перекладине (подтягивания)

• паузы отдыха между подходами — отсутствуют;

• количество подходов 5-10 (определяется степенью насту­пления утомления) — это 1 круг.

• паузы между кругами — 10-15 мин;

• количество кругов в одном тренировочном занятии — 1-5 (определяется степенью наступления утомления и ограни­чивается запасами гликогена в активных мышцах);

• тренировка с максимальным объемом повторяется через 2-3 дня, т.е. после ресинтеза гликогена в мышцах.

Рис. 33-34 Сгибание-разгибание рук в упоре лежа (отжимания)

Эффективность интервальной тренировки для гиперплазии миофибриллярных митохондрий была доказана эксперименталь­но (В.Н. Селуянов с соав., 2000, 2001).

Кроме интервальной тренировки, рост аэробных возмож­ностей может происходить на основе увеличения силы ОМВ, т.е. можно заниматься статодинамическими упражнениями для гиперплазии миофибрилл в ОМВ, и одновременно будут разво­рачиваться процессы по обеспечению новых миофибрилл но­выми митохондриями. Это предположение подтверждается ре­зультатами экспериментов В.Н. Селуянова с соав. (2000, 2001) и С.К.Сарсания (1972).