Биохимическая основа лактатной (скоростной) выносливости

Спортсмены, выполняющие нагрузки субмаксимальной мощности (от 30 сек до 2,5 мин) развивают качество скоростной (лактатной) выносливости.

Биохимические изменения в организме при выполнении таких упражне­ний связаны с основным механизмом биоэнергетики - гликолизом. Гликоген бысросокращающихся мышечных волокон исчерпывается при истощающих на­грузках, а в периоде отдыха его концентрация превосходит исходный уровень. С ростом тренированности спортсмена содержание гликогена в мышцах увели­чивается в 2-3 раза (от 1 до 2-3%).

Нагрузки гликолитической направленности вызывают глубокие биохи­мические изменения в организме. Конечный продукт гликолиза - молочная ки­слота - закисляет мышцы и биологические жидкости. Ее концентрация в крови может увеличиваться в 10 и более раз и достигает у тренированных спортсме­нов предельных для организма значений (300-320 мг%). В таких случаях исчер­пываются щелочные резервы крови и рН смещается в кислую сторону до 7,0-6,8. Следовательно, с ростом квалификации спортсмена в нагрузках субмакси­мальной мощности увеличивается уровень молочной кислоты в крови и величи­на 0₂-долга. Организм постепенно приспосабливается к таким ацидотическим сдвигам. При систематических тренировках запасы гликогена в белых мышеч­ных волокнах и буферная емкость тканей подвержены наибольшим изменениям и при скоростных нагрузках составляют их биохимическую основу.

Методы развития лактатного компонента выносливости

Существуют различные способы активации гликолиза и развития его подвижности, мощности, емкости и эффективности. Это упражнение от 20-30 сек до 3-5 мин, которые выполняются в виде однократной предельной, повторной и интервальной работы.

Повторный метод тренировки предусматривает выполнение упражнений через большие нерегламентированные интервалы отдыха. На 6-8 повторений предельного усилия гликолитической направленности снижаются запасы гликогена и наблюдаются ацидотические сдвиги.

Интервальный метод подготовки предполагает выполнение 3-4 упражнений через 1-2 мин отдыха. В этих нагрузках достигается наибольшая мощ­ность гликолиза и самые высокие показатели лактата в биологических жидко­стях, после чего наступает утомление. Такие серии нагрузок разделяют 10-15 мин отдыхом для восстановления работоспособности и частичного восполнении энергетических резервов. Этот метод тренировки позволяет достигать наиболее глубоких биохимических сдвигов в организме.

Биохимическая основа аэробного компонента выносливости Нагрузка умеренной мощности выполняется длительное время и обеспе­чивается энергией за счет реакций аэробного ресинтеза АТФ. Анаэробные про­цессы имеют место в начале работы и по ходу усиления интенсивности мышеч­ных сокращений, поэтому уровень лактата в таких нагрузках невелик. Основ­ным источником энергии становится гликоген печени, мобилизация которого начинается еще в предстартовом состоянии. В присутствии углеводов интен­сивно окисляются липиды. Емкость и эффективность аэробного окисления за­висят от содержания гликогена в печени, а активность ферментов дыхательного фосфорилирования обеспечивают высокую мощность процесса и являются био­химической основой аэробного компонента выносливости. Большое значение для развития аэробной выносливости имеет также деятельность ССС, дыха­тельной системы, механизмов транспорта и утилизации кислорода тканями. Методы развития аэробной выносливости Аэробный компонент выносливости развивается методами однократной непрерывной, повторной и интервальной работы.

Однократная непрерывная работа продолжается не менее 30 мин и, как правило, с мощностью выше порога анаэробного обмена (ДАНО). По ходу та­кой нагрузки растет уровень молочной кислоты и выделение «неметаболическо­го» СО2, напряженно работает кардиореспираторная система и механизмы транспорта 02. Эти функции нагружаются и тренируются.

Повторный метод предусматривает выполнение упражнений от 3 до 6 мин, что соответствует времени удержания максимального потребления О2 (МПК). Повторение таких серий повышает мощность и эффективность аэробно­го процесса, совершенствуя деятельность систем вегетативного обслуживания и утилизацию О2 тканями.

Интервальная тренировка с использованием коротких отрезков (от 30 до 90 сек) с равной длительностью периодов отдыха, а также использование очень коротких отрезков (от 5 до 10 сек) с такими же паузами отдыха развивает развертывание аэробных процессов в тканях (вызывают также гипертрофию сердца) и аэробную эффективность. В короткие периоды упражнения расходу­ются запасы кислорода в миоглобине и также быстро восстанавливаются.

Высокий уровень аэробной производительности организма может быть достигнут при комплексном воздействии различных средств и методов трени­ровки.

Таким образом, усиление анаэробных механизмов ресинтеза АТФ и прирост энергетического потенциала мышц становится ВОЗМОЖНЫМ в интенсив­ных упражнениях. Чем длительнее тренирующее воздействие нагрузки, тем значительнее развитие дыхательного ресинтеза АТФ и функциональных воз­можностей вегетативных систем.

Тренировка, направленная на развитие какого-нибудь качества дви­гательной деятельности сопровождается комплексом биохимических измене­ний. Наиболее глубокие из них, являясь ведущей функцией мри выполнении данного упражнения, составляют его биохимическую основу. Другие – сопутствующие вующие реакции - создают предпосылки для формирования иных свойств ор­ганизма. Например, выполнение силового упражнения, особенно многократное его повторение, сопровождается значительным исчерпанием КрФ в мышцах Следовательно, в период восстановления организма будет возникать суперком­пенсация его, а при систематических занятиях содержание КрФ возрастает. Та­кие биохимические изменения являются основанием для развития быстроты Поэтому тяжелоатлеты проявляют не только силу, но и показывают неплохие спортивные результаты в упражнениях на быстроту.

Нагрузки максимальной интенсивности повышают содержание фосфаге-нов и активность ферментов, ускоряющих их гидролиз. Кроме того в этих уп­ражнениях набирает свою мощность гликолитическое фосфорилирование, обра­зуется лактат, вызывающий умеренные ацидотические сдвиги. Дефицит АТФ на синтез белка приводит к их снижению. А в периоде отдыха продукты анаэроб­ного ресинтеза АТФ усиливают стимуляцию аэробного окисления. Следова­тельно, при воспитании быстроты у спортсменов создаются предпосылки раз­вития силы, лактатной и аэробной выносливости.

Упражнения гликолитической направленности также разносторонне действуют на организм. В начале работы используется КрФ, а к началу 2-3 мин нагрузки набирает мощность дыхательное фосфорилирование, которое в перио­де отдыха ускоряется продуктами анаэробного распада источников энергии. Уменьшается содержание белков. Разностороннее воздействие скоростных на­грузок на организм используется в тренировочных занятиях детей, подростков, взрослых и пожилых людей.

Таблица 1

N n/n	Качества двигательной деятельности	Биохимическая основа качеств	Дополнительные биохимические сдвиги		Предпосылки развития других качеств
1	Сила	Белки, АТФ-аза	<КрФ		Алактатная выносливость
2	Алактатная выносливость	АТФ-аза, КрФ	< белков > лактата и интенсивности окислительных процессов		Сила, лактатная и аэробная выносливость
3	Лактатная выносливость	Гликоген мышц и буферная емкость	<КрФ и белков, усиление окислительных процессов		Алактатная и аэробная выносливость, сила
4	Аэробная выносливость	Гликоген печени, активность окислительных ферментов		< липидов > кетоновых тел

Взаимное влияние биохимических изменений (табл. 1) в организме спортсмена при развитии качеств двигательной деятельности наиболее выраже­но на начальных этапах подготовки, когда преобладают средства общей физи­ческой подготовки. В дальнейшем повышается доля специфических нагрузок на ведущие функции организма. Это обеспечивает особенность биохимических изменений и специфику адаптации спортсменов в различных видах спорта.

Систематические тренировки вызывают у спортсменов биохимиче­ские сдвиги, которые развиваются не одновременно, а в определенной последо­вательности. Раньше прирастают аэробные возможности организма, связанные с концентрацией и мобилизацией гликогена из печени, а также активностью окислительных процессов. То есть наиболее быстро развивается биохимическая основа аэробной выносливости.

Затем изменения наступают в содержании структурных мышечных белков, обеспечивающих развитие силы, и белков-ферментов. В это же время можно наблюдать повышение гликолитической или лактатной выносливости. Увеличивается гликоген в мышцах, буферная емкость тканей, толерантность (переносимость) организма к ацидотическим сдвигам.

Позднее совершенствуется алактатная выносливость: растет концентрация КрФ, активность КрФ-киназы на фоне повышения АТФ-азы. По мере прекращения тренировок или при дизадаптации функциональный потенции спортсмена снижается.

Качества двигательной деятельности и соответствующие им биохимические резервы организма теряются неодновременно и не в одинаковой степени. Быстрее утрачиваются скоростные способности спортсмена в упражнение максимальной и субмаксимальной мощности. Т.е. первой теряется алактатная выносливость, затем гликолитические возможности организма. Качество силы уменьшается позднее, чем алактатная и лактатная выносливость. Раньше теряется способность проявления силы в динамических упражнениях по сравнею со статическими.

Аэробная работоспособность снижается последней, т.е. спортсмен долги сохраняет потенциал дыхательного фосфорилирования, включающий резервы кардиореспираторной системы, тканевого дыхания, запасов О2 в миоглобине, кислородтранспортную функцию крови, активность ферментативных систем

Таким образом, наиболее быстро развивается и больше сохраняется био­химическая основа выносливости к длительной работе.

Алактатная выносливость (быстрота) тренируется последней, а теряется в первую очередь. Затем лактатная (скоростная) выносливость и качество силы. Следовательно, биохимические изменения на уровне клетки тренируются поп нее и утрачиваются быстрее в результате особенности внутриклеточных механизмов регуляции.

Длительная адаптация спортсменов к специфическим физическим на­грузкам вызывает глубокую биохимическую перестройку в наиболее нагружае­мых органах, тканях и системах.

Литература:

1. Т.П. Чуксеева, В.А. Лиходеева, Н.В. Серединцева. Биохимия физических упражнений: Учебное пособие для студентов академии физической культуры. – Волгоград: ВГАФК. 1999.-153с.

2. Михайлов С.С. Спортивная биохимия: Учебник для вузов и колледжей физической культуры. – 2-е изд., доп. – М.: Советский спорт, 2004. – 220 с.: ил.