Читайте также:
|
та витривалості і шляхи їх розвитку.
З усього сказаного стає зрозумілим, що біохімічною основою сили є, перш за все, структурні білки м'язів і, особливо, скорочувальний білок міозин та величина його АТФ-азної активності, що визначає здатність організму до швидкої мобілізації хімічної енергії АТФ і перетворення її в механічну енергію м'язового скорочення. При цьому сила скорочення або подолання опору для всього м'яза буде тим більша, чим більша його маса, тобто чим більшою кількістю структурних білків він розпоряджається. Б і о х і м і ч н а о с н о в а п р у д к о с т і також пов'язана з АТФ-азною активністю міозину, тобто зі швидкою мобілізацією хімічної енергії.Однак при виконанні більшості спортивних вправ швидкість неможлива без швидкісної витривалості, тобто здатності продовжувати швидкі і інтенсивні м'язові скорочення в часі. Біохімічна ж основа останньої може бути пов'язана з потенціальними можливостями анаеробного ресинтезу багатих енергією фосфорних сполук, а також з адаптацією організму до роботи у анаеробних умовах.
Б і о х і м і ч н о ю о с н о в о ю в и т р и в а л о с т і д о д о в г о ч а с н о ї р о б о т и є потенціальні можливості дихального, аеробного ресинтезу багатих енергією фосфорних сполук і загальна величина енергетичних запасів організму
(в першу чергу величина запасів глікогену в печінці і м'язах). У спортивній практиці розрізняють і інші спеціальні форми витривалості (силову витривалість і т.п.). Уточнення біохімічних основ цих форм досить важке. Новий, перспективний підхід до вирішення цього питання запрпонований В.М.Заціорським. Він визначає витривалість як здатність до виконання будь-якоі діяльності в часі без зниження ефективності і ставить цю якість в залежність від анаеробної і аеробної продуктивності людини при напруженій м'язовій діяльності, яка становить його загальні енергетичні можливості. Аеробна продуктивність вимірюється величинами максимального споживання кисню і максимальними можливостями аеробного ресинтезу АТФ.Анаеробна продуктивність характеризується максимальною відносною величиною кисневого боргу і максимальними можливостями анаеробного ресинтезу АТФ (креатинкіназний і гліколітичний механізми). Інакше кажучи, витривалість визначається можливостями ефективного ресинтезу АТФ при тій або іншій роботі. У відповідності з інтенсивністю і тривалістю роботи витривалість буде залежати від величини анаеробної або аеробної продуктивності або від поєднання їх на тому або іншому рівні.
Вдосконалення якостей рухової діяльності в процесі тренування пов'язане з характером і методикою виконання фізичнихвправ. Це випливає з положення про специфічність біохімічноїадаптації організму. Силові вправи розвивають перш за все силу, швидкісні - прудкість, тривалі - витривалість. Однак вправи, спрямовані на розвиток якої-небудь якості, можуть створювати біохімічні передумови і для розвитку інших якостей. Причини цього криються в особливостях проходження біохімічних процесів при роботі різного характеру і різної тривалості.
В процесі тренування розвиваються і вдосконалюються ті біохімічні системи, які мають найбільше значення під час роботи. При виконанні ш в и д к і с н и х в п р а в максимальної і субмаксимальної інтенсивності ресинтез АТФ відбувається переважно анаеробним шляхом, тому під впливом тренування в цих вправах особливо збільшуються можливості анаеробного ресинтезу АТФ, що складає одну з біохімічних основ швидкісної витрива лості. Однак при вправах цього типу через наступання зниження вмісту АТФ утруднюється синтез білків. Розщеплення починає переважати над синтезом і вміст білків в м'язах також знижується. В період відпочинку синтез білків збільшується і наступає не тільки відновлення, але і надвідновлення витрачених білків.
Вміст їх в м'язах є більшим, ніж до роботи. Відбувається збільшення м'язової маси, а в зв'язку зі збільшенням вмісту міозину збільшується і АТФ-азна активність м'язів. Все це становить біохімічну основу якостей сили. В період відпочинку після швидкісних вправ анаеробний ресинтез АТФ змінюється енергійним аеробним окисленням і дихальним фосфорилюванням. А це, в свою чергу, веде в процесі тренування до збільшення можливостей аеробного окислення, що є одним з компонентів біохімічної витривалості до довгочасних навантажень. Таким чином, застосування в процесі тренування швидкісних навантажень не тільки веде до розвитку і швидкісної витривалості, але і створює передумови для розвитку сили і витривалості до тривалої роботи. Правда, швидкісні навантаження не створюють в процесі тренування другого компоненту біохімічних основ витривалості - підвищення запасів глікогену в печінці(так як глікоген печінки при швидкісних навантаженнях витрачається в малій кількості), але все ж вони впливають на організм спортсмена найбільш різнобічно.
Зовсім інше спостерігається при тренуванні з використанням т р и в а л и х н а в н т а ж е н ь в умовах стійкого стану процесів обміну речовин. Анаеробний ресинтез АТФ має місце тільки напочатку роботи в дуже короткий час і не впливає суттєво на біохімічні зміни, які відбуваються в організмі. Протягом всієї роботи переважає дихальний ресинтез АТФ. Інтенсивно використовується глікоген печінки. Розщеплення і синтез білків
знаходиться в рівновазі, і вміст білків в м'язах не змінюється. Тому тренування у вправах на витривалість добре розвиває можливості аеробного, дихального ресинтезу АТФ і веде до збільшення глікогенових запасів печінки, тобто закладає біохімічні основи витривалості до довгочасної роботи. Але таке тренвування не створює біохімічних основ сили і прудкості. Більше того, воно може незадовільно впливати на них. Таким чином, тривалі вправи на витривалість впливають на організм в процесі тренування односторонньо.
Т р е н у в а н н я в с и л о в и х в п р а в а х, оскільки при ньому м'язові білки піддаються найбільшим змінам, веде до найбільш значного синтезу їх, а пізніше, до найбільшого зростання м'язової маси і АТФ-азної активності м'язів, тобто біологічних основ сили. Разом з тим силові вправи в значній мірі супроводжуються анаеробним ресинтезом АТФ (хоч і в меншій мірі, ніж швидкісні навантаження). Тому силове тренування веде до деякого збільшення можливостей креатинкіназного і гліколітичного ресинтезу АТФ, створюючи передумови і для розвитку бистроти. Що ж стосується можливостей аеробного, дихального, ресинтезу АТФ, то під впливом тренування в силових вправах во-
ни підвищуються в дуже незначній мірі. І. що цікаво, таке тренування може впливати на біохімічні основи витривалості навіть негативно.Причини цього на сьогоднішній день ще недостатньо вияснені.
Хоч, тренування, спрямоване на розвиток будь-якої однієї якості, і може створювати біохімічні передумови для розвитку інших якостей, але цих побічних впливів далеко недостатньо для досягнення високих спортивних результатів.Дійсно, чи можливе успішне вдосконалення в бігу на короткі дистанції, якщо спортсмен не буде володіти достатньою силою відштовхування або якщо він не може зберегти на всій дистанції необхідну швидкість (не
буде володіти потрібною швидкісною витривалістю). Чи може весляр або легкоатлет-стайєр розвинути необхідне, з тактичної точки зору, прискорення на тому чи іншому відрізку дистанції або при фінішуванні, якщо він не буде володіти потрібною пруд кістю. Зможе гімнаст або штангіст повторити вправу необхідну кількість разів, не володіючи витривалістю?
Таким чином, п і д г о т о в к а спортсмена повинна бути різносторонньою, у нього повинно бути в певній мірі розвинуті біохімічні основи всіх основних рухових якостей. Якщо у бігуна-марафонця провідними (в біохімічному плані) являються потенціальні можливості аеробного ресинтезу багатих енергією фосфорних сполук і величина енергетичного потенціалу організму, то звичайно більше, ніж у спортсмена, повинні бути розвинуті можливості анаеробного ресинтезу АТФ які йому також необхідні для успішного виконання прискорень на дистанції. У бігуна-спринтера провідним є анаеробний ресинтез багатих енергією фосфорних сполук і адаптація організму в умовах відносної гіпоксії; але якщо він не володіє більшими, ніж неспортсмен, можливостями аеробних окисних процесів, період відновлення після бігу буде у нього затяжним і важким. Представники спортивних ігор, наприклад, футболісти, під час гри повинні пробігти (в сумі) значні відстані, розвивати часом спринтерську швидкість і проявляти значну силу при стрибках і ударах по м'ячу.
Таких прикладів можна було би привести дуже багато. Всі вони свідчать про те, що тренуання в будь-якому виді спорту повинно мати в своїй основі різносторонню загальну фізичну, підготовку, на базі якої слід розвивати ті якості, які в даному виді спорту мають провідне значення.
Відмінності в ефекті тренування залежать не тільки від характеру виконуваних вправ, але і від методу їх застосування. Так, інтервальний матод тренування (поступове скорочення інтервалів відповинку між навантаженнями або збільшення навантажень при незаміненому інтервалі відпочинку між ними) у більшій мірі розвиває "анаеробну працездатність" і швидкісну витривалість, а повторний і перемінний метод (повторення однакових або змінних навантажень при оптимальних інтервалах відпочинку) сприяють розвиткові аеробних, дихальних механізмів ресинтезу АТФ і витривалості до роботи в умовах стійкого стану. Виконання силових навантажень в ізометричному режимі призводить до значного збільшення маси і статичної сили м'язів, темпові ж силової вправи розвивають динамічну силу і прудкість.
Біохімічні зміни при тренуванні,
розтренуванні та перетренуванні.
Дослідження, які проведені на тваринах, і спостереження за спортсменами показують, що характерні для м'язів тренованого організму біохімічні зміни розвиваються не одночасно, а у визначеній послідовності. Найшвидше збільшуються можливості аеробних окисних процесів і вміст глікогену, потім - вміст структурних білків м'язів (міозину) і інтенсивність гліколізу і, накінець, найпізніше - вміст креатинфосфату в м'язах. По закінченню тренування в першу чергу повертається до вихідного рівня вміст креатинфосфату, потім інтенсивність гліколізу і вміст глікогену, ще пізніше - вміст міозину і в останню чергу - інтенсивність аеробних окисних процесів.
Таким чином, найшвидше розвиваються і найдовше зберігаються біохімічні основи витривалості до довгочасної роботи. Біохімічні основи прудкості і швидкісної витривалості розвиваються значно повільніше і зберігаються по припиненню тренування напротязі невеликого періоду. Розвиток сили в процесі тренування і збереження її при розтренуванні займають проміжне положення.
Все це співпадає із спостереженнями в спортивній практиці, відповідно до яких прудкість розвивається і вдосконалюється повільніше, ніж загальна витривалість до довгочасної роботи, при припиненні тренування втрачається швидше, ніж загальна витривалість. Розвиток сили і тут займає проміжне положення.
Біохімічні зміни, що відбуваються при перетренуванні, принципово відрізняються від тих змін, які відбуваються при розтренуванні. При розтренуванні, повернення до вихідного рівня різних біохімічних показників здійснюється в напрямку зворотньому до підвищення їх в процесі тренування. При перетренуванні відбувається порушення цієї послідовності. Тут перш за
все має місце порушення процесів аеробного окислення, пізніше - зниження інтенсивності гліколізу і, накінець, при глибокій перетренованості - зниження вмісту глікогену в м'язах.
Зниження ефективності процесів аеробного окислення не може не призвести до спотворення хімізму м'язової діяльності.
Між іншим, порушення в протіканні саме цих процесів призводить до того, що в умовах перетренованості ресинтез АТФ відбувається менш повно, а аденілова кислота стає менш стійкою у відношенні дезамінування. Утворення аміаку в м'язах збільшується. Витрата джерел енергії при роботі стає менш економною. В результаті цього глибока перетренованість супрводжується значною втратою ваги тіла. Останнє спостерігається як в експерименті над тваринами, так і в спортивній практиці.
Спостереження за спортсменами показують, що в стані перетренованості в них різко зростає потреба організму в аскорбіновій кислоті, яка має відношення до протікання окисних процесів, вміст її в крові і виділення з сечею різко падають. Разом з тим в стані перетренованості загальна і швидкісна витри-
валість страждає в більшій мірі, ніж прудкість і сила. Це повністю узгоджується з тим, що першим біохімічним порушенням при перетренованості являється зниження ефективності аеробного окислення.
Звичайно, патогенез перетренваності не вичерпується викладеним. Основу його складають порушення в діяльності центральної нервової системи, які проявляються раніше, ніж всі інші ознаки. Але біохімічна природа цих порушень ще до кінця невідома.
Біохімічне обгрунтування принципів
спортивного тренування.
Біохімічне обгрунтування принципів спортивного тренування - повторності і регулярності виконання вправ, правильності співвідношення роботи і відпочинку і поступового збільшення навантажень.
Підвищення енергетичних і функціональних потенціалів, що має місце в період відпочинку, змінюється потім поверненням їх до початкового, доробочого рівня. Відповідно, одноразове фізичне навантаження не може дати стійкого тренуючого ефекту. (Див.схема 1). Звідси випливає п е р ш и й п р и н ц и п с п о р т и в н о г о т р е н у в а н н я - п о в т о р н і с т ь в и к о н а н н я в п р а в.
Щоби отримати під впливом тренування стійке підвищення працездатності, наступну роботу слід починати не в будь-який час, а у фазі суперкомпенсації після попередньої роботи. Якщо повторну роботу всякий раз починати у фазі неповного відновлення, то результатом її буде прогресивне виснаження. Якщо ж вона буде починатися після закінчення фази суперкомпенсації, коли сліди попередньої роботи вже згладились, оложення виявиться стаціонарним.
Із сказаного можна вивести положення про д р у г и й п р и н ц и п т р н у в а н н я - її р е г у л я р н і с т ь, що має в основі повторення роботи в айбільш вигідному для організму стані після попередньої роботи.
В межах одного заняття вправи повторюються найчастіше в фазі неповного відновлення. Наприклад, суть і н т е р в а л ьн о г о м е т о д у т р е н у в а н н я (збільшення навантажень при незмінному інтервалі відпочинку або зменшення інтервалів відпочинку при постійній величині навантаження)полягає саме в тому, шоб у результаті повторних навантажень в фазі неповного відновлення виробити адаптацію організму до тих функціональних і біохімічних зсувів, які викликають виконання даної вправи змагання. При проведенні основних тренувальних занять слід передбачати такий період відпочинку, який забезпечував би початок наступного уроку у фазі суперкомпенсації після попереднього.
Вже було сказано, що час появи, величина і тривалість суперкомпенсації залежить від інтенсивності і величини витрат енергетичних потенціалів. Тому після роботи різного характеру і різної тривалості фаза суперкомпенсації наступає в різний час і має неоднакову тривалість. Звідси випливає т р е т і й п р и н ц и п т р е н у в а н н я - правильне співвідношення роботи і відпочинку. Кожна робота, кожна фізична вправа вимагають досконалого визначення періоду відпочинку, який обумовлений величиною і характером навантажень.
Ця вимога тим більше важлива, поскільки навіть після однієї і тієїж роботи суперкомпенсація різних біохімічних інградієнтів м'язів наступає в різний час (п р и н ц и п г е т е р о х р о н н о с т і б і о х і м і ч н о ї р е с т и т уц і ї). Так, наприклад, суперкомпенсація в м'язах креатинфосфату наступає порівняно швидко і також швидко проходить; суперкомпенсація глікогену наступає дещо пізніше, але зберігається довший час; суперкомпенсація м'язових білків наступає ще пізніше. Таким чином можна сказати, що величина відпочинку залежить і від поставлених перед спортсменом завдань: підвищення вмісту в м'язах креатинфосфату вимагає більш короткого періоду відпочинку, ніж підвищення запасів глікогену і збільшення маси м'язів (підвищення вмісту структурних білків).Все це має велике значення при розвитку в процесі тренування основних якостей рухової діяльності: швидкості, сили і витривалості.
Вище вже було сказано про те, що величина тривалості суперкомпенсації залежить від величини і інтенсивності витрати функціональних і енергетичних потенціалів. Але в міру підвищення тренованості величина і інтенсивність витрати їх при роботі зменшується. Кожна наступна робота виконується у все більш сприятливих умовах і викликає все менші зсуви. Значит фаза суперкомпенсації стає все менше вираженою і більш короткою. Звідси випливає ч е т в е р т и й п р и н ц и п т р ен у в а н ня - необхідність поступового збільшення тренвальних навантажень. Без дотримання цього принципу тренування буде малоефективним.
Біохімічна характеристика
тренованого організму.
М'язова система. Навіть, якщо одноразова м'язова діяльність залишає деякі біохімічні сліди, то під впливом систематичної діяльності, тренування вони підсумовуються і закріплюються.
Це знаходить вираження перш за все в морфологічних змінах м'язових волокон. Товщина їх збільшується, відбувається їх робоча гіпертрофія у зв'язку з посиленим синтезом структурних білків, зростає кількість міофібрил, причому вони нерідко групуються пучками (п о л я К о н г е й м а). Все це обумовлює збільшення сили м'язів, їх механічну міцність. Може змінюватися форма ядер (і навіть збільшуватися кількість їх) і структура рухливих нервових закінчень, тобто збільшуватись число контактів між нервовим закінченням і сарколемою.(Е.С.Яковлев).Суттєво зростає кількість мітохондрій, і самі вони зазнають значних морфологічних і функціональних змін. Стає набагато більше внутрімітохондріальних гребенів і скорочується віддаль між ними, підвищується активність ферментних систем, локалізованих на їх внутрішніх мембранах. В результаті цих змін зростає інтенсивність транспортування електронів і процесів окисного фосфорилювання в мітохондріях. В них утворюється більше АТФ, а це розширює енергетичні можливості скелетних м'язів.
З біохімічних змін, які відбуваються в м'язах під впливом тренування, слід вказати на збільшення вмісту скорочувального білка - міозину, що зв'язане з їх робочою гіпертрофією. Так як цей білок крім скорочувальних властивостей володіє і ферментативними властивостями, то в процесі тренування збільшується і здатність м'язів до розщеплення АТФ, тобто до мобілізації хімічної енергії і перетворення її в механічну енергію м'язового скорочення.
Поряд із збільшенням можливостей розщеплення АТФ під впливом тренування зростають і можливості як дихального, так і анаеробного ресинтезу АТФ в проміжках між скороченнями. Дослідженнями А.В.Палладіна, Д.Л.Фердмана, Н.Н.Яковлева і їх співробітників було встановлено, що під впливом тренування в м'язах збільшуються запаси джерел енергії, необхідних для ресинтезу АТФ - креатинфосфату, глікогену, ліпоїдів; значно підвищується активність ферментів, які каталізують як аеробні окисні процеси, так і анаеробний гліколіз.
Що стосується АТФ, то під впливом тренування концентрація її в м'язах не змінюється. Але, як показують дослідження із застосуванням радіоактивного ізотопу фосфору, швидкість відновлення багатих енергією фосфатних груп АТФ значно зростає. Таким чином, завдяки збільшенню можливостей витрат і ресинтезу АТФ треновані м'язи можуть виконувати більшу роботу, ніж нетреновані при однаковій концентарції.
Суттєве значення має також збільшення під впливом тренування вмісту в м'язах міоглобіну - речовини, яка приєднує кисень на багато активніше, ніж гемоглобін крові. В результаті цього у м'язах зростає резерв кисню, який може бути використаний в умовах неповного забезпечення ним організму.
Крім цього, під впливом тренування в м'язах збільшується вміст білків м'язової строми (м і о с т р о м і н), які мають пряме відношення до механіки розслаблення м'язів. Спостарежен ня за спортсменами показують, що здатність до розслаблення м'язів під впливом тренування покращується.
М'язи тренованого організму є більш активними; під час їх діяльності значно більше, ніж в нетренованих м'язах підвищується активність різних ферментних систем.Але це не може бути пояснено лише біохімічними змінами, що відбуваються в м'язах; це в першу чергу залежить від зміни нервової регуляції обміну речовин. При блокуванні за допомогою снотворних речовин (амітал) вищих відділів центральної невової системи, в м'язах тренованої тварини під впливом м'язової діяльності відбуваються такі ж зміни активності ферментів, як і в м'язах нетренованиих тварин.
Внутрішні органи і кров. Значні біохімічні зміни під впливом тренвання відбуваються в п е ч і н ц і. В ній збільшується вміст глікогену і зростає активність ряду ферментів вуглеводного, білкового і жирового обмінів.
Активність ліпаз збільшується також в п і д ш к і р н і й к л і т к о в и н і і л е г е н я х. Внаслідок цього організм не тільки дістає значні запаси джерел енергії, але і отримує можливість більш швидко і енергійно мобілізувати їх при роботі і швидко відновлювати в періоді відпочинку.
Біохімічні зміни, які виникають в організмі, торкаються і серцевого м'яза. Подібно до скелетних м'язів в ньому відбувається посилене утворення білків, що знаходить свій прояв у робочій гіпертрофії міокарда, який є одним з умов його підвищеної діяльності.
Під впливом тренування в м'язі серця збільшується вмсіт міоглобіну, що сприяє росту його робочих можливостей в умовах недостатнього постачання організму киснем. Зростає інтенсивність окисних процесів, і майже вдвоє збільшується затримка з крові цукру і молочної кислоти (з попереднім їх окисленням).Внаслідлк цього в серцевому м'язі підтримується високий рівень багатих енергією фосфорних сполук навіть при недостатньогму постачанні організму киснем.
В к р о в і трохи збільшується вміст гемоглобіну і число еритроцитів, в результаті чого підвищується її киснева ємність.Збільшуються і буферні властивості крові (її резервна лужність), що забезпечує можливість більш довготривалого підтримання її нормальної реакції при постачанні великої кільеості кислих продуктів обміну речовин (молочна і піровиноградна кис-
лоти, кетонові тіла) в процесі інтенсивної м'язової діяльності.
Біохімічні зміни відбуваються навіть у к і с т к о в і й с и с т е м і: в кістках скелету, які несуть найбільше навантаження, спостерігаються явища гіпертрофії. Потовщення кісток відбувається як за рахунок збільшення вмісту кісткового білка (осеїну), так і за рахунок збільшення вмісту мінеральних елементів.
Досліди показують, що питома вага тіла спортсмена під впливом тренування збільшується. Це відбувається внаслідок зменшення вмісту в організмі резервного жиру і води, а також внаслідок збільшення м'язової маси.
Центральна нервова система. Дослідженнями, які були проведені на тваринах, доведено, що експериментальне тренування веде до збільшення буферних властивостей тканин головного мозку, а також підвищення активності різних, в тому числі окисних ферментних систем.
В результаті цього при інтенсивній м'язовій діяльності вміст багатих енергією фосфорних сполук в головному мозку дов ший час підтримується на високому рівні, що дуже важливо для нормального функціонування центральної нервової системи і віддалення часу наступання втоми.
Підсумовуючи, можна сказати, що тренування веде до збільшення:
а)вмісту скорочувальних білків м'язів;
б)можливостей швидко моболізувати хімічну енергію і перетворювати її в механічну енергію м'язової діяльності;
в)можливості як дихального, так і анаеробного ресинтезу багатих енергією фосфорних сполук;
г)енергетичного потенціалу м'язів і всього організму, а також можливостей витрат і відновлення цього потенціалу;
д)можливостей підтримання постійних умов внутрішнього середовища організму під час інтенсивної м'язової діяльності.
Всі ці зміни потрібно розглядати як прояв біохімічного пристосування (адаптації) організму до нової. більш інтенсивної або більш тривалої м'язової діяльності.
Результатом такої адаптації організму, яка відбувається під впливом систематичних вправ, є підвищення його працездатності. Тренований спортсмен може виконати роботу такого об'єму і інтенсивності, яка недоступна нетренованій людині.
Разом з тим при виконанні фізичних навантажень, які одночасно доступні і тренованій і нетренованій людині, величина біохімічних змін в організмі і міра напруження різних функціональних систем у першого будуть суттєво меншими, ніж у другого.
Відновлення ж працездатності і нормалізація біохімічних співвідношень в крові і тканинах під час відпочинку після роботи у тренованої людини будуть відбуватися швидше, ніж у нетренованої.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 130 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |