CC BY
103
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЫСТРЫХ И МЕДЛЕННЫХ МЫШЕЧНЫХ ВОЛОКОН ПРИ НАГРУЗКЕ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
© Празян А.К.
Кисловодское государственное училище (техникум) олимпийского резерва, г. Кисловодск
В статье раскрывается роль психофизиологических особенностей спортсменов, выбор спортивной специализации в зависимости от композиция мышечных волокон, изменение соотношения мышечных волокон при спортивной нагрузке.
Ключевые слова Медленные и быстрые мышечные волокна, энергообеспечение работы различной интенсивности и тренировочный процесс.
Поскольку соотношение быстрых и медленных мышечных волокон заложено от природы (спринтеры рождаются, а не становятся, важно знать, что тренировочный процесс оказывает влияние на изменение соотношения мышечных волокон в мышечной композиции спортсмена и энергообеспечение при работе различной интенсивности.
В настоящие время имеет большое значение генетический отбор детей с учетом их особенностей на спортивные специализации.
Медленные и быстрые волокна различаются по преимущественному способу энергопродукции (ресинтеза АТФ). Медленные волокна используют аэробный окислительный путь ресинтеза АТФ, чему способствуют богатая капиллярная сеть повышенное содержание миоглобина, митохондрий, в которых происходят окислительные процессы [2].
Быстрые мышечные волокна используют анаэробный гликолитических путь энергопродукции. Они обладают высокой активностью гликолитических ферментов, повышенным содержанием гликогена, имеют малое число капилляров, меньше митохондрий, миоглобина. Среди быстрых мышечных волокон выделяются два подтипа различающихся активностью окислительных и гликолитических ферментов: быстрые окислительно-гликолитические (подтип II А) и быстрые гликолитические (подтип II В). С функциональной точки зрения волокна II А типа рассматриваются как промежуточные между медленными (тип I) и быстрыми (подтип II В) волокнами [3].
При нагрузке низкой интенсивности в работу вовлекаются преимущественно волокна I типа (низкопороговые, окислительные) приспособленные обеспечивать относительно небольшие по силе и длительности сокращения, характерные для продолжительной работы на выносливость [1].
По мере возрастания интенсивности работы, волокна II А и затем II В подтипов II тип (высокопороговые, гликолитические) не обладают большой
выносливостью, однако приспособлены для быстрых и сильных, но кратковременных сокращений.
Волокна II типа более склоны к продукции лактата, а волокна I типа непрерывно экстрагируют лактат из крови и волокон II типа и окисляют его. Метаболизм в волокнах II типа приосходит быстрее, чем в волокнах I типа, поэтому разница в быстроте протекания этих процессов способствует накоплению лактата в мышцах и крови. Интенсивная тренировка повышает окислительные свойства волокон I типа и способность мышц утилизировать лактат.
Достоверно установлено, что тренировка приводит к изменению соотношения площадей занимаемых волокнами обоих типов. Например, в результате силовой тренировке увеличивается процент площади, занимаемой волокнами II В подтипа и уменьшается площадь, занятая волокнами I типа.
Единственным прямым источником энергии для мышечного сокращения служит АТФ. При расщеплении АТФ происходящем при участии мио-зин-АТФ-азы, образуется АДФ и отщепляется фосфатная группа с выделением свободной энергии. АТФ необходим ресинтезАТФ. Он может осуществляться тремя основными механизмами: креатифосфатным, гликолитиче-ским (анаэробный источник) и окислительным (аэробный источник).
Важную роль в энергообеспечении мыщечной работы играет КрФ. Реакция трансфосфорилирования между КрФ и АТФ обеспечивает чрезвычайно быстрый происходящий уже во время сокращения мышц ресинтез АТФ. Имеется прямая зависимость междлу интенсивностью нагрузки и уменьшением уровня мышечного КрФ. После максимальной кратковременной работы концентрация КрФ падает почти др 0. содержание АТФ снижается при средней нагрузке до 60-70 % от значения в состоянии покоя. Богатые энергией фосфатные группы АТФ в тренировочных мыщцах обновляются быстрее и поэтому той же концентрации АТФ хватает на выполнение значительно большей работы.
Креатинфосфатный механизм обеспечивает мгновенный реасинтез АТФ за счет энергии другого высокоэнергетического фосфатного соединения КрФ. КрФ-ный механизм обладает наибольшей мощностью, которая примерно в три раза превышает максимальную гликолитического и в 4-10 раз окислительного механизмов ресинтеза АТФ. Поэтому КрФ механизм иргает решающую роль в энергообеспечении работ предельной мощности (стартовый разгон, взрывные усилия), то есть запасы АТФ и КрФ в мышцах ограничены работы с предельной мощностью может продолжаться недолго 6-10 с.
Гликолитический механизм обеспечивает ресинтез АТФ и КрФ за счет анаэробного расщепления углеводов - гликогена и глюкозы - с образованием лактата.
По мере накопления лактата в процессе гликолиза рН смещается в кислую сторону, происходит торможение активности гликолитических ферментов. Что снижает скорость гликолиза и количество энергии АТФ. Поэтому емкость гликолического источника лимитируется концентрацией лактата.
Часть лактата образовавшегося в процессе работы, окисляется в мышцах, другая переходит в кровь и поступает в клетки печени, где используется для синтеза гликолена. Гликолен расщепляется до глюкозы, которая переносится в мышцу кровью и обеспечивает ресинтез мышечного гликогена, израсходованного во время мышечной деятельности.
Мощность гликолического механизма в 1,5 раза выше, чем окислительного, а энергетическая емкость в 2,5 раза больше, чем КрФ-го.
Окислительный механизм_обеспечивает ресинтез АТФ в условиях непрерывного поступления О2 в митохондрии мышечных клеток и использует в качестве субстратов окисления: углеводы (гликоген и глюкозы), жиры и липиды (жирные кислоты) и частично белки (аминокислоты).
Окислительный механизм обладает наибольшей энергетической емкости [4, 5].
И так в начале тяжелой физической работы энергия поставляется в основном за счет АТФ и КрФ после их существенного истощения через (6-10 сек) начинается активизация анаэробного распада гликогена энергии от него может хватать на несколько минут напряженной мышечной деятельности. Эффективность дальнейшей работы обеспечивается, главным образом, доставкой кислорода к мышцам и лимитируется МПК.
Установлено, что гликолиз включается на ранней стадии перехода от покоя к тяжелой физической работе.
Многие формы физической нагрузки, тем более в условиях спортивной деятельности, требует участие нескольких видов энергетических источников. В исследуемой литературе, удельный вклад различных видов энергопродукции при выполнении кратковременных упражнений предельной интенсивности квалифицированными спортсменами выглядит так до 10 сек от начала работы алактатный анаэробный процесс обеспечивает 50 % от общей энергопродукции, гликолитический - 47,3 % и аэробный - 2,7 %. От 10 сек до 20 сек соответственно 40, 49 и 11 %. С 20 до 45 сек - 30, 44,2, 25,6 %. До 5 сек - 51,2, 47, 1,8 %.
Чем большую и более длительную нагрузку несет мышца, тем выше в ней возможности дыхательного ресинтеза АТФ (активность окислительных ферментов и интенсивность дыхания мышц) и тем лучше условия для его обеспечения (большее число митохондрий). Под влиянием тренировки изменяется белковый состав мышц спортсмена.
Рядом авторов [1, 3] выделяются основные положения.
Продолжительное выполнение скоростной работы определяется возможностями аэробного ресинтеза АТФ и величиной энергетического потенциала организма, то есть прежде всего запасами гликогена в мышцах и печени. Причем повышение содержание гликогена при скоростной тренировке происходит за счет увеличения его свободной фракции, не связанной с белками и, следовательно, более легко доступной действию ферментов. Тем са-
мым обеспечиваются достаточные внутримышечный запасы энергии, повышается возможность быстрого их использования и не возникает необходимость резервного гликогена печени.
Увеличение возможности дыхательного ресинтеза АТФ имеет важное значение для результативности повторной скоростной работы. Так, спринтер затрачивает на преодолении 100 м около 10 сек, для чего нет необходимости в высоком уровне аэробной производительности. Но для того, чтобы быстро восстанавливаться после скоростной работы и много повторять ее необходим высокий уровень аэробной мощности [1, 2].
Таким образом, поскольку мышечная композиция трудно поддается изменению, в учебно-тренировочном процессе важно учитывать, что под действием тренировки в определенной степени соотношение быстрых и медленных мышечных волокон можно изменить. Высокий уровень аэробной производительности позволяет быстро восстанавливаться после физической нагрузки.
Список литературы:
1. Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировочного процесса. - 1986.
2. Антонов А.В. Гиперплазия миофибрилл в окислительных волокнах. -2008.
3. Салуянов В.Н. Медленные и быстрые. - 2012.
4. Блондин-Кале-Жерме. Твое тело. - 2008.
5. Сергеев Б.Н. Занимательная физиология. - 1994.
ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ
© Хворых В.А.*
Оренбургский государственный институт менеджмента, г. Оренбург
Данная работа даст нам понятие о теории и методике физического воспитания с ее особенностями, как в науке, так и в учебной дисциплине.
Ключевые слова: наука и педагогический процесс, предмет изучения, назначение, научные и педагогические исследования, направленность, задачи.
Теория и методика физического воспитания является одной из фундаментальных наук, которая имеет свои чёткие границы изучения, также тесно связана с такими науками как анатомия, физиология, педагогика, биоме-
* Студент кафедры Государственного управления и истории.
