Краткий курс спортивной биохимии (Конспект), страница 9

3. Снижение и исчерпание запасов энергетических субстратов (креатинфосфата, гликогена), сопровождающееся накоплением продуктов распада (молочной кислоты, кетоновых тел). В этом случае наблюдается резкое изменение состава внутриклеточной среды, нарушение регуляции процессов энергообеспечения мышц, а также наблюдаются изменения в работе систем дыхания и кровообращения.

В целом утомление рассматривается как сложное многофакторное явление. В каждом конкретном случае первопричиной утомления и, соответственно, снижения работоспособно­сти, является какое-либо «слабое звено» сложной биологической системы – живого организма. В зависимости от степени тренированности, режимов мышечной деятельности, а также от индивидуальных особенностей организма определяющей в развитии утомления становится та система организма, которая наименее «готова» и не выдерживает заданной нагрузки. Конкретно, какая система «подводит» и является главной причиной утомления, определяют на основе исследований: измерений нагрузки, расчета усилий, анализа затрат и выполненной работы. Результаты важны для оптимизации тренировочного процесса и выявления «слабого звена».

Установлено, что при мощной работе (интенсивной, кратковременной, когда в энергообеспечении превалирует КрФ-реакция) основной причиной утомления является возникновение охранительного торможения в центральной нервной системе (ЦНС), вызванное изменением соотношения АТФ/АДФ, снижением активности фермента миозиновой АТФ-азы (из-за накопившихся продуктов обмена). При работе относительно умеренной (с преобладанием гликолиза) и продолжительной (в аэробном режиме) причины утомления – исчерпание внутримышечных запасов гликогена, накопление продуктов неполного окисления жиров (кетоновые тела), снижение возбудимости мышц из-за выхода калия в межклеточное пространство.

Итак, при выполнении работы утомление — это выраженное изменение в обмене веществ организма, тормозящее ее продолжение.

45. Биохимические процессы в период отдыха.

Восстановление – отдых после мышечной работы.

По окончании работы – выполнения упражнения организм постепенно устраняет биохимические изменения в обмене веществ и составе внутренней среды. Наибольшие изменения вызывает мышечная нагрузка, так как расходуются запасы энергетических компонентов. В результате работы в первую очередь снижается содержание КрФ, гликогена, а при продолжительной нагрузке – липидов и частично белков, увеличивается концентрация метаболитов: АДФ, АМФ, Н3РО4, молочной кислоты, кетоновых тел и др. Истощение энергетических запасов, накопление продуктов обмена, усиленная гормональная активность влияют на процессы в тка­нях в период отдыха после работы, особенно интенсифицируются окислительные. «Вредные» последствия работы устраняются: восстанавливаются внутримышечные запасы энергетических веществ, нормализуется водно-электролитный баланс организма, кроме того, индуцируется синтез белков в органах, подвергнутых действию нагрузки. В зависимости от общей направленности биохимических сдвигов в организме и времени, необходимого для их возвращения к норме, выделяют два типа восстановительных процессов: восстановление срочное и отставленное.

Срочное восстановление протекает в течение первых 0,5 – 1,5 часов отдыха после физической нагрузки. В это время устраняется кислородный долг и утилизируются продукты анаэробного распада. Отставленное восстановление длится многие часы (и дни) отдыха после работы: усиливается пластический обмен, нормализуется ионное равновесие и работа эндокринной системы, восста­навливаются глубокие энергетические запа­сы (липиды, например), активизируется синтез участвующих в физической работе структурных и ферментатвных белков, особенно, подвергшихся распаду (израсходованных при предельных или стрессовых нагрузках).

Ученые выявили, что процессы восстановления после мышечной работы, протекают с различной скоростью и завершаются в разное время. Это явление называется гетерохронизм, что означает неодновременность. Так, в первую очередь восстанавливаются ре­зервы О2 и КрФ в работаюших мышцах, затем – внутримышечные запасы гликогена и гликогена печени, в последнюю оче­редь – запасы жиров, белки и «рабочие» белковые струк­туры, разрушенные мощной нагрузкой.

Интенсивность и длительность фазы восстановления организма после мышечной работы зависит от интенсивности и режима работы (упражнения) – правило Энгельгарда. Ускоренный процесс восстановле­ния ведет к тому, что в определенный момент отдыха после работы запасы энергетических веществ превышают их дорабочий уровень. Это явление получило название суперкомпенсации или сверхвосстановления, рис. 9.

Фаза суперкомпенсации явление временное, проходящее. Выраженное (и даже ощущаемое) превышение исходного уровня энергетических веществ постепенно снижается и возвращается к норме. Чем больше расход энергии при работе, тем быстрее происходит ресинтез энергетических веществ и тем значительнее превышение исходного уровня в фазе суперкомпенсации. Разумеется, такая прямо пропорциональная зависимость проявляется в ограниченных пределах. При чрезмерно напряженной работе, связанной с очень большим расходом энергии и накоплением продуктов распада, скорость восстановительных процессов может снизиться, а фаза суперкомпенсации будет достигнута в более поздние сроки и выражена в меньшей степени.

46. Биохимические факторы спортивной работоспособности.

Под работоспособностью понимается способность человека эффективно выполнять в заданных параметрах времени и конкретных условиях профессиональную деятельность, сопровождающуюся обратимыми, в сроки регламентированного отдыха, функциональными изменениями в организме. Работоспособность определяется с помощью прямых и косвенных ее показателей. Прямые показатели у спортсменов позволяют оценивать их спортивную деятельность как с количественной, так и с качественной стороны. К косвенным критериям относятся различные клинико-физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы.

Среди ведущих биохимических факторов, определяющих спортивную работоспособность наиболее важными, являются биоэнергетические (аэробные и анаэробные) возможности организма. В зависимости от интенсивности и характера обеспечения, работу предложено делить на несколько категорий:

а) анаэробную (алактатную) зону мощности нагрузок; б) анаэробную (гликолитическую) зону; в) зону смешанного анаэробно-аэробного обеспечения (преобладают анаэробные процессы); г) зону смешанного аэробно-анаэробного обеспечения (преобладают аэробные процессы); д) зону аэробного энергообеспечения.

Анаэробная работа максимальной мощности (10-20 сек.) выполняется в основном на внутриклеточных запасах фосфагена (креатинфосфат + АТФ). Кислородный долг невелик, имеет алактатный характер и должен покрыть ресинтез израсходованных макроэргов. Существенного накопления лактата не происходит; хотя возможно вовлечение гликолиза в обеспечение таких кратковременных нагрузок и содержание лактата в работающих мышцах увеличивается.

Работа субмаксимальных мощностей в зависимости от темпа и продолжительности лежит в зонах анаэробного (гликолитического) и анаэробно-аэробного энергетического обеспечения. Ведущим становится вклад анаэробного гликолиза, что приводит к накоплению высоких внутриклеточных концентраций лактата, закислению среды, развитию дефицита НАД и аутоингибироваиию процесса. Лактат обладает хорошей, но конечной скоростью проникновения через мембраны и равновесие между его содержанием в мышцах и плазме устанавливается лишь спустя 5-10 мин. от начала работы.

При работе большой мощности преобладает. аэробный путь энергообеспечения (75-98 %). Работа умеренной мощности характеризуется практически полным аэробным энергообеспечением и возможностью длительного выполнения от 1 час. до многих часов в зависимости от конкретной мощности. Существует значительное число показателей, используемых для выявления уровня развития, аэробного и анаэробного механизмов преобразования энергии.

Показателями, характеризующими уровень анаэробных систем, являются величины алактатного,и лактатного кислородного долга, природа которых рассмотрена ранее. "Информативными показателями глубины гликолитических анаэробных сдвигов являются максимальная концентрация молочной кислоты в крови, показатели активной реакции крови (рН) и сдвига буферных оснований (BE).

Для оценки уровня развития аэробных механизмов энергообразования используется определение максимального потребления кислорода (МПК) -наибольшего кислородного потребления в единицу времени, которое может быть достигнуто в условиях напряженной мышечной работы.

1. Показатели работоспособности.

Физическая работоспособность или способность выполнять определенный вид мышечной работы связана с наличием у человека определенных внутренних качеств или способностей (потенций), реализация которых позволяет успешно осуществлять заданные действия.

1)Сатурация
2)Максимальное потребление кислорода
3)Порог анаэробного обмена
4)Максимальное накопление лактата
5)Максимальная анаэробная мощность 

Специфический характер проявлений спортивной работоспособности наглядно демонстрируют данные о показателях мощности и емкости аэробного и анаэробного процессов у спортсменов различной специализации. Самые высокие показатели максимальной аэробной мощности и емкости отмечаются у бегунов на длинные дистанции, лыжников-гонщиков, конькобежцев, велосипедистов-шоссейников и др. Наибольшую алактатную анаэробную мощность демонстрируют бегуны на короткие дистанции, хоккеисты и велогонщики-трековики, а гликолитическую анаэробную мощность — велогонщики-трековики, бегуны на средние дистанции, хоккеисты и ватерполисты. Самую большую алактатную анаэробную емкость демонстрируют бегуны на короткие дистанции, баскетболисты и борцы, а гликолитическую анаэробную емкость — бегуны на средние дистанции, велогонщики-трековики и хоккеисты. Влияние биоэнергетических факторов на уровень спортивных достижений изменяется в зависимости от мощности и продолжительности упражнения.

48. Влияние тренировки и возраста на работоспособность.

Биоэнергетические факторы спортивной работоспособности могут заметно улучшиться в процессе тренировки.

При направленной тренировке наибольшие темпы развития и длительность поддержания максимального уровня характерно для биоэнергетических показателей, определяющих выносливость или общую аэробную способность. Следовательно, под влиянием систематической многолетней тренировки показатели аэробной мощности улучшаются в 2 раза, а показатель аэробной емкости может улучшиться более чем в 4 раза.

Физическая работоспособность человека зависит от возраста.

Аэробные и анаэробные возможности возрастают по мере

физиологического созревания организма и психологического

формирования человека.

В процессе возрастного развития наблюдаются определенные различия

в динамике отдельных биоэнергетических показателей. Так,

максимальная анаэробная мощность у мужчин быстро увеличивается,

достигая максимума к 20 годам, сохраняется на этом уровне примерно

до 30 лет, а затем начинает снижаться.

У женщин этот показатель характеризуется более быстрым

приростом в юном возрасте (максимум достигается к 18 годам) и

более выраженным снижением в старшем возрасте.

Показатель мощности аэробного процесса — максимальное

потребление кислорода — у мужчин наибольших значений достигает к

25 годам, удерживается на этом уровне до 40 лет, затем снижается.

У женщин максимальное потребление кислорода отмечается к 20

годам и начинает снижаться после 35 лет.

Способность к накоплению максимальных количеств молочной

кислоты в тканях (анаэробная гликолитическая мощность) как у

мужчин, так и у женщин достигает наибольших значений к 22 годам и

быстро снижается в более зрелом возрасте. Для показателей емкости

и эффективности биоэнергетических процессов характерны более

медленные темпы развития: наивысших значений они достигают к

25—30 годам, а при систематической тренировке могут удерживаться

около максимального уровня вплоть до 40—45 лет. Темпы снижения

этих показателей в пожилом и старческом возрасте более выражены у

женщин.

49. Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки.

В скоростно-силовых видах спорта для решения этих задач в