Физиология силового упражнения

Силовое упражнение представ­ляет собой повторное выполнение однообразных двигательных дейст­вий с относительно низким темпом (1 цикл за 1-5 с) и значительным внешним сопротивлением (более 30% от максимального усилия). За­метим, что понятие "упражнение" часто используется как синоним це­лостного двигательного действия, например, подъем штанги из исход­ной позы и возвращение к ней. В этом случае последовательность од­нотипных упражнений называют серией. В этом пособии примем сле­дующую терминологию:

1) двигательное действие (ДД) " целенаправленное управле­ние звеньями тела с помощью мышц из исходной позы в конечную и обратно в исходную позу;

2) упражнение, или серия, - последовательное выполнение не­скольких однотипных двигательных действий;

3) серия однотипных упраж­нений, или суперсерия, - последо­вательность однотипных упражне­ний, или серий, с короткими (20-60с) интервалами отдыха;

4) сет - последовательное вы­полнение разнообразных упражне­ний (серий, суперсерий) с коротки­ми (1-3 мин) интервалами отдыха;

5) суперсет - последовательное выполнение разнообразных упраж­нений без интервала отдыха, в кото­рых принимают участие одни и те же мышцы, но в зависимости от ви­да упражнения степень их напряже­ния меняется.

Эмпирические исследования по­казали, что с ростом внешнего со­противления уменьшается максимально возможное количество подъ­емов снаряда, или, как это еще на­зывают, повторный максимум (ПМ). Внешнее сопротивление, ко­торое в двигательном действии мож­но преодолеть максимум один раз, принимают как показатель макси­мальной произвольной силы (МПС) данной мышечной группы в данном двигательном действии. Если МПС принять за 100%, то можно постро­ить зависимость между относитель­ной величиной сопротивления и по­вторным максимумом.

При выполнении упражнения с интенсивностью 100% МПС атлет тратит в мышцах наличные запасы АТФ настолько, что для повторного двигательного действия их может не хватить. Если интенсивность снизить до 80%, то спортсмен может поднять груз 8-12 раз. В этом случае при пер­вом двигательном действии активны все мышечные волокна, однако часть из них (20-30%) функционировали не в полную силу. Поэтому они тра­тят лишь малую долю энергии своих молекул АТФ. В паузе между подъе­мами активность мышцы снижается и, согласно правилу рекрутирования мышечных волокон, большинство мышечных волокон снижают свою активность, в них происходит час­тичный ресинтез истраченных запа­сов АТФ за счет КрФ. При повтор­ном подъеме часть мышечных воло­кон, которые активировались со 100% интенсивностью теряют поряд­ка 10% мощности, поэтому недоста­ющую силу атлет находит в увеличении активности высокопороговых ДЕ. Раз от раза активность все более высокопороговых ДЕ растет, и в мо­мент максимальной активизации всех ДЕ наступает ощущение невоз­можности подъема груза в очередной раз. В рассматриваемом случае на 8-12 подъемов тратится 25-40 с, поэто­му в мышечных волокнах успевает истратиться до 50-80% КрФ. Ресинтез КрФ по ходу упражнения и в пер­вые 90 с отдыха идет в ГМВ в основ­ном за счет анаэробного гликолиза, т.е. с образованием лактата (La) и ионов водорода (Н⁺). Исчерпание за­паса АТФ и увеличение концентра­ции ионов водорода являются глав­ными причинами отказа или невоз­можности продолжения упражне­ния. Однако с помощью партнера, который будет слегка помогать поднимать штангу, атлет сможет под­нять груз еще 1-2 раза. Это приведет к очень сильному психическому стрессу, натуживанию, длительной задержке дыхания, значительному снижению в мышцах запасов КрФ, а значит, к появлению большого коли­чества свободного Кр, Н⁺, La.

Выполнение силового упражне­ния с интенсивностью 40-60% МПС требует выполнения 30-50 повторе­ний заданного двигательного дейст­вия. Физиологические механизмы примерно такие же, как в уже опи­санном случае. Однако большая про­должительность приводит к развер­тыванию аэробного гликолиза в окислительных мышечных волок­нах (ОМВ) и анаэробного гликолиза в гликолитических мышечных во­локнах (ГМВ). Значительное накопление в мышце ионов водорода сти­мулирует выход из лизосом в сарко­плазматическое пространство фер­ментов, разрушающих белки. Поэто­му начинаются значительные разру­шения внутренних структур, таких, как миофибриллы, митохондрии, атакже гормонов. Одновременно с этим начинают значительно интен­сифицироваться дыхательные про­цессы и кровообращение. В экспери­ментах было неоднократно показа­но, что применение отягощений 40-60% МПС не дает какого-либо суще­ственного эффекта в росте силы.

При выполнении упражнений с интенсивностью 70-100% МПС ве­дущими являются ЦНС и опорно-двигательный аппарат (ОДА). Од­нако имеется ряд особенностей в ра­боте дыхательной и сердечно-сосу­дистой систем.

Выполнение упражнений до от­каза требует особой организации дыхания. Исследования показали, что наибольшую силу атлет показы­вает при задержке дыхания и натуживании, меньшую силу он может продемонстрировать при выдохе, но очень трудно поднимать тяжести в момент вдоха. Поэтому в одном дви­гательном действии мы встречаем следующую последовательность: ко­роткий вдох в момент удержания ве­са или его опускания (уступающий режим функционирования мышц), задержка дыхания в момент сокра­щения и преодоления самого трудно­го участка траектории, выдох при снижении нагрузки на мышцы.

Натуживание приводит к росту внутригрудного давления, сердце уменьшается в размерах до 50%. Это вызвано как изгнанием крови из по­лостей сердца, так и недостаточным ее притоком. В этот момент ЧСС рас­тет из состояния покоя с 70 до 100 ударов - это без выполнения силово­го упражнения, а систолическое дав­ление повышается до 175-200 мм рт. ст. Такое же высокое давление на­блюдается сразу же после выполне­ния силового упражнения и относи­тельно нормализуется через 1 -3 мин отдыха. Регулярные занятия силовы­ми упражнениями вырабатывают рефлексы, способствующие повы­шению артериального давления уже в состоянии покоя перед трениров­кой и особенно перед соревнования­ми, и составляют в среднем САД = 156, а ДАД = 87 мм рт. ст., причем у тяжеловесов давление может состав­лять САД = 170-180 мм рт. ст.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Очевидно, что силовые уп­ражнения могут использовать в тренировке только абсолютно здо­ровые люди, с артериями без ка­ких-либо признаков атеросклеро­за. Не трудно представить ситуа­цию, когда околопредельные си­ловые упражнения начнет выпол­нять человек с атеросклеротичесими бляшками. Повышение дав­ления, увеличение скорости пото­ка крови может привести к отрыву склеротических бляшек, продви­жении» их по сосудистому руслу, закупоркой артериол. В этом месте образуется тромб, ткани, нахо­дящиеся далее по руслу, переста­ют получать кровь, кислород и пи­тательные вещества. Здесь начи­нается некроз - омертвление тка­ней. Если это происходит в серд­це, то случается инфаркт. Более тяжелое состояние, как правило, со смертельным исходом случает­ся, когда вместе с отрывом скле­ротической бляшки происходит разрыв стенки артерии.