 |
2.2. Окислительные свойства мышц
|
|
|
|
Важнейший вывод, к которому приводят современные дости- жения физиологии мышечной деятельности, заключается, по- жалуй, в том, что выносливость в спорте определяется не только и не столько количеством кислорода, доставляемого к работаю- щим мышцам, сколько их способностью более полноценно исполь- зовать поступающий к ним кислород для ресинтеза АТФ.
Высокие достижения в беге на выносливость это, во-первых, следствие естественной селекции спортсменов с генетически детерминированным высоким уровнем окислительных («дыха- тельных») свойств мышц, во-вторых, результат рациональной тренировки, обеспечивающей меньшее продуцирование лактата, и в-третьих, следствие повышения способности мышц использо- вать лактат при субмаксимальных и максимальных нагрузках для ресинтеза гликогена. Если у нетренированных лиц с возрастани- ем тяжести работы концентрация лактата в крови мало изменя- ется до нагрузки, составляющей 50–60% от МПК, и затем круто возрастает, то у спортсменов концентрация лактата значительно ниже. У них до уровня 70–80% от МПК накопление лактата не- велико или отсутствует (рис. 2. 1).
Напомню, что скелетные мышцы имеют качественно неодно- родный состав мышечных волокон, в которых различаются быст-
 |  | ||
Рис. 2. 1. Изменение концентрации лактата в крови в зависимости от интенсивности работы, выраженной в процентах
от индивидуального МПК (по L. Hermansen, 1971)
рые и медленные. Медленные волокна (тип I, низкопороговые, окислительные) более приспособлены обеспечивать относи- тельно небольшие по силе сокращения, характерные для про- должительной работы на выносливость. Быстрые волокна (тип II, высокопороговые, гликолитические) не обладают большой выносливостью, однако приспособлены для быстрых и сильных, но кратковременных сокращений.
|
|
|
Среди быстрых мышечных волокон выделяются два подтипа, различающихся активностью окислительных и гликолитических ферментов: быстрые окислительно-гликолитические (подтип IIа) и быстрые гликолитические (подтип IIв). С функциональной точ- ки зрения волокна типа Па рассматриваются как промежуточные между медленными (тип I) и быстрыми (подтип IIв) волокнами. При нагрузке низкой интенсивности в работу вовлекаются преи- мущественно промежуточные волокна типа I и по мере возраста- ния ее интенсивности – волокна подтипа Па и затем подтипа IIв.
Волокна типа II более склонны к продукции лактата, а волокна типа I непрерывно экстрагируют лактат из крови и волокон типа II и окисляют его. Метаболизм в волокнах типа II происходит быстрее, чем в волокнах типа I.
Поэтому разница в скорости протекания этих процессов способствует накоплению лактата в крови и мышцах.
У спортсменов, специализи- рующихся в видах спорта на вы- носливость, наблюдается боль- ший процент волокон типа I, тогда как у спринтеров, наоборот, преобладают волокна типа II. Считается, что эти различия яв- ляются результатом естествен- ной селекции, обусловленной индивидуальными различиями в составе мышечных волокон. Высокое содержание медленных
волокон обусловливает пред-
Рис. 2. 2. Зависимость величины МПК у спортсменов (1)
и неспортсменов (2) от количества медленно
сокращающихся мышечных волокон в составе мышц, несущих основную нагрузку при беге
расположенность к занятиям видами спорта, требующими развития выносливости, и обе- спечивает достижения высокого уровня максимальной аэробной мощности организма (рис. 2. 2).
Высокий процент медленных волокон не является результа- том тренировки. Пока не существует убедительных доказательств того, что быстрые (тип II) волокна в процессе тренировки пре- вращаются в медленные (тип I) или наоборот. Однако отмеча- ется, что у людей, адаптировавшихся к напряженной работе на выносливость, зачастую невозможно выделить волокна типа IIв, т. е. происходит, по-видимому, полная конверсия волокон типа IIв в тип IIа. Кроме того, в результате очень напряженной трениров- ки на выносливость содержание митохондрий в волокнах типа II увеличивается в большей степени (в 4 и более раз), чем в волок- нах типа I, и разница в содержании митохондриальных фермен- тов между волокнами типа I и типа II в основном или полностью стирается. Это дает возможность быстрым мышечным волокнам (типа II) участвовать в обеспечении механической мощности бега на выносливость. И поскольку эти волокна способны проявлять значительно большую сократительную мощность по сравнению с медленными (тип I) волокнами, то высокотренированные бегуны обретают возможность полноценно использовать в работе волок- на обоих типов и тем самым повышать свою скоростную выносли- вость. Вместе с тем повышение окислительных свойств быстрых мышечных волокон создает реальную возможность для продол- жительной и устойчивой сократительной активности мышц при такой интенсивности работы, которую в нетренированном состоя- нии волокна типа II с низкой окислительной способностью могли бы выдержать лишь короткий период времени.
|
|
|
Еще одно свидетельство тому, что выносливость лимитируется
не недостатком поступления кислорода к работающим мышцам, а низкой способностью митохондрий мышц использовать его, со- держится в показателе различия между содержанием кислорода в артериальной и смешанной венозной крови.
У умеренно тренированных и нетренированных лиц содержа- ние кислорода в смешанной венозной крови уменьшается при- мерно одинаково по мере увеличения мощности выполняемой ра- боты (рис. 2. 3). У очень выносливых спортсменов при одинаковой с нетренированными людьми работе и равном потреблении кис- лорода его содержание в смешанной венозной крови значительно ниже. Это говорит о транзите кислорода через мышцы, если они не способны достаточно утилизировать его. В то же время трени- рованные мышцы с высокими окислительными свойствами об- ладают повышенной способностью экстрагировать кислород из проходящей крови. Максимальная скорость утилизации кисло-
|
|
|
Рис. 2. 3. Содержание кислорода в смешанной венозной крови
при разной скорости потребления кислорода во время выполнения аэробных нагрузок:
1 – умеренно тренированные, 2 – нетренированные,
3 – хорошо тренированные лица
рода на единицу объема крови, прокачиваемого сердцем, у тре- нированных мышц примерно в 1, 5 раза выше, чем у нетрениро- ванных.
Окислительные свойства не только повышают сократи- тельную мощность мышц в ци- клическом режиме работы, но и обеспечивают возможность ускорения процесса окисления лактата во время отдыха после напряженной нагрузки. Было установлено, что содержание лактата в крови во время отды- ха после напряженной нагрузки уменьшается гораздо быстрее, чем при пассивном отдыхе, при работе теми же мышцами. Это происходит в связи с интенси- фикацией кровотока в работаю- щих мышцах и более активным окислением лактата в них. С по-
вышением интенсивности такой работы кровоток через мышцы увеличивается и скорость окисления лактата возрастает (рис. 2. 4)
 |
Рис. 2. 4. Уменьшение концентрации лактата в крови в период восстановления после трех повторных одноминутных максимальных нагрузок на велоэргометре (по L. Hermansen, J. Stensvold, 1987)
вплоть до уровня кислородного запроса, равного примерно 60% от индивидуального МПК. При этом приблизительно 75% обо- рота лактата превращается в гликоген. Однако при дальней- шем повышении интенсивности работы скорость удаления лак- тата снижается (рис. 2. 5).
Показана практическая воз- можность использования этого явления в паузах отдыха при выполнении повторной дистан- ционной работы максимальной и субмаксимальной мощности (см. далее). Однако в полной
 |
Рис. 2. 5. Зависимость скорости удаления лактата
от величины нагрузки
(по L. Hermansen, J. Stensvold, 1978)
мере это относится к тренированным мышцам, обладающим вы- соким уровнем окислительной способности.
|
|
|
В заключение уместно еще раз обратить внимание на важность специализированной подготовки мышечных групп, несущих основную нагрузку при беге, и использовать для этого более эф- фективные тренирующие воздействия по сравнению с дистанци- онными методами.
|
|
|
