 |
2.5. Кислородный каскад в организме
|
|
|
|
2. 5. Кислородный каскад в организме
Как уже говорилось, выносливость является не столько след- ствием возросшего поступления кислорода к работающим мыш- цам, сколько результатом развития способности мышечных клеток, их митохондрий к экстракции более высокого процента кислорода из поступающей артериальной крови. Следовательно, митохондрии скелетных мышц являются последней инстанцией в каскаде окислительного метаболизма, которая обусловливает эффективность способности организма к использованию кисло- рода в условиях напряженной двигательной деятельности.
На рис. 2. 7 представлена структура кислородного каскада в ор- ганизме и факторы, определяющие функциональную эффектив- ность каждого из его уровней. Осталось только добавить, что вы-
 |
Рис. 2. 7. Схема кислородного каскада в организме (Ю. Верхошанский, 1988)
сокий уровень выносливости может быть достигнут лишь в том случае, если способности к утилизации кислорода хорошо разви- ты и сбалансированы на всех уровнях кислородного каскада и ни один из них не лимитирует эффективность функционирования всей системы.
Важно также обратить внимание на то, что по мере падения ка- скада повышается адаптационная инертность его уровней. Ины- ми словами, возрастают величина, продолжительность и общий объем тренирующих воздействий, требующихся для обеспече- ния необходимых адаптационных изменений соответствующих физиологических систем. Вместе с тем повышается специфич- ность их приспособительных перестроек, что указывает на важ- ность выбора адекватных тренирующих воздействий. Причем особых забот в этом смысле требует последний уровень кислород- ного каскада, связанный с дыхательными способностями мышц.
|
|
|
Таким образом, теперь очевидно, что сведение факторов, опре- деляющих выносливость, к возможностям вегетативных систем, недооценка роли морфофункциональной специализации мышеч- ной системы и рассмотрение рабочей гипоксии мышц как основ- ного условия, лимитирующего работоспособность в циклических видах спорта, много лет сдерживало развитие практической мето- дики подготовки бегунов на средние и длинные дистанции.
2. 6. Специфичность адаптивного протеиносинтеза при развитии выносливости
Если во время выполнения тренировочной нагрузки в мышцах доминируют процессы расщепления и окисления, необходимые для энергетического обеспечения работы, то после ее завершения происходит восполнение затраченных ресурсов, т. е., иными сло- вами, различные биологические синтезы (рис. 2. 8).
Биологические синтезы включают в себя обновление белков активно функционирующих клеточных структур, дополнитель- ный синтез ферментных белков и снабжение процессов синтеза белков «строительным материалом» – аминокислотами и пред- шественниками нуклеиновых кислот. Источником энергии для биологических синтезов является аденозинтрифосфорная кис- лота (АТФ), ресинтез которой происходит с такой же скоростью, с какой она расщепляется. Причем сразу же после окончания работы может наблюдаться очень короткая и слабо выраженная фаза сверхвосстановения АТФ. Но она быстро проходит, так как для всех репарационных синтезов необходима затрата АТФ.
Во время отдыха наиболее быстро ресинтезируется КрФ и устраняется избыток молочной кислоты (лактата). Несколько позже заканчивается восстановление содержания гликогена и еще позднее происходит ресинтез белков и фосфолипидов (рис. 2. 8).
 |
Сверхвосстановление содержания КрФ и гликогена
Повышенное образование АТФ
|
|
|
Окисление метаболитов
 |  |
ОТДЫХ
РАБОТА
 |
|
Рис. 2. 8. Последовательность репарационных биосинтезов в мышцах во время отдыха после работы (по Н. Яковлеву, 1986)
Синтез белков требует значительных затрат энергии. Поэтому начинается он не сразу по окончании тренирующих воздействий, а только после того, как восстанавливается энергетический по- тенциал мышечных волокон, на что необходимы затраты АТФ. Поэтому в зависимости от тяжести выполненной нагрузки синтез белков занимает продолжительное время – от 12 до 24 часов, а по- сле очень тяжелой работы – 48–72 часа.
Развитие процесса белкового синтеза в послерабочий период и его конечный результат в значительной мере зависит от того, в какой момент выполняется повторная работа (рис. 2. 9).
Рис. 2. 9. Принципиальная схема динамики уровня энергетического потенциала (а) и интенсивности синтеза белка (в) после тренировочной нагрузки. Стрелка сверху вниз отмечает время отключения адаптивного синтеза белка (по А. Виру, 1988, переработано)
Если повторное тренирующее воздействие следует в момент, когда синтез белка только начинается (стрелка А), то эффект предыдущего воздействия остается неиспользованным. Если по- вторное воздействие следует после усиления синтеза белка, но до момента его отключения (стрелка В), то результат тренирующего воздействия может реализоваться лишь частично. Если же повтор- ное воздействие совпадает с моментом отключения синтеза белка (стрелка С), то достижение по-
ложительного тренировочного эффекта нагрузки наиболее ве- роятно. И, наконец, если повтор- ное тренирующее воздействие опаздывает (стрелка Д), то веро- ятность положительного эффек- та нагрузки не реализуется.
Важно подчеркнуть, что
в процессе отдыха исходные уровни веществ, разрушаемых во время работы, не просто вос- станавливаются. Процесс их вос- становления обязательно прохо- дит фазу суперкомпенсации (сверхвосстановления) энерге- тических субстратов, затрачен- ных на выполнение тренировоч- ной работы (рис. 2. 10). Вели- чина такой суперкомпенсации
Рис. 2. 10. Схема процесса расходования источников энергии при мышечной работе и их восстановление во время
|
|
|
отдыха. По оси абсцисс – время, по оси ординат – содержание источников энергии:
1 – расходование, 2 – восстановле- ние, 3 – сверхвосстановление,
4 – волнообразное возвращение к исходному уровню
(по Н. Яковлеву, 1974)
находится в прямой зависимости от интенсивности расходова- ния веществ во время работы, а длительность этой фазы – от аб- солютной величины их расходования. Фаза суперкомпенсации является необходимым условием развития процесса долговре- менной адаптации к условиям спортивной деятельности. Много- кратное воспроизведение этого процесса лежит в основе морфо- функциональной специализации организма и повышения его спортивной работоспособ-ности.
Феномен суперкомпенсации присущ восстановлению КрФ и гликогена, ферментных и структурных белков, количества митохондрий в мышечных волокнах, т. е. для всех веществ и струк- тур, которые в той или иной мере разрушаются при мышечной работе и синтезируются с избытком во время отдыха.
Биохимический механизм белкового синтеза в послерабо- чий период характерен ярко выраженной специфичностью. Дело в том, что в процессе выполнения тренировочной работы в орга- низме накапливаются метаболиты – промежуточные продукты обмена веществ в клетках, действующие как индукторы адаптив- ного протеиносинтеза, развивающегося после прекращения рабо- ты. Метаболиты специфически определяют состав белков, синтез которых обусловливается преимущественным двигательным ре- жимом выполненной нагрузки. Синтезируются те белки, которые преимущественно разрушаются во время работы и из которых образуются активно функционирующие клеточные структуры, а также ферменты, катализирующие эти биохимические реакции (рис. 2. 11).
Гормоны, активно секретируемые во время тренировочной на- грузки, усиливают специфически направленный метаболитами адаптивный протеиносинтез и обеспечивают этот процесс необхо- димыми аминокислотами. Этим достигается соответствие между функциональной активностью и адаптивным синтезом белков. Систематическое повторение этого цикла белкового обмена обу- словливает прогрессивное развитие процесса морфофункцио- нальной специализации организма, адекватную двигательной специфике, присущей конкретной спортивной деятельности.
|
|
|
Причем – и это необходимо подчеркнуть особо – промежуток времени между тренировочными занятиями – это не просто от- дых, который требуется (как обычно трактуется в методической литературе) для «восстановления оптимального самочувствия, бодрого настроения и желания тренироваться», т. е. как условие, необходимое для успешного выполнения следующей порции тре-
|
Преимущественная направленность тренирующих воздействий нагрузки | ||||
 |  |  |  |
Рис. 2. 11. Схема специфического влияния тренирующих воздействий различной преимущественной направленности на адаптационный синтез белков (по А. Виру, 1988)
нировочной нагрузки. Это биохимический процесс, в результате которого внешние воздействия на организм превращаются в его внутренние особенности. Это первопричинный биологический феномен, на котором базируется и развивается философия трени- ровки.
Именно поэтому соотношение процессов «работа – отдых» при систематической тренировке имеет принципиальное значение как для понимания биологического механизма спортивной трениров- ки, так и для разработки принципов ее рациональной организа- ции.
|
|
|
