Биохимические источники поддержания общей работоспособности спортсмена

Так как выносливость является многофункциональным свойством человеческого организма, то она интегрирует в себе большое число разнообразных процессов, которые происходят на различных уровнях: от клеточного и до целого организма. Тем не менее, как показывают результаты современных научных исследований, в наиболее существенном большинстве случаев ведущая роль в проявлениях выносливости принадлежит факторам энергетического обмена.

Абсолютно ни одно движение не может быть выполнено без затрат энергии. Уникальным прямым и универсальным источником энергии для сокращения мышц служит аденозинтрифосфат (АТФ). Тем не менее, для того чтобы мышечные волокна могли на протяжении длительного времени поддерживать свою сократительную способность, необходимо постоянное восстановление (ресинтез) АТФ с той скоростью, с какой он расходуется.

Восстановление АТФ в процессе мышечной деятельности выполняется за счет метаболических процессов трех видов:

) аэробного (окислительного, за счет кислорода воздуха);

) гликолитического анаэробного (за счет расщепления гликогена, который содержится в основном в печени и в мышцах, до молочной кислоты);

) алактатного анаэробного (за счет расщепления фосфорных соединений, которые содержатся и образуются непосредственно в мышцах).

Аэробные способности позволяют на протяжении длительного времени выполнять работу вплоть до того уровня интенсивности, пока есть возможность полного удовлетворения кислородного запроса организма в процессе самой работы. Поэтому это устойчивое, стационарное состояние может поддерживаться достаточно долго.[14,17,18]

Но, к сожалению, достижение уровня максимальной мощности при аэробном энергообеспечении происходит лишь через 1-2 минуты от начала работы, а скорость восстановления АТФ даже при достижении максимальной аэробной мощности недостаточна для того, чтобы обеспечить интенсивную мышечную работу. Та мощность работы, при которой можно достичь максимальное потребление кислорода, называется критической.

Для увеличения интенсивности физической нагрузки требуется более быстрое поступление кислорода и глюкозы в мышцы. Именно поэтому скорость кровотока может увеличиться в 20 раз по сравнению с уровнем покоя за счет местного расширения кровеносных сосудов, а минутный объем дыхания и частота сердечных сокращений возрастают в 2-3 раза.

За счет возрастания интенсивности физической работы предел устойчивого состояния работоспособности может быть преодолен на незначительное время при дополнительном расщеплении гликогена в реакции анаэробного гликолиза, то есть за счет доминирующего использования внутримышечных энергетических резервов. Таким образом, максимальная мощность анаэробной гликолитической производительности достигается к 30-35 секунде от начала работы в этом режиме и не может продолжаться более 4 минут. Существенное значение для проявления гликолитической анаэробной способности принадлежит уровню тканевой адаптации к происходящим при этом резким ацидотическим изменениям (из-за сдвига кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма в кислую сторону за счет повышающейся концентрации молочной кислоты). Тут особо акцентируется фактор психической устойчивости, позволяющий при напряженной мышечной деятельности преодолевать возникающие при утомлении болезненные ощущения и продолжать выполнять работу, несмотря на усиливающееся желание прекратить ее.[15,21]

Во время выполнения кратковременных мощных скоростно-силовых упражнений максимальной мощности, восстановление АТФ осуществляется за счет анаэробного гидролиза креатинфосфата, не смотря на то, что уровень концентрации его в мышцах быстро снижается и практически через 20 секунд доходит до физиологического предела. Достижение максимума анаэробной алактатной производительности происходит к 5-6 секунде работы, а уровень 80-90 % от максимального достигается уже на 1-2 секунде при работе максимальной мощности.

Принимая во внимание то, что интенсивная мышечная деятельность в анаэробном режиме приводит к истощению внутримышечных энергетических ресурсов, организм начинает работать при этом как бы в «долг». Регенерация израсходованных энергетических субстратов может происходить уже в ходе самой работы при кратковременном снижении ее интенсивности, или же по окончании упражнения. Потребление кислорода при этом примерно соответствует тому количеству энергии, которое было превращено анаэробным путем в начале или во время мышечной деятельности и не было возвращено за счет аэробных источников энергии. Возникающий подобным образом «кислородный долг» может достигать 4 литров за счет анаэробного гидролиза креатинфосфата, и до 20 литров - при помощи образования энергии путем гликолиза. Полная компенсация кислородной задолженности после интенсивных упражнений скоростно-силового характера осуществляется в период отдыха. Креатинфосфатная (алактатная) фракция восстанавливается в течение 1-3 минут, а гликолитическая (лактатная), связанная с окислением молочной кислоты, которая образовывается в мышцах, может затягиваться до 30 и более минут после предельной работы.[14]

Выделяют три составляющих компонента выносливости в соответствии с наличием у человека трех различных метаболических источников энергии:

•   аэробный;

•   гликолитический;

•   алактатный.

Каждый из этих компонентов может быть охарактеризован показателями мощности, емкости и эффективности.

Показателем мощности оценивается то максимальное количество энергии в единицу времени, которое обеспечивается каждым из метаболических процессов. Показателем емкости оцениваются общие запасы энергетических веществ в организме или же общее количество выполненной работы за счет данного источника. Критерием эффективности показывают, какое количество внешней механической работы выполняется на каждую единицу выделяемой энергии.

Проявление выносливости, следовательно, можно представить как результат различного сочетания трех ее компонентов: аэробного, гликолитического и алактатного. [15]