Мы продолжаем выкладывать статьи с научным взглядом на мир единоборств и всё, что с ним каким-либо образом связано. Следующая серия публикаций будет посвящена теме "Выносливость". Напоминаем, что любые вопросы и пожелания вы можете высказывать в комментариях.
Выносливость: что это такое и от чего она зависит?
Каждый атлет, независимо от вида спорта, сталкивался с проблемой выносливости, и каждый же стремился преодолеть этот барьер. Но что такое выносливость? Как её повысить и как лучше тренироваться, чтобы раскрыть свой потенциал? С этими вопросами мы разберемся в цикле следующих статей, посвященных теме выносливости.
Выносливость - способность организма к длительному выполнению мышечной работы. В теории, выносливость классифицируется как: статическая и динамическая, глобальная и локальная, силовая и скоростная, аэробная и анаэробная, то есть в зависимости от типа и характера мышечной деятельности. [1]
Многочисленные параметры организма влияют на выносливость, но их все можно разделить на общие и специфические. Естественно, большинство делений будут условными, так как всё, в конечном итоге, воздействует комплексно. К общим параметрам относятся системы, обеспечивающие работоспособность мышечного аппарата человека: сердечно-сосудистая, нервная, эндокринная и т.д. Если хоть одна из данных систем будет страдать, то, само собой, выносливость человека значительно упадет. К специфической выносливости относится тренированность «микросистем», ответственных за процессы метаболизма: объем миоглобина, митохондрий и т.д.
И метаболизм лежит, пожалуй, в основе всего. Так как без энергии не будет работы. Таким образом, выносливость атлета строго лимитируется возможностями его организма обеспечить мускульный аппарат необходимой энергией и, что очень важно, вовремя избавлять от продуктов метаболизма. [2]
Далее будет описан базовый курс биохимии для наглядности процессов, которые происходят в организме. Если вы страшитесь химических формул, то можете пропустить этот фрагмент и пролистать ниже.
Существует два пути получения энергии: аэробный и анаэробный. Анаэробный путь протекает следующим образом:
Глюкоза + 2АДФ -> Молочная кислота + 2АТФ + 2Н2О[3]
В результате первой фазы окисления углеводов образуется молочная кислота, которая окисляется уже с участием кислорода:
Молочная кислота + кислород + АДФ -> Углекислый газ и Вода.
Из вышепредставленной формулы вы должны понимать, что при нехватке кислорода процесс окисления молочной кислоты не может произойти, и она начинает накапливаться в клетках мышечной ткани, что приводит к ацидозу (закисление) и микротравмам мышечных волокон, характерной чертой которых является возникновение болезненности в мышцах. Положительным моментом анаэробного пути окисления является большая скорость высвобождения энергии, что важно в начале выполнения физической деятельности. Недостатком является образование недоокисленных продуктов (чаще всего молочная кислота) и то, что не все вещества могут пройти подобный биохимический путь.
Второй путь, аэробный:
С6Н12О6 + 6 О2 → 6 СО2 + Н2О + 2820 кДж/моль.
Данный путь благоприятен тем, что в результате биохимических реакций отсутствуют сторонний «метаболический мусор», но минусом является более долгая активация и, соответственно, более долгое высвобождение энергии.
Возвращайтесь к тексту, страшных формул больше не будет. В процессе написания статьи стало понятным, что невозможно осветить столь большую тему в одной статье, ибо объем будет огромный. Поэтому в данной статье будет разобрана часть посвященная процессам реализации мышечной работы и биомеханизмам выносливости на физиологическом уровне, а так же факторам, которые ограничивают работу. Важно добиться того, чтобы у вас было правильно представление о физиологии спорта.
Мышечная деятельность напрямую сопряжена с работой сердечно-сосудистой системы. При максимальных физических нагрузках сердце способно адекватно обеспечить кровью лишь 1/3 всего мышечного объема. Уменьшение притока крови, как уже указывалось выше, приводит к нарушению утилизации продуктов метаболизма, а именно — лактата. Но, не все так просто, дальше поймете о чем речь.
Сам по себе лактат необходим для процесса глюконеогликолиза [помимо лактата, в данной реакции задействуется пируват, глицерин, аминокислоты и т.д.], то есть процесса образования углевода из неуглеводных продуктов, в данном случае гликогена[полимерная цепочка, состоящая из большого количества молекул глюкозы]. При выполнении физической длительной физической нагрузки, более 90 минут, запасы гликогена значительно истощаются, так же снижается уровень глюкозы крови, что приводит к формированию «чувства барьера», когда спортсмен больше не может выполнять физическое упражнение, и вынужден либо значительно сбавить темп, либо прекратить упражнении вообще. При подобных нагрузках необходимо ежедневное употребление углеводных продуктов, для сохранения запасов гликогена. [4]
Помимо двух данных механизмов ограничения, так же происходит изменения в центральной нервной системе: истощаются запасы нейромедитаров [серотонина, катехоламинов] [Виру А.А. 1983 год]. Все это направленно, в целом, на сохранение жизни атлета и невозможности абсолютного истощения организма.
При выполнении очень коротких по времени (8-10 секунд) физических нагрузок активируется фосфатная система, целью которой является восстановить из АДФ молекулу АТФ. Напомню, что процесс восстановления заключается в передаче иона водорода с одной молекулы на другую, в результате чего молекула, получившая желанный ион водорода становится крутой и восстановленной. Процесс восстановления происходит за счет креатинфосфата (КрФ). Эта система очень быстро исчерпывает себя, но так же быстро и восстанавливается (через 3-5 минут). По некоторым данным, объем фосфатной системы увеличивается на 25-50% уже через 7 месяцев тренировок на выносливость. [3]
Увеличение объема мышечной массы ведет, косвенно, к увеличению максимального потребления кислорода (МПК), причем данный процесс прямопропорциональный. Но, существует ограничение в виде того, что сердце, в отличие от мышц, увеличивается ограниченно, и на определенном этапе рост мышечной ткани прекращает увеличение МПК. Кстати, раньше данному показателю уделялось весомое значение в спортивной медицине, но сейчас он утратил былую актуальность. Так как у спортсменов высочайшего уровня МПК находится в одинаковых диапазонах. [Armstrong R.B. 1980]. И сейчас, если быть более точным, МПК равно не самому объему мышц, а больше связано с объемом митохондрий в мышечной ткани.
Казалось бы, столь многое завязано на кислороде, что достаточно всего лишь увеличить объем потребляемого кислорода — и все, вопрос решен. Но здесь присутствует очень интересный, с точки зрения науки, момент: увеличение кислорода в крови (гипероксия) не ведет к увеличению потребления кислорода мышцами, но снижает объем крови, «омывающий» рабочую мускулатуру [Ohllson J, B.Wranne 1986 гг].
Таким образом, в данной статье мы определились с механизмами, которые образуют энергию и с лимитирующими факторами выносливости. В следующей статье мы разберем подробней тренировочные комплексы способные увеличить выносливость атлета.
1. Impey SG, Hammond KM, Shepherd SO, Sharples AP, Stewart C, Limb M, Smith K, Philp A, Jeromson S, Hamilton DL, Close GL, Morton JP. Fuel for the work required: a practical approach to amalgamating train-low paradigms for endurance athletes. Physiol Rep. 2016 May; 4 (10). pii: e12803.
2. Doering TM, Jenkins DG, Reaburn PR, Borges NR, Hohmann E, Phillips SM. Lower Integrated Muscle Protein Synthesis in Masters Compared with Younger Athletes. Med Sci Sports Exerc. 2016 Aug;48(8):1613-8.
3. Петер Янсен. «ЧСС, ЛАКТАТ и ТРЕНИРОВКИ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ», 2006 год.
