Тренировочный эффект зависит от. Виды тренировочных эффектов. Когда возникает тренировочный эффект

выносливость характеризует выполнение физических нагрузок, специфических для определенного вида спорта и требующих технической, тактической и психологической подготовки спортсмена.

Первостепенное значение для проявления выносливости имеет уровень развития молекулярных механизмов образования АТФ - непосредственного источника энергии для обеспечения мышечного сокращения и расслабления

В зависимости от способа энергообеспечения выполняемой работы выделяют алактатную, лактатную и аэробную выносливость. Нередко используются термины: алактатный, лактатный и аэробный компоненты выносливости.

^ Алактатная выносливость характеризуется наибольшим временем работы в зоне максимальной мощности. В зависимости от вида нагрузки можно выделить скоростную, скорости о-силовую и силовую алактатную выносливость. Главным источником энергии при мышечной работе максимальной мощности является креатинфосфатная реакция. Поэтому развитие алактатной выносливости обусловлено внутримышечными запасами креатинфосфата. Как уже отмечалось, более богаты креатинфосфатом белые мышечные волокна. В связи с этим большей алактатной выносливостью обладают мышцы с преобладанием белых волокон. Содержание креатинфосфата в мышцах можно существенно повысить, используя специальные упражнения. Принцип построения такой тренировки в интервальном режиме был описан выше, при рассмотрении энергообеспечения скоростно-силовых качеств.

Биохимическая оценка алактатной выносливости может быть дана путем определения суточного выделения с мочой креатинина. Этот показатель характеризует общие запасы в организме креатинфосфата. Рост алактатной выносливости обычно сопровождается увеличением суточного выделения креатинина. Другим критерием, характеризующим развитие алактатной выносливости, является алактатный кислородный долг, измеренный после завершения работы максимальной мощности.

^ Лактатная (гликолитическая) выносливость характеризует выполнение физических нагрузок в зоне субмаксимальной мощности. Основным источником энергии при работе с такой мощностью служит анаэробный распад мышечного гликогена до молочной кислоты, называемый гликолизом. Возможности гликолитического способа получения АТФ в значительной степени зависят от запасов мышечного гликогена. Чем выше дорабочая концентрация гликогена в мышцах, тем дольше он будет использоваться в гликолизе. Отсюда следует, что мышцы с преобладанием белых, богатых креатинфосфатом и гликогеном волокон обладают также и выраженной лактатной выносливостью. Другим фактором, определяющим лактатную выносливость, является резистентность мышечных клеток и всего организма в целом к возрастанию кислотности вследствие накопления лактата в мышцах и в крови.

Исходя из такой зависимости тренировки, направленные на развитие лактатной выносливости, строятся так, чтобы обеспечить выполнение двух задач. Во-первых, за счет выполняемых физических нагрузок в мышцах должно увеличиваться содержание гликогена. Во-вторых, тренировочные занятия должны привести к возникновению резистентности к накоплению лактата и повышению кислотности.

С этой целью применяются упражнения, вызывающие, с одной стороны, значительное исчерпание запасов мышечного гликогена, что является необходимым условием для его последующей суперкомпенсации, а с другой - приводящие к образованию больших количеств молочной кислоты. Таковыми являются физические нагрузки субмаксимальной мощности, выполняемые в интервальном или повторном режиме. Тренировка такого типа описана выше, при рассмотрении энергообеспечения скоростно-силовых качеств. В зависимости от характера применяемых нагрузок можно преимущественно развивать силовой или скоростной компонент лактатной выносливости.

Ведущим биохимическим показателем проявления лактатной выносливости при работе является накопление лактата в крови. Определение концентрации молочной кислоты в крови проводят после выполнения физической работы субмаксимальной мощности «до отказа». Высокий уровень концентрации молочной кислоты в крови свидетельствует об использовании для получения энергии во время работы больших количеств мышечного гликогена и развитии резистентности к возрастанию кислотности.

Такую же информацию можно получить, определяя в крови после субмаксимальных нагрузок изменение кислотно-щелочного баланса. В этом случае высокой лактатной выносливости соответствует значительный сдвиг водородного показателя крови (рН) в кислую сторону. Еще одним показателем развития лактатной выносливости может служить лактатный кислородный долг, измеренный после выполнения работы субмаксимальной мощности «до отказа». Чем выше значение этого показателя, тем больше вклад анаэробного распада гликогена в энергообеспечение проделанной работы. У спортсменов с хорошей физической подготовкой величины лактатного кислородного долга могут достигать 18-20 л.

В спортивной практике очень часто алактатную и лактатную выносливость объединяют в анаэробную.

Аэробная выносливость проявляется при выполнении продолжительных упражнений умеренной мощности, которые главным образом обеспечиваются энергией за счет аэробного окисления (тканевого дыхания). Вклад анаэробного энергообразования ограничивается лишь начальным периодом врабатывания. В спортивной литературе зачастую под термином «выносливость» подразумевается именно аэробная выносливость.

Аэробная выносливость определяется тремя главнейшими факторами: запасами в организме доступных источников энергии (энергетических субстратов, т. е. тех веществ, которые могут подвергаться окислению), доставкой кислорода в работающие мышцы и развитием в работающих мышцах митохондриального окисления.

В качестве источников энергии обычно используются углеводы, жирные кислоты, кетоновые тела (промежуточные продукты расщепления жирных кислот) и аминокислоты. Вследствие большой продолжительности аэробной работы эти энергетические субстраты доставляются в мышцы кровью, так как собственные энергетические ресурсы мышечных клеток расходуются в начале работы.

В обеспечении мышц источниками энергии существенная роль принадлежит печени. Именно здесь во время выполнения длительных нагрузок происходит распад гликогена до глюкозы, которая затем с током крови поступает в скелетные мышцы и другие органы, участвующие в обеспечении мышечной деятельности (миокард, мозг, дыхательные мышцы). Другой процесс, протекающий в печени во время работы, окисление жирных кислот, сопровождающееся образованием кетоновых тел, которые также являются важными источниками энергии. Кроме того, в печени во время работы протекают и другие химические процессы, способствующие выполнению мышечной работы (глюконео- генез, синтез мочевины и пр.). В связи с такой важной ролью печени в обеспечении физической работы в спортивной практике применяют ге- патопротекторы - фармакологические средства, улучшающие функционирование печени и ускоряющие в ней процессы восстановления.

Доставка кислорода в мышцы осуществляется кардиореспира- торной системой. Поэтому для проявления аэробной выносливости исключительно важное значение имеет функциональное состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем, кислородная емкость крови, обусловленная количеством эритроцитов и содержанием в них гемоглобина.

Развитие аэробной выносливости в значительной мере определяется также состоянием нервно-гормональной регуляции. Ведущую роль в этой регуляции выполняют надпочечники, выделяющие в кровь кате- холамины и глюкокортикоиды - гормоны, вызывающие перестройку организма, направленную на создание оптимальных условий для мышечной деятельности. Для проявления аэробной выносливости важна способность надпочечников в течение длительного времени поддерживать в кровяном русле повышенную концентрацию этих гормонов.

Внутримышечными факторами, ответственными за аэробную выносливость, являются размер и количество митохондрий - внутриклеточных структур, в которых при участии кислорода происходит синтез АТФ, а также содержание миоглобина - мышечного белка, обеспечивающего внутри мышечных волокон перенос кислорода к митохондриям. Как уже отмечалось, более высоким содержанием митохондрий и миоглобина характеризуются красные (тонические) мышечные волокна. Отсюда вытекает, что более высокая аэробная выносливость наблюдается в мышцах с преобладанием красных волокон.

Аэробная выносливость в отличие от анаэробной менее специфична. Это обусловлено тем, что ее в большой мере лимитируют различные внемышечные факторы: функциональное состояние кардиореспи- раторной системы, печени и нервно-гормональной регуляции, кислородная емкость крови, запасы в организме легкодоступных источников энергии. Поэтому спортсмен, имеющий хороший уровень аэробной выносливости, может проявить ее не только в том виде деятельности, где он прошел специализированную подготовку, но и в других видах аэробной работы. Например, квалифицированный футболист может показать хороший результат в беге на длинные дистанции.

Многофакторность аэробной выносливости требует применения комплекса разнообразных тренировочных средств, поскольку каждое конкретное занятие, вызывая достаточно разностороннее воздействие на организм, все же преимущественно совершенствует одну какую- либо сторону функциональных возможностей. В итоге, тренировки, направленные на развитие аэробной выносливости, должны обеспечить повышение работоспособности кардиореспираторной системы, способствовать увеличению количества эритроцитов в крови и содержанию в них гемоглобина, росту концентрации миоглобина в мышечных клетках, лучшему обеспечению работающих органов энергетическими субстратами.

С этой целью применяются различные варианты повторной и интервальной тренировки, а также непрерывная длительная работа равномерной или переменной мощности.

В качестве примера построения тренировочных занятий, направленных на развитие аэробной выносливости, можно привести так называемую циркуляторную интервальную тренировку («интервальная тренировка по Фрайбургскому правилу»). Этот метод заключается в чередовании кратковременных упражнений небольшой интенсивности и длительностью от 30 до 90 с с интервалами отдыха такой же продолжительности. Такая работа стимулирует аэробное энергообеспечение мышечной деятельности и приводит к улучшению показателей кардио- респираторной системы.

Для повышения содержания в мышцах миоглобина может быть использована миоглобиновая интервальная тренировка. Спортсменам предлагаются очень короткие (не более 5-10 с) нагрузки средней интенсивности, чередуемые с такими же короткими промежутками отдыха. Выполняемые кратковременные нагрузки в основном обеспечиваются кислородом, который депонирован в мышечных клетках в форме комплекса с миоглобином. Короткий отдых между упражнениями достаточен для восполнения запасов кислорода.

Для увеличения кислородной емкости крови, а также для повышения концентрации миоглобина хороший эффект дают тренировки в условиях среднегорья.

Особенностью развития аэробной выносливости является возможность использования неспецифических упражнений, и в первую очередь подвижных игр, что позволяет сделать тренировочный процесс разнообразным и интересным.

На практике для оценки аэробной выносливости часто используются два показателя: максимальное потребление кислорода (МПК) и по рог анаэробного обмена (ПАНО) (суть этих показателей изложена в главе 15 «Биоэнергетика мышечной деятельности»),

МПК является интегральным показателем, характеризующим в целом аэробное энергообразование в организме. Между значением МПК и аэробной выносливостью существует четкая корреляция: нагрузку одинаковой интенсивности дольше могут выполнять спортсмены с большей величиной МПК. Под влиянием тренировки МПК может возрасти на 40% и более.

ПАНО также характеризует энергообеспечение мышечной работы за счет аэробного синтеза АТФ. При низких значениях ПАНО в организме слабо развито аэробное энергообеспечение, и поэтому даже при выполнении нагрузок невысокой интенсивности организм вынужден включать анаэробный способ получения АТФ - гликолиз, ведущий, как Уже отмечалось, к образованию лактата и росту кислотности. В условиях повышенной кислотности снижается активность ферментов аэробного синтеза АТФ, ухудшается доставка кислорода к митохондриям, Что в итоге сокращает продолжительность работы.

Важную информацию для оценки аэробной выносливости можно Получить путем определения содержания и соотношения в крови основных энергетических субстратов (глюкоза, жирные кислоты, кетоновые тела) в ходе выполнения продолжительной работы. У нетренированных людей между содержанием в крови глюкозы и продуктов мобилизации жира (жирные кислоты, глицерин, кетоновые тела) существуют реципрокные (как бы конкурентные) отношения. Высокая концентрация глюкозы в крови препятствует мобилизации жира из депо. Поэтому у нетренированных людей повышение содержания в крови жирных кислот, глицерина и кетоновых тел наблюдается только на фоне снижения концентрации глюкозы. У спортсменов, хорошо тренированных в аэробном режиме, мощная мобилизация жира отмечается на фоне не только нормального, но и повышенного содержания глюкозы в крови. Повышенная утилизация жира и кетоновых тел позволяет организму не только сохранить углеводы печени и крови, но и замедлить расходование мышечного гликогена, снижение концентрации которого является одним из факторов развития утомления.

В заключение необходимо отметить, что все компоненты выносливости (алактатный, лактатный и аэробный) наряду с рассмотренными выше энергетическими и структурными факторами в значительной мере зависят от технической, тактической и психологической подготовки. Хорошая техническая подготовка, правильно избранная тактика позволяет спортсмену экономно и рационально использовать энергетические резервы и тем самым дольше сохранять работоспособность. За счет высокой мотивации, большой силы воли спортсмен может продолжать выполнение работы даже в условиях наступления в организме значительных биохимических и функциональных сдвигов.

Полезная информация

Большой вклад в становление и развитие спортивной биохимии внес профессор Н.Н. Яковлев, руководивший в течение многих лет кафедрой биохимии СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта.

^ БИОХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДАПТАЦИИ К МЫШЕЧНОЙ РАБОТЕ

Адаптация в широком смысле - это приспособление организма к среде обитания, к условиям его существования. Условия же жизни спортсмена существенно отличаются от тех, что наблюдаются у людей, не занимающихся спортом. Это необходимость соблюдения строгого режима дня, стрессовые состояния во время соревнований, частые разъезды, смена часовых поясов и климатических зон, подчиненность требованиям тренера и, наконец, это необходимость систематически выполнять большие физические нагрузки.

В данном разделе будет рассмотрена адаптация организма спортсмена к мышечной работе, так как в ее проявление существенный вклад вносят биохимические механизмы.

Общепринятым определением такой адаптации является следующее. Адаптация к мышечной работе - это структурно- функциональная перестройка организма, позволяющая спортсмену выполнять физические нагрузки большей мощности и продолжительности, развивать более высокие мышечные усилия по сравнению с нетренированным человеком.

Биохимические и физиологические механизмы адаптации к физическим нагрузкам сформировались в ходе длительной эволюции животного мира и зафиксированы в структуре ДНК (в геноме). Поэтому у каждого человека имеются врожденные механизмы адаптации, унаследованные от родителей. Такая врожденная адаптация называется гено- типической. Таким образом, организм изначально обладает способностью адаптироваться к выполнению физической нагрузки. В принципе молекулярные механизмы адаптации одинаковы для любого организма. Однако уровень реализации отдельных адаптационных механизмов характеризуется значительными индивидуальными колебаниями и в существенной мере зависит от соматотипа и типа высшей нервной деятельности каждого индивида. Например, одни индивиды обладают выраженной способностью адаптироваться к выполнению кратковременных силовых или скоростных упражнений, но быстро утомляются при продолжительной работе. Другие же легко переносят длительные нагрузки невысокой мощности, но не могут развить большую силу и быстроту. Индивидуальные особенности генотипической адаптации необходимо учитывать при отборе для занятий отдельными видами спорта.

Адаптационные возможности в течение жизни индивида изменяются: у растущего организма с возрастом они увеличиваются, в зрелом возрасте стабилизируются и по мере старения снижаются. Особенно значительное увеличение адаптационных возможностей происходит при регулярном выполнении физических упражнений. Под влиянием систематических тренировок адаптационные механизмы совершенствуются, и уровень адаптации к мышечной работе значительно возрастает. Такой прирост адаптационных возможностей организма, наблюдаемый в течение его жизни, называется фенотипической адаптацией.

Структурно-функциональная перестройка организма, обеспечивающая адаптацию к физической работе, включает разнообразные процессы, касающиеся всех уровней организации организма, начиная от химических реакций и кончая высшей нервной деятельностью. Далее будут рассмотрены биохимические процессы, лежащие в основе адаптации спортсмена к тренировочным и соревновательным нагрузкам.

Адаптация организма к физическим нагрузкам носит фазный характер и в ней выделяют два этапа (или фазы) - срочная и долговременная адаптация.

СРОЧНАЯ ^ (ЭКСТРЕННАЯ) АДАПТАЦИЯ

Основой срочной адаптации является структурно-функциональная перестройка, происходящая в организме непосредственно при выполнении физической работы. Целью этого этапа адаптации является создание мышцам оптимальных условий для их функционирования, и прежде всего за счет увеличения их энергоснабжения.

Необходимые для этого биохимические и физиологические сдвиги возникают под воздействием нервно-гормональной регуляции. Ранее отмечалось, что при выполнении мышечных нагрузок повышается тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы. Следствием этого является увеличение скорости кровообращения и легочной вентиляции, приводящее к лучшему снабжению мышц и других органов, имеющих отношение к мышечной деятельности (печень, мозг, легкие и др.), кислородом и энергетическими субстратами. Большой вклад в развитие срочной адаптации вносят стрессорные гормоны - катехоламины и глюкокортикоиды.

На клеточном уровне под воздействием нервно-гормональной регуляции увеличивается выработка энергии. В основе этого явления лежит изменение направленности метаболизма в клетках (в первую очередь в миоцитах): значительно ускоряются реакции катаболизма при одновременном снижении скорости анаболических процессов (главным образом синтеза белков). Как известно, в ходе катаболизма выделяется энергия и происходит образование АТФ. Следовательно, повышение скорости катаболизма увеличивает энергообеспечение мышечной работы.

К основным изменениям катаболических процессов, приводящим к усилению энергообеспечения физических нагрузок, можно отнести следующие:

Ускорение распада гликогена в печени с образованием свободной глюкозы, ведущее к повышению концентрации глюкозы в крови (рабочая гипергликемия) и увеличению снабжения всех органов этим важнейшим источником энергии. При выполнении физической работы расщепление гликогена в печени стимулируется адреналином.
Усиление аэробного и анаэробного окисления мышечного гликогена, обеспечивающее выработку большого количества АТФ. При интенсивных нагрузках гликоген в мышцах преимущественно анаэробно превращается в молочную кислоту, а при выполнении продолжительной работы невысокой мощности гликоген аэробно распадается в основном, до углекислого газа и воды. Использование мышечного гликогена в качестве источника энергии также ускоряется под влиянием адреналина.
Повышение скорости тканевого дыхания в митохондриях. Это происходит по двум причинам. Во-первых, увеличивается снабжение митохондрий кислородом; во-вторых, повышается активность ферментов тканевого дыхания вследствие активирующего действия избытка АДФ, возникающего при интенсивном использовании АТФ в мышечных клетках во время физической работы.
Увеличение мобилизации жира из жировых депо. Вследствие этого в крови повышается уровень нерасщепленного жира и свободных жирных кислот. Мобилизация жира вызывается импульсами симпатической нервной системы и адреналином.
Повышение скорости Р~окисления жирных кислот и образования кетоновых тел, являющихся важными источниками энергии при выполнении длительной физической работы.

Замедление анаболических процессов затрагивает в первую очередь синтез белков. Как уже было отмечено, синтез белков является энергоемким процессом: на включение в синтезируемый белок только одной аминокислоты требуется не менее трех молекул АТФ. Поэтому торможение во время мышечной работы этого анаболического процесса позволяет мышцам использовать больше АТФ для обеспечения сокращения и расслабления. Снижение скорости синтеза белков во время физической работы вызывается глюкокортикоидами.

Описанные выше биохимические сдвиги, возникающие при срочной адаптации, качественно одинаковы для любого человека. Однако под влиянием систематических нагрузок, особенно спортивного характера, эти изменения могут быть более глубокими и значительными, что в итоге позволяет тренированному спортсмену выполнять работу большей мощности и продолжительности.

^ ДОЛГОВРЕМЕННАЯ (ХРОНИЧЕСКАЯ) АДАПТАЦИЯ

Этап долговременной адаптации протекает в промежутках отдыха между тренировками и требует много времени. Биологическое назначение долговременной адаптации - создание в организме структурно- функциональной базы для лучшей реализации механизмов срочной адаптации, т. е. долговременная адаптация предназначена для подготовки организма к выполнению последующих физических нагрузок в оптимальном режиме.

Можно выделить следующие основные направления долговременной адаптации:

Повышение скорости восстановительных процессов. Особенно большое значение для развития долговременной адаптации имеет ускорение синтеза белков и нуклеиновых кислот. Это приводит к увеличению содержания сократительных белков, белков-ферментов, кислород- транспортирующих белков (гемоглобин и миоглобин). Благодаря повышению содержания в клетках белков-ферментов ускоряется синтез других биологически важных соединений, в частности креатинфосфата, гликогена, липидов. В результате такого воздействия существенно возрастает энергетический потенциал организма.
Увеличение содержания внутриклеточных органоидов. В процессе развития адаптации в мышечных клетках становится больше сократительных элементов - миофибрилл, увеличивается размер и количество митохондрий, наблюдается развитие саркоплазматической сети. В конечном счете эти изменения вызывают мышечную гипертрофию.
Совершенствование механизмов нервно-гормональной регуляции. При этом возрастают синтетические возможности эндокринных желез, что позволяет при выполнении физических нагрузок дольше поддерживать в крови высокий уровень гормонов, обеспечивающих мышечную деятельность.
Развитие резистентности к биохимическим сдвигам, возникающим в организме во время мышечной работы. Прежде всего это касается устойчивости организма к повышению кислотности, вызванному накоплением лактата. Предполагается, что нечувствительность к росту кислотности у адаптированных спортсменов обусловлена образованием у них молекулярных форм белков, сохраняющих свои биологические функции при пониженных значениях рН.

В ходе тренировочного процесса оба этапа адаптации - срочная и долговременная - поочередно повторяются и оказывают друг на друга взаимное влияние. Так, срочная адаптация, проявляющаяся во время физической работы, приводит к возникновению в организме глубоких биохимических и функциональных сдвигов, которые являются необходимыми предпосылками для запуска механизмов долговременной адаптации. В свою очередь, долговременная адаптация, повышая энергетический потенциал организма, увеличивает возможности срочной адаптации. Такое взаимодействие срочной и долговременной адаптации постепенно ведет к росту работоспособности спортсмена.

В спортивной практике для оценки влияния тренировочного процесса на формирование адаптации к мышечной работе используются три разновидности тренировочного эффекта: срочный, отставленный и кумулятивн ы й.

^ Срочный тренировочный эффект характеризует срочную адаптацию. По своей сути срочный тренировочный эффект представляет собой биохимические сдвиги в организме спортсмена, вызываемые процессами, составляющими срочную адаптацию. Эти сдвиги фиксируются во время выполнения физической нагрузки и в течение срочного восстановления. По глубине обнаруженных биохимических изменений можно судить о вкладе отдельных способов выработки АТФ в энергообеспечение проделанной работы.

Так, по значениям МПК и ПАНО можно оценить состояние аэробного энергообеспечения. Повышение концентрации лактата, снижение величины рН, отмечаемые в крови после выполнения работы «до отказа» в зоне субмаксимальной мощности, характеризуют возможности гликолитического пути ресинтеза АТФ. Другим показателем состояния гликолиза является лактатный кислородный долг (также измеряется после работы «до отказа» с субмаксимальной мощностью). Величина алактатного кислородного долга, определенного после нагрузки «до отказа» в зоне максимальной мощности, свидетельствует о вкладе креатинфосфатной реакции в энергоснабжение выполненной работы.

^ Отставленный тренировочный эффект представляет собой биохимические изменения, возникающие в организме спортсмена в ближайшие дни после тренировки, т. е. в период отставленного восстановления. Главным проявлением отставленного тренировочного эффекта является суперкомпенсация веществ, используемых во время физической работы. К ним прежде всего следует отнести мышечные белки, креатинфосфат, гликоген мышц и печени.

^ Кумулятивный тренировочный эффект отражает биохимические сдвиги, постепенно накапливающиеся в организме спортсмена в процессе длительных тренировок. В частности, кумулятивным эффектом можно считать прирост в ходе длительных тренировок показателей срочного и отставленного эффектов.

Кумулятивный эффект обладает специфичностью, его проявление в большей мере зависит от характера тренировочных нагрузок.

^ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ СП ОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ

Знание закономерностей развития адаптации к мышечной работе является обязательным условием грамотного, научно обоснованного построения тренировочного процесса в современном спорте. Наиболее важные закономерности адаптации, используемые в теории спорта, получили название «биологические принципы спортивной тренировки». К ним в первую очередь можно отнести следующие.

Принцип сверхотягощения. Этот принцип вытекает из закономерности адаптации, заключающейся в том, что адаптационные изменения вызываются только значительными нагрузками, превышающими по объему и интенсивности определенный пороговый уровень. На рис. 21 показана зависимость развития адаптации от величины используемых физических нагрузок (зависимость «доза - эффект»).

Адаптационные

изменения

неэффективные эффективные предельные запредельные Нагрузка нагрузки нагрузки нагрузки нагрузки

Рис. 21. Зависимость адаптационных изменений от величины нагрузки

Как видно из рисунка, небольшие нагрузки, не достигающие порогового значения, прироста адаптации не дают. Такие нагрузки, обычно называемые неэффективными, приводят к появлению в организме лишь незначительных биохимических и физиологических сдвигов, следствием чего является отсутствие суперкомпенсации. Неэффективные нагрузки, хотя и не вызывают развития адаптации, способствуют сохранению достигнутого уровня физической подготовленности. Неэффективные нагрузки широко используются в оздоровительной физкультуре.

Применение физических нагрузок выше пороговой величины сопровождается ростом адаптации. В диапазоне эффективных нагрузок наблюдается пропорциональность между их величиной и приростом тренируемой функции. Такой характер зависимости можно объяснить следующим образом. С увеличением нагрузки нарастает глубина возникающих в организме биохимических и функциональных изменений, что, в свою очередь, ведет к возникновению все более выраженной суперкомпенсации.

Однако дальнейшее увеличение нагрузок вначале ведет к прекращению прироста адаптационных сдвигов (предельные нагрузки), а затем к снижению тренировочного эффекта (запредельные нагрузки). Такое влияние объема выполненной работы на развитие адаптации обусловлено тем, что в зоне предельных нагрузок происходит полное использование всех имеющихся в организме спортсмена биохимических и функциональных резервов, приводящее к максимальной суперкомпенсации. Запредельные нагрузки очень большой интенсивности или продолжительности, несоответствующие функциональному состоянию организма, вызывают столь глубочайшие биохимические и физиологические сдвиги, что полноценное восстановление становится невозможным. Систематическое использование таких нагрузок непременно приводит к нарушению механизмов адаптации, т. е. к срыву адаптации или дезадаптации, что выражается ухудшением двигательных качеств, снижением работоспособности и результативности. Это явление в спорте называется перетренированностью.

В спортивной практике чаще всего применяются эффективные нагрузки. Использование предельных нагрузок опасно в связи с тем, что при любом ухудшении функционального состояния спортсмена эти нагрузки могут стать запредельными и привести к срыву адаптации.

По мере развития адаптации и тренированности значение порогового уровня постепенно увеличивается и тренировочные нагрузки, ранее эффективные, могут стать неэффективными и не вызывать дальнейшего роста спортивных показателей. Поэтому для поддержания эффективности тренировочных занятий необходимо по мере развития адаптации увеличивать используемые нагрузки. Пунктирная линия на рис. 21 показывает зависимость между величиной нагрузки и тренировочным эффектом после нескольких лет успешных занятий спортом. Видно, что у высокотренированного спортсмена порог адаптации имеет большее значение, адаптационные сдвиги вызываются более высокими нагрузками и уровень адаптации выше.

Из принципа сверхотягощения вытекают два положения, которые необходимо учитывать при организации тренировочного процесса.

Во-первых, для развития адаптации и роста спортивного мастерства необходимо использовать достаточно большие по объему

В спортивной практике для количественной оценки адаптации к мышечной работе часто используют биохимические показатели: срочный, отставленный, кумулятивный тренировочные эффекты.

Срочный тренировочный эффект характеризует срочную адаптацию. По своей сути срочный тренировочный эффект представляет собой биохимические сдвиги в организме спортсмена, вызываемые процессами, которые составляют срочную адаптацию. Эти сдвиги фиксируются во время выполнения физической нагрузки и в течение срочного восстановления. По глубине обнаруженных биохимических изменений можно судить о вклада отдельных способов выработки АТФ в обеспечение энергией проделанной работы.

Так по значения МПК и ПАНО можно оценить состояние аэробного обеспечения энергией. Повышение концентрации молочной кислоты, снижение величины рН, отмечаемые в крови после выполнения работы «до отказа» в зоне субмаксимальной мощности, характеризуют возможности гликолиза. Другим показателем состояния гликолиза является лактатный кислородный долг . Величина алактатного долга свидетельствует о вкладе креатинфосфатной реакции в энергоснабжение выполненной работы.

Отставленный тренировочный эффект представляет собой биохимические изменения, возникающие в организме спортсмена в ближайшие после тренировки дни, то есть в период отставленного восстановления. Главным проявлением отставленного тренировочного эффекта является суперкомпенсация веществ, используемых во время физической работы. К ним следует отнести мышечные белки, креатинфосфат, гликоген мышц и печени.

Кумулятивный тренировочный эффект отражает биохимические сдвиги, постепенно накапливающиеся в организме спортсмена в процессе длительных тренировок. В частности кумулятивным эффектом можно считать прирост в ходе длительных тренировок показателей срочного и отставленного эффектов.

Кумулятивный эффект обладает специфичностью, его проявления в значительной степени зависят от характера тренировочных нагрузок.

Биологические принципы спортивной тренировки.

Без знаний закономерностей адаптации организма к мышечной работе невозможно грамотное построение тренировочного процесса. Найдены основные биологические принципы спортивной тренировки.

Принцип сверхотягощения. Адаптационные изменения вызываются только значительными нагрузками, превышающими по объему и интенсивности определенный пороговый уровень. Нагрузки, исходя из этого принципа, могут быть эффективными и неэффективными .

Неэффективные нагрузки приводят к появлению в организме лишь незначительных биохимических и физиологических сдвигов. Они не вызывают развития адаптации, но способствуют сохранению достигнутого уровня. Неэффективные нагрузки широко используются в оздоровительной физкультуре.

Эффективные нагрузки должны быть выше пороговой величины. Однако любые нагрузки имеют предел. Такие нагрузки называются предельными. Дальнейшее увеличение нагрузок может привести к снижению тренировочного эффекта, и называются запредельными. Это обусловлено тем, что в зоне предельных нагрузок происходит полное использование всех имеющихся в организме спортсмена биохимических и физиологических резервов, приводящих к максимальной суперкомпенсации. Запредельные нагрузки очень большой интенсивности или продолжительности, не соответствующие функциональному состоянию организма вызывают столь глубокие биохимические и физиологические сдвиги, что полноценное восстановление становится невозможным. Систематическое использование таких нагрузок приводит к срыву адаптации или дезадаптации , что выражается в ухудшении двигательных качеств, снижении работоспособности и результативности. Это явление в спорте называется перетренированностью .

В спортивной практике чаще всего используют эффективные нагрузки, а предельных стараются избежать, так как они легко могут перейти в запредельные.

Из принципа сверхотягощения вытекают два положения, определяющие тренировочный процесс.

1. Для развития адаптации и роста спортивного мастерства необходимо использовать достаточно большие по объему и интенсивности физические нагрузки, превышающие пороговое значение.

2. По мере нарастания адаптационных изменений следует постепенно увеличивать тренировочные нагрузки.

Принцип обратимости (повторности). Адаптационные изменения в организме, возникающие под влиянием физической работы, не постоянны. После прекращения занятий спортом или длительном перерыве в тренировках, а также при снижении объема тренировочных нагрузок адаптационные сдвиги постепенно уменьшаются. Это явление называется в спортивной практике растренированностью. В основе этого явления лежит обратимость суперкомпенсации. Суперкомпенсация обратима и носит временный характер. Однако частое возникновение суперкомпенсации (при регулярных тренировках) постепенно ведет к росту исходного уровня важнейших химических соединений и внутриклеточных структур, сохраняющемуся в течение длительного времени.

Таким образом, однократная физическая нагрузка не может вызвать прироста адаптационных изменений. Для развития адаптации тренировки должны систематически повторяться в течение длительного времени, и тренировочный процесс не должен прерываться.

Принцип специфичности. Адаптационные изменения, возникающие в организме спортсмена под влиянием тренировок, в значительной мере зависят от характера выполняемой мышечной работы. – растет анаэробное производство энергии. Тренировки силового характера приводят к наибольшему увеличению мышечной массы за счет усиленного синтеза сократительных белков. При занятиях на выносливость возрастают аэробные возможности организма.

Тренировочные занятия необходимо проводить с применением специфических для каждого вида спорта нагрузок. Однако для гармоничного развития спортсмена еще нужны неспецифические общеукрепляющие нагрузки, влияющие на всю мускулатуру, в том числе на мышцы, прямо не участвующие в выполнении упражнений, характерных для данного вида спорта.

Принцип последовательности. Биохимические изменения, лежащие в основе адаптации к мышечной работе, возникают и развиваются не одновременно, а в определенной последовательности. Быстрее всего увеличиваются и дольше всего сохраняются показатели аэробного обеспечения. Больше времени требуется для увеличения лактатной работоспособности. Наконец, в последнюю очередь повышаются возможности организма в зоне максимальной мощности.

Эта закономерность адаптации должна, прежде всего, учитываться при построении тренировочного процесса в сезонных видах спорта. Годичный цикл должен начинаться с этапа развития аэробных возможностей. Затем идет этап развития скоростно-силовых качеств. А при подведении к пику формы необходимо работать над развитием максимальной мощности. Впрочем, это только схема. На практике эта схема может претерпевать изменения в зависимости от вида спорта и индивидуальных особенностей спортсмена.

Принцип регулярности. Этот принцип описывает закономерности развития адаптации в зависимости от регулярности тренировочных занятий, то есть от продолжительности отдыха между тренировками.

При частых тренировках (каждодневных или через день) Синтез большинства веществ, разрушенных при работе, еще, еще не завершается, и новое занятие происходит в фазе недевосстановления. Если тренировки продолжаются в том же режиме, то недовосстановление будет углубляться. Это приводит к ухудшению физического состояния спортсмена и снижению спортивных результатов. В теории спорта это явление получило название отрицательного взаимодействия нагрузок.

При большой продолжительности отдыха новая тренировка проводится уже после полного завершения восстановления, когда все показатели вернулись к предрабочему уровню. В этом случае прироста функциональных изменений не наблюдается. Такой режим тренировок получил название нейтральное взаимодействие нагрузок.

Наилучший эффект дает проведение занятий в фазе суперкомпенсации. Это дает возможность улучшать результат и увеличивать величину нагрузки. Такое сочетание тренировки и отдыха получило название положительное взаимодействие нагрузок.

В спортивной практике принцип положительного и отрицательного взаимодействия нагрузок используется при подготовке спортсменов высокой квалификации, а нейтрального взаимодействия находит применение в оздоровительной медицине.

Принцип цикличности. Суть этого принципа проста: периоды интенсивных тренировок следует чередовать с периодами отдыха или тренировок с использованием нагрузок уменьшенного объема. На основе этого принципа планируется годовой тренировочный цикл. Годовой цикл делится на периоды , продолжительностью несколько месяцев, отличающиеся по объему тренировочных нагрузок. Эти периоды называются макроциклами . Периоды состоят из этапов – микроциклов. Каждый микроцикл решает конкретную педагогическую задачу и способствует развитию специфической адаптации к физическим нагрузкам определенного вида: скоростных, скоростно-силовых качеств, выносливости. Обычно микроцикл длится 7 дней. Причем, в первые 3 – 5 дней – проводятся занятия согласно принципу отрицательного взаимодействия нагрузок. Заключительная часть микроцикла содержит восстановительные мероприятия, которые приводят к суперкомпенсации. Новый микроцикл начинается с фазы суперкомпенсации и на фоне положительного взаимодействия нагрузок .

Таким образом, тренировки в каждом микроцикле проводятся по типу отрицательного взаимодействия нагрузок, а между микроциклами существует положительное взаимодействие нагрузок.

Теория физического воспитания рассматривает спортивную тренировку как сложный педагогический процесс, связанный с применением системы мероприятий, обеспечивающий эффективное решение задач физического развития, обучения и воспитания моральных, волевых, интеллектуальных и двигательных качеств спортсмена. С точки зрения биохимии тренировочный процесс рассматривается как адаптация организма к интенсивной мышечной деятельности.

Поскольку все адаптационные процессы носят фазный характер, в теории и практике спорта принято выделять три разновидности тренировочного эффекта: срочный, отставленный и кумулятивный.

Срочный тренировочный эффект определяется величиной и характером биохимических изменений в организме, происходящих непосредственно во время действия физической нагрузки и в период срочного восстановления (30 - 90 мин после окончания работы), когда идет ликвидация кислородного долга.

Отставленный тренировочный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления после физической нагрузки. Сущность его составляют процессы, направленные на восполнение энергетических ресурсов и ускоренное воспроизводство разрушенных при работе и вновь синтезируемых клеточных структур.

Кумулятивный тренировочный эффект возникает как результат последовательного суммирования следов многих нагрузок или большого числа срочных и отставленных эффектов. В кумулятивном тренировочном эффекте воплощаются биохимические изменения, связанные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков и наблюдаемые на протяжении длительного периода тренировки. Кумулятивный тренировочный эффект выражается в приросте показателей работоспособности и улучшении спортивных достижений.

Выше были рассмотрены общие закономерности адаптации организма к мышечной деятельности. Знание этих закономерностей может служить основой для развития теории и практики тренировочного процесса. Однако нужно помнить, что развитие адаптированности к физическим нагрузкам у разных людей может происходить по-разному, поэтому и тренировочный процесс должен строиться с учетом индивидуальных качеств спортсмена.

Основные принципы спортивной тренировки:

· повторность,

· регулярность,

· правильное соотношение работы и отдыха,

· постепенное увеличение нагрузок.

Чтобы лучше понять принципы спортивной тренировки, обратимся к рисунку 43. Первый принцип спортивной тренировки - повторность выполнения упражнений - имеет своей задачей повышение работоспособности. Для решения этой задачи последующие упражнения нужно начинать не в любое время, а во время фазы суперкомпенсации после предыдущей тренировки, поскольку во время фазы сверхвосстановления работоспособность на некоторое время возрастает. Если повторную тренировку начинать после завершения фазы суперкомпенсации, когда следы предшествующей работы уже сгладились, положение останется стационарным, т.е. тренировка не принесет ожидаемого результата - повышения работоспособности (рис. 43, а ). Повторные тренировки, начатые в фазе неполного восстановления, приведут к истощению

Рис. 43. Взаимоотношение работы (1) и отдыха (2) в процессе тренировки. Повторная нагрузка применена в фазе: а - полного восстановления; б - неполного восстановления; в - суперкомпенсации (по Н.Н. Яковлеву, 1974)

(рис. 43, б ). Повторные нагрузки, примененные в фазе суперкомпенсации, приведут к повышению функционального уровня организма спортсмена (рис. 43, в ).

Вторым принципом тренировочного процесса является его регулярность, основой которого является повторение работы в наиболее выгодном для организма состоянии после предыдущей работы. Однако следует заметить, что в пределах одного занятия упражнения повторяются чаще всего в фазе неполного восстановления. Задача интервального метода тренировки состоит в том, чтобы в результате повторных нагрузок в фазе неполного восстановления выработать приспособляемость организма к биохимическим и функциональным сдвигам, которые наблюдаются при выполнении данного упражнения в условиях соревнований. Но при проведении основных тренировочных занятий следует предусматривать такой период отдыха, который обеспечивал бы начало последующей тренировки в фазе суперкомпенсации после предыдущего занятия.

Ранее мы уже говорили о том, что длительность фазы суперкомпенсации зависит от продолжительности работы и глубины вызываемых ею биохимических сдвигов в организме. Поэтому вопросы соотношения работы и отдыха - третий принцип спортивной тренировки - имеют исключительно важное значение. После одной и той же работы суперкомпенсация различных биохимических компонентов мышц наступает в разное время: креатин-фосфат ресинтезируется раньше гликогена, а синтез мышечных белков и фосфолипидов происходит в последнюю очередь. Поэтому в ходе тренировки в зависимости от характера и объема упражнений, а также от задач, стоящих перед спортсменом (увеличение содержания креатинфосфата и гликогена или наращивание массы мышц за счет синтеза белков, повышение дыхательной энергопродукции и т.д.), должно соблюдаться оптимальное соотношение работы и отдыха. Каждое физическое упражнение (или группа упражнений) требуют определенного периода отдыха, обусловленного характером и величиной работы.

В процессе тренировки работоспособность постепенно повышается и выполнение каждой последующей мышечной нагрузки, если она остается такой же, что и предыдущие, для организма облегчается. При таких условиях работа будет сопровождаться все меньшими биохимическими сдвигами в организме. Следовательно, и фаза суперкомпенсации укоротится и будет выражена слабее, что приведет к прекращению роста работоспособности. Чтобы этого не произошло, необходимо увеличивать нагрузки постепенно. Без соблюдения четвертого принципа тренировки будут малоэффективны.

Под влиянием тренировки существенно улучшаются показатели физической работоспособности. Так, аэробная мощность начинающих спортсменов составляет 45 мл/кг·мин, а спортсменов международного класса - 90 мл/кг·мин; алактатная мощность - 60 мМ/кг·мин для начинающих и 102 мМ/кг·мин для мастеров международного класса; гликолитическая мощность - 20 мМ/кг·мин и 35 мМ/кг·мин лактата соответственно.

Анализ принципов спортивной тренировки дает основание заключить, что все они взаимосвязаны и вытекают один из другого.

Похожая информация.

Подразумевается вызываемые их воздействием изменения в состоянии организма человека. В целом эффект упражнения трансформируется в сложном комплексе организменных процессов, протекающих во времени и по фазам (Рис. 1).

Рис. 1. Схема, иллюстрирующая фазы изменений, происходящих в организме в процессе и в результате выполнения упражнений значительной продолжительности и интенсивности: ОР - У - динамика оперативной работоспособности, утомления и его устранения; ФА - динамика функциональной активности отдельных систем организма; БВ - динамика расходования и восстановления биоэнергетических веществ; ЭСК - эффект суперкомпенсации

Первая фаза – рабочая фаза. В рабочей фазе, то есть в ходе выполнения упражнения, происходит оперативная реализация работоспособности в той мере, в какой того требует выполнение данного упражнения.

Если выполняемая нагрузка в занятии имеет значительную продолжительность и интенсивность (большая или значительная нагрузки), то уровень оперативной работоспособности к концу занятия снижается и возникает явное (некомпенсированное) или скрытое (компенсированное) утомление.

В рабочей фазе возрастает степень функциональной активности органов и систем, обеспечивающих выполнение упражнения, одновременно расходуются биоэнергетические вещества (гликоген, креатинфосфат и др.).

Вторая фаза – фаза восстановления. По окончании упражнения (или занятия), с началом следующего за ним отдыха, начинается фаза восстановления, к исходу которой ряд показателей возвращается к дорабочему уровню. В этой фазе по механизмам саморегуляции состояния организма протекают обменные процессы, обеспечивающие устранение нарушений его гомеостаза. Возвращается к исходному уровню дыхательная и сердечно-сосудистая системы, ликвидируется кислородный долг, избыток молочной кислоты в крови и в мышцах и т. д.

Третья фаза – суперкрмпенсаторная фаза. Если нагрузка в занятии была большой или значительной, то возникает суперкомпенсаторная фаза (сверхвосстановление). Одно из замечательных свойств организма состоит в том, что он способен восстанавливать свои истраченные в процессе деятельности рабочие ресурсы не просто до исходного уровня, а как бы с избытком, обретая дополнительные функциональные возможности. Именно на этой основе возникает суперкомпенсациооный эффект физических упражнений, который объясняется происходящим после достаточно напряжённой мышечной работы избыточным восстановлением биоэнергетических веществ и обновлением белковых структур в активно функционировавших системах организма. Не всякое занятие сопровождается эффектом суперкомпенсации. Такой эффект могут вызвать лишь занятия с большими и значительными нагрузками.

Четвертая фаза – редукционная фаза. Если следующее занятие будет проводиться более, чем через три дня, то эффект суперкомпенсации исчезает и наступает редукционная фаза, то есть практически состояние организма возвращается к исходному, бывшему до занятия.

В связи с вышеизложенным различают тренировочные эффекты : 1) срочный, 2) отставленный и 3) кумулятивный эффекты упражнений.

Срочный тренировочный эффект может наблюдаться в процессе выполнения упражнения или серии упражнений, а также после окончания занятия.

Отставленный тренировочный эффект – это то, во что преобразуется срочный тренировочный эффект, в зависимости от времени, проходящего до начала следующего занятия .

Кумулятивный тренировочный эффект – это результат соединения срочных и отставленных тренировочных эффектов достаточно большого числа занятий, серии микроциклов или мезоциклов (не менее шести недель), воплощённый в приобретении или улучшения состояния тренированности или состояния спортивной формы . Проблема теории спорта состоит в оптимальном управлении кумулятивным тренировочным эффектом.

Адаптация организма к постоянно изменяющимся условиям среды (внешним и внутренним) - безостановочно происходящий процесс приспособления организма к данным изменениям, призванный сохранять в нем гомеостатическое равновесие. В данном разделе будет рассмотрена адаптация организма спортсмена к мышечной работе, так как в ее проявление существенный вклад вносят биохимические механизмы.

Общепринятым определением такой адаптации является следующее. Адаптация к мышечной работе - это структурно-функциональная перестройка организма, позволяющая спортсмену выполнять физические нагрузки большей мощности и продолжительности, развивать более высокие мышечные усилия по сравнению с нетренированным человеком.

Срочная (экстренная) адаптация

Срочная адаптация - это ответ организма на однократное воздействие тренировочной нагрузки, выражающийся в "аварийном" приспособлении к изменившемуся состоянию внутренней среды. Ответ этот сводится преимущественно к изменениям в энергетическом обмене и к активации высших нервных центров, ответственных за регуляцию энергетического обмена.

К основным изменениям катаболических процессов, приводящих к усилению энергообеспечения физических нагрузок, можно отнести следующие:

ускорение распада гликогена в печени с образованием свободной глюкозы (стимулируется адреналином);
усиление аэробного и анаэробного окисления мышечного гликогена, обеспечивающее выработку большого количества АТФ под влиянием адреналина;
повышение скорости тканевого дыхания в митохондриях. Это происходит по двум причинам. Во-первых, увеличивается снабжение митохондрий кислородом, во-вторых, повышается активность ферментов тканевого дыхания;
увеличение мобилизации жира из жировых депо под влиянием симпатической нервной системы и адреналина;
повышение скорости окисления жирных кислот и образования кетоновых тел;
замедление анаболических процессов затрагивает в первую очередь синтез белков и вызывается глюкокоргикоидами.

Долговременная (хроническая) адаптация

Что же касается долговременной адаптации, то она формируется постепенно на основе многократной реализации срочной адаптации путем суммирования следов повторяющихся нагрузок.

Можно выделить следующие основные направления долговременной адаптации:

повышение скорости восстановительных процессов, особенно ускорение синтеза белков и нуклеиновых кислот;
увеличение содержания внутриклеточных органоидов - миофибрилл, митохондрий, саркоплазматической сети, в конечном счете эти изменения вызывают мышечную гипертрофию;
совершенствование механизмов нервно-гормональной регуляции, при этом возрастают синтетические возможности эндокринных желез, что позволяет при выполнении физических нагрузок дольше поддерживать в крови высокий уровень гормонов, обеспечивающих мышечную деятельность;
развитие резистентности к биохимическим сдвигам. Это касается устойчивости организма к повышению кислотности, вызванному накоплением лактата. Предполагается, что нечувствительность к росту кислотности у адаптированных спортсменов обусловлена образованием у них молекулярных форм белков, сохраняющих свои биологические функции при пониженных значениях pH.

Срочная и долговременная адаптация оказывают друг на друга взаимное влияние. Срочная адаптация приводит к возникновению в организме глубоких биохимических и функциональных сдвигов, которые запускают механизмы долговременной адаптации. А долговременная адаптация увеличивает возможности срочной адаптации. Такое взаимодействие срочной и долговременной адаптаций постепенно ведет к росту работоспособности спортсмена.

Тренировочный эффект

В спортивной практике для оценки влияния тренировочного процесса на формирование адаптации к мышечной работе используются три разновидности тренировочного эффекта: срочный, отставленный и кумулятивный.

Срочный тренировочный эффект характеризует срочную адаптацию. По своей сути срочный тренировочный эффект представляет собой биохимические сдвиги в организме спортсмена, вызываемые процессами, составляющими срочную адаптацию. Эти сдвиги фиксируются во время выполнения физической нагрузки и в течение срочного восстановления.

Отставленный тренировочный эффект представляет собой биохимические изменения, возникающие в организме спортсмена в ближайшие дни после тренировки, т. е. в период отставленного восстановления. Главным проявлением отставленного тренировочного эффекта является суперкомпенсация веществ, используемых во время физической работы. К ним прежде всего следует отнести мышечные белки, креа- тинфосфат, гликоген мышц и печени.

Кумулятивный тренировочный эффект отражает биохимические сдвиги, постепенно накапливающиеся в организме спортсмена в процессе длительных тренировок. В частности, кумулятивным эффектом можно считать прирост в ходе длительных тренировок показателей срочного и отставленного эффектов.

Возможно, будет полезно почитать: