Что вы должны знать о митохондриях, и как это может изменить вашу тренировку.

 

Митохондрии (отдельные и множественные) это субклеточные структуры, содержащиеся во всех клетках, в которых осуществляются реакции цикла Кребса и происходит перенос электронов. Цикл Кребса - это последовательность химических реакций, происходящих в митохондриях, в результате которых вырабатывается двуокись углерода и происходит ионизация атомов углерода - ионы водорода и электроны отщепляются от атомов. Этот процесс называется циклом трикарбоновых кислот (ТСА) или циклом лимонной кислоты. Митохондрии, которые в этом процессе забирают кислород, представляют собой энергетическую фабрику клетки и часто называются "аэробная печка". Это название они получили из-за того, что кислород и топливо соединяются в процессе выделения энергии, результатом которого является образование АТФ (аденозинотрифосфорная кислота), которая присутствует во всех мышечных клетках. Клетка может выполнять работу только в результате выделения энергии, происходящего при разложении АТФ.

 

Митохондрии нельзя увидеть невооружённым глазом или в обыкновенный микроскоп - для этого требуется электронный микроскоп. По форме они похожи на колбаски длиной всего несколько микронов.

 

У митохондрии есть две мембраны - внутренние образуют гребешковую структуру, за счёт которой увеличивается внутренняя поверхность митохондрии. Каждая мембрана содержит слои молекул протеина и жиров. Респираторная система связана с протеиновым слоем. Процесс окислительной фосфориляции (производства клеточной энергии) связан с жировым слоем. Ферменты, работающие в цикле Кребса содержаться в цитоплазме - жидком наполнении внутренности митохондрии.

 

Чем больше митохондрий у спортсмена, тем выше его выносливость. Причина в том, что это единственные клетки, в которых углеводы, жиры и протеины могут распадаться в присутствии кислорода, выделяя энергию для упражнения.

 

Интерес к митохондриям возник в начале 1950-х годов, когда исследователи обнаружили, что в грудных мышцах и в крыльях цыплят содержится мало митохондрий, в то время как у голубей и диких уток обнаружена большая плотность этих мельчайших структур. То, что цыплята не могут летать, а голуби и утки напротив, известны своими достижениями в длительных перелётах, натолкнуло физиологов на мысль, что концентрация митохондрий тесно связана с аэробной производительностью. Было сделано поразительное открытие, что митохондрии обладают собственной генетикой, и все митохондрии в теле человека унаследованы от матери, а не от отца. Это происходит из-за того, что яйцеклетка имеет митохондрии, у спермы их нет. Это может казаться странным, так как яйцеклетка статична, а сперматозоиды известные пловцы, но они имеют столь малый размер, что митохондрия будет для них слишком большим грузом, чтобы донести его во время путешествия к яйцеклетке. Несмотря на широко распространённое мнение, наша способность к выполнению упражнений наследуется от матерей, а не от отцов. Таким образом, если у вас отец великий спортсмен или же напротив, никогда не занимался спортом, это не имеет большого значения, но если у вас мать имеет хорошие физические данные, то это большая награда.

 

Первые попытки физиологов увеличить плотность митохондрий, осуществлялись через воздействие на эндокринную систему, и эти попытки имели определённый успех. Количество митохондрий возрастало вместе с ростом уровня гормона щитовидной железы - тироксина. Лабораторным крысам добавляли в пищу высушенную щитовидную железу, и это приводило к существенному росту размеров и плотности митохондрий в печени и в сердце. В качестве стимулирующего препарата тироксин был очень популярен в течение определённого времени, пока не было обнаружено, что избыточная концентрация этого гормона приводит к весьма нежелательным побочным эффектам.

 

Джон Холосци, физиолог из Медицинской Школы Вашингтонского Университета в Сен Луисе обнаружил, что продолжительные упражнения приводят к увеличению количества митохондрий. Он заставлял одну группу лабораторных крыс бегать на тредбане по 2 часа в день с интенсивностью 50 - 75% от МПК в течение 12 недель, в то время как другая группа сидела безвылазно в клетках. В конце тестового периода Холосци обнаружил, что крысы за время выполнения упражнений увеличили количество митохондрий на 50 - 60%, и кроме того у них удвоилась концентрация "цитохрома С", вещества, находящегося внутри митохондрий, которое имеет огромное значение для выделения энергии в результате аэробных процессов. Цитохром С содержит один атом железа на моль и является энергетической станцией для аминокислот. Работы Холосци подтвердили, что методика Ван Аакена достижения выносливости посредством продолжительного медленного бега была совершенно обоснованной. Холосци продолжал свои исследования. Теперь одна группа мышей бежала в течение 10 минут в день, другая 30 минут, третья 60 минут в день и четвёртая в течение 2-х часов. Тренировка проводилась пять дней в неделю в течение 13 недель со скоростью 1,2 мили в час, что примерно 32 метра в минуту и 10 км за 313 минут. Это интенсивность примерно 50 - 60% от МПК для тренированной лабораторно крысы. Как и ожидалось, те, кто бегали 2 часа в день имели самое хорошее развитие митохондрий. Занимавшиеся 10 минут в день увеличили количество цитхрома С, на 16% больше по сравнению с группой нетренированных крыс, бегавшие 30 минут имели увеличение на 31%, бегавшие час - на 38% и бегавшие 2 часа - на 92%. В 1967 году эти результаты стали сильнейшим аргументом в поддержку методики длительно медленного бега. Работа Холосци получила ещё больше доверия, когда в тесте на бег "до отказа" крысы, тренировавшиеся по 2 часа, смогли бежать в хорошем темпе в течение 111 минут, в то время как тренировавшиеся по 10 минут продержались 22 минуты, 30 минутные продержались 41 минуту, тренировавшиеся в течение часа продержались 50 минут. Связь между работоспособностью и количеством цитохрома С была твёрдо установлена.

 

Исследования Холосци с ликованием были приняты последователями методики Лидьярда. Его программа заключалась в постепенном увеличении объёма медленного бега до 100 миль в неделю, в течение 10 недель зимнего периода. Некоторые бегуны, например Дэвид Бедфорд доводили тренировочный объём до 200 миль в неделю, выполняя 3 тренировки в день. Однако у работы Холосци, при всех её достоинствах был существенный недостаток - она ничего не говорила о влиянии интенсивности бега на развитие митохондрий - все крысы бегали с одинаковой скоростью.

 

Гари Дадли, сотрудник Нью Йоркского государственного университета в Сиракузах, в 1982 году исследовал влияние интенсивности выполняемой работы на рост числа митохондрий. Он провёл очень кропотливую работу - крысы бегали пять дней в неделю от пяти до девяноста минут в день, в течение 8 недель (на пять недель меньше, чем в эксперименте Холосци). Интенсивность бега варьировалась от 40% до 100% МПК. Дадли также провёл пионерское исследование, определяющее зависимость воздействия скорости и продолжительности упражнений на развитие различных мышечных волокон (быстрые волокна, аэробные быстрые волокна, медленные волокна). Результаты оказались следующими:

 

Тренировка продолжительностью более 60 минут не оказывала влияния на увеличение количества цитохрома С. Тренировка продолжительностью от 30 до 60 минут, приводила к увеличению цитохрома С, но продолжение работы более 60 минут (в промежутке от 60 до 90 минут) его уровень уже не поднимала. Это наблюдение было верным для работы любой интенсивности, которые исследовал Дадли, и для всех типов мышечных волокон. Развитие митохондрий прекращалось через час.

 

Тренировавшиеся по 10 минут в день с интенсивностью 100% от МПК (скорость 3км) подняли концентрацию цитохрома С в 3 раза.

 

Бег в течение 27 минут с интенсивностью 85% от МПК (приблизительно на 10 секунд на милю медленнее скорости на 10 км), поднял содержание цитохрома С на 80%.

 

Тренировка продолжительностью от 60 до 90 минут с интенсивностью от 70% до 75% от МПК (марафонская скорость), подняла содержание цитохрома С только на 74 процента.

 

В промежуточных мышечных волокнах (по своим характеристикам стоящим между медленными и быстрыми) было зафиксировано сходное влияние интенсивности. Десять минут ежедневного быстрого бега приводило к такому же увеличению количества цитохрома С, что и 27 минут бега с интенсивностью 85% т МПК или от 60 до 90 минут бега с интенсивностью от 70% до 75% от МПК.

 

Лучшей стратегией для увеличения количества цитохрома С в медленных волокнах оказался 60 минутный бег с интенсивностью 70% - 75% от МПК. Это приблизительно от 80% до 84% от максимального пульса. Такая тренировка поднимает количество цитохрома С на 40%.

 

Бег с интенсивностью 85% от МПК, в течение 27 минут привёл к повышению цитохрома С на 28%

 

Быстрый бег с интенсивностью 100% от МПК (скорость на 3км), поднимает содержание цитохрома С в медленных волокнах на 10%, что не удивительно, так как медленные волокна задействованы во время интенсивного бега в гораздо меньшей степени чем быстрые. Однако, бег с данной скоростью поднимает содержание цитохрома С на 1% в минуту. Если сравнить это с бегом интенсивностью 85% от МПК, мы увидим, что поднимает его содержание на тот же 1% в минуту при выполнении работы в три раза более длительной. Далее, 90 - минутный бег с интенсивностью от 70% до 75% от МПК поднимает содержание цитохрома С на 2/3 процента в минуту.

 

Дадли подводит итог: "Для того, чтобы получить максимальный эффект роста митохондрий, нужно сокращать продолжительность упражнения, если его интенсивность возрастает".

 

В 1950 году автор решил бегать через день по 2 мили в полную силу. В другие дни он бегал медленно по 6 миль. Скорость бега на 2 мили равна скорость на 3км (100% от МПК). Во время участия в эстафете от Портсмута до Саутхэмптона на предпоследнем этапе, ему удалось побить рекорд трассы. Естественно, тогда автор не знал об исследованиях Дадли, но позднейший анализ подтвердил, что тренировка со скоростью 100% от МПК приводит к великолепному улучшению спортивной формы. Итак, еженедельная тренировка включающая бег на 5км или на 3 километра в полную силу даёт максимальный эффект для развития митохондрий, что в свою очередь, приводит к увеличению МПК. Как другой вариант, можно разбить дистанцию на части и пробегать их со скоростью выше соревновательной.

 

Тренировка с 5 км соревновательной скоростью:

3 x 2000м через 2 мин отдыха

4 x 1 миле (1,609м) через 90 сек отдыха

6 x 1,000м через 60 сек отдыха.

 

Тренировка с 3км соревновательной скоростью:

3 x 1,500м через 3 мин отдыха

6 x 800м через 90 сек отдыха

16 x 400м через 45 сек отдыха

 

Заметьте, что если на тренировке с 5км скоростью вы бежите 400м/80 сек, то на тренировке с 3км скоростью 400 метров пробегаются на 4-5 сек быстрее - в нашем случае 75-76 сек/400 м. Величайший британский бегун на средние дистанции Себастьян Коэ (12 мировых рекордов за 4 года, Олимпийский золотой и серебряный медалист) еженедельно тренировался со скорость 5км в течение зимы, а в летний сезон проводил тренировку со скоростью 3км и 5км (со скоростью 95% от МПК).

 

 

Используя все резервы. (Подготовка к марафону).

 

Когда я принялся за эту статью, оставалось 16 недель до лондонского марафона - это время планирования и осознания информации. Во-первых, необходимо оценить ваш потенциальный результат на марафоне. Для этого умножьте результат на 10 км на 5 и вычтите 10 минут. Другой способ - умножьте время на полумарафоне на 2 и добавьте шесть с половиной минут. Более грубая оценка - умножьте результат на пятикилометровой дистанции на десять. Например, если ваш лучший результат на 5 км равен 17 мин, то потенциальное время на марафоне равно 170 минутам (2 часа 50 минут).

После того, как вы определили своё потенциальное время, очень важно один раз в неделю практиковаться бегать с этой скоростью. Начните с одной третьей марафонской дистанции (с 14 километров). Эти тренировки важны потому что большая часть подготовки к марафону будет проходить со скоростью более высокой чем соревновательная либо это будут длительные медленные пробежки. В день соревнований у вас будет искушение начать бег слишком быстро либо медленнее чем нужно, другими словами, вы не будете знать своего темпа.

 

Как только 14 километровые пробежки с соревновательной скоростью станут привычными, постепенно добавляйте к дистанции по одной миле до тех пор, пока длина дистанции не будет равна двум третям соревновательной (29 километров). Вот некоторые ориентиры для определения скорости: 4.21/км = 3:03 марафон, 4.18/км = 3:00 марафон, 4.05/км = 2:52 марафон, 4.00/км = 2:48 марафон, 3.50/км = 2:41 марафон, 3.45/км = 2:37 марафон.

 

Вероятно, лучшая подготовка к марафону - это проведение тренировки с переменным темпом. Лучше всего такую тренировку проводить на стадионе. Суть её сводится к пробеганию одного круга в соревновательном темпе на 5 км дистанции и последующего круга с марафонской скоростью. Продолжайте эту работу столько, сколько сможете. Обычно, с первого раза удаётся пробежать восемь кругов. Пройдите круг пешком и продолжайте дальше. Цель - преодолеть 25 кругов (10 км). Венди Левелин в 1996 году, во время подготовки к марафону, с результатом 2:37, пробегала эту тренировку следующим образом - 80 с/400 м (5 км за 16.40), затем 90 с/400 м (2:37 марафон). Эта тренировка с волнообразными изменениями пульса от 150 до 180 ударов в минуту хорошо подготавливает к бегу по холмам, имитируя периоды напряжения и восстановления.

 

Чемпион мира среди ветеранов в марафоне Тони Даффи из Сэлфорда написал мне письмо перед началом подготовки к чемпионату 1999 года. Я ответил, что его подготовка содержит слишком большой объём малоэффективного бега и привёл ему в пример Лизу Холлик, которую тренировал в то время. Лиза страдала от вирусного воспаления гланд, которое начиналась при проведении ежедневных тренировок. Из-за этого она тренировалась только через день и каждый день принимала 1 000 мг витамина С и 30 мг цинка. Недельный объём составлял 40 миль. Свой первый лондонский марафон она пробежала за 2:54 и была на финише десятой среди британских женщин. Её тренировка включала одну длительную медленную пробежку в неделю, одну тренировку с переменным темпом, одну тренировку на отработку марафонской скорости и одну тренировку в темпе бега на 10 км. Приём углеводов жизненно важен для успешной тренировки и соревнований на дистанциях свыше 10 миль. Принимать их нужно до, во время и после тренировки следующим образом:

 

· 100 г углеводной подпитки за три часа до тренировки;

· 4-8 процентный углеводосодержащий напиток во время тренировки;

· 225 г углеводов сразу же после тренировки.

 

Во время приёма пиши уделяйте внимание углеводам с низким гликемическим индексом. Эти углеводы запасаются организмом в виде гликогена. Углеводы с высоким гликемическим индексом приводят к выбросу инсулина в кровь, что затрудняет накопление гликогена. Ешьте фруктозу, соевые бобы, фасоль, чечевицу, картофель, яблоки, апельсины, спагетти, овёс, коричневый рис, блинчики из отрубей и цельнозерновой хлеб. Хоть и принято считать обратное, бананы и изделия из белой муки содержат высокогликемические углеводы.

 

Марафонскую тренировку можно организовать в виде 14 дневного цикла. Это поможет избежать однообразия. Вот как Даффи выиграл свой чемпионский титул:

День 1 - Длительный бег, с постепенным доведением продолжительности до 2-х часов, скорость значения не имеет. Основная задача тренировки - увеличение времени проведённого "на ногах".

День 2 - Восстановительный бег 35 мин.

День 3 - Тренировка с переменным темпом на стадионе, всего 10 км.

День 4 - Восстановительный бег 35 мин.

День 5 - Бег на отработку марафонского темпа. Постепенное доведение протяжённости до 29 км.

День 6 - Отдых.

День 7 - Тренировка в темпе бега на 10км. Либо 6 x 1 миле либо 3 x 2 мили с отдыхом 45 сек и 90 сек соответственно.

День 8 - Восстановительный бег 35 мин.

День 9 - То же, что и День 1.

День 10 - Восстановительный бег 35 мин.

День 11 - То же, что и День 5.

День 12 - Восстановительный бег 35 мин.

День 13 - Тренировка в темпе бега на 5 км. Либо 8 x 800 либо 6 x 1 км с 45 и 60сек отдыха соответственно.

День 14 - Отдых.

 

Максимальный объём этой тренировочной программы, не считая разминки, 64 мили (102 км) в неделю.

 

За 48 часов до старта не проводите никакой тренировки, за исключением 15 минутных лёгких пробежек. Ешьте до 600 г низкогликемических углеводов ежедневно. За 24 часа до старта увеличьте приём воды до полулитра в час и прекратите пить за 30 минут до старта. Исследования Костилла показали, что перед стартом Бостонского марафона у многих бегунов были незначительные мышечные травмы, которые усугублялись после марафона. Ваши 35 минутные восстановительные пробежки служат для профилактики этих травм.

 

Во время соревнования постарайтесь первую милю и 10 км преодолеть в запланированное время. Первая половина дистанции должна занять 51 процент запланированного времени и 49 процентов должно остаться на вторую половину. Например, если вы планируете бежать со скоростью 4мин/км, планируйте первую половину дистанции пробежать за 1:25.30, а вторую за 1:22.30. Если пропорция будет обратной - приготовьтесь "умирать" на последних километрах!

 

После марафона не тренируйтесь в течение 5 дней и увеличьте приём витамина С и цинка. Исследования показывают, что в течение первой недели после марафона вы будете особенно подвержены инфекциям.

 

Конечно же найдутся знатоки, которые не согласятся со всем сказанным в этой статье. Однако, в течение моего 6 месячного турне по Южной Африке, тренерское братство использовало копию приведённой тренировочной программы и они показали совсем не плохие результаты