Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Методы гиперплазии миофибриллярных митохондрийСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Цель аэробной подготовки развитие в мышечных волокнах митохондрий. Митохондриальный белок синтезируется на 85–95 % в цитоплазме и только 5–15 % белкового содержимого является продуктом собственно митохондриальной трансляции (Ленинджер А., 1966; Лузиков В. Н., 1980). Белки, синтезируемые на митохондриальных рибосомах, включаются во внутреннюю митохондриальную мембрану. Внешняя мембрана, межмембранное пространство и матрикс комплектуются белками, продуцируемыми на цитоплазматических рибосомах. Набухание митохондрий является одним из проявлений их деградации. Причиной набухания митохондрий могут быть (Лузиков В. Н., 1980; Шмелинг с соав., 1985; Friden et al, 1988; Gollnick et al., 1986) нарушения трансформации энергии (например, за счет исчерпания эндогенных субстратов, при подавлении переноса электронов, при изменении проницаемости внутренней мембраны по отношению к водородным ионам). Предполагается, что исчерпание внутримитохондриального запаса АТФ вызывает набухание митохондрии, что приводит к разрыву внешней мембраны и растеканию компонентов в межмембранное пространство. Имеется естественное старение митохондрий и отдельных ее компонентов (время полужизни — от 1 до 10 суток). Формирование митохондрий в клетке контролируется на основании принципа отбора по функциональному критерию. Согласно этому принципу, митохондриальные структуры, собранные так, что они не могут эффективно трансформировать энергию, элиминируются в ходе митохондриальной дифференцировки (Лузиков В. Н., 1980). Одним из естественных факторов, приводящих к деструктурированию митохондрий, является гипоксия (например, пребывание в среднегорье) и сопровождающий ее анаэробный метаболизм. В условиях кислородного голодания ухудшаются показатели капилляризации скелетных мышц, появляется внутриклеточный отек, очаговые нарушения сократительного (миофибриллярного) аппарата, деструктивно дегенеративные изменения митохондрий, расширение саркоплазматического ретикулума и резкое снижение содержания гликогена (Шмелинг с соав., 1985) Аналогичные структурные перестройки имеют место при проведении гликолитических тренировок. Суммирование положений многочисленных исследований позволяет сделать следующее обобщение:
— митохондрии являются энергетическими станциями клетки, поставщиками АТФ за счет аэробного метаболизма; — синтез превышает распад митохондрий в случае интенсивного их функционирования (окислительного фосфорилирования); — митохондрии имеют тенденцию к образованию в тех местах клетки, где требуется интенсивная поставка энергии АТФ; — усиление деструктуризации митохондрий происходит в условиях интенсивного функционирования клетки с привлечением анаэробного метаболизма, вызывающего значительное или длительное (как в условиях высокогорья) накопление в клетке и в организме ионов водорода. В соответствии с этими положениями можно разработать методику аэробной подготовки мышцы. Каждую скелетную мышцу можно условно разделить, например, на три части: — регулярно активируемые — те мышечные волокна, которые активируются в повседневной жизни (ОМВ); — обычно активируемые только в условиях тренировок, при средних напряжениях мышц (ПМВ); — редко активируемые — включаются в работу только при выполнении максимальных усилий, например, при выполнении прыжков, спринта (ГМВ). Мышечные волокна, которые регулярно рекрутируются (ОМВ) с предельной для них частотой импульсации, имеют максимальную степень аэробной подготовленности. Максимальная степень аэробной подготовленности ОМВ достигается в том случае, когда все миофибриллы оплетаются митохондриальной системой так, что образование новых митохондриальных структур становится невозможным. Такое явление хорошо показано для миокардиоцитов (Физиология и патофизиология сердца, 1990; Хоппелер Г., 1987). Гипертрофия миокардиоцита не сопровождается увеличением концентрации ферментов аэробного метаболизма. Косвенно эту точку зрения подтверждают многочисленные исследования, посвященные влиянию аэробной тренировки, выполняемой с мощностью до аэробного порога (Аулик И. А., 1990; Зациорский В. М., 1970; Карпман В. Л., 1974, 1978, 1982, 1985, 1988 и др.). Все эти исследования убедительно показывают, что эффективность таких тренировок для уже подготовленных спортсменов равна нулю. Следовательно, для повышения аэробных возможностей ОМВ необходимо создать в МВ структурную основу новые миофибриллы; после этого около новых миофибрилл образуются новые митохондриальные системы. Если согласиться с этим методом повышения аэробных возможностей, то увеличение силы (гиперплазия миофибрилл) ОМВ должно привести к росту потребления кислорода на уровне АэП и АнП.
Эффективными для повышения МПК или потребления кислорода на уровне АнП являются непрерывные упражнения на уровне АнП или повторный метод тренировки с мощностью работы на уровне МПК. В этом случае рекрутируются как ОМВ, так и более высокопороговые ПМВ, в которых мало митохондрий. Увеличение мощности требует рекрутирования все более высокопороговых ДЕ, в МВ которых преобладает анаэробный гликолиз, что ведет к закислению ГМВ, а затем ОМВ и крови. Закисление ГМВ и ПМВ ведет к деструктивным изменениям в митохондриях, снижению эффективности аэробной тренировки. Теоретически рассчитанные митохондриальные изменения под влиянием продуктов анаэробного гликолиза совпадают с теми наблюдениями, которые имеют место при ишемии (Friden, 1984; Hoppeler Н., 1986). В этом случае многочисленные ненормальные митохондрии были заметны под сарколеммой. Эти митохондрии имеют увеличенную плотность, измененную форму и паракристаллические включения. Кристаллические включения в митохондриях обнаруживаются при различных патоло-гических состояниях (смотрите, например, обзор Carpenter and Karpati, 1985). Это дает основание к предположению, что структурно нарушенные клетки не могут функционировать нормально. Полирибосомы располагаются либо под сарколеммой, либо рядом с поврежденными миофибриллами; предполагается их участие в процессе реконструкции поврежденного материала. Авторы делают вывод, что частое использование такого варианта тренировки может привести к серьезным повреждениям в мышцах. Одним из аргументов против предложенной методики увеличения аэробных возможностей ОМВ за счет роста силы (МФ) является мнение: с увеличением размера МВ затрудняется процесс диффузии О2 к центру МВ. Однако, исследования Т. Gayeski e. a. (1986) показали, что рО2 не коррелирует с диаметром МВ. Минимальное рО2 наблюдается не в центре МВ. Эти экспериментальные данные хорошо воспроизводят модели, которые учитывают облегченную диффузию кислорода внутрь МВ посредством миоглобина (Р. Stroeve, 1982). Следовательно, размер МВ не является препятствием к росту аэробных возможностей ОМВ. Правила методики аэробной подготовки могут быть представлены так: — интенсивность: не превышает мощности АнП; — продолжительность: 5–20 мин., большая продолжительность может привести к значительному закислению крови и ПМВ в случае превышения заданной мощности; — интервал отдыха: 2–10 мин., необходим для устранения возможного закисления организма; — максимальное количество повторений в тренировке ограничивается запасами гликогена в активных мышцах (примерно 60–90 мин. чистого времени тренировки); — тренировка с максимальным объемом повторяется через 2–3 дня, т. е. после ресинтеза гликогена в мышцах. Высокую эффективность имеет вариант аэробной подготовки, который в последнее время получил большое распространение в практике подготовки спортсменов в циклических видах спорта. Это тренировки, требующие проявления «мышечной выносливости». Смысл их заключается в том, что в циклическом упражнении каждое сокращение мышцы должно выполняться с околомаксимальной интенсивностью, но средняя мощность упражнения не должна превышать мощности АнП. В этом случае в упражнении активны все или почти все МВ, однако, благодаря управлению паузой отдыха или периодом расслабления мышцы, должно полностью обеспечиваться устранение продуктов метаболизма анаэробного гликолиза.
Упражнения с околомаксимальной мощностью сокращения мышц и редким темпом изучали J. Karlsson e. a. (1981). Было показано, что упражнения с темпом 4 максимальных сокращения в минуту вызывают снижение концентрации АТФ на 20 %, КрФ — на 40 %, концентрация лактата в мышце увеличивается до 4,5 мМ/л. В целом упражнение было аэробным, энергия поступала из эндогенного гликогена ОМВ и ГМВ. Экспериментальные данные эффективности скоростно-силовой интервальной тренировки были получены так же Алексеев Г. ВА., 1981; Волков Н. И., 1990, 1995; Cheetham M. et al, 1984; Holmyard D. Et al., 1987; Jacobs I. Et al., 1983; Thorstensson A. Et al., 175, 1976). Рост аэробных возможностей может происходить на основе увеличения силы ММВ, т. е. можно заниматься статодинамическими упражнениями для гиперплазии миофибрилл в ММВ, и одновременно будут разворачиваться процессы по обеспечению новых миофибрилл новыми митохондриями. Это предположение подтверждается результатами экспериментов С. К. Сарсании (1972). Студенты-добровольцы ИФК были разбиты на две группы: экспериментальную и контрольную. Обе группы выполняли одинаковую программу силовых упражнений с напряжением мышц 60 % произвольного максимума (ПМ). Упражнения выполнялись по кругу (круговая тренировка) на мышцы-разгибатели рук, сгибатели рук, разгибатели ног, разгибатели спины, мышцы живота. В каждом подходе груз медленно поднимался 10 раз, последние два раза выполнялись с явным локальным утомлением, но не до отказа. Каждый испытуемый проходил три круга. В неделю было 3 тренировки, тренировались 4 недели. Экспериментальная группа (8 человек) принимала анаболические препараты (ритоболил или нейробол) по 0,18 мг/кг массы тела (терапевтическая доза). В контрольной группе был прием плацебо в виде комплекса витаминов. До и после эксперимента все испытуемые прошли антропометрическое и функциональное тестирование в ступенчатом тесте с определением потребления кислорода. В контрольной группе произошли изменения по всем показателям, однако достоверность различий была менее 90 %. Применение анаболических препаратов ускорило ход анаболических процессов, что позволило получить статистически достоверные различия (Р>99 %) по всем зарегистрированным показателям. К наиболее интересным результатам следует отнести:
1) Увеличение силы всех мышечных групп на 25 %, что составило 2 % за одно занятие. Когда силовая тренировка идет без применения стимуляторов, то средний прирост составляет 1,0–1,2 % за трнировку. Тощая масса увеличилась на 3,55 кг. 2) Уменьшение массы общего жира на 0,88 кг. Стресс стимулирует выход в кровь гормонов гипофиза и активизирует симпатическую нервную систему. В результате начинается выделение гормонов мозгового вещества надпочечников (катехоламинов) — адреналина и норадреналина (норадреналин также выделяется из окончаний симпатической нервной системы). Эти гормоны, а также тестостерон и соматотропин, стимулирует выход жирных кислот из жировых депо в кровь. Повышенная концентрация гормонов и полирибосом удерживается в тканях тела в течение 1–2 суток, что повышает основной обмен и использование жирных кислот из жировых депо для функционирования сердца, дыхательных мышц и пластических процессов в скелетных мышцах. 3) Увеличилось потребление кислорода (МПК) на 0,231 мл О2 и мощность на пульсе 170 уд/мин на 22,7 Вт (136 Кгм/мин). Увеличение потребления кислорода (МПК) и мощности PWC-170 подтверждает ранее высказанное предположение о том, что с ростом силы ОМВ, т. е. с ростом в них числа миофибрилл, создаются морфологические предпосылки для разрастания всех необходимых для деятельности клетки органелл (теория симморфоза), поэтому увеличивается саркоплазматический ретикулум и митоходрии. Изменение последних было зафиксировано в виде прироста МПК и мощности PWC-170. Таким образом, статодинамические упражнения являются эффективным средством усиления пластических процессов в скелетных мышцах. Применение анаболических препаратов в терапевтических дозах значительно интенсифицирует анаболические процессы, что ускоряет проверку эффективности разработанных вариантов тренировочного процеса; статодинамические упражнения стимулируют обмен белка, жировой обмен, повышают аэробные возможности медленных мышечных волокон (В. Н. Селуянов В. Н. с соав., 1991, 1995). Совокупность изменений в результате применения статодинамических упражнений дает основание к предположению о высокой эффективности применения их в физической подготовке борцов.
Планирование физической подготовки горнолыжников
5.1. Методы физической подготовки
Физическая подготовка в любом виде спорта направлена на изменение строения мышц. В мышцах нужно увеличить количество миофибрилл и митохондрий в окислительных промежуточных и гликолитических мышечных волокнах. В горнолыжном спорте необходимо изменять мышцы разгибатели коленных и тазобедренных суставов, мышцы туловища и, прежде всего, разгибатели спины. Методы, используемые в физической подготовке, можно разделить на группы: а) Силовая тренировка, используются упражнения с существенным сопротивлением, в медленном темпе. В ходе силовых упражнений необходимо добиться исчерпания запасов креатинфосфата, накопления оптимальной концентрации ионов водорода (закисления), напряжение в ходе упражнения должно вызвать стресс и активное выделение стероидных гормонов в кровь из гипофиза и других желез.
б) Аэробная тренировка, используются упражнения с различной мощностью и формой, но все они должны выполняться без существенного закисления и с постоянным включением в работу высокопороговых двигательных единиц (всех или части из них), которые иннервируют мышечные волокна с малой концентрацией митохондрий (не тренированных). В рамках физической подготовки принято рассматривать еще методы развития быстроты, гибкости и ловкости. Надо заметить следующее: а) Быстрота как скорость одиночного сокращения мышцы, при малом внешнем сопротивлении, зависит от доли быстрых мышечных волокон в мышце. Это означает, что такая форма быстроты не поддается тренировке, она наследуется. Быстрота при среднем и большом внешнем сопротивлении зависит как от мышечной композиции, так и силы тяги мышечных волокон. Быстрота как темп выполнения упражнения — зависит от совершенства управления опорно-двигательным аппаратом, так и от способности мышцы расслабляться (от активности функционирования кальциевых насосов, массы митохондрий, обеспечивающих энергией работу кальциевых насосов). Проблемы быстроты простой и сложной реакции следует рассматривать в рамках технической подготовки спортсменов. б) Гибкость как подвижность в суставах регулярно совершенствуется в разминках, перед каждой тренировкой. Описание этих методов приводится ниже. в) Физическое качество ловкость или, проще говоря, способность спортсмена к построению двигательных действий адекватных цели, следует рассматривать в курсах технической подготовки спортсменов.
Силовая тренировка
Силовая тренировка в статодинамическом режиме мышечного сокращения (сокращенная амплитуда) для увеличения силы окислительных мышечных волокон и повышения аэробного порога. Пояснения Упражнения могут выполняться с собственным весом, внешним отягощением, на тренажерах, с резиновым эспандером. Вес отягощения 25–60 % от максимума (резиновый эспандер, утяжелители, гантели, штанга, собственный вес, тренажеры). Все упражнения выполняются в суперсериях. Перед каждой серией первого круга (некоторые упражнения) можно выполнить упражнение с полной амплитудой 4–6 раз для разминки и подбора веса отягощения, после небольшого произвольного отдыха начать выполнение суперсерии. Основное требование к выполнению упражнения — постоянное напряжение работающих мышц (сокращенная амплитуда). Движение выполняется медленно без мышечного расслабления (с напряжением работающих мышц), без пауз, дыхание спокойное, без задержек, при сокращении мышц выполнить выдох, при растяжении мышц — вдох. Вес подбирается так, чтобы были следующие ощущения: 1-й подход разминочный — до незначительного локального утомления в работающих мышцах (длительность 20–40 с), 2-й подход — до ощущения «жжения» в работающих мышцах, последние движения (5–15 сек.) выполняются на ощущении сильного «жжения». В последующих подходах продолжительность ощущения «жжения» в работающих мышцах должно увеличиваться, в последнем подходе упражнение выполняется до отказа работающих мышц. Интервал отдыха между сериями 2–5 мин. (выполняется активный силовой стретчинг на группы мышц участвующие в работе (растянуть мышцу и немного напрячь ее в течение 5–10 сек.) и аэробная работа на пульсе аэробного порога (115–130 уд/мин), по ощущениям — очень легко. Суперсерии и интервалы отдыха между ними объединяются в круги. В развивающей тренировки выполняется 3–6 суперсерии на каждую мышечную группу (2–4 круга), тренируемую на этой тренировки, в тонизирующей тренировки 1–2 суперсерии (1–2 круга). Длительность основного (не разминочного) подхода 30–60 сек. (оптимально 35–45 сек.), отдых между подходами 30–60 секунд (оптимально 30 сек.), всего 2–4 подхода в одной суперсерии. Отдых для мышечной группы, на которую выполнялась суперсерия, до начала выполнения следующей суперсерии на эту же мышечную группу не меньше 8–10 мин. В этот интервал можно выполнить суперсерию на другую мышечную группу. Между суперсериями на разные мышечные группы отдых 2–5 мин. (активный силовой стретчинг и аэробная работа на мышечную группу, участвующую в предыдущей суперсерии). При плохом самочувствие развивающую тренировку можно заменить на тонизирующую, подходы выполнять до ощущения «жжения» или отдохнуть, восстановиться. За две недели до начала соревновательного периода и во время его проведения, а также при работе на высоте (лыжная подготовка) в статодинамических тренировках (специальная силовая тренировка) все подходы выполняются только до ощущения жжения в мышце. Перед соревнованиями подход делается до ощущения жжения, последняя силовая тонизирующая тренировка за 5–6 дней до старта. Силовые тонизирующие тренировки можно делать каждый день вечером в очень маленьком объеме. После силовой тренировки и на следующее утро нельзя допускать объемных аэробных нагрузок, баню, сауну (рекомендуется выполнять силовую тренировку вечером, перед днем отдыха).
Аэробная тренировка
Специальные скоростные интервальные тренировки (увеличение силы гликолитических мышечных волокон, увеличение числа митохондрий в гликолитических волокнах, улучшение аэробных и скоростно-силовых возможностей мышц, повышение анаэробного порога и продолжительности работы выше анаэробного порога)
Аэробные интервальные тренировки
|