Читать книгу Биохимия в практике спорта - Олег Семёнович Кулиненков - Страница 3

Эффективность тренировочного и соревновательного процессов в конечном счете зависит от обеспеченности энергией мышц и внутренних органов. Тренировочный процесс собственно и состоит в том, чтобы «научить» организм быстро вырабатывать в достаточном количестве, запасать и эффективно потреблять энергетический субстрат. Понимание биохимических процессов способствует более полноценной тренировке и конечному результату. От того, как и чем обеспечен этот процесс, как он контролируется, зависит спортивный результат. Точная коррекция энергетики – невозможная задача без биохимического контроля по физической нагрузке, коррекции тренировочного режима, фармакологической поддержке, рациональному питанию.

Если тренировка осуществляется в определенные периоды в одном энергетическом режиме, можно довольно просто ориентироваться по приведенным формулам биохимических показателей энергообеспечения:

1. Универсальный источник энергии – АТФ:

АТФ + H₂O = АДФ + H₃PO₄ + 30 кДж (энергия);

2. Три источника ресинтеза АТФ:

АДФ + креатинфосфат = креатин + АТФ;

1 C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2АДФ = 2C₃H₆O₃ + 2АТФ + 2H₂O (гликолиз);

1 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38АДФ + 38H₃PO₄ = 6CO₂ + 44H₂O + 38АТФ (окисление).

Креатинфосфокиназный механизм энергообеспечения

Процесс энергообеспечения по этому пути, его динамика измеряется набором методик по определению КФК, неорганического фосфата, креатина и креатинина.

Креатинфосфат (КрФ) в мышцах и активность креатинфосфокиназного (КФК) фермента крови в тренированном организме значительно выше, что свидетельствует о повышении возможностей КФК (алактатного) механизма энергообразования.

Интенсивный тренировочный процесс приводит к дефициту фосфоркреатина, увеличению в крови содержания продуктов обмена КрФ и развитию физического утомления.

Неорганический фосфат. По количеству и по изменению его концентрации в крови можно судить о мощности КФК механизма энергообеспечения и уровне тренированности.

Креатин и креатинин в моче. Обнаружение креатина в моче используется как тест для выявления патологических изменений в мышцах и перетренированности.

Непосредственными источниками креатинфосфатного механизма энергетики являются неорганический фосфор, АДФ, КФК, глюкоза крови.

Гликолитический механизм энергообеспечения

Контроль процесса энергообеспечения по гликолитическому механизму осуществляется набором бихимических реакций и тестов.

Лактат и пируват крови. Максимальное увеличение происходит при максимальных физических нагрузках.

Постепенное нарастание значений лактата при максимальных физических нагрузках в тренировочном процессе и увеличение силы, выносливости и скорости соответствует биохимии и физиологии спорта, способствует более быстрому повышению квалификации спортсмена.

При тренировочном процессе, как правило, пользуются построением графика изменения содержания молочной кислоты (La) под действием физической нагрузки. График лактатной кривой отображает прирост скорости или силы при неизменном уровне порога ПАНО, определенных при тестировании в микроциклах. График строится в системе координат лактат – скорость прохождения дистанции (роста силы или других результативных показателей) в микроциклах или ежедневно в течение микроцикла при определении лактата в стандартных условиях. Отсутствие снижения или увеличение показателей свидетельствуют о неэффективности или эффективности тренировочного процесса. Отсутствие динамики – тоже показатель процесса.

При постоянно высоких показателях лактата крови осуществляется более поздний выход на максимальную тренированность при предельных физических нагрузках. Лактатный график достаточно полно отображает процесс.

Наиболее точные показатели отображаются при заборе капилярной крови (фаланга кисти, мочка уха), который проводится между 1–3 минутами (лучше на 2-ой) после окончания физической нагрузки.

Кислотно-основное состояние (КОС). Наиболее информативным показателем КОС является величина показателя ВЕ (щелочной резерв), который линейно увеличивается с повышением квалификации спортсмена. По изменению показателей КОС при мышечной деятельности, определяемых в срочном порядке, можно контролировать реакцию организма на физическую нагрузку. Показатели рН крови и другие показатели КОС восстанавливаются после нормализации пирувата и лактата крови и тканей.

Глюкоза и инсулин. Активность гликолитических ферментов глюкозы и инсулина в крови повышается при физической нагрузке.

ЛДГ (лактатдегидрогеназа), фосфорилаза. Активность ферментов ЛДГ, фосфорилазы повышается с уровнем тренированности.

Индекс насыщения кислородом (индекс гипоксии) – лактат / пируват. Норма – 10–15. Повышение больше 18 – выраженная гипоксия.

Аэробный механизм энергообеспечения

Выработка энергии при физической нагрузке повышает потребность организма в кислороде (рО₂), что отображается в следующем:

Скорость кровотока во время физической нагрузки повышается, начинают функционировать запасные капилляры, полноценно функционировать вся микроциркуляционная сеть.

Гематокрит (Ht) увеличивается до определенных пределов; увеличивается способность крови транспортировать кислород к тканям. Оценивается состояние кровообращения в микроциркуляторном русле и определяются факторы, затрудняющие доставку кислорода в ткани.

Гемоглобин (Hb). Его количество и увеличение отражают адаптацию организма к физическим нагрузкам. Насыщение железом эритроцитов возрастает. Меняется содержание и концентрация гемоглобина в эритроците и в их популяции.

Эритроциты – меняется количество, размеры, форма и разновозрастность.

Ретикулоциты – количество увеличивается.

Железо (Fe) – его количество увеличивается.

Трансферрин – увеличивается.

Ферритин снижается за счет мобилизации из депо.

Креатин. Увеличивается концентрация в эритроцитах (специфический признак гипоксии), что свидетельствует об увеличении числа молодых клеток (ретикулоцитов), т. е. о стимуляции эритропоэза.

Липидный метаболизм усиливается.

Триглицериды и жирные кислоты. Увеличивается количество.

Перекисное окисление липидов (ПОЛ) увеличивается.

Супероксиддисмутаза снижается.

Источниками энергетических субстратов аэробного окисления являются глюкоза, жирные кислоты, аминокислоты (при отсутствии других источников) и промежуточные метаболиты гликолиза молочной кислоты, кетоновые тела.

При правильном энергообеспечении организма спортсмена происходит адаптация к значительным физическим нагрузкам, которая делится на два этапа – срочную и долговременную адаптацию. Как правило, срочная адаптация сочетает катаболические и анаболические фазы, долговременная адаптация проходит в основном в фазе анаболизма и заканчивает подготовку к соревнованиям. Взаимодействие и взаимопроникновение этих фаз обмена повышает работоспособность спортсмена и готовит его организм к соревнованиям.

Соревнование характеризуется катаболическими процессами, и успешность его зависит от успешности долговременной адаптации и накопленных (запасенных) резервов. По сути, во время соревнований спортсмены меряются уровнем адаптационных процессов и резервов. А при равных возможностях – и психоэмоциональными (волевыми) качествами.

Катаболические процессы: замедляется анаболизм (в основном синтез белка); вовлекается в энергообеспечение запасенный гликоген в любом режиме (стимулируется катехоламинами); повышается скорость тканевого дыхания и образования АТФ; повышается скорость окисления жирных кислот и образование продуктов распада, используемых в энергоснабжении организма. Катаболическая фаза начинается в момент тренировки и продолжается какое-то время после нее.

Далее начинаются процессы восстановления и, соответственно, анаболические реакции. Если спортсмен к следующей тренировке (после отдыха) не готов выполнить тренировочную нагрузку, значит он не восстановился, и катаболические процессы все еще преобладают. И следовательно, не имеет смысла предлагать следующую, текущую физическую нагрузку, а надо с помощью инструментальных средств (в т. ч. биохимии) тщательно разобраться в причинах.

Анаболические процессы: ускорение синтеза белка, увеличение количества органоидов в клетках миофибрилл, и как следствие – гипертрофия мышц; совершенствование (улучшение) процессов регуляции – эндокринных, неврологических, психоэмоциональных; создание устойчивости биохимических сдвигов организма и эффекта суперкомпенсации.