Читать книгу Физиология спорта (на примере хоккея) - В. Тристан - Страница 3

Упражнение – совокупность движений, направленных на достижение определённой цели.

Физические упражнения классифицируют по объёму активной мышечной массы, типу работы мышц, силе и мощности сокращений, энергозатратам. В зависимости от объёма, активной мышечной массы выделяют локальные упражнения, при выполнении которых участвует менее 1/3 мышечной массы тела, региональные, когда сокращается от 1/3 до 1/2 всей мышечной массы, и глобальные, в осуществлении которых задействовано более 1/2 всей мышечной массы тела. Большинство спортивных упражнений относится к глобальным.

В зависимости от типа работы мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, выделяют статические и динамические упражнения. Сила, проявляемая при динамической работе, находится в обратной зависимости от скорости укорочения мышцы, то есть чем больше внешняя нагрузка на мышцу (сопротивление, масса), тем меньше скорость движения (укорочение мышцы) и тем больше проявляемая сила. Произведение силы на скорость мышечного сокращения определяет его мощность. По проявлению силы и мощности сокращений мышц физические упражнения подразделяются на силовые, скоростно-силовые и упражнения на выносливость.

По энергозатратам за единицу времени (энергетическая мощность) все упражнения подразделяются на легкие – 3,5-7,5 ккал/мин, умеренные – 10, тяжелые – 12,5, очень тяжелые – более 15. Могут подсчитываться как относительные, так и суммарные энергозатраты – или валовый (общий) энергетический расход. Чем длиннее упражнения, тем больше энергозатраты.

Биоэнергетическое обеспечение различных режимов двигательной деятельности состоит в том, что непосредственное сокращение мышечного волокна происходит в результате расщепления аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Запасы её в мышце постоянны и увеличиваться не могут. Их хватает на 3-4 сокращения максимальной силы. Концентрация АТФ в мышечном волокне во время работы поддерживается на одном уровне за счёт ее постоянного восстановления (ресинтеза), происходящего с той же скоростью, с какой она расщепляется. Источниками энергии для восстановления АТФ являются окислительные превращения жиров, углеводов в клетках (иногда и белков), связанные с использованием кислорода (аэробные реакции), и реакции, идущие без использования кислорода (анаэробные реакции), основными из которых являются: восстановление АТФ за счёт расщепления креатин-фосфата (КФ) – креатинфосфокиназная реакция и гликолиз – расщепление мышечных запасов гликогена и глюкозы, поступающих с кровью (рис. 1).

Источники ресинтеза АТФ характеризуются мощностью, ёмкостью и эффективностью. Мощность отражает скорость преобразования энергии в данном процессе. Емкость – общие запасы энергетических веществ или количество освобождаемой энергии и выполняемой работы. Эффективность показывает соотношение энергии, затраченной на ресинтез АТФ и общего количества энергии, выделенной в данном процессе.

Рис.1. Последовательность и количественные соотношения процессов энергообеспечения мышечной деятельности у квалифицированных спортсменов

КФ содержится в мышцах наряду с АТФ и обладает высокой активностью. Креатинофосфокиназная реакция ресинтеза АТФ усиливается сразу после начала работы (рис. 2), достигает наивысшей скорости уже ко второй секунде и протекает с максимальной скоростью до тех пор, пока значительно не будут исчерпаны запасы КФ в мышцах. Мощность источника в данном случае зависит от интенсивности работы и от биомеханических и физиологических факторов – количества и типа мышечных волокон, характера иннервации и т.д. Емкости фосфагенной энергетической системы хватает на 10-15 с. напряжённой работы (к 30-й с. мощность снижается вдвое). Запасы КФ в мышце примерно в 3 раза превышают содержание АТФ и могут увеличиваться в результате тренировки. Восстановление запасов КФ происходит в результате обратной реакции – преобразования АТФ в КФ при появлении избытка АТФ. По этой причине восстановление возможно только во время отдыха или при низкоинтенсивной работе, совершаемой в аэробных условиях.

Гликолиз существенно усиливается после 5-6 с. интенсивной работы, достигает наибольшей мощности к 20-30 е., а к концу первой минуты работы становится основным источником ресинтеза АТФ. Максимальная мощность гликолиза составляет около 65 % мощности креатинфосфокиназной реакции. При этом утилизация мышечного гликогена даёт АТФ на 1/3 больше, чем расщепление глюкозы крови. Конечным продуктом анаэробного гликолиза является молочная кислота (лактат), которая сначала накапливается в мышце, а затем поступает в кровь. Максимальный выброс лактата в кровь отмечается к 3-5 минуте. Первоначальное накопление лактата до 6-8 мМоль/л (физиологическая норма – 0,9-2 мМоль/л или 10 мг%) активизирует дыхательные функции организма. При больших концентрациях он подавляет активность окислительных ферментов, угнетает действие нервной системы, снижая работоспособность. Поэтому емкость гликолиза определяется внутримышечными запасами углеводов и размерами буферных систем организма, нейтрализующих накопление лактата, стабилизирующих значения внутриклеточного кислотно-щелочного равновесия. Емкость гликолитиче- ской (лактацидной) энергетической системы невысока – около 35-50 %. Остальная энергия выделяется в виде тепла. Гликолиз является основным источником энергообеспечения максимальной работы от 30 с. до 6 минут.