загрузка...
загрузка...
На головну

М'язовий апарат і витривалість

  1. E. Апарат Катца
  2. Адаптація до ортодонтичним апаратам.
  3. Акомодаційні апарат очі
  4. Анатомія мовного апарату і фізіологія органів мови
  5. АПАРАТ ВЕРХОВНОЇ РАДИ УКРАЇНИ
  6. Апарат публічної політичної влади
  7. Апарат управління організацією.

Витривалість спортсмена в значній мірі залежить! від фізіологічних особливостей його м'язового апарату, які, в свою чергу, визначаються специфічними структурними і біохімічними властивостями м'язових волокон.

 Мал. 51. М'язова композиція (відсоток повільних і швидких волокон) у чоловіків (А) і жінок (Б) - представників різних спортивних спеціалізацій (У. Берг. І ін., 1978)

Композиція м'язів. Як відомо, м'язові волокна людини відносяться до двох основних типів: повільним (I) і швидким (II). Усередині швидких волокон виділяють два види: швидкі окисно-гликолитические (II-А) і швидкі гликолитические (II-В). Повільні волокна краще, ніж швидкі, пристосовані до тривалих, щодо несильним повторним скорочень з переважно аеробним типом енергопродукції, характерним для виконання вправ на витривалість.

Відмінною особливістю композиції м'язів у видатних представників видів спорту, що вимагають прояву витривалості, є відносно високий відсоток повільних волокон, що становлять їх м'язи (рис. 51). При цьому між відсотком повільних волокон і МПК існує прямий зв'язок. Разом з тим за однакового відсотка повільних волокон МПК у спортсменів вище, ніж у неспортсменов.

У табл. 15 наведені дані про процентне співвідношення і розмірах повільних і швидких волокон, а також про активності- деяких основних ферментів чотириголового м'яза стегна (зовнішньої головки) у бігунів на довгі та середні дистанції в порівнянні з нетренованими чоловіками того ж віку і подібної конституції тіла. Як випливає з цих даних, у стаєр повільні волокна становлять близько 80% всіх волокон дослідженої м'язи, що в середньому приблизно в 1,5 рази більше, ніж у нетренованих людей.

Таблиця 15. Композиція м'язів, площа поперечного перерізу м'язових волокон і активність ряду ферментів чотириголового м'яза стегна у спортсменів різної кваліфікації та у неспортсменов (У. Фінк і ін., 1977)

 показники  Видатні марафонці (n = 6)  Видатні бігуни на середні до довгі дистанції (n = 8)  Хороші бігуни на середні дистанції (n = 8)  Нетреновані чоловіки (n = 10)
 МПК (мл / кг-хв)  74,3  79,8  69,2  54,2
 Відсоток повільних волокон  80,5 (50-96)  77,9 (60-98)  71,8  57,7
 Площа поперечного перерізу волокон (1000 мкм2):        
 повільних  6,5  6,5  6,3  4,9
 швидких  8,5  8,2  6,4  5,5
 Відсоток площі, займаної повільними волокнами  83,5  81,4  62,1  60,0
 Активність ферментів (мкм / г / хв):        
 сукцинатдегідрогенази  22,3  21,0  17,7  6,4
 лактатдегідрогенази
 фосфорілази  7,6  8,3  8,9  8,6

Теоретично можливі дві причини цього. Перша причина: переважання повільних волокон в м'язах може бути вродженим, генетично зумовленим. Людина з такими особливостями м'язового апарату має передумови до досягнення високого результату саме в видах спорту, що вимагають найбільш активної участі повільних: ( "витривалих") волокон. Друга причина: збільшення відсотка повільних волокон є наслідком тренування витривалості і відбувається за рахунок відповідного зменшення числа швидких волокон. Наявні в даний .час дані говорять; на користь першого припущення.

По-перше, дуже високий відсоток повільних волокон спостерігається і у людей, які ніколи не займалися спортом. До речі, в цьому випадку можна припустити, що. вони не скористалися можливістю, наданою їм природою, стати хорошими стаєрами.

По-друге, навіть багатомісячна тренування витривалості практично не змінює співвідношення швидких і повільних волокон в м'язах, хоча викликає явні ефекти в відносин витривалості - підвищує спортивний результат, МПК, товщину повільних волокон і активність м'язових ферментів окисного метаболізму.

По-третє, відсоток повільних і швидких волокон, в інтенсивно і мало тренованих м'язах приблизно однаковий у спортсменів однієї спеціалізації, хоча окислювальний потенціал і інші біохімічні показники інтенсивно тренованих м'язів вище. Так, у що тренуються в орієнтуванні з великим навантаженням для м'язів ніг відсоток повільних волокон в цих м'язах приблизно такий же, що і в м'язах рук (табл. 16).

По-четверте, результати досліджень моно- (генетично ідентичних) і дизиготних (генетично неідентичних) близнюків показують, що у перших разюче близько співвідношення двох типів волокон в м'язах (навіть якщо один з пари активно займається спортом, а інший ні), тоді як у друге можливі великі варіації в композиції м'язи.

Таблиця 16. Процентний розподіл волокон в м'язах рук і ніг у спортсменів різних спеціалізацій та у неспортсменов (за даними різних авторів)

 Група спортсменів і досліджувані м'язи  Види м'язових волокон
I  II-А  II-В
 Видатні спортсмени-орієнтувальники (n = 8):      
 зовнішня поверхня стегна
 литковий м'яз
 дельтоподібний м'яз
 Бігуни-стаєр (га = 10):      
 литковий м'яз
 Плавчині (n = 11):      
 зовнішня поверхня стегна
 дельтоподібний м'яз
 найширший м'яз спини
 Нетреновані юнаки 16-18 років (n = 69):      
 зовнішня поверхня стегна  53,9  32,9
 Нетреновані чоловіки (n = 40):      
 зовнішня поверхня стегна
 дельтоподібний м'яз

Разом з тим в процесі тренування витривалості в композиції тренованих м'язів все ж відбуваються певні специфічні перебудови. Як випливає з даних, наведених в табл. 16, в навантажуються м'язах у спортсменів майже відсутні швидкі гликолитические волокна (II-В) і основну масу швидких волокон становлять швидкі окисні волокна (II-А). Таким чином, при незмінному співвідношенні повільних і 'швидких .мишечних волокон тренування витривалості сприяє перетворенню швидких волокон переважно (або виключно) в підтип швидких окисних волокон (II-А). Це збільшує загальний відсоток волокон, здатних в основному до аеробного метаболізму і найбільш пристосованих до виконання тривалих вправ на витривалість.

Структурні особливості м'язових волокон. Одним з ефектів тренування витривалості є збільшення товщини м'язових волокон -робоча гіпертрофія. Про це свідчать відмінності в площі поперечного перерізу м'язових волокон різного типу у спортсменів і нетренованих чоловіків (див. Табл. 15). Тренування витривалості веде до робочої гіпертрофії переважно саркоплазматического типу, яка пов'язана більшою мірою з збільшенням саркоплазматического простору м'язових волокон.

Істотні зміни при цьому відбуваються також в окремих межфібріллярних структурних компонентах м'язових волокон, особливо в мітохондріях. У процесі тренування витривалості посилюється синтез білків, складових мітохондріальні мембрани м'язових волокон. В результаті зростають кількість і розміри мітохондрій всередині м'язових волокон. У висококваліфікованих спортсменів, наприклад, об'ємна щільність центральних і периферичних мітохондрій - відповідно на 50 і 300%. більше, ніж у нетренованих чоловіків. Густина і розміри мітохондрій у жінок (спортсменок і неспортсменок) менше, ніж у чоловіків. Чим більше число і обсяг мітохондрій (і відповідно вище активність мітохондріальних ферментів окіслітітельного метаболізму), тим вище здатність 'м'язи до утилізації нею кисню, що доставляється з кров'ю.

Капіллірізація м'язових волокон. Тренування витривалості викликає збільшення числа капілярів, що оточують м'язові волокна, так що зростає насамперед число капілярів, що припадають на одне м'язове волокно. Тому, незважаючи на. потовщення (гіпертрофію) волокон, дистанція від капіляра до найбільш віддалених (центральних); Мітохондрій всередині них, по крайней мере, не .уменьшается в порівнянні з предтреніровочную відстанню (табл. 17). Середнє число капілярів на 1 мм2 діаметра м'язових волокон у нетренованих людей становить 325, а у тренованих - 400.

У добре тренованих спортсменів м'язове волокно може бути оточене 5-6 капілярами (у чоловіків це число дещо більше, ніж у жінок), див. Табл. 17. Швидкі і повільні волокна можуть мати загальні капіляри, але в середньому щільність капілярів навколо повільних волокон більше, ніж навколо швидких (як у спортсменів, так і у нетренованих людей), а навколо швидких окисних (II-А) більше, ніж навколо швидких глікалітіческіх (II-А).

Таблиця 17. Капилляризация трьох видів м'язових волокон в латеральної голівці чотириголового м'яза стегна у чоловіків і жінок - бігунів на середні і довгі дистанції, а також у неспортсменов

 Види м'язових волокон  чоловіки  женшина
 неспортсмени  спортсмени  неспортсменкі  спортсменки
 Середнє число капілярів навколо одного волокна
I  4,2  5,9  4,6  5,1
 II-А  4,0  5,2  3,7  4,8
 II-В  3,2  4,3  2,9  3,6
 Середня площа поперечного перерізу волокна (мкм2), яка припадає на один капіляр
I
 II-А
 II-В

Слід підкреслити, що посилена капилляризация спостерігається тільки в м'язах, які дуже активні при тренуванні витривалості, і відсутня в м'язах, які не беруть активної участі у виконанні вправ.

Підвищена щільність капілярів м'язів збільшує поверхню дифузії і вкорочує шлях, який повинні пройти молекули з кровоносних судин в м'язові клітини. Це сприяє підвищенню аеробного м'язової працездатності, так як забезпечує велику ємність кровотоку в робочих м'язах і полегшує передачу енергетичних речовин (насамперед кисню) через капілярно-клітинні мембрани. Звідси зрозуміло, чому у спортсменів-стаєр максимальний м'язовий кровотік і капілярна дифузійна здатність значно вище, ніж у неспортсменов і спринтерів.

Біохімічна адаптація м'язів до тренуванні витривалості. Підвищення витривалості в результаті тренування пов'язано не тільки зі збільшенням можливостей кислородтранспортной системи по доставці О2 до працюючих м'язів. У скелетних м'язах відбуваються також великі зміни, які призводять до збільшення можливостей всього організму в цілому у використанні О2, т. Е. До підвищення аеробних можливостей (витривалості) спортсмена, що тренується. Головні механізми тренувального ефекту підвищення витривалості м'язів пов'язані з їх біохімічної адаптацією і детально розглядаються в курсі біохімії. Тут перераховані лише основні фізіологічні наслідки дії цих біохімічних механізмів.

 Мал. 52. Середні фізіологічні та біохімічні показники 5 випробовуваних, які працювали на велоергометрі з навантаженням 150 Вт: 1 - до тренування, 2 - після тренування витривалості

Найбільш характерними ефектами тренування витривалості є підвищені ємність і потужність аеробного метаболізму робочих м'язів. Головні біохімічні механізми цих ефектів наступні:

  1. збільшення вмісту і активності специфічних ферментів аеробного (окисного) метаболізму;
  2. збільшення вмісту міоглобіну (максимально в 1,5 - 2 рази);
  3. підвищення вмісту енергетичних субстратів - м'язовогоглікогену і ліпідів (максимально на 50%);
  4. посилення спроможності м'язів окисляти і вуглеводи, і особливо жири.

Тренована людина під час аеробного роботи отримує відносно більше енергії за рахунок окислення жирів і відповідно менше за рахунок окислення вуглеводів в порівнянні з нетренованими. Це знаходить відображення в більш низькому дихальному коефіцієнті при роботі однаковою абсолютною або відносною потужності у тренованих в порівнянні з нетренованими (рис. 52). Такий субстратної енергетичний зсув в бік переважного використання жирів може бути позначений як "жирової зрушення". Значення його полягає в збереженні більш обмежених запасів вуглеводів Як вже говорилося (11.4.2.), При субмаксимальних аеробних навантаженнях одним з головних - механізмів стомлення є витрачання м'язовогоглікогену. "Жировий зрушення" у тренованих на витривалість спортсменів дозволяє повільніше (економічніше) витрачати м'язовий глікоген і тим відсувати момент його виснаження, а отже, підвищувати тривалість виконання вправи. Чим вище окислювальна здатність м'язів, тим більше "жирової зрушення" і тим відповідно менше витрачається (більше зберігається) дефіцитний м'язовий глікоген (див. Рис. 52).

Посилене використання жирних кислот зменшує споживання глюкози робочими м'язами і завдяки цьому захищає спортсмена від розвитку гіпоглікемії, що лімітує працездатність.

Крім того, зменшення використання вуглеводів призводить до зниження лактату в м'язах. Дійсно, - у добре тренованих спортсменів вміст лактату в м'язах нижче, ніж у нетренованих. Те ж саме спостерігається у одного і того ж людини після періоду тренування витривалості (див. Рис. 52 і 39).

Отже, тренування витривалості викликає два основних ефекту: 1) підсилює максимальні аеробні можливості організму і 2) підвищує ефективність (економічність) діяльності організму при виконанні аеробного роботи.

Про перший ефект можна судити по збільшенню МПК (і інших функціональних показників) при максимальній аеробного навантаження, про другому - по зниженню функціональних показників (ЧСС, легеневої вентиляції температури тіла, концентрації лактату в крові і ін.) При стандартній не максимального аеробного навантаження.

В основі позитивних ефектів тренування витривалості лежать структурно-функціональні зміни в кислородтранспортной, кіслородутілізірующей і інших фізіологічних системах, а також вдосконалення центрально-нервової і нейрогуморальної (ендокринної) регуляцій діяльності цих систем в процесі виконання аеробного роботи.

 



Попередня   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   Наступна

Активний відпочинок | Максимальна статична сила і максимальна довільна статична сила м'язів | Зв'язок довільної сили і витривалості | Робоча гіпертрофія м'язів | Швидкісний компонент потужності | Енергетична характеристика швидкісно-силових вправ | визначення поняття | Аеробні можливості організму і витривалість | Система зовнішнього дихання | система крові |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати