Улучшение функционального состояния мышечного аппарата в циклических видах спорта

Исследование посвящено проблемам физической подготовки в спорте, а именно: изучению вопросов, относящихся к теоретическим и методическим аспектам улучшения функционального состояния мышечного аппарата спортсменов, тренирующих выносливость.

Это исследование довольно объёмное. Поэтому размещаю наиболее интересные (по моему мнению) выдержки из этой работы. Буду стараться уходить от сложных научных формулировок.

Непосредственным ограничителем достижения более высокого результата при преодолении соревновательной дистанции в циклических видах спорта (далее ЦВС) является наступающее утомление. Поэтому конечной целью физической подготовки будет являться отдаление наступления утомления или повышение к нему устойчивости организма.

Длительное время производительности сердечно-сосудистой системы, «выносливости» центральной нервной и гормональной систем и т.п., отводилось решающее значение. В то же время, существуют спортсмены, для которых периферическое звено двигательной системы — мышцы, будет являться лимитирующим фактором.

Как определить, являются ли у данного спортсмена «центральные» системы лимитирующим звеном или нет? Парадокс заключается в том, что ответа на этот вопрос в настоящее время в литературе нет.

В циклических движениях спортивный результат зависит от работоспособности совершенно конкретных мышечных групп, и при построении тренировочного процесса с акцентом на улучшение их производительности можно говорить о воспитании локальной (мышечной) выносливости (далее ЛВ). Поэтому в нашем исследовании мы используем термин «локальная выносливость» в последнем, более широком смысле.

Другими словами, большая мощность энергетических и сократительных систем, локализованных непосредственно в мышцах и определяющих т.н. локальную выносливость (ЛВ) (в зарубежных исследованиях используется термин «локальная мышечная выносливость»), позволяет отдалить наступление утомления как сама по себе, так и путем снижения нагрузки на «центральные факторы», интенсивное функционирование которых также может приводить к утомлению.

Проблема воспитания локальной выносливости возникает тогда, когда со стороны компонентов «центрального звена» (моторных центров спинного и головного мозга, сердечно-сосудистой системы, гормональной системы и т.п.) нет генетически обусловленных ограничений или когда, в силу особенностей тренировочного процесса, уровень развития тех или иных мышечных компонентов, определяющих выносливость спортсменов, отстает от производительности «центральных», например, в случае передозировки низкоинтенсивных тренировочных средств уровень мышечной силы будет недостаточен для достижения наивысшего результата и т.п. Повышение силовых возможностей мышц считается основным условием улучшения локальной выносливости.

Существует еще один момент, который следует разъяснить особо. Одним из ключевых моментов разработанной теории является утверждение, что «базовое» место в подготовленности спортсменов в ЦВС — занимает сила мышц (и соответственно, все разновидности силовой подготовки), а не аэробные способности (и, следовательно, аэробная подготовка). Вместе с тем мы утверждаем, что аэробная подготовленность, не являясь «базовой», является в то же время основной и реализационной, т.е. той, от которой непосредственно зависит спортивный результат. Непонимание этой ключевой идеи вызывает критические замечания, согласно которым нам приписывается абсолютизация силовой и недооценка аэробной сторон подготовленности и подготовки в ЦВС.

Абсолютизация роли силовой подготовки — это заблуждение.

Основными тренировочными средствами воспитания локальной выносливости в циклических видах спорта (за исключением спринтерских дистанций — длительность до 40 секунд) являются те, которые направлены на повышение производительности медленных мышечных волокон, основных для данной локомоции мышечных групп и окислительного потенциала быстрых мышечных волокон этих мышц. Все остальные тренировочные средства являются дополнительными.

Основными методами при воспитании ЛВ являются такие, которые создают внутри мышц условия для гипертрофии медленных мышечных волокон (дефицит макроэргов, накопление метаболитов при повышении силового потенциала мышц) и длительные аэробные условия при интенсивном функционировании (рекрутировании) всех типов мышечных волокон (при аэробной тренировке).

Основными средствами и методами повышения алактатных и гликолитических способностей мышц являются силовые, скоростно-силовые и спринтерские упражнения (длительность до 40 секунд).

При планировании тренировочного процесса следует руководствоваться следующими положениями:

однонаправленное занятие более эффективно, чем «смешанное»;
при планировании одного тренировочного занятия и микроцикла следует придерживаться правила, что аэробная тренировка должна предшествовать силовой;
построение мезоцикла будет оптимальным, если к его окончанию достигнут существенный прирост тренируемого показателя ЛВ при сохранении или меньшем приросте других;
«базовое» положении силовых способностей относительно аэробных, гликолитических и алактатных;
более быстрый прирост гликолитических и алактатных способностей относительно аэробных и силовых;
аэробные способности не являются «базовыми» для гликолитических.

В связи с этим, при последовательном распределении средств подготовки: сначала в большем объеме планируется силовая, затем — аэробная, далее — алактатная и гликолитическая. Акцентированное воздействие на какую-то способность предполагает поддержание достигнутого уровня других способностей. Выраженность акцентов снижается по мере повышения мастерства и стажа занятий спортсменов.

Планирование подготовки:

При планировании тренировочного занятия, как правило, вначале применяются упражнения для развития выносливости, а затем — силы. А в плавании — наоборот.
Упражнения для развития скоростно-силовых качеств применяются во всех частях занятия, но чаще — в начале и, как правило, сопряженно с алактатной или гликолитической тренировкой.
При двухразовых тренировках упражнения силовой направленности применяются чаще во второй половине дня.
В микроцикле в различных видах спорта одни и те же компоненты силовых способностей тренируются от 1 до 7 раз. Наиболее часто — в коньках, плавании и велоспорте. Наиболее редко (1-2 раза в неделю) — в беге.
В макроцикле используется как концентрированное, так и распределенное применение соответствующих средств. Максимальная сила развивается: в велосипеде, лыжах, коньках — в начале подготовительного периода; в гребле — на 2-ом базовом этапе; в плавании — на 2-ом базовом, в предсоревновательный и соревновательный периоды; в беге — на 2-ом базовом этапе и в предсоревновательный период. Взрывная сила: в велосипеде, гребле, плавании и беге — в предсоревновательный и соревновательный периоды; в коньках и лыжах — в подготовительный период. Силовая выносливость — в велосипеде, лыжах, гребле и плавании — круглогодично с 2-3 месячным перерывом в переходный период. В коньках — в подготовительном и переходном периодах. В беге — на втором базовом этапе, в предсоревновательный и соревновательный периоды.

В настоящее время отсутствуют сколько-нибудь убедительные доказательства того, что мышцы квалифицированных спортсменов испытывают гипоксическое состояние (нехватку кислорода), ограничивающее скорость выработки энергии в митохондриях при выполнении соревновательной локомоции любой мощности, включая максимальную алактатную (МАМ), по причине неадекватного их снабжения со стороны ССС.
На основании современных данных о механизмах и скорости развертывания основных реакций энергообеспечения сделан вывод об адекватном снабжении мышц кислородом в начале любой дистанции (включая спринт), когда идет процесс «врабатывания» системы снабжения мышц кислородом. Следовательно, на наш взгляд, гипотеза о дефиците кислорода в начале дистанции из-за «инерционности» сердечно-сосудистой системы также не имеет под собой оснований.
Неадекватное снабжение мышц кислородом — анаэробные условия их функционирования (т.е. когда способность мышц утилизировать кислород превышает способности ССС его доставлять) — может наблюдаться только в случае ишемии мышц (как, например, при выполнении статических, статодинамических силовых упражнений, или с ограничением кровотока в работающей мышце) или на финише очень напряженного бега (в фазе некомпенсируемого утомления). Это означает, что выполнение движений с любой интенсивностью можно рассматривать в качестве «аэробных» упражнений и использовать для аэробной подготовки.
Однако, в зависимости от интенсивности и длительности упражнения, будет изменяться объект воздействия, что обусловлено проявлением «правила размера» Хеннемана, подтвержденного применительно к циклическим движениям. При мощности работы до анаэробного порога (АнП) объектом воздействия являются медленные мышечные волокна (далее МВ), на уровне АнП — медленные и часть быстрых окислительных БоМВ, выше АнП — все окислительные МВ (БоМВ). Степень вовлечения (рекрутирования) БоМВ увеличивается не только по мере возрастания мощности работы, но и при увеличении ее длительности. Быстрые гликолитические БгМВ рекрутируются только при работе околомаксимальных или максимальных: скорости, мощности сокращения или силы напряжения мышц, а также в конце интенсивной работы «до отказа». Однако при этом происходит интенсивное накопление ионов водорода (снижение рН в мышцах или закисление).
Повысить степень рекрутирования БоМВ и БгМВ без существенного «закисления» мышц можно двумя способами: использованием коротких спринтерских ускорений; увеличением силы сокращения мышц в каждом шаге (гребке и т.п.) при снижении частоты (шагов, гребков) и сохранении или увеличении соотношения длительности фаз «расслабление/напряжение» мышц.
При работе выше АнП формирование молочной кислоты (МК или лактата) начинается уже через 10-15 секунд после старта. Однако, первую половину соревновательной дистанции (у высококвалифицированных спортсменов — 2/3 дистанции) МК является условием максимальной мощности аэробных процессов в мышцах. Поэтому вне зависимости от мощности, такая работа является эффективным средством аэробной, а не гликолитической тренировки мышц.
Максимальной мощности (скорости ресинтеза АТФ) анаэробный гликолиз (как сумма реакций в БоМВ и БгМВ) может достичь только при спринтерской работе в промежутке приблизительно с 10 по 30 секунду. Только на этих дистанциях количество ключевых ферментов анаэробного гликолиза (и гликогенолиза) является лимитирующим фактором спортивной работоспособности. Их масса увеличивается посредством силовой и спринтерской тренировки.
Расчеты с привлечением динамики дыхательного коэффициента и энергозатрат при преодолении длинных и марафонских дистанций показали, что доля окисляемых липидов в общей энергопродукции и суммарный выход энергии при их окислении с ростом квалификации уменьшается на всех дистанциях, включая марафон (2 час 10 мин). Следовательно, «способность к окислению липидов» не является лимитирующим фактором на этих дистанциях и не может являться основанием для использования в тренировке больших объемов аэробной работы с мощностью ниже АнП.
Основной вклад в производимую механическую работу на дистанциях длительностью более, чем 40 секунд, вносят медленные мышечные волокна. При этом они не продуцируют молочную кислоту. Следовательно, стратегия повышения локальной выносливости в ЦВС во многом будет связана с увеличением производительности медленных мышечных волокон. Эти волокна генетически предрасположены к аэробному метаболизму, поэтому есть основания предполагать, что масса белков митохондрий в этих МВ у квалифицированных спортсменов близка к максимальной (относительно массы сократительных белков) или, как минимум, легко достигает максимума при специализированной тренировке в рамках 1-2 мезоциклов. В связи с этим, можно уточнить, что основным направлением стратегии повышения локальной выносливости будет увеличение силы (гипертрофии) медленных мышечных волокон (далее ММВ).
Тем не менее известно, что сама по себе аэробная тренировка не приводит к гипертрофии мышечных волокон ни у людей, ни у животных; а при истощающих объемах может сопровождаться снижением площади поперечного сечения волокон (далее ППС) при выраженном росте аэробной работоспособности; у элитных велосипедистов ППС была ниже, чем у более слабых велогонщиков.
Как следует из современных представлений о механизмах индукции синтеза сократительных белков, силовыми упражнениями, приводящими к гипертрофии ММВ, являются, характеристики которых будут следующие:
- — медленный, плавный характер движений;
- — относительно небольшая величина преодолеваемой силы или степени напряжения мышц (40-60% от МПС);
- — отсутствие расслабления мышц в течение всего подхода;
- — выполнение подхода до «отказа».
- — проведение тренировки, как правило, с применением суперсетов на все основные мышечные группы;
- — достаточно большая длительности всей тренировки (не менее 1 часа). Такая тренировка напоминает культуристскую, но отличается от последней существенно меньшей величиной усилий (40-60% от МПС), что, как предполагается, уменьшает воздействие на быстрые МВ, предотвращая излишнюю гипертрофию мышц и связанное с этим увеличение массы тела
При сочетании аэробного и силового видов подготовки в значительно большей степени снижается эффективность силовой.
В подготовительном периоде при планировании подготовки с целью развития ЛВ основными являются два вида занятий:
- направленное на увеличение силы основных мышц (индукция синтеза сократительных белков);
- направленное на увеличение окислительного потенциала быстрых МВ (индукция синтеза митохондриальных белков).
- наиболее эффективно однонаправленное занятие 1-го или 2-го типа.
При необходимости сочетания в одном занятии двух видов нагрузки более эффективен вариант, когда сначала выполняется аэробная, затем — силовая с интервалом между ними в 20-30 минут с углеводным питанием.
При планировании двух тренировок в день или микроцикла целесообразно соблюдение того же принципа: сначала выполняется аэробная, затем — силовая тренировки, после чего должен следовать день активного отдыха или тренировка с низкой энергетической стоимостью. В противном случае резко снижается эффективность силовой тренировки или, даже, может наблюдаться регресс силовых способностей, так как процесс синтеза миофибриллярных белков существенно более длительный, чем митохондриальных, и может быть «блокирован» аэробной тренировкой с высокой энергетической стоимостью.
Период «полужизни» большинства белков нервно-мышечного аппарата не превышает 10-12 дней. Следовательно, если в течение мезоцикла (21-28 дней) не получен прирост тренируемой способности, то это означает, что тренировка построена неверно. Нам не удалось найти никаких теоретических оснований, подтверждающих целесообразность длительного (до 2-3 мезоциклов) поддержания сниженных значений показателей тренируемой функции с целью получения отставленного кумулятивного эффекта.
Результаты экспериментов свидетельствуют, что тренировочное воздействие на мышцы (предположительно, на ММВ и БоМВ) посредством статодинамических упражнений, несмотря на искусственно создаваемые анаэробные условия работы мышц, резко повышает эффективность аэробной тренировки.
В соответствии с теоретическими положениями, минимальный набор тестовых показателей для контроля за динамикой ЛВ в процессе тренировки должен был включать:

аэробный (АэП) и анаэробный (АнП) пороги как характеристики аэробных способностей мышц;
показатель силы медленных мышечных волокон;
показатель локальной (гликолитической) работоспособности в 30-40-секундном тесте;
показатель алактатной мощности мышц. В связи с тем, что в процессе проведения естественных педагогических экспериментов необходимо;
состояния сердечно-сосудистой системы;
экономичность.

Последовательное распределение нагрузки «от силы к выносливости» при минимизации объемов низкоэффективных аэробных средств позволяет добиться существенного прироста спортивного результата.

Эксперимент (один из многих вариаций). В весенне-летнем макроцикле было спланировано три 4-х-недельных мезоцикла, в которых по разработанной нами схеме выполнялась тренировочная работа, включавшая две силовых и три аэробных тренировки в микроцикле. Еще одна была посвящена длительному аэробному бегу и ОФП. Был достигнут непрерывный и одновременный прирост как показателей силовых, так и аэробных способностей мышц, превышающий показатели контрольной группы. Принципиальным моментом является существенно более значительное улучшение показателей состояния ССС в экспериментальной группе по сравнению с контрольной, применявшей значительно большие объемы низкоинтенсивных беговых средств.

Эксперимент (один из многих вариаций). Основным предметом исследования в силовой тренировке служил силовой комплекс упражнений, выполняемый серийно по круговому методу (3-10 серий). Принципы выполнения каждого подхода описаны ранее. Интервалы отдыха между сериями заполнялись бегом трусцой или релаксирующей растяжкой. Комплекс («1 круг») включал упражнения на: трехглавую мышцу голени; сгибатели коленного и разгибатели голеностопного сустава; разгибатели коленного сустава; сгибатели тазобедренного сустава. Иногда комплекс дополнялся упражнениями на мышцы спины и брюшного пресса. Основными средствами «аэробной тренировки БМВ» были: переменный бег в утяжеленных условиях (с сопротивлением, в гору, по песку), спринтерские ускорения во время аэробного бега; бег на уровне АнП по сильнопересеченной местности и песчаному грунту, интервальный бег на дорожке с соревновательной скоростью. В качестве дополнительных средств использовались другие традиционные средства и методы подготовки бегунов.

Основными элементами отличной от традиционной системы подготовки с огромным объёмом низкоинтенсивной аэробной работы может служить данная примерная схема:

нагрузки силовой и скоростно-силовой направленности планируются на начало макроцикла при приблизительно одинаковом общем объеме;
большее соотношение «эффективных» и «неэффективных» средств аэробной подготовки при существенно меньших объемах «неэффективных»;
концентрация «эффективных» средств аэробной подготовки в конце подготовительного и в предсоревновательном периодах;
концентрация алактатных и гликолитических средств в соревновательном периоде при минимизации объемов последних.

Основными отличительными чертами схемы планирования микроциклов является:

преобладание однонаправленных тренировочных занятий;
день отдыха после силовых тренировок на этапе повышения силовых способностей;
обязательоное наличие тренировок технической направленности (соревновательной направленности) на всех этапах микроцикла.

Источник информации: по материалам Мякинченко Е.Б.