Влияние тренировки на работоспособность спортсменов

Показатели физической работоспособности существенно улуч­шаются под влиянием тренировки. Это влияние особенно наглядно проявляется при сравнении показателей мощности, емкости и эф­фективности биоэнергетических процессов у спортсменов разной квалификации (табл. 29).

Данные таблицы показывают, что с повышением уровня квали­фикации спортсменов улучшаются все биоэнергетические характе­ристики физической работоспособности. Вместе с тем следует отметить, что «тренируемость» отдельных биоэнергетических пара­метров выражена в разной степени. Так, у начинающих спортсме­нов, тренирующихся в видах спорта, где требуется значительное проявление выносливости, МПК составляет около 40—45 мл/кг.мин, в то время как у выдающихся спортсменов — 80— 90 мл/кг-мин. Значит, под влиянием систематической многолетней тренировки показатели аэробной мощности улучшаются в 2 раза. В то же время показатель аэробной емкости может улучшиться бо­лее чем в 4 раза.

В процессе возрастного развития наблюдаются определенные различия в динамике биоэнергетических показателей. Так, МАМ у мужчин быстро увеличивается к 20 годам, сохраняется на пре­дельном уровне до 30-летнего возраста, а затем начинает снижать­ся. У женщин этот показатель характеризуется более быстрым приростом в юном возрасте (максимум достигается к 18 годам) и более выраженным снижением в старшем возрасте. Интегральный показатель мощности аэробного процесса — вели­чина МПК — у мужчин достигает наибольших значений к 25 го­дам, удерживается на этом уровне до 40 лет и затем понижается; у женщин наивысшие значения этого показателя отмечаются к 20 годам и начинают понижаться после 35 лет. Самые высокие накопления молочной к-ты отмечены и у мужчин и у женщин к 22 годам, затем снижаются после 30 лет.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ КАЧЕСТВ.

В скелетных мышцах человека средняя длина саркомера составляет 1,8 [г, а длина миозиновых нитей — около 1 \л. По зна­чению максимальной силы мышцы человека занимают среднее по­ложение между мышцами моллюсков и летательными мышцами насекомых.

Длина саркомера, или степень полимеризации миозина, в тол­стых нитях миофибрилл - это генетически обусловленный фак­тор; он остается неизменным в процессе индивидуального разви­тия и под влиянием тренировки. Длина саркомера обнаруживает определенные вариации в волокнах разного типа, входящих в состав различных мышц. Содержание в мышцах белка актина существенно изменяется в процессе индивидуального развития и под влиянием тренировки. Этот показатель обнаруживает выра­женные различия в мышечных волокнах разного типа и в мышцах различного функционального профиля.

Содержание актина в миофибриллах мышц находится в линей­ной зависимости от общего количества креатина. Оба показателя — содержание актина и общая концентрация креати­на в мышцах — могут быть использованы при контроле за разви­тием мышечной силы и прогнозировании уровня спортивных дости­жений в скоростно-силовых упражнениях.

Вторая «фундаментальная зависимость» описывает связь меж­ду величиной максимальной скорости сокращения мышцы, длиной саркомера и относительной АТФ-азной активностью миозина. Наи­большая скорость сокращения отмечена в летательных мышцах насекомых и колибри, имеющих в своем составе самые короткие саркомеры, наименьшая — в запирательных мышцах моллюсков, в составе которых находятся самые длинные саркоме­ры. Максимальная скорость сокращения прямо пропорциональна относительной АТФ-азной активности. Значения макси­мальной скорости сокращения сильно различаются в мышечных волокнах разного типа: в быстро сокращающихся белых волокнах они примерно в 4 раза выше, чем в медленно сокращающихся красных волокнах.

В произвольных движениях человека важно не изолированное проявление силы или скорости сокращения, а их совместный эф­фект, оцениваемый по величине мощности развиваемого усилия. Поскольку мощность является произведением силы на скорость, то, исходя из уже известных зависимостей для силы и скорости сокращения, нетрудно вывести третью «фундаментальную зависи­мость», описывающую изменения мощности при мышечном сокращении.

Мощность, развиваемая мышцей, является ли­нейной функцией от величины суммарной АТФ-азной активности, то есть общей скорости расщепления АТФ.

Значения максимальной мощности, как и значения максималь­ной скорости сокращения, существенно различаются в мышечных волокнах разного типа и заметно изменяются при адаптации к оп­ределенному виду двигательной деятельности. В быстро сокращаю­щихся белых волокнах значения максимальной мощности состав­ляют около 155 ватт на 1 кг веса мышц, в медленно сокращающих­ся красных волокнах — 40 ватт на 1 кг веса мышц.

Суммарная АТФ-азная активность выше в быстро сокращаю­щихся белых волокнах. В соответствии с этим макси­мальная мощность обнаруживает тесную связь с их процентным содержанием в работающих мышцах. Бегуны-спринтеры, в икро­ножной мышце которых содержание быстро сокращающихся бе­лых волокон достигает 60%, заметно превосходят бегунов на длин­ные дистанции по значениям максимальной мощности (120 ватт на 1 кг против 85 ватт). У бегунов на длинные дистанции процент быстро сокращающихся белых волокон в этой мышце составляет только 35%.

К числу «фундаментальных зависимостей» для мышцы следует отнести и так называемую характеристическую зависимость Хилла, описывающую связь между величиной проявляемой силы и скоростью сокращения. Эта зависимость устанавлива­ет, что наибольшая сила проявляется в изометрическом режиме при скорости сокращения равной нулю, а наибольшая скорость со­кращения развивается при величине относительной силы, состав­ляющей около 0,2 от индивидуального максимума изометрического усилия. Характеристическая зависимость в равной мере приложима как к быстро сокращающимся белым, и к медленно сокращаю­щимся красным мышечным волокнам.

В скелетных мышцах человека величина изометрического мак­симума варьирует в пределах от 15 до 30 ньютон-10⁴-м~², и эта величина не обнаруживает существенных различий в быстрых и медленных волокнах. В то же время максимальная скорость со­кращения белых волокон в 4 раза больше, чем красных. Так как в большинстве скелетных мышц красные и белые волокна нахо­дятся в определенных пропорциях, сократительные свойства этих мышц будут относиться к той области на графике характеристиче­ской зависимости, которая заключена между экстремальными значениями для красных и белых волокон.

Исходя из описанной зависимости между силой и скоростью мышечного сокращения, можно установить основные требования к упражнениям, направленным на развитие скоростно-силовых качеств. Так, при развитии собственно силовых возможностей (улучшении максимальной силы мышц) величина преодолеваемо­го сопротивления должна составлять от 70 до 100% индивидуаль­ного изометрического максимума для данной группы; при разви­тии способности выполнять упражнения с максимальной скоро­стью сокращения — от 20 до 40%, при совершенствовании способности к комплексному проявлению силы и скорости сокращения, т. е. мощности, — 40—70%. Необходимым требованием к упраж­нениям скоростпо-силовой направленности является также наи­большее соответствие структуре основного упражнения и создание условий для максимальной мобилизации на выполнение упражне­ния с предельным усилием.