Окислительные и гликолитические мышечные волокна.
По общепринятой классификации медленные мышечные волокна относятся к I типу, а быстрые – ко II типу волокон.
Среди быстрых мышечных волокон выделяется два подтипа – II-A и II-B. Подтип II-A отличается более высокой окислительной способностью. Их окислительная способность, однако, ниже, чем у медленных волокон типа I. Волокна этого подтипа (II-A) называют быстрыми окислительно-гликолитическими. Быстрые окислительно-гликолитические волокна – это часть быстрых волокон, приспособленных к достаточно интенсивной аэробной энергопродукции наряду с весьма мощной анаэробной системой энергообеспечения.
Подтип II-B характеризуется наиболее высокой гликолитической активностью среди всех мышечных волокон, поэтому волокна этого типа называют быстрыми гликолитическими.
Интересно проследить изменения в мышцах-сгибателях пальцев по мере развития их тренированности, выражающейся в увеличении времени удержания хвата. Не подготовленные люди обычно могут выполнять вис на перекладине в течение 1,5 – 2,5 минут, после чего мышцы предплечья у них «дубеют» и хват ослабевает.
Статическая работа по удержанию хвата требует относительно больших мышечных усилий, поэтому мышцы-сгибатели пальцев неподготовленных спортсменов работают исключительно в анаэробном режиме.
По мере повышения интенсивности нагрузки и всё более выраженной активации гликолиза, фактором, ограничивающим работоспособность, является возможность окислительной системы утилизировать пировиноградную кислоту. Чем больше эта способность, тем меньше образуется и накапливается в мышцах молочной кислоты. Получается, что для увеличения длительности удержания хвата необходимо повысить мощность окислительной системы энергообеспечения статически работающих мышц. Но повышение окислительной способности, например, гликолитически работающих быстрых мышечных волокон практически означает конверсию волокон II-В в II-А, т.е. превращение гликолитических мышечных волокон в окислительно-гликолитические.
Конверсия мышечных волокон требует больших усилий со стороны спортсмена и занимает достаточно много времени. Зачастую время удержания надёжного хвата начинает существенно увеличиваться только после многих месяцев целенаправленных тренировок. Особенно это касается спортсменов, изначально имеющих малое время виса. Дело в том, что аэробный механизм энергообеспечения, в значительной мере определяющий работоспособность мышц-сгибателей пальцев квалифицированных спортсменов, начинает играть заметную роль только после 1 – 1,5 минут подтягиваний; до этого спортсмен выполняет подтягивания, используя возможности анаэробных механизмов. Так, выполняя подходы, состоящие их 20-25 подтягиваний и затрачивая на их выполнение от одной до полутора минут, спортсмен активирует только гликолитический механизм, развивая только его возможности. Так, если спортсмен в начале тренировочного цикла подтянулся 25 раз за 1,5 минуты, а в конце – 25 раз за 1,15, это означает, что выросла мощность гликолиза. Чтобы развивать мощность и ёмкость окислительного механизма энергообеспечения, требуется выполнять подтягивания в подходах в течение более длительного времени. Опережающее развитие возможностей гликолитической системы энергообеспечения тормозит развитие аэробного ресинтеза АТФ, необходимого для выполнения подтягиваний в течение четырёх отведённых на это минут.
Состав мышц.
В разных мышцах тела соотношение между числом медленных и быстрых мышечных волокон неодинаково. Сила, скорость сокращения и выносливость мышц в большой мере определяются процентным соотношением этих двух типов волокон. Причём можно выявить определённую закономерность – чем бо́льшую и более длительную нагрузку в естественных (бытовых) условиях несёт мышца, тем выше в ней возможности дыхательного ресинтеза АТФ (активность окислительных ферментов и интенсивность дыхания мышц) и тем лучше условия для его обеспечения (бо́льшее число митохондрий, более высокое содержание миоглобина. Для тех же мышц, которым свойственен резкий переход от покоя к весьма интенсивной работе, выполняемой сравнительно кратковременно, но с близкой к максимуму мощностью, характерны высокая АТФазная активность, значительное содержание креатинфосфата и большие возможности гликолиза [5].
Таким образом, для быстрых, но рано утомляемых мышц, например, мышц предплечья, характерно преимущественное наличие волокон типа II, а в мышцах способных к длительной работе умеренной мощности, содержатся, в основном, волокна типа I. Если же в мышце содержатся и быстрые и медленные волокна, она предрасположена как к быстрым сокращениям, так и к длительной работе.
От мышц-сгибателей пальцев, отвечающих за удержание хвата требуется длительное поддержание усилий значительной величины. Мышцы, выполняющие такую нагрузку, должны иметь как окислительные, так и гликолитические мышечные волокна. Одних гликолитических волокон здесь недостаточно в связи с чрезмерной для гликолиза длительностью выполнения упражнения, а только окислительные не способны обеспечить поддержание напряжения необходимой величины.
Так как динамические силовые способности легче поддаются тренировке, чем статические, для подтягиваний на этапе отбора более перспективны спортсмены, которые изначально способны выполнять длительный вис, причём, чем дольше, тем лучше. Спортсмены, обладающие высоким «природным» висом, в дальнейшем потратят относительно меньше времени для достижения запланированного результата, им не страшны длительные перерывы в тренировочном процессе, их результаты более стабильны и не так сильно зависят от разминки, подготовки ладоней, температуры воздуха в спортивном зале и других «мелочей», на которые приходится обращать внимание спортсменам, у которых вис не «природный», а натренированный.
Спортсмены с высокими природными способностями к выполнению статической работы по удержанию хвата (которые встречаются довольно редко), не испытывают таких проблем с подтягиванием, с какими сталкиваются спортсмены, обделённые природными данными, а уж тем более, начисто этих данных лишённые.
Вот о процессах, происходящих в мышцах - сгибателях пальцев спортсменов, совершенно не приспособленных к подтягиванию на перекладине, сейчас и пойдёт речь.
Поскольку спортсмены этой группы плохо приспособлены к выполнению мышечной работы по удержанию хвата, их мышцы предплечья должны преимущественно состоять из быстрых гликолитических мышечных волокон. Исходя из наблюдений, для таких спортсменов возможны два варианта развития событий, предшествующих срыву с перекладины во время выполнения подтягиваний.
В первом случае в процессе подтягиваний спортсмен ещё задолго до срыва чувствует, как предплечья как бы наливаются свинцом - «дубеют», и только после этого мышцы перестают слушаться и теряют способность к перехватам. Во втором случае способность выполнять перехваты теряется внезапно, пальцы неожиданно разжимаются и спортсмен срывается с перекладины.
Второй случай – это наиболее неприятный вариант с точки зрения предрасположенности к подтягиваю. Предположительно процессы утомления в этом случае развиваются следующим образом. Первые 20-30 секунд спортсмен выполняет подтягивания, обеспечивая ресинтез АТФ за счёт креатинкиназной реакции. Когда скорость ресинтеза этим путём начинает уменьшаться, какое-то время энергия в объёме, достаточном для удержания хвата поставляется с помощью гликолиза, который постепенно выходит на свою максимальную мощность (которая в этом случае относительно невелика). Но очень скоро суммарная выработка АТФ за счёт анаэробных источников начинает уменьшаться, уровень АТФ в мышцах падает, что и приводит к непроизвольному ослаблению хвата. Спортсмен просто не успевает дойти до стадии «задубения» мышц в связи с ограниченными возможностями гликолиза. Попытки выполнять перехваты или отдыхать в висе дольше обычного, не позволяют избежать срыва, а лишь ненадолго отодвигают его. Несмотря на усиление дыхания, аэробные окислительные процессы не в состоянии использовать доставляемый кислород в связи с тем, что окислительные возможности мышц минимальны.
Получение предупреждения о скором отказе от работы мышц предплечья в виде ощущения забитости мышц – это менее безнадёжный вариант развития событий, чем предыдущий. Можно предположить, что в этом случае мощности гликолиза достаточно для обеспечения более длительного хвата. Но при анаэробном окислении гликогена и глюкозы происходит выделение молочной кислоты (лактата), что, как уже говорилось, регулирует мощность самого гликолиза по принципу обратной связи. Таким образом, накопление лактата оказывает отрицательное действие на сократительные свойства мышц, вызывая их быстрое утомление. Прогрессирующее «задубение» мышц предплечья с последующей потерей управляемости и срывом с перекладины, осложняется тем, что аэробные процессы, способные обеспечить ресинтез АТФ без образования лактата либо не успевают выйти на свою максимальную мощность либо их мощности явно недостаточно.
Закисление мышц предплечья в процессе выполнения подтягиваний нередко наблюдается и у спортсменов, которые способны подтягиваться в течение 4 и более минут. Но в этом случае неприятные ощущения в области предплечья кратковременны, начинаются обычно со слабейшей руки и через некоторое время пропадают – иногда сами по себе, иногда после проведения специальных профилактических мероприятий типа переноса веса тела на сильнейшую руку. Понятно, что в этом случае возможности аэробного ресинтеза АТФ достаточны для обеспечения надёжного хвата при выполнении подтягиваний в выбранном темпе. Упоминание о темпе здесь не случайно, т.к. при попытке его увеличения паузы отдыха в висе в ИП сокращаются, а это может привести к повторному закислению мышц предплечья. Несмотря на то, что быстрые мышечные волокна увеличивают концентрацию лактата в фазе подъёма туловища, окислительные и окислительно-гликолитические волокна успевают извлечь его из крови и быстрых мышечных волокон и утилизировать до наступления следующей фазы подъёма.