Гликолитическая тренировка что это
Автор: Евгений Хрычкин
В статье о классификации мышечных волокон я уже рассказывал, что такое гликолитические мышечные волокна и вскользь затрагивал тему их тренировки. В настоящей статье рассмотрим вопрос тренировки ГМВ более глубоко.
Напомню, что гликолитические мышечные волокна – это те, в которых практически отсутствуют митохондрии, и энергию они получают путем анаэробного гликолиза, откуда и происходит название. АТФ необходимая для мышечного сокращения синтезируется из гликогена, а продуктом распада становится молочная кислота, которая распадается на лактат и ионы водорода. Лактат далее может использоваться в качестве топлива в митохондриях окислительных мышечных волокнах.
Внимательный читатель нашей группы конечно помнит, что для запуска процессов мышечного роста необходимо наличие следующих факторов:
- Достаточное количество свободных аминокислот в крови
- Проникновение анаболических гормонов в клетку
- Высокая концентрация ионов свободного водорода (Н+) и свободного креатина (Кр)
Не будем сейчас касаться создания первого фактора, он относится не к тренировке, а к питанию, а вот другие два рассмотрим поподробнее.
Во-первых, для того чтобы создать достаточное количество Н+ и Кр в мышечной клетке, ее надо заставить работать. ГМВ – это высокопороговые двигательные единицы и полноценно они включаются в работу только при нагрузках в 70-80% от максимума. Для того чтобы добиться максимальной концентрации свободного креатина в клетке необходимо разрушить практически все запасы креатинфосфата (КрФ), т.е. дойти до отказа (именно исчерпанием запасов КрФ объясняется отказ при работе с 70-80% нагрузкой). Спортивная наука оперирует временем нахождения мышцы под нагрузкой, а не количеством повторений. В нашем случае это время будет равняться 20-30 секунд. Если время будет меньшим, то будет создана недостаточная концентрация Н+ и Кр для запуска процессов белкового синтеза. Если время будет больше, то слишком большая концентрация Н+ начнет разрушать мышечную клетку, а лизосомы клетки поедать собственный белок. 20-30 секунд в разных упражнениях может означать разное количество повторений. За 30 секунд можно успеть сделать 10 повторений в жиме лежа или 20 повторений в подъемах на носки. Именно поэтому еще в 60-70е годы экспериментальным путем было обнаружено, что для разных мышц различные количества повторений. Это же время будет достаточным для создания оптимальной концентрации ионов Н+. Ионы свободного водорода увеличивают поры клеточной мембраны, что обеспечивает повышенное проникновение анаболических гормонов внутрь ее.
Естественно, одного подобного подхода для запуска полноценного синтеза белка в мышцах будет недостаточно. Спортивная наука рекомендует нам на развивающих тренировках выполнять 4-9 подходов на одну мышечную группу (и до 15 при использовании анаболических стероидов). Более точное количество подходов определяется исходя из тренированности организма и генетической предрасположенности.
Про отдых между подходами я уже писал, но не будет лишним напомнить – 5 минут активного отдыха, либо 10 минут пассивного. Активный отдых – это выполнение кардио-упражнений, либо упражнений на другие мышечные группы.
Процесс роста миофибрилл занимает 7-14 дней (так же зависит от генетической предрасположенности и должно определяться экспериментальным путем). Но в этот период можно вставлять тонизирующие тренировки для повышения гормонального фона в мышцах. Тонизирующие тренировки представляют из себя такую же по характеру нагрузку, но в меньших объемах – достаточно будет 2х подходов. Как правило многие мышцы участвуют в упражнениях на другие мышечные группы, вот их и можно считать тонизирующими.
Итак, обобщим информацию о тренировке ГМВ:
— нагрузка: 70-80% от максимума;
— время: 20-30 с. до отказа;
— количество подходов: 4-9;
— время отдыха между подходами: 5-10 минут;
— частота развивающих тренировок: раз в 7-14 дней.
Источник
Гиперплазия миофибрилл в гликолитических мышечных волокнах
В. Н. Селуянов, В. А. Рыбаков, М. П. Шестаков
Глава 4. Методы управления адаптационными процессами
4.2. Гиперплазия миофибрилл в гликолитических мышечных волокнах
Для активации БМВ необходимо выполнять упражнения с максимальной или околомаксимальной интенсивностью. В этом случае, согласно «правилу размера» Ханнемана, будут функционировать ММВ и БМВ. Если сокращение мышц будет сочетаться с расслаблением, с таким их функционированием, которое не вызывает остановки кровообращения, то воздействие упражнения будет направлено в основном на БМВ. Ход краткосрочных адаптационных процессов (КАП) изучался с помощью математического имитационного моделирования (Селуянов В. Н., 1990, 1996). Исследовалась реакция модели на упражнения с И=85 %, длительность одного приседания — 5 с, ИО=5 с, количество повторений — до отказа.
Модель смогла выполнить подходов в одной серии. Запасы креатинфосфата снизились в мышце только до 60 %. Затем был задан период восстановления 3 мин. с активным отдыхом, обеспечивающим потребление кислорода 1–2 л/мин. За 3 мин. концентрация лактата в крови практически не изменилась, КрФ почти полностью ресинтезировался, однако максимальная мощность составила к этому моменту только 70 % МАМ. Продление активного отдыха до 6 мин. позволило увеличить мощность до 75 %, до 10 мин. до 85 %. К 10 мин. концентрация Н и La снизилась до 7,290 и 4,5 мМ/л. Максимальная концентрация этих веществ наблюдалась на 2–4-й мин. восстановления и составила 7,265 и 6,9 мМ/л.
Использование упражнений с интенсивностью 85 % не приводит к значительному расщеплению КрФ, поэтому для повышения эффективности силовой тренировки, направленной на гипертрофию МВ, необходимо увеличивать число подходов в серии, т. е. уменьшить мощность упражнения. Заметьте, что этот вывод согласуется с экспериментальными данными о методах гипертрофии мышц (Зациорский В. М., 1970, Хартман Ю., Тюнненман Х., 1988), а это говорит об адекватности имитации, адекватности модели.
Эксперимент с имитационным моделированием (ИМ) долговременных адаптационных процессов проводился по следующему плану. Интенсивность упражнения 85 %, продолжительность силовой тренировки изменялась от 1 до 20 мин., т. е. спортсмен мог сделать 1–15 подходов к снаряду, интервал отдыха между тренировками — 1–7 дней.
Результаты имитационного моделирования
Было показано, как меняется масса миофибрилл за 20 циклов. Анализ результатов ИМ показывает, что увеличение количества дней отдыха приводит к снижению эффективности цикла тренировки при заданной интенсивности и продолжительности тренировки. Увеличение продолжительности тренировки с 1 до 20 мин. (полезное время, когда образуется и РНК) ведет к росту эффективности цикла тренировки, однако при этом усиливается метаболизм гормонов, при превышении скорости элиминации гормонов скорости их синтеза начинается снижение концентрации гормонов в теле. Снижение концентрации гормонов в теле ниже уровня нормы ведет к возникновению явления общего адаптационного синдрома Селье (ОАСС), снижению интенсивности процессов синтеза миофибрилл, митохондрий, а также клеток в органах эндокринной и иммунной систем. Последнее обстоятельство увеличивает вероятность заболевания. В ходе ИМ объект (компьютерный спортсмен) постоянно находится в среде, содержащей болезнетворные вирусы и микробы, которые инфицируют организм, поэтому при снижении иммунитета возрастает опасность заболевания. Следовательно, высокоинтенсивные и продолжительные тренировки могут существенно повышать синтез различных структур в клетках, однако одновременно с этим являются причиной будущих заболеваний, явлений перетренировки. Такой вывод хорошо согласуется с общепринятым мнением специалистов и отражается в таких понятиях как «форсирование спортивной формы», «кумулятивный эффект».
Для того, чтобы минимизировать отрицательный эффект и сохранить эффективность силовой тренировки, можно предложить следующий вариант построения недельного цикла. Предположим, что в первый день микроцикла выполняется развивающая тренировка, например приседание со штангой массой от произвольного максимума до отказа (упражнение длится В ходе упражнения и в период 60 с восстановления в МВ должно идти активное образование и РНК, следовательно, полезное время от одного подхода составляет 1,5–2 мин. Для достижения развивающего эффекта необходимо сделать т. е. 12–20 мин. полезной работы. Выполнение такой высокоинтенсивной и продолжительной работы вызывает значительный выброс гормонов в кровь. Повышенная концентрация гормонов сохраняется в течение двух-трех суток, что стимулирует синтез. На четвертый день концентрация гормонов приходит к норме, поэтому необходимо выполнить еще силовую тренировку, но уже не столько для образования и РНК, сколько для повышения концентрации гормонов в крови на протяжении последующих двух суток восстановления. Это обеспечит поддержание интенсивности процессов синтеза миофибрилл после развивающей тренировки. Очевидно, что такая «тонизирующая» тренировка должна быть высокоинтенсивной (для выброса гормонов в кровь), но не продолжительной (половина от «развивающей» тренировки), чтобы не вызвать усиленного метаболизма гормонов и структур образующихся в клетке.
Имитационное моделирование такого варианта тренировки показало, что за 6 микроциклов масса миофибрилл выросла на 7 %, масса митохондрий уменьшилась на 14 %, масса желез внутренней секреции сначала имела тенденцию к росту (10 дней), затем — к снижению, к 42-му дню масса железы пришла к норме.
Следовательно, предложенный микроцикл эффективен, однако не может использоваться более 6 недель, поскольку в дальнейшем могут появиться признаки ОАСС.
Для достижения максимального эффекта тренировки необходимо соблюсти ряд условий:
— упражнение выполняется с максимальной или околомаксимальной интенсивностью;
— упражнение выполняется «до отказа», то есть до исчерпания запасов КрФ, образования высокой концентрации Кр;
— интервал отдыха — 5 или 10 мин.; 5 мин. активный отдых, выполняются упражнения с мощностью АэП (ЧСС 100 120 уд/мин), это значительно ускоряет процесс «переработки» молочной кислоты; 10 мин. относительно малоактивный отдых, ресинтез КрФ идет преимущественно в ходе анаэробного гликолиза с накоплением в БМВ ионов Н и La;
— количество повторений за тренировку: 5–7 подходов с пассивным отдыхом, 10–15 — с активным отдыхом;
— количество тренировок в день: одна, две и более, в зависимости от интенсивности и тренированности;
— количество тренировок в неделю: после предельной по продолжительности (объему) тренировки следующая может повториться только через 7–10 дней, именно столько времени требуется для синтеза миофибрилл в мышечных волокнах.
Экспериментальное подтверждение эффективности теоретически разработанного варианте силовой тренировки можно найти во многих руководствах, начиная с годов (см. В. М. Зациорский, 1972; В. Н. Платонов, 1984, 1988, 1997; Ю. Хартмат, Х. Тюнненман, 1988).
При выполнении силовых упражнений с околомаксимальной интенсивностью неизбежны задержки дыхания, натуживания и, как следствие, рост САД. У квалифицированных штангистов САД повышается еще перед тренировкой до 150 мм. рт. ст., при гипервентиляции с натуживанием САД увеличивается до 200 мм. рт. ст (Спортивная физиология, 1986). В первую минуту после подъема тяжести САД достигает возрастает среднее давление, ДАД может повышаться или снижаться (А. Н. Воробьев, 1977).
Источник
Тренировочные нагрузки по энергетическим системам
Для спортивной физиологии представляет особый интерес изучение биомеханических и иных аспектов физической деятельности человека. Повышенное внимание уделяется исследованиям работы систем энергообеспечения при различных уровнях тренировочной и соревновательной нагрузки.
Непрерывное выполнение двигательной работы обеспечивается функционированием и взаимодействием различных энергетических систем. Основной источник энергии для работы мышечной ткани (а также других тканей, органов и систем организма человека) это АТФ. Для осуществления нормальной деятельности мышце необходимо поддерживать концентрацию АТФ в диапазоне от 0,4‒0,5 до 0,25% от массы мышцы.
Рисунок 1 | Строение АТФ
Запасов АТФ в мышечном волокне при работе с максимальной и околомаксимальной эффективностью хватает на 1‒2 сек. Для поддержания необходимого стабильного уровня концентрации АТФ существуют механизмы (или системы) её восполнения (или ресинтеза). Различают аэробный механизм, где образование молекулы АТФ происходит в присутствии кислорода, и анаэробный, который работает в бескислородных условиях. Анаэробный ресинтез АТФ может быть гликолитическим (основные субстраты это глюкоза или гликоген), креатинфосфатным (используется креатинфосфат) и миокиназным (взаимодействие двух молекул АДФ). Каждый из путей восполнения АТФ имеет свои принципы и особенности, которые проявляются под разными видами нагрузок.
Рисунок 2 | Схема энергетического обмена мышц
Нагрузка показывает воздействие двигательных упражнений на организм человека и величину реакции его функциональных систем. По показателю интенсивности нагрузок рассматриваются 5 зон, которые имеют чётко обозначенные границы и критерии.
Зоны интенсивности тренировочных нагрузок:
- Аэробная восстановительная,
- Аэробная развивающая,
- Аэробно-анаэробная смешанная,
- Анаэробно-гликолитическая,
- Анаэробно-алактатная.
При рассмотрении более подробно каждой из зон интенсивности ниже будут приведены сравнительные данные по разным параметрам — биохимическим, физиологическим, а также даны общие методологические рекомендации. Стоит отметить, что количественные величины некоторых функциональных показателей усреднены для тренированных атлетов, обладающих высокой степенью физического развития. Цифры подобных параметров у нетренированных людей, а также у атлетов разного возраста и пола могут варьироваться. Однако, в данной статье внимание уделяется сопоставлению переменных между разными зонами, а не между разными группами спортсменов.
Аэробная восстановительная зона (аэробная компенсаторная зона)
Энергообеспечение полностью аэробное. Выполнение работы обеспечивается медленными мышечными волокнами (ММВ). ММВ имеют длительную аэробную выносливость и обладают способностью полностью окислять лактат (соль молочной кислоты), поэтому он не накапливается в тканях и крови. ЧСС до 145 ударов в минуту. Уровень солей молочной кислоты (лактата) в крови на уровне покоя и не более 2‒2,5 ммоль/литр. Потребление кислорода — 40‒70 % МПК. Основные субстраты-жиры (более 50%), гликоген мышц, глюкоза крови.
Тренировки носят восстановительный и подготовительный (разминочный) характер. Также в данной зоне даются нагрузки для развития координации и гибкости. Время работы от нескольких минут до нескольких часов. Интенсивность умеренная.
Аэробная развивающая зона (зона аэробного порога)
Ресинтез АТФ происходит преимущественно за счёт аэробного окисления. Также в небольшой доле присутствует компонент гликолитического энергообеспечения. Двигательная активность ведётся в большей степени ММВ, однако при приближении интенсивности к верхней границе зоны к ним присоединяются быстрые мышечные волокна (БМВ типа А). БМВ типа А имеют меньшую, чем ММВ способность к переработке лактата, поэтому его уровень медленно поднимается. В пределах данной зоны находится так называемый аэробный порог (АП), обозначающий уровень нагрузки, при котором начинают включаться и активно функционировать процессы гликолиза, изменяя в большую сторону содержание в тканях и крови солей молочной кислоты.
ЧСС 160‒175 уд/мин. Лактат крови возрастает до 4,5 ммоль/литр. Потребление кислорода 60‒90 % МПК. Основными субстратами становятся углеводы — гликоген и глюкоза, жиры вовлекаются менее активно.
Тренировки в этой зоне развивают специальную выносливость, также возможна работа на координацию и гибкость. Метод тренировок — непрерывный (в том числе циклический). Стимулируется развитие кардиореспираторной системы. Время выполнения также от нескольких минут для интервального подхода к тренировке до нескольких часов при непрерывном методе. Интенсивность умеренная. Степень интенсивности меняется в зависимости от метода.
Применяется в подготовке для спортивных игр и бега на марафонские дистанции. При длительном выполнении упражнений в этой зоне за счёт выделения тепла при окислительных реакциях увеличивается температура тела, что предъявляет требования к развитию систем терморегуляции.
Аэробно-анаэробная (смешанная) зона
Способ обеспечения энергией — совместный аэробно-анаэробный. Помимо аэробного окисления, которое поставляет основное количество АТФ, активизируется гликолиз. Выполнение двигательных задач происходит за счёт совместной работы ММВ и БМВ типа А, и в меньшей степени БМВ типа Б. БМВ типа Б подключаются к работе около верхней границы зоны, где потребление кислорода примерно соответствует МПК. Так как БВМ типа Б не способны окислять лактат, то его концентрация в мышцах и, как следствие, в крови повышается, что приводит к интенсификации лёгочной вентиляции и формированию кислородного долга. На данном этапе выполнения упражнения наступает порог анаэробного обмена (ПАНО), обозначающий переход обеспечения энергией на преимущественно анаэробные реакции.
Таблица 1 | Аэробно-анаэробный переход
ЧСС ДО 180‒185 уд/мин. Лактат в крови до 10 ммоль/литр, потребление кислорода — 80‒100 % МПК. Субстрат — преимущественно гликоген и глюкоза. В результате тренировок в этой зоне развивается специальная и силовая выносливость в смешанных режимах. Это актуально для развития комплексных форм выносливости для различных видов спорта — игровых и прикладных. Систематические тренировочные занятия в данной зоне способны также по современным представлениям менять соотношение БМВ типа А и типа Б в мышечной системе тренирующегося. Это происходит за счёт механизмов биохимической (изменение ферментной базы) и нейральной адаптации.
Методы тренировок — непрерывные циклические (разной интенсивности) и интервальные. В зависимости от продолжительности выполнения одного упражнения в данной зоне могут наступать изменения как в количестве миофибрилл (при продолжительной работе “до отказа”), так и в массе митохондрии (в случае работы до лёгкого утомления). Время выполнения упражнений в зависимости от направленности тренировочного процесса определяется двумя подгруппами этой зоны: аэробно-анаэробная смешанная зона подтип 1 — от 10 минут до получаса (на окислительных и смешанных типах энергообеспечения) и аэробно-анаэробная зона подтип 2 — от 30 минут до двух часов (в основном окислительный ресинтез).
Анаэробно-гликолитическая зона (лактатная зона)
Ресинтез АТФ происходит комбинированно с помощью аэробного окисления и при участии гликолитических механизмов, которые увеличивают свой вклад вплоть до 60% от общего объёма используемой энергии. Вовлекаются все типы мышечных волокон, что обуславливает дальнейший подъём уровня лактата в тканях и крови, что усугубляет кислородный долг.
ЧСС до 180‒200 уд/мин. Лактат в крови до 20 ммоль/литр. Потребление кислорода снижается с 100 до 80% МПК. В качестве субстрата используется гликоген. Тренировочная деятельность в таком режиме воспитывает специальную выносливость анаэробно-гликолитического происхождения. Методы занятий — интенсивные и высокоинтенсивные интервальные упражнения. Может активизировать гиперплазию миофибрилл в БМВ, а при выполнении этих упражнений до лёгкого утомления может стимулировать рост массы митохондрий также в БМВ. При продолжительном тренировочном процессе с использованием упражнений в этой зоне также происходят процессы перераспределения типов БМВ. Общее время работы в этой зоне у тренированных спортсменов не превышает 10‒15 мин. Интенсивность околомаксимальная.
Анаэробно-алактатная зона (спринт зона, или алактатная)
Энергия обеспечивается креатинфосфатным механизмом ресинтеза. Гликолитическое окисление может активизироваться после 10 сек, что приводит к накоплению лактата.
Физическая активность обеспечивается за счёт всех типов мышечных волокон. Показатель ЧСС вследствие короткого времени работы организма в данном режиме является неинформативным, как и значение уровня концентрации лактата в крови. Однако, на протяжении нескольких минут после прекращения работы уровень лактата увеличивается и составляет максимально 5‒8 ммоль/л. Потребление кислорода значительно падает.
Тренировки в данной зоне направлены на развитие скоростных, скоростно-силовых качеств и воспитание максимальных силовых показателей. При систематических занятиях в этой зоне стимулируется рост миофибрилл в БМВ, что может приводить к повышению количества БМВ типа Б в процентном соотношении к остальным типам мышечных волокон. Общее время тренировочной активности суммарно не превышает 120‒150 секунд. Мощность (интенсивность или скорость) выполнения упражнений- максимальная.
В основном объёме тренировочного процесса в большинстве зон эффективности разные принципы энергообеспечения работают параллельно, и для достижения необходимых задач по развитию конкретных качеств и свойств организма спортсмена необходимо учитывать комбинированный и комплексный характер функционирования систем организма. Большое значение в планировании соотношения интенсивности нагрузок в тренировочном процессе от микро до макро циклов имеет грамотная система отбора атлетов применительно к выбранному виду спорта и физической активности с учётом генетически обусловленных факторов.
Источники:
- Черемисинов В. Н. Биохимия: учебное пособие //М.: Физическая культура. – 2009.
- Холодов Ж. К., Кузнецов В. С. Теория и методика физической культуры и спорта //учебник/ЖК Холодов.-10-е изд., испр.-М.: Академия. – 2014. – Т. 480. – С. 1.
- Коц Я. М. Спортивная физиология. Учебник для институтов физической культуры //М.: Физкультура и спорт. – 1986. – С. 240.
- КУРС ЛЕКЦИЙ ПО СПОРТИВНОЙ АДАПТОЛОГИИ : Селуянов В.Н. — МФТИ “Информационные технологии в спорте”.
- Wilson J. M. et al. The effects of endurance, strength, and power training on muscle fiber type shifting //The Journal of Strength & Conditioning Research. – 2012. – Т. 26. – №. 6. – С. 1724-1729.
Источник