Методичка по оздоровлению через двигательную ак... Общая концепция. Методология. Эмпирика. Организм человека состоит из трех основных частей
 Скачать 332.12 Kb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
Методы гиперплазии миофибриллярных митохондрий Цель аэробной подготовки развитие в мышечных волокнах митохондрий. Митохондриальный белок синтезируется на 85–95 % в цитоплазме и только 5–15 % белкового содержимого является продуктом собственно митохондриальной трансляции (Ленинджер А., 1966; Лузиков В. Н., 1980). Белки, синтезируемые на митохондриальных рибосомах, включаются во внутреннюю митохондриальную мембрану. Внешняя мембрана, межмембранное пространство и матрикс комплектуются белками, продуцируемыми на цитоплазматических рибосомах. Набухание митохондрий является одним из проявлений их деградации. Причиной набухания митохондрий могут быть (Лузиков В. Н., 1980; Шмелинг с соав., 1985; Friden et al, 1988; Gollnick et al., 1986) нарушения трансформации энергии (например, за счет исчерпания эндогенных субстратов, при подавлении переноса электронов, при изменении проницаемости внутренней мембраны по отношению к водородным ионам). Предполагается, что исчерпание внутримитохондриального запаса АТФ вызывает набухание митохондрии, что приводит к разрыву внешней мембраны и растеканию компонентов в межмембранное пространство. Имеется естественное старение митохондрий и отдельных ее компонентов (время полужизни — от 1 до 10 суток). Формирование митохондрий в клетке контролируется на основании принципа отбора по функциональному критерию. Согласно этому принципу, митохондриальные структуры, собранные так, что они не могут эффективно трансформировать энергию, элиминируются в ходемито-хондриальной дифференцировки (Лузиков В. Н., 1980). Одним из естественных факторов, приводящих к деструктурированию митохондрий, является гипоксия (например, пребывание в среднегорье) и сопровождающий ее анаэробный метаболизм. В условиях кислородного голодания ухудшаются показатели капилляризации скелетных мышц, появляется внутриклеточный отек, очаговые нарушения сократительного (миофибриллярного) аппарата, деструктивно дегенеративные изменения митохондрий, расширение саркоплазматического ретикулума и резкое снижение содержания гликогена (Шмелинг с соав., 1985) Аналогичные структурные перестройки имеют место при проведении гликолитических тренировок. Суммирование положений многочисленных исследований позволяет сделать следующее обобщение: — митохондрии являются энергетическими станциями клетки, поставщиками АТФ за счет аэробного метаболизма; — синтез превышает распад митохондрий в случае интенсивного их функционирования (окислительного фосфорилирования); — митохондрии имеют тенденцию к образованию в тех местах клетки, где требуется интенсивная поставка энергии АТФ; — усиление деструктуризации митохондрий происходит в условиях интенсивного функционирования клетки с привлечением анаэробного метаболизма, вызывающего значительное или длительное (как в условиях высокогорья) накопление в клетке и в организме ионов водорода. В соответствии с этими положениями можно разработать методику аэробной подготовки мышцы. Каждую скелетную мышцу можно условно разделить, например, на три части: — регулярно активируемые — те мышечные волокна, которые активируются в повседневной жизни (ОМВ); — активируемые только в условиях тренировок, приближенных к мощности бега на средние дистанции (ПМВ); — редко активируемые — включаются в работу только при выполнении максимальных усилий, например, при выполнении прыжков, спринта (ГМВ). Мышечные волокна, которые регулярно рекрутируются (ОМВ) с предельной для них частотой импульсации, имеют максимальную степень аэробной подготовленности. Максимальная степень аэробной подготовленности ОМВ достигается в том случае, когда все миофибриллы оплетаются митохондриальной системой так, что образование новых митохондриальных структур становится невозможным. Такое явление хорошо показано для миокардиоцитов (Физиология и патофизиология сердца, 1990; Хоппелер Г., 1987). Гипертрофия миокардиоцита не сопровождается увеличением концентрации ферментов аэробного метаболизма. Косвенно эту точку зрения подтверждают многочисленные исследования, посвященные влиянию аэробной тренировки, выполняемой с мощностью до аэробного порога (Аулик И. А., 1990; Зациорский В. М., 1970; Карпман В. Л., 1974, 1978, 1982, 1985, 1988 и др. ). Все эти исследования убедительно показывают, что эффективность таких тренировок для уже подготовленных спортсменов равна нулю. Следовательно, для повышения аэробных возможностей ОМВ необходимо создать в МВ структурную основу новые миофибриллы; после этого около новых миофибрилл образуются новые митохондриальные системы. Если согласиться с этим методом повышения аэробных возможностей, то увеличение силы (гиперплазия миофибрилл) ОМВ должно привести к росту потребления кислорода на уровне АэП и АнП. Эффективными для повышения МПК или потребления кислорода на уровне АнП являются непрерывные упражнения на уровне АнП или повторный метод тренировки с мощностью работы на уровне МПК. В этом случае рекрутируются как ОМВ, так и более высокопороговые ПМВ, в которых мало митохондрий. Увеличение мощности требует рекрутирования все более высокопороговых ДЕ, в МВ которых преобладает анаэробный гликолиз, что ведет к закислению БМВ, а затем ОМВ и крови. Закисление ГМВ и ПМВ ведет к деструктивным изменениям в митохондриях, снижению эффективности аэробной тренировки. Теоретически рассчитанные митохондриальные изменения под влиянием продуктов анаэробного гликолиза совпадают с теми наблюдениями, которые имеют место при ишемии (Friden, 1984; Hoppeler Н., 1986). В этом случае многочисленные ненормальные митохондрии были заметны под сарколеммой. Эти митохондрии имеют увеличенную плотность, измененную форму и паракристаллические включения. Кристаллические включения в митохондриях обнаруживаются при различных патологических состояниях (смотрите, например, обзор Carpenter and Karpati, 1985). Это дает основание к предположению, что структурно нарушенные клетки не могут функционировать нормально. Полирибосомы располагаются либо под сарколеммой, либо рядом с поврежденными миофибриллами; предполагается их участие в процессе реконструкции поврежденного материала. Авторы делают вывод, что частое использование такого варианта тренировки может привести к серьезным повреждениям в мышцах. Одним из аргументов против предложенной методики увеличения аэробных возможностей ОМВ за счет роста силы (МФ) является мнение: с увеличением размера МВ затрудняется процесс диффузии О2 к центру МВ. Однако, исследования Т. Gayeski e. a. (1986) показали, что рО2 не коррелирует с диаметром МВ. Минимальное рО2 наблюдается не в центре МВ. Эти экспериментальные данные хорошо воспроизводят модели, которые учитывают облегченную диффузию кислорода внутрь МВ посредством миоглобина (Р. Stroeve, 1982). Следовательно, размер МВ не является препятствием к росту аэробных возможностей ОМВ. Правила методики аэробной подготовки могут быть представлены так: — интенсивность: соответствует мощности АнП; — продолжительность: 5–20 мин., большая продолжительность может привести к значительному закислению крови и ПМВ в случае превышения заданной мощности; — интервал отдыха: 2–10 мин., необходим для устранения возможного закисления организма; — максимальное количество повторений в тренировке ограничивается запасами гликогена в активных мышцах (примерно60–90 мин. чистого времени тренировки); — тренировка с максимальным объемом повторяется через 2–3 дня, т. е. после ресинтеза гликогена в мышцах. Высокую эффективность имеет вариант аэробной подготовки, который в последнее время получил большое распространение в практике подготовки спортсменов в циклических видах спорта. Это тренировки, требующие проявления «мышечной выносливости». Смысл их заключается в том, что в циклическом упражнении каждое сокращение мышцы должно выполняться с околомаксимальной интенсивностью, но средняя мощность упражнения не должна превышать мощности АнП. В этом случае в упражнении активны все МВ, однако, благодаря управлению паузой отдыха или периодом расслабления мышцы, должно полностью обеспечиваться устранение продуктов метаболизма анаэробного гликолиза. Упражнения с околомаксимальной мощностью сокращения мышц и редким темпом изучали J. Karlsson e. a. (1981). Было показано, что упражнения с темпом 4 максимальных сокращения в минуту вызывают снижение концентрации АТФ на 20 %, КрФ — на 40 %, концентрация лактата в мышце увеличивается до 4,5 мМ/л. В целом упражнение было аэробным, энергия поступала из эндогенного гликогена ОМВ и ГМВ. Рост аэробных возможностей может происходить на основе увеличения силы ОМВ, т. е. можно заниматься стато-динамическимиупражнениями для гиперплазии миофибрилл в ОМВ, и одновременно будут разворачиваться процессы по обеспечению новых миофибрилл новыми митохондриями. Это предположение подтверждается результатами экспериментов С. К. Сарсании (1972). Студенты-добровольцы ИФК были разбиты на две группы: экспериментальную и контрольную. Обе группы выполняли одинаковую программу силовых упражнений с напряжением мышц 60 % произвольного максимума (ПМ). Упражнения выполнялись по кругу (круговая тренировка) на мышцы-разгибатели рук, сгибатели рук, разгибатели ног, разгибатели спины, мышцы живота. В каждом подходе груз медленно поднимался 10 раз, последние два раза выполнялись с явным локальным утомлением, но не до отказа. Каждый испытуемый проходил три круга. В неделю было 3 тренировки, тренировались 4 недели. Экспериментальная группа (8 человек) принимала анаболические препараты (ритоболил или нейробол) по 0,18 мг/кг массы тела(тера-певтическая доза). В контрольной группе был прием плацебо в виде комплекса витаминов. До и после эксперимента все испытуемые прошли антропометрическое и функциональное тестирование в ступенчатом тесте с определением потребления кислорода. В контрольной группе произошли изменения по всем показателям, однако достоверность различий была менее 90 %. Применениеанаболичес-ких препаратов ускорило ход анаболических процессов, что позволило получить статистически достоверные различия (Р>99 %) по всем зарегистрированным показателям. К наиболее интересным результатам следует отнести: 1) Увеличение силы всех мышечных групп на 25 %, что составило 2 % за одно занятие. Когда силовая тренировка идет без применения стимуляторов, то средний прирост составляет 1,0–1,2 % за трнировку. Тощая масса увеличилась на 3,55 кг. 2) Уменьшение массы общего жира на 0,88 кг. Стресс стимулирует выход в кровь гормонов гипофиза и активизирует симпатическую нервную систему. В результате начинается выделение гормонов мозгового вещества надпочечников (катехоламинов) — адреналина и норадреналина (норадреналин также выделяется из окончаний симпатической нервной системы). Эти гормоны, а также тестостерон и соматотропин, стимулирует выход жирных кислот из жировых депо в кровь. Повышенная концентрация гормонов и полирибосом удерживается в тканях тела в течение 1–2 суток, что повышает основной обмен и использование жирных кислот из жировых депо для функционирования сердца, дыхательных мышц и пластических процессов в скелетных мышцах. 3) Увеличилось потребление кислорода (МПК) на 0,231 мл О2 и мощность на пульсе 170 уд/мин на 22,7 Вт (136 Кгм/мин). Увеличение потребления кислорода (МПК) и мощности PWC-170 подтверждает ранее высказанное предположение о том, что с ростом силы ОМВ, т. е. с ростом в них числа миофибрилл, создаются морфологические предпосылки для разрастания всех необходимых для деятельности клетки органелл (теория симморфоза), поэтому увеличивается саркоплазматический ретикулум и митоходрии. Изменение последних было зафиксировано в виде прироста МПК и мощности PWC-170. Таким образом, стато-динамические упражнения являются эффективным средством усиления пластических процессов в скелетных мышцах. Применение анаболических препаратов в терапевтических дозах значительно интенсифицирует анаболические процессы, что ускоряет проверку эффективности разработанных вариантов тренировочного процеса;стато-динамические упражнения стимулируют обмен белка, жировой обмен, повышают аэробные возможности медленных мышечных волокон. Совокупность изменений в результате применения стато-динамических упражнений дает основание к предположению о высокой эффективности применения их в оздоровительной физической культуре. Методы тренировки сердечной мышцы Минутный объем кровообращения определяется ударным объемом сердца и частотой сердечных сокращений. Частота сердечных сокращений достигает своего предела при величинах 190–220 (бывает и более) уд/мин. Ударный объем сердца растет до тех пор, пока величина пульса достигнет 120–130 уд/мин, при дальнейшем увеличении ЧСС ударный объем сердца, как правило, стабилизируется, а затем может уменьшаться. Основным фактором увеличения минутного объема кровообращения является ударный объем сердца, который определяется дилятацией желудочков и гипертрофией миокарда. Гипертрофия миокарда достигается благодаря ускорению синтеза белка в миокардиоцитах, т. е. гиперплазии миофибрилл, а на этой основе происходит разрастание сети митохондрий (теория симморфоза, Carpenter S., Karpati G., 1984). Для интенсификации синтеза миофибрилл необходимо, как уже было описано выше, создать в миокардиоцитах: — запас аминокислот; — повышенную концентрацию гормонов; — высокую концентрацию свободного креатина; — повышенную концентрацию ионов водорода. Для создания таких условий необходимо инициировать в миокардиоцитах анаэробный гликолиз. В острых опытах на животных это достигается простым пережатием (сужением) коронарных артерий. В результате таких действий мышца сердца испытывает гипоксемию, в ней идет анаэробный гликолиз, гипертрофия сердца достигает 80 % уже через пять суток (Ф. Меерсон, 1965, 1981). У человека или животного гипоксическое состояние возникает при достижении состояния «дефекта» диастолы. Это появляется при достижении максимальных частот сердечного сокращения, когда диастола сокращается настолько, что сердечная мышца не успевает полностью расслабиться, в результате возникает гипоксическое состояние. Следовательно, имеем: — высокую концентрацию свободного креатина; — повышенную концентрацию ионов водорода в миокардиоцитах. Анализ изложенного механизма гипертрофии миокардиоцитов приводит к формулировке правил метода, разработанного ранее Рейнделом, метода интервальной тренировки. Правила методики гипертрофии сердечной мышцы: — интенсивность упражнение выполняется с мощностью выше МПК, предельная продолжительность такого упражнения 4 10 мин; — продолжительность упражнения 60–120 с, следить за тем, чтобы максимальная ЧСС сохранялась только 30 60 с; — интервал отдыха 120–180 с, до восстановления ЧСС 120 уд/мин; — количество повторений 30–40 упражнений или 60 90 мин чистого времени упражнений, предел связан с запасами гликогена в скелетных мышцах; — тренировка повторяется через 4–7 дней после предельной по продолжительности тренировки. В подтверждение корректности рассуждений приведем данные Б. Никитюка и В. Талько (1991). Результаты получены на крысах, и это понятно, поскольку на живом человеке провести аналогичные исследования пока нельзя. Для эксперимента были сформированы три группы: контрольная, экспериментальные 1 (э-1) и 2 (э-2). Эксперимен-тальные крысы ежедневно бегали: в э-1 группе сначала медленно, к концу эксперимента скорость выросла на 30 %, продолжительность составила 55–65 мин.; в э-2 группе сразу поддерживалась предельная скорость и продолжительность бега. В результате было показано, что в э-1 группе наибольшие изменения происходят на субклеточном уровне: значительно увеличилось число митохондрий, уменьшился их размер, соотношение между митохондриями и миофибриллами, размером клетки и ядер не поменялось, соедини-тельнотканный каркас остается ажурным, что, как предполагается, обеспечивает дилятационные возможности сердца. В э-2 группе быстро происходили изменения: увеличивалась масса сердца, нарушалось соотношение между митохондриями и миофибриллами, размером клетки и размером ядер. Видимо, снижаются эластические свойства миокарда. В сосудах происходят похожие процессы у перегруженных животных нарушается соотношение между размерами цитоплазмы и ядром гладкомышечной клетки сосудов. Следовательно, ежедневные неадекватные нагрузки ведут к явлениям дистрофии миокардиоцитов и клеток сосудов, которая обнаруживается только на субклеточном уровне. Косвенно о результатах аналогичной тренировки (6 раз в неделю, 7 недель, И = 85–90 % МПК, П = 40 55 мин) можно судить по результатам исследований Cox e. a. (1986). За 7 недель МПК выросло на 32 % (испытуемые были нетренированными), размер левого желудочка в конце диастолы увеличился с 4,96 до 5,13 см, толщина межжелудочковой перегородки увеличилась на 11–15 %. В связи с активностью всех миокардиоцитов при каждой систоле мышца сердца всегда находится на пределе функциональных возможностей, то есть отношение миофибрилл к митохондриям предельное. Это связано со следующими явлениями: — после интервальной тренировки, дающей прирост МФ в миокардиоцитах, новые МФ «обрастают» новыми митохондриями; — процессы детренировки идут очень медленно. Например, Giovanna (1990) обследовал 16 футболистов и 7 боксеров в возрасте 40–60 лет, которые занимались профессиональным спортом 16 лет и не тренировались более 10 лет. ЭКГ показала признаки гипертрофии левого желудочка, нарушение проводимости. Эхокардиография подтвердила эти данные: масса сердца была 332 ± 90 г, у лиц того же возраста220 ± 27 г. Для достижения дилятации левого желудочка следует выполнять упражнения с ЧСС, когда достигается максимальный ударный объем сердца, т. е. при 120–150 уд/мин. Продолжительность таких тренировок может достигать нескольких часов. Как это имеет место в подготовительном периоде у велосипедистов, лыжников и пловцов. Для борцов эта задача может быть успешно решена при введении 2 или 3 разовых тренировок в день. Локальная выносливость как компонент физической подготовленности спортсменов в циклических видах спорта В теории и методике физического воспитания и спорта различают общую региональную и локальную мышечную выносливость. Классификация этих видов выносливости выполнена по величине массы мышц, участвующих в работе. Причем величину массы мышц никто определять не умеет. Поэтому эту классификацию нельзя принять и тем более практически использовать. Бесспорно с локальной выносливостью (ЛВ) можно связать явления, характеризующие производительность нервно-мышечногоаппарата при физической работе статического или динамического характера, когда активно так мало мышц, что ЧСС практически не изменяется. Применительно к циклическим локомоциям (при работе с участием большой мышечной массы) это понятие стали применять сравнительно недавно. Наиболее подробно ЛВ как один из основных компонентов специальной физической подготовленности спортсменов, тренирующих выносливость, впервые была рассмотрена в монографиях Ю. В. Верхошанского вышедших в 1985 и 1988 г. г. В них обобщен материал многочисленных исследований средств и методов целенаправленного воздействия на нервно-мышечный аппарат с целью повышения спортивной результативности в ЦВС. Из его работ следует, что во-первых,тренировка исполнительного звена имеет большее значение для спортивного результата в ЦВС, чем тренировка вегетативных обеспечивающих систем организма, а во-вторых, требует существенно больше времени и сил. Это утверждение разумеется не корректное, поскольку сначала надо выполнить тестирование и обосновать, что периферическое звено является лимитирующим. Проблема воспитания локальной выносливости должна рассматриваться с двух взаимосвязанных сторон: (а) развития силовых способностей основных мышечных групп и (б) развитие способности к длительному поддержанию высоких или оптимальных усилий из чего, собственно, и складывается спортивный результат на всех дистанциях, на которых существенное значение имеет такое физическое качество, как выносливость. В данном аспекте к методике воспитания локальной выносливости в ЦВС можно отнести применение всех средств и методов, направленных на улучшение: 1) Силовых возможностей основных мышечных групп спортсменов в различных вариантах их проявлений, а именно: — максимальной силы в статическом или динамическом режимах; — взрывной силы и других проявлений скоростно-силовых возможностей; — силовой выносливости в динамических циклических упражнениях, сходных по биомеханическим параметрам с соревновательной локомоцией. 2) Выносливости мышц, проявляемой в основной соревновательной локомоции при различной интенсивности работы (от спринта до умеренной мощности). Интерес к ЛВ, как компоненту подготовленности спортсменов в ЦВС, возник в связи с тем, что в последние десятилетия стало очевидным исчерпание резервов экстенсивного пути совершенствования подготовленности спортсменов за счет наращивания общего объема нагрузки, что обусловлено ограниченностью «валовых» резервов организма человека, связанных, главным образом, с возможностью восполнения энергетических и пластических ресурсов. Поэтому многие специалисты сходятся во мнении, что путь дальнейшего повышения спортивных результатов связан с поиском более эффективных, более специфичных средств воздействия на физическое состояние спортсменов. В качестве одного из основных направлений часто понимается совершенствование методики силовой подготовки спортсменов в ЦВС, так как неоднократно и во всех без исключения ЦВС было показано, что рациональное применение средств акцентированного воздействия на нервно-мышечный аппарат может приводить к повышению спортивного результата, поэтому правильный выбор средств силовой подготовки в зависимости от направленности и величины их тренировочного воздействия, специфики техники движений и режима работы мышц в данном виде локомоции, является актуальной задачей теории и методики подготовки в ЦВС. В то же время хорошо известно из практики и многочисленных исследований, что сами по себе высокие силовые возможности мышц не связаны или, даже, имеют отрицательную корреляцию со спортивными, результатами в ЦВС, особенно на длинных дистанциях. Этот результат очевиден, поскольку увеличение силы гликолитических мышечных волокон, которые в беге на средние и длинные дистанции практически не задействованы, ведет к росту баластной массы тела. В связи с этим, одной из наиболее актуальных является проблема реализации силовых возможностей мышц в основном соревновательном упражнении. По мнению специалистов, решение связанных с ней задач подразумевает: — определение рационального соотношения объемов средств силовой направленности с другими средствами подготовки, в частности — аэробной; — определение оптимального распределения средств силовой направленности в рамках одного занятия, микро-, мезо- и макроциклов и многолетней подготовки спортсменов и других средств, которые должны способствовать реализации силовых способностей; — сопряженное решение задач технической и специальной силовой подготовки.  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |