Типологические особенности энергообеспечения скелетных мышц и работоспособность лыжников-гонщиков
Типологические особенности энергообеспечения скелетных
мышц и работоспособность лыжников-гонщиков
А. А. Богатов, Мордовский государственный
педагогический институт, Саранск
Считается,
что энергия, обеспечивающая сокращения мышц, образуется в процессе расщепления
АТФ и существует три основных пути ее ресинтеза, названные источниками
энергообеспечения: аэробный (окислительный), анаэробно-гликолитический и
фосфагенный [1, 2, 18, 19, 22, 23].
Известно,
что преобладание анаэробной или аэробной энергетики у человека определяется
составом мышечных волокон и выявляется уже в детском возрасте [8]. Считается,
что подобная специфика метаболических реакций генетически детерминирована
[13,16]. В зависимости от индивидуальной организации энергетики скелетных мышц
выделяют различные типы (варианты, профили) энергообеспечения. Так, Л.А. Марчик
и Л.Л. Каталымов [11], изучая особенности энергетики мальчиков 7-8 лет, выявили
в этом возрасте 6 типов энергообеспечения. В.Ф. Воробьев [3] определил у
мальчиков 10 - 11 лет 4 варианта энергообеспечения мышечной работы. При
изучении особенностей энергетической структуры у нетренированных
студентов-мужчин 17-18 [12] и 18-22 лет [16] было показано наличие трех
энергопрофилей.
Подобное
снижение вариативности индивидуальной организации энергетики скелетных мышц
может быть связано с онтогенетическими дифференцировками скелетных мышц,
основные волны которых приходятся на 1 и 3 года, 5 - 6, 10 - 11 и 14 -16 лет
[9].
В
настоящее время все больше исследователей, работающих в области физического
воспитания, приходят к мнению, что проблема индивидуализации тренировочных
режимов не может быть исчерпана учетом только пола и возраста [5]. Одним из
возможных условий оптимизации тренировочного процесса может явиться его
программирование, базирующееся на основе учета типологических особенностей
энергообеспе чения скелетных мышц.
Показано,
что у мальчиков, не занимающихся спортом, тип энергообеспечения определяет
работоспособность в различных зонах мощности [12]. Можно предположить, что тип
энергетики будет обуславливать рабочие возможности спортсменов в специфических
условиях тренировки и соревновательной деятельности.
Имеются
данные, указывающие, что структура энергетики независимо от методики занятий
развивается по специфическому для нее пути [13]. В этом случае определение типа
индивидуальной организации энергообеспечения скелетных мышц на
учебно-тренировочном этапе занятий в ДЮСШ могло бы позволить прогнозировать
результат, которого может добиться спортсмен.
В
свете вышесказанного целью нашего исследования было изучение типологических
особенностей энергетики скелетных мышц лыжников-гонщиков и их взаимосвязи с
работоспособностью в процессе годичного тренировочного цикла.
Методика
исследований. В исследовании приняли участие 35 юношей в возрасте 17 - 18 лет,
имеющих II - III разряды по лыжным гонкам и занимающиеся в одной
учебно-тренировочной группе. Средний рост испытуемых - 174,33±3,74 см, вес -
66,6±7,02 кг. Наблюдения проводились во время переходного (май),
подготовительного (октябрь) и соревновательного (февраль) периодов годичного
тренировочного цикла.
Для
характеристики энергетических систем использовали такие понятия , как мощность
и емкость энергетического источника. Мощность определяется активностью тканевых
ферментов энергетического метаболизма, а также пропускными возможностями систем
транспорта кислорода. Емкость зависит от запаса доступных субстратов и от
состояния резервных возможностей вегетативных систем организма [3, 18].
С
помощью эргометрического метода тестирования, основанного на оценке
коэффициентов уравнения Мюллера [4, 6, 7, 24], испытуемые на велоэргометре Ритм
ВЭ-05 выполняли две нагрузки "до отказа" в зоне большой (3 Вт/кг) и
субмаксимальной (6 Вт/кг) мощности - W1 и W2, соответственно [15]. За
"отказ" от работы принимали прекращение педалирования либо резкое
снижение его интенсивнос ти. Время удержания нагрузок (t1 и t2) использовали
для расчета коэффициентов "a" и "b":
a = lg (t2 / t1) / lg (W1 / W2);
b = ln (t1 x W1a) = ln (t2 x W2a).
Величина
коэффициента "а" характеризует положение ветвей кривой
"мощность-время" относительно осей координат и выражает соотношение
возможностей аэробного и анаэробно-лакта цидного источников. Коэффициент
"b" характери зует аэробную емкость [3, 6].
Исходя
из схемы участия основных источников энергии (фосфагенного, лактацидного и
аэробного) в энергообеспечении мышечной деятельности в зависимости от ее
длительности [2, 23, 25], подставляя значения коэффициентов в уравнение Мюллера
t = eb / Wa, рассчитывали мощность нагрузки, которую испытуемый может
поддерживать в течение 1, 10, 40, 240 и 900 с (показатели Wmax, W10, W40, W240,
W900).
Показатели
Wmax и W10 характеризуют мощность фосфагенного компонента энергообеспечения,
W40 - гликолитического, W240 - рабочие возможности в зоне смешанной
анаэробно-аэробной энергопродукции, а W900 - мощность аэробной энергосистемы
[6, 11].
Для
определения типа энергообеспечения скелетных мышц рассчитывали
среднеарифметические значения мощностных показателей для всей выборки. Отличие
величины индивидуального значения показателя на±0,67s от среднего (M) позволило
оценить степень развития источников энергообеспечения. Если индивидуальная
величина не выходила за пределы M±0,67s, развитие энергоисточника принимали за
среднее. Если индивидуальное значение меньше или больше M±0,67s, то говорили,
соответственно, о низком или высоком уровне развития источника энергии.
Работоспособность
спортсменов оценивали по времени удержания велоэргометрических нагрузок
умеренной (1,5 Вт/кг), большой, субмаксимальной мощностей и результатам,
показанным на соревнованиях по лыжным гонкам на 10 и 5 км.
Полученные
данные математически обработаны на ЭВМ с помощью стандартной программы.
Для
определения достоверности различий рассчитывали доверительный коэффициент (t)
Стъюдента. На основании величины t и числа наблюдений по таблице [9] определяли
процент возможной ошибки, выражаемый в виде значения вероятности различия - p.
Результаты
исследования и их обсуждение. На первом этапе исследования (переходный период)
был проведен анализ индивидуальных значений эргометрических показателей,
характери зующих возможности энергосистем. Выявлено три варианта индивидуальной
организации энергообеспечения мышечной деятельности. Полученные данные
представлены в табл. 1.
В
11,4 % случаев юноши обладали высокой степенью развития фосфагенного
(показатели Wmax, W10), высокой, средней или низкой степенью развития
гликолитического (W40) и низкой степенью развития аэробного (минимальные
значения b, W240, W900) компонентов энергообеспечения мышечной деятельности.
Этих испытуемых выделили в фосфагенный тип энергетики (см. табл. 1). Согласно
[13], высокое значение Wmax при данном варианте энергообеспечения отражает не
столько уровень мощности фосфагенной системы, сколько тот факт, что ее
характеристики являются наиболее консервативными, генетически предопреде
ленными и стабильными признаками.
В
77,1% случаев развитие источников энергии было пропорциональным, т.е. каждый из
компонентов имел в основном среднюю степень развития энергетических систем.
Такой тип энергетики был назван смешанным (пропорциональным).
У
11,4 % испытуемых наблюдали высокую степень развития аэробного, среднюю -
анаэробно -гликолитического и низкую - фосфагенного источников энергии (см.
табл. 1). Этот тип энергообес печения скелетных мышц назвали аэробным.
Как
видно, типы энергетики достоверно отличаются по большинству представленных в
табл. 1 показателей.
Как
было указано выше, преобладание анаэробной или аэробной энергетики в
обеспечении мышечной деятельности человека определяется составом мышечных
волокон, генетически детерминируемо [8, 13, 20] и может проявляться уже в
детском возрасте [3, 11, 17]. Известно также, что нейромоторные свойства мышц
находятся под более жестким контролем генетического аппарата в сравнении с
метаболическими характеристиками мышцы, которые способны адаптивно изменяться
под воздействием тренировки [13,16]. Однако к настоящему времени невозможно
достаточно точно ответить на вопрос: изменяется ли тип энергообес печения
скелетных мышц под влиянием тренировки параллельно с адаптивными сдвигами
метаболических параметров, поскольку имеются данные [13], указывающие, что
структура энергетики независимо от направленности занятий развивается по
специфичному для нее пути. В таком случае правомерно предположение [11], что
либо тип энергетики скелетных мышц генетически детермини рован, а
целенаправленная тренировка расширяет его потенциальные возможности, не изменяя
типологии метаболизма, либо генетически обусловлена программа развития
энергетических систем.
Таблица
1. Показатели, характеризующие мощность и емкость энергетических источников у
лыжников-гонщиков с разными типами энергообеспечения в различные периоды
годичного тренировочного цикла (М±т)
|
Показатели
Похожие работы на - Типологические особенности энергообеспечения скелетных мышц и работоспособность лыжников-гонщиков
|