Энергетика работы мышц

Источником энергии в клетках является вещество аденозинтрифосфат (АТФ), которое при необходимости распадается до аденозинфосфата (АДФ):

АТФ → АДФ + энергия.

При интенсивной нагрузке имеющийся запас АТФ расходуется всего за 2 секунды. Однако АТФ непрерывно восстанавливается из АДФ, что позволяет мышцам продолжать работать. Существует три основные системы восстановления АТФ: фосфатная, кислородная и лактатная.

 

Фосфатная система

Фосфатная система выделяет энергию максимально быстро, поэтому она важна там, где требуется стремительное усилие, например, для спринтеров, футболистов, прыгунов в высоту и длину, боксеров и теннисистов.

В фосфатной системе восстановление АТФ происходит за счет креатинфосфата (КрФ), запасы которого имеются непосредственно в мышцах:

КрФ + АДФ → АТФ + креатин.

При работе фосфатной системы не используется кислород и не образуется молочная кислота.

Фосфатная система работает только в течение короткого времени — при максимальной нагрузке совокупный запас АТФ и КрФ истощается за 10 секунд. После завершения нагрузки запасы АТФ и КрФ в мышцах восстанавливаются на 70% через 30 секунд и полностью — через 3–5минут. Это нужно иметь в виду при выполнении скоростных и силовых упражнений. Если усилие длится дольше 10 секунд или перерывы между усилиями слишком короткие, то включается лактатная система.

 

Кислородная система

Кислородная, или аэробная, система важна для спортсменов на выносливость, так как она может поддерживать длительную физическую работу.

Производительность кислородной системы зависит от способности организма транспортировать кислород в мышцы. За счет тренировок она может вырасти на 50%.

В кислородной системе энергия образуется, главным образом, в результате окисления углеводов и жиров. Углеводы расходуются в первую очередь, так как для них требуется меньше кислорода, а скорость выделения энергии выше. Однако запасы углеводов в организме ограничены. После их исчерпания подключаются жиры — интенсивность работы при этом снижается.

Соотношение используемых жиров и углеводов зависит от интенсивности упражнения: чем выше интенсивность, тем больше доля углеводов. Тренированные спортсмены используют больше жиров и меньше углеводов по сравнению с неподготовленным человеком, то есть более экономично расходуют имеющиеся запасы энергии.

Окисление жиров происходит по уравнению:

Жиры + кислород + АДФ → АТФ + углекислый газ + вода.

Распад углеводов протекает в два шага:

Глюкоза + АДФ → АТФ + молочная кислота.

Молочная кислота + кислород + АДФ → АТФ + углекислый газ + вода.

Кислород требуется только на втором шаге: если его достаточно, молочная кислота не накапливается в мышцах.

 

Лактатная система

При высокой интенсивности нагрузки поступающего в мышцы кислорода не хватает для полного окисления углеводов. Образующаяся молочная кислота не успевает расходоваться и накапливается в работающих мышцах. Это приводит к ощущению усталости и болезненности в работающих мышцах, а способность выдерживать нагрузку снижается.

В начале любого упражнения (при максимальном усилии — в течение первых 2 минут) и при резком увеличении нагрузки (при рывках, финишных бросках, на подъемах) возникает дефицит кислорода в мышцах, так как сердце, легкие и сосуды не успевают полностью включиться в работу. В этот период энергия обеспечивается за счет лактатной системы, с выработкой молочной кислоты. Чтобы избежать накопления большого количества молочной кислоты в начале тренировки, нужно выполнить легкую разогревающую разминку.

При превышении определенного порога интенсивности организм переходит на полностью анаэробное энергообеспечение, в котором используются только углеводы. Из-за нарастающей мышечной усталости способность выдерживать нагрузку истощается в течение нескольких секунд или минут, в зависимости от интенсивности и уровня подготовки.

Влияние молочной кислоты на работоспособность

Рост концентрации молочной кислоты в мышцах имеет несколько последствий, которые нужно учитывать при тренировках:

· Нарушается координация движений, что делает тренировки на технику неэффективными.

· В мышечной ткани возникают микроразрывы, что повышает риск травм.

· Замедляется образование креатинфосфата, что снижает эффективность спринтерских тренировок (тренировок фосфатной системы).

· Снижается способность клеток окислять жир, что сильно затрудняет энергообеспечение мышц после истощения запасов углеводов.

В условиях покоя на нейтрализацию половины молочной кислоты, накопившейся в результате усилия максимальной мощности, организму требуется около 25 минут; за 75 минут нейтрализуется 95% молочной кислоты. Если вместо пассивного отдыха выполняется легкая заминка, например, пробежка трусцой, то молочная кислота выводится из крови и мышц намного быстрее.

Высокая концентрация молочной кислоты может вызвать повреждение стенок мышечных клеток, что приводит к изменениям в составе крови. Для нормализации показателей крови может потребоваться от 24 до 96 часов. В этот период тренировки должны быть легкими; интенсивные тренировки сильно замедлят восстановительные процессы.

Слишком высокая частота интенсивных нагрузок, без достаточных перерывов на отдых, приводит к снижению работоспособности, а в дальнейшем — к перетренированности.

 

Запасы энергии

Энергетические фосфаты (АТФ и КрФ) расходуются за 8–10 секунд максимальной работы. Углеводы (сахар и крахмалы) откладываются в печени и мышцах в виде гликогена. Как правило, их хватает на 60–90минут интенсивной работы.

Запасы жиров в организме практически неисчерпаемы. Доля жировой массы у мужчин составляет 10–20%; у женщин — 20–30%. У хорошо тренированных спортсменов на выносливость процент жира может находиться в диапазоне от максимально низкого до относительно высокого (4–13%).

Запасы энергии человека

* Высвобождаемая энергия при переходе в АДФ

Источник

Запас(при весе 70 кг)

Длительность 
интенсивной
работы

Энергети-
ческая система

Особенности

Граммы

Ккал

Фосфаты

230

8*

8—10 секунд

Фосфатная

Обеспечивают «взрывную» силу. Кислород не требуется

Гликоген

300—
400

1 200—
1
 600

60—90 минут

Кислородная и лактатная

При нехватке кислорода образуется молочная кислота

Жиры

Больше 3 000

Больше 27 000

Больше 40 часов

Кислородная

Требуют больше кислорода; интенсивность работы снижается

По книге Петера Янсена «ЧСС, лактат и тренировки на выносливость».

 

Перетренированность

При достаточном отдыхе после хорошей тренировки организм не только восстанавливается, но и превосходит свои прежние возможности. Это явление называется суперкомпенсацией.

Без восстановления суперкомпенсации не происходит, и тренировки становятся неэффективными. С другой стороны, при слишком длительном отдыхе эффект суперкомпенсации не закрепляется. Поэтому важно подобрать оптимальную длительность восстановления. Она индивидуальна и зависит от методики тренировки, тренировочного стажа, степени утомления, физической способности к восстановлению (в том числе, возраста).

Чтобы подобрать оптимальный баланс между тренировками и отдыхом важно отслеживать свое состояние и вести дневник тренировок. При повышенной утомляемости и низкой работоспособности нужно резко уменьшить нагрузки и увеличить отдых — тогда полное восстановление достигается за несколько дней. Если же продолжить интенсивные тренировки, то возникнет состояние перетренированности.

Тренировки — это стресс для организма, вызывающий ответную реакцию гормональной и нервной систем. При перетренированности их работа нарушается. Другие виды стресса также снижают физические возможности организма и повышают риск перетренированности.

Факторы, повышающие риск перетренированности

· Частые соревнования

· Смена климата

· Тренировки в горах

· Экзамены, перегрузки на работе

· Личные проблемы

· Нарушение суточного ритма

· Недостатки питания

· Заболевания


Частые причины перетренированности

Избыточные тренировки: быстрое наращивание нагрузок (в том числе после болезни или травмы), высокая интенсивность длительных тренировок или большой объем интервальных тренировок, интенсивный график соревнований.

Нерегулярный образ жизни: нарушения режима дня, например, работа в ночное время, недосыпание или плохой сон (особенно, перед соревнованиями), нерегулярное или неполноценное питание, отсутствие развлечений.

Эмоциональные и умственные нагрузки: боязнь неудачи на соревнованиях, напряжение в семье, конфликты, перегрузки в работе или учебе или неудовлетворенность ими.

Заболевания: инфекции, хронические воспаления (такие как тонзиллит, ларингит или синусит), расстройство пищеварения, высокая температура, анемия или диарея, стоматологические проблемы, аллергические реакции.


Типы перетренированности

Симпатическая перетренированность

Симпатическая перетренированность обычно возникает при слишком высокой интенсивности тренировок.

Признаки симпатической перетренированности 
(проявляются по отдельности или в комплексе)

· Низкая работоспособность

· Быстрое наступление усталости

· Высокий утренний пульс

· Замедленное восстановление пульса после нагрузки

· Сердцебиение, потливость

· Сильная болезненность мышц

· Снижение аппетита и потеря веса

· Снижение интереса к тренировкам

· Беспокойный сон

· Эмоциональная неустойчивость, нервозность, чувство тревоги

· Потеря концентрации

· Частые инфекции, травмы


При первых признаках симпатической перетренированности нужно резко снизить объем и интенсивность тренировок. Это позволит достичь улучшения через несколько недель.

Парасимпатическая перетренированность

Если спортсмен игнорирует симптомы симпатической перетренированности и продолжает интенсивно тренироваться, то гормональная и нервная системы полностью истощаются. В этом случае наступает парасимпатическая перетренированность.

Симптомы парасимпатической перетренированности противоположны симпатическому типу: низкий или очень низкий утренний пульс, часто — нормальное восстановление пульса после нагрузки, нормальный аппетит, повышенный интерес к тренировкам. Однако при этом — низкая работоспособность, депрессия и вялость.

Признаки парасимпатической перетренированности

· Низкая работоспособность

· Низкий или очень низкий пульс в состоянии покоя

· Низкое кровяное давление

· Гипогликемия

· Депрессия

· Вялость, сонливость, усталость


В случае парасимпатической перетренированности на восстановление могут уйти недели и месяцы.

Парасимпатическая перетренированность часто встречается у спортсменов на выносливость, которые выполняют большой объем тренировок.


Как распознать перетренированность

Основной признак — это низкая работоспособность. При перетренированности сложнее поддерживать обычный тренировочный темп, пульс при этом повышен. В случае симпатической перетренированности может наблюдаться замедленное снижение пульса после тренировки.

Симпатическую перетренированность можно распознать на ранней стадии по повышенному утреннему или ночному пульсу (на 5–6 ударов выше нормы), что является признаком недостаточного восстановления.

В случае парасимпатической перетренированности утренний пульс может быть низким или очень низким.

Симптомы перетренированности могут возникать не только при чрезмерных нагрузках, но и по другим причинам: из-за анемии, инфекционных заболеваний (особенно вирусных, таких как мононуклеоз и грипп), расстройств щитовидной железы, почек и надпочечников, расстройств сердечной мышцы и диабета. Эти причины можно исключить только после медицинского обследования.


Что делать при возникновении перетренированности

1.   Исключите умственное напряжение.

2.   Займитесь приятными делами, придумайте себе развлечения.

3.   Займитесь активным отдыхом на свежем воздухе в спокойной обстановке, например, прогуляйтесь по лесу. Пассивный отдых не рекомендуется, так как отсутствие физической деятельности обычно усиливает дискомфорт.

4.   Употребляйте пищу, богатую витаминами.

5.   Принимайте расслабляющие ванны, массаж, сауну.

6.   Не участвуйте в соревнованиях в течение нескольких недель.

7.   На 1–2 недели сократите вполовину объем тренировок.

8.   Снизьте интенсивность занятий: исключите интервальные тренировки; интенсивность других тренировок не должна превышать 75% от максимального пульса; велосипедные тренировки проводите на легкой передаче.

При исчезновении всех признаков перетренированности можно возобновить тренировки, вначале постепенно увеличивая объем, а затем и интенсивность. Начать участвовать в соревнованиях можно только после освоения интенсивных тренировок.

По книге Петера Янсена «ЧСС, лактат и тренировки на выносливость».

 

http://mhlife.ru/fitness/training/overload/img/overload-xl.jpg