Энергообеспечение скоростно-силовых физических нагрузок и адаптация в процессе спортивных тренировок

Наиболее важными скоростно-силовыми качествами спортсмена являются сила, скорость и мощность развиваемого мышечного усилия. Проявление их зависит от ряда психологических, физиологических и биохимических особенностей организма.

Максимальные значения скоростно-силовых качеств достигаются при предельно высокой концентрации волевого усилия. При этом двигательные нервы включают в работу наибольшее количество двигательных единиц. Проявление скоростно-силовых качеств во многом зависит от соотношения входящих в мышцы быстро- и медленно-сокращающихся волокон. Это соотношение определяется генотипом спортсмена. Силовые качества также зависят от анатомических особенностей строения мышц и сухожилий.

Немаловажное влияние на силу и скорость мышечного сокращения оказывает длина саркомера, которая в среднем у человека составляет 1,8 мкм. Наибольшая скорость сокращения отмечена в летательных мышцах насекомых и у колибри, в составе которых имеются самые короткие саркомеры. Наименьшая — в запирательных мышцах моллюсков, в составе которых имеются самые длинные саркомеры. Максимальная скорость сокращения различна в мышечных волокнах разного типа; в быстро сокращающихся белых волокнах она примерно в 4 раза выше, чем в медленно сокращающихся красных волокнах.

Поскольку мощность является произведением силы на скорость, то, исходя из соотношений силы и скорости сокращения, нетрудно вывести третью зависимость, описывающую изменения мощности при мышечном сокращении. Мощность, развиваемая мышцей, зависит от суммарной АТФ-азной активности миозина, т.е. общей скорости расщепления АТФ. Общая скорость расщепления АТФ зависит от скорости поступления ионов Са⁺² из саркоплазматического ретикуллума к миофибриллам.

Исходя из описанной зависимости можно установить основные требования к упражнениям, направленным на развитие скоростно-силовых качеств. Так, при развитии силовых возможностей (улучшении максимальной силы мышц) преодолеваемое сопротивление должно составлять 70-100 % индивидуального изометрического максимума для данной группы спортсменов. При развитии скорости сокращения — преодолеваемое сопротивление должно составлять 20-40 %, а при совершенствовании комплексного проявления силы и скорости сокращения, т.е. мощности, — 40-70 %. Необходимым требованием к упражнениям скоростно-силовой направленности является наибольшее их соответствие структуре основного упражнения и создание условий для выполнения упражнения с предельным усилием.

Структурные факторы скоростно-силовых способностей человека (длина саркомеров в миофибриллах, содержание быстро- и медленно-сокращающихся волокон в мышцах) генетически обусловлены. Поэтому основным методическим путем улучшения скоростно-силовых качеств спортсменов является подбор средств и методов, которые могли бы улучшить АТФ-азную активность миозина и усилить синтез сократительных белков в мышцах. В скоростно-силовых видах спорта для решения этих задач в настоящее время используются два основных методических приема – метод максимальных усилий и метод повторных предельных упражнений.

В тренировках, направленных на улучшение скоростно-силовых качеств используют упражнения, близкие по биодинамической структуре к соревновательным. Они требуют максимального усилия с небольшим числом повторений и интервалами отдыха, достаточными для восстановления. При большом числе повторений развивается локальное утомление, которое приводит к снижению мощности сокращений. Уменьшение концентрации КрФ в работающих мышцах ниже критического значения сопровождается усилением гликолиза, накоплением молочной кислоты и резким снижением внутриклеточного рН. Поэтому, как только обнаруживается выраженное снижение максимальной мощности, физическую нагрузку необходимо прекращать. Выраженное снижение максимальной мощности свидетельствует о повышении содержания молочной кислоты и смещении кислотно-основного состояния крови в сторону ацидоза.

Метод повторных предельных упражнений применяется для усиления синтеза сократительных белков и увеличения мышечной массы. Преодолеваемое сопротивление обычно не превышает 70 % максимальной силы. При сопротивлениях, составляющих более 50% максимальной изометрической силы, кровоток через мышцу резко уменьшается, что сопровождается появлением локальной гипоксии. При дефиците аэробной энергопродукции значительно исчерпываются алактатные анаэробные резервы, и в мышцах накапливается большое количество свободного креатина, заметно усиливается образование молочной кислоты.

При выполнении большого объема работы происходит разрушение мышечных белков и накопление продуктов их распада (низкомолекулярных пептидов, аминокислот и т.п.). Это результат дефицита макроэргических соединений. Продукты расщепления белков, как и свободный креатин, служат активаторами белкового синтеза в период отдыха после скоростно-силовой работы. В это время восстанавливается нормальное снабжение тканей кислородом и усиливается доставка к ним питательных веществ. При чрезмерных по мошности и продолжительности физических нагрузках запрос энергетических субстратов превышает возможности митохондрий, что приводит к нарушению целостности мембран и прекращению ресинтеза АТФ.

Разумное сочетание в процессе тренировки и последовательность применения обоих методов могут обеспечить высокий уровень развития скоростно-силовых качеств организма спортсмена.

Адаптационные процессы к физическим нагрузкам, происходящие в организме, лежат в основе роста спортивных результатов, поэтому знание общих закономерностей адаптации организма к мышечной деятельности служит основой для развития теории и практики тренировочного процесса.