20.2.2. Лактатная работоспособность.

Лактатная (гликолитическая) работоспособность реализуется, как правило, при выполнении физических нагрузок в зоне субмаксимальной мощности продолжительностью до 5 мин. Такие нагрузки, в основном, обеспечиваются лактатным или гликолитическим ресинтезом АТФ (см. главу 15) и обычно обозначаются как «лактатные» или «гликолитические». Их абсолютная мощность зависит от дорабочей концентрации мышечного гликогена и активности ферментов, участвующих в гликолизе.

Возможности лактатного компонента работоспособности обусловлены практически теми же структурными и функциональными факторами, описанными выше в отношении алактатной работоспособности (в связи с этим данные компоненты часто объединяются в «Анаэробную работоспособность»). Однако их влияние менее выражено, так как за счет лактатного компонента выполняется работа с меньшей силой и скоростью по сравнению с алактатными нагрузками.

Вместе с тем, в отличие от алактатного компонента, очень важным фактором, влияющим на лактатную работоспособность, являются компенсаторные возможности организма, обеспечивающие резистентность (нечувствительность) к возрастанию кислотности.

При бурном течении гликолиза происходит образование и накопление в мышечных волокнах больших количеств лактата. Повышение его концентрации вызывает сдвиг рН в кислую сторону. При этом происходят конформационные изменения (т.е. изменение пространственной структуры) мышечных белков и, в том числе, белков-ферментов, что приводит к снижению их каталитических свойств. Уменьшается активность ферментов гликолиза, снижаются АТФ-азная активность миозина и активность кальциевой АТФ-азы (кальциевого насоса). Повышение кислотности также негативно сказывается на сократительных свойствах миоцитов (см. главу 17).

Нейтрализация молочной кислоты осуществляется буферными системами за счет их щелочных компонентов. Однако буферная емкость организма и особенно буферных систем крови под влиянием тренировок практически не изменяется. В настоящее время считается, что развитие резистентности к повышению кислотности у высоко тренированных спортсменов связано не с увеличением щелочного резерва организма, а с выработкой новых, более устойчивых к изменению рН изоферментов и с формированием комплекса приспособительных механизмов, дающих организму возможность работать в условиях значительного закисления

Еще одним функциональным фактором, влияющим на лактатную работоспособность, является наличие в белых мышечных клетках изофермента лактатдегидрогеназы мышечного типа (М-лактатдегид­рогеназа), который предпочтительнее катализирует превраще­ние пировиноградной кислоты в молочную, а не наоборот. Этот факт является одной из причин высокой лактатной работоспособности ске­летных мышц с большим содержанием фазических волокон.

20.2.3. Аэробная работоспособность.

Внутримышечными структурными факторами, лежащими в основе аэробной работоспособности, являются количество митохондрий в миоцитах и содержание в них миоглобина. Это связано с тем, что аэробные нагрузки, в основном, обеспечива­ются аэробным способом образования АТФ (тканевое дыхание), обязательно протекающим в митохондриях. Миоглобин является переносчиком кислорода внутри мышечных клеток и от его концентрации зависит снабжение митохондрий кислородом. Кроме этого, связывая кислород, миоглобин создает определен­ный резерв его в мышечной ткани. Связь между содержанием в мышцах миоглобина и аэробной работоспособностью отмечена во многих работах. Как указывалось выше, большим количест­вом митохондрий и высокой концентрацией миоглобина харак­теризуются красные (тонические) мышечные волокна. Отсюда вытекает, что выраженной аэробной работоспособностью должны обладать мышцы с соотношением между различными типами мышечных волокон в сторону преобладания красных. Так, животные, имеющие мышцы темнокрасного цвета вследст­вие высокого содержания в них миоглобина, обладают значи­тельно бόльшей аэробной работоспособностью, чем животные с «белыми» мышцами. Например, мышцы охотничьих собак имеют более высокое содержание миоглобина, чем мышцы других, ме­нее выносливых собак.

Однако проявление аэробной работоспособности, в большей мере, обусловлено внемышечными факторами: функциональным состоянием вегетативных и регуляторных систем организма, за­пасами внемышечных источников энергии.

В обеспечении аэробных нагрузок активное участие прини­мают нервная система, формирующая и направляющая в мышцы двигательные импульсы, и кардио-респираторная система, снабжающая работающие мышцы кислородом и энергетическими субстратами.

Непосредственное участие в транспорте кислорода прини­мают красные клетки крови - эритроциты.

Основная функция эритроцитов – дыхательная. С участием эритроцитов осуществляется перенос кислорода от легких к тка­ням и углекислого газа от тканей к легким.

Большой вклад в обеспечение аэробных возможностей организма вносит печень. При выполнении аэробных нагрузок активируются функции печени, направленные преимущественно на улучшение обеспечения работающих мышц внемышечными источниками энергии, переносимыми кровью. Наиболее важные биохимические процессы, протекающие в печени во время работы, подробно описаны в главе 16.

Очень важную роль в обеспечении высокой работоспособности выполняют гормоны. При мышечной деятельности наблюдается выделение в кровяное русло многих гормонов. Однако наибольший вклад в функциональную и биохимическую перестройку организма при мышечной работе вносят гормоны надпочечников (см. главу 16).

Важно подчеркнуть, что все внемышечные структурно-функциональные факторы лимитируют не только аэробную работоспособность, но и оказывают большое влияние на проявление анаэробной работоспособности. Это объясняется тем, что во время тренировки анаэробные нагрузки многократно повторяются. Для повторного выполнения алактатной нагрузки мышцы должны восстановить запасы креатинфосфата, а для восстановления лактатной работоспособности мышцы должны освободиться от избытка молочной кислоты. Восполнение креатинфосфата и устранение лактата осуществляется с обязательным участием тканевого дыхания, использующего для этого большие количества кислорода. Поэтому после завершения силовых и скоростных нагрузок всегда наблюдается повышенное потребление кислорода – кислородный долг (более подробно см. в главе 18). Печень при выполнении анаэробных нагрузок участвует в обезвреживании аммиака, который образуется в избыточных количествах при выполнении силовых движений, вызывающих интенсивный распад мышечных белков. Кроме этого в печени еще происходит преобразование молочной кислоты в глюкозу, что также способствует поддержанию лактатной работоспособности.

В заключение необходимо отметить, что все компоненты работоспособности (алактатный, лактатный и аэробный) наряду с рассмотренными выше энергетическими и структурными факторами в значительной мере зависят от технической, тактической и психологической подготовки. Хорошая техническая подготовка, правильно избранная тактика позволяет спортсмену экономно и рационально использовать энергетические резервы и тем самым дольше сохранять работоспособность. За счет высокой мотивации, большой силы воли спортсмен может продолжать выполнение работы даже в условиях наступления в организме значительных биохимических и функциональных сдвигов.