21.3 Максимальное потребление кислорода (vo2 max)

ВОЗ рекомендует использовать в качестве одного из наиболее надежных показателей физической работоспособности человека величину максимального потребления кислорода (МПК или VO2Max), которое является интегральным показателем аэробной производительности организма.

Потребление кислорода при мышечной работе увеличивается, как известно, пропорционально ее мощности. Однако такая зависимость имеет место лишь до определенного уровня мощности. При некоторых индивидуально предельных ее значениях (так называемой критической мощности) резервные возможности кардиореспираторной системы оказываются исчерпанными и потребление кислорода более уже не увеличивается даже при дальнейшем повышении мощности мышечной работы. Таким образом, максимальное потребление кислорода можно зарегистрировать только при нагрузках критической или надкритической мощности, когда функциональная мобилизация системы транспорта и утилизации кислорода достигает максимума (так называемого кислородного потолка). О максимизации аэробного обмена свидетельствует плато на графике зависимости потребления кислорода от мощности мышечной работы.

Максимальное потребление кислорода — это то наибольшее количество кислорода, выраженное в миллилитрах, которое человек способен потреблять в течение 1 мин. Для здорового человека, не занимающегося спортом, МПК составляет 3200 — 3500 мл/мин, у тренированных лиц МПК достигает 6000 мл/мин.

Наряду с абсолютным критерием существуют и косвенные критерии достижения МПК. К их числу относятся:

- увеличение содержания лактата в крови свыше 100 мг;

- увеличение дыхательного коэффициента (отношения количества выделенного углекислого газа к количеству потребленного кислорода в единицу времени) свыше 1;

- повышение ЧСС до 180—200 уд/мин.

Максимальное потребление кислорода зависит от массы работающей мускулатуры и состояния системы транспорта кислорода и отражает общую физическую работоспособность (теснейшим образом связано с изменением уровня физической подготовленности человека).

21.4 Концентрат сывороточного белка

После сворачивания молоко делится на две части: простокваша и сыворотка. Из простокваши делают творог, сыр и казеин. А из молочной сыворотки — концентрат сывороточного белка. Производство концентрата осуществляется удалением лишних элементов, таких как липиды и других небелковых компонентов по принципу фильтрации. Затем, получившаяся масса высушивается в распылительной сушке, где она впрыскивается каплями в поток горячего воздуха, нагретого до высокой температуры с последующей сепарацией твердых частиц.

Изолят протеина – это почти чистый белок (содержание белка по массовой доле – не менее 95%). Он практически полностью избавлен от жиров и углеводов (в том числе лактозы).

— путем микрофильтрации — очистка белка в низкотемпературной среде при помощи специальных фильтров. Этот способ является преимущественным, т.к. позволяет сохранить все полезные белковые фракции и не приводит к денатурации белка (разрушению), т. е. позволяет сохранить молекулу белка целой.

— путем ионного обмена – получение чистого белка достигается за счет пропуска заряженных ионов через сыворотку. Данный метод значительно уступает первому, т. к. приводит к денатурации белков и потере части полезных фракций.

Изолят практически не содержит жиров и холестерина;

Гипоаллергенен, т. к. очищен от лактозы (молочного сахара), благодаря чему может приниматься людьми с лактазной недостаточностью и непереносимостью лактозы;

Легко и быстро усваивается организмом – в течение 30-60 минут.

Гидролизат сывороточного протеина

Гидролизат сывороточного протеина – это самая очищенная и наиболее эффективная форма сывороточного белка. Гидролизат представляет собой частично разрушенный протеин с помощью кислоты или ферментов. Фактически аналогичный процесс происходит при разрушении протеина в пищеварительном тракте человека, поэтому гидролизированный сывороточный протеин не требует времени на переваривание и начинает усваиваться сразу после приема. Гидролизат превосходит другие формы сывороточного протеина (изолят и концентрат) по скорости усвоения и чистоте, но также данная форма белка является и самой дорогой (чаще всего в 2-3 раза дороже, чем концентрат).

22.1 Обмен белков и азотсодержащих веществ при мышечной деятельности

АТФ является не только непосредственным источником энергии различных физиологических функций (мышечных сокращений нервной деятельности, передачи нервного возбуждения, процессов секреции и т. д.), но и происходящих в организме пластических процессов (построения и обновления тканевых белков), а также различных биологических синтезов. Между этими двумя сторонами жизнедеятельности – энергетическим обеспечением физиологических функций и энергетическим обеспечением пластических процессов – существует постоянная конкуренция. Усиление специфической функциональной деятельности всегда сопровождается увеличением расходования АТФ и, следовательно, уменьшением возможности использования ее для биологических синтезов.

Как известно, в тканях организма, в том числе и в мышцах, постоянно идет обновление их белков, однако процессы расщепления и синтеза строго сбалансированы и уровень содержания белков в тканях сохраняется постоянным.

При мышечной деятельности обновление белков угнетается: это угнетение тем больше выражено, чем в большей степени понижается содержание АТФ в мышцах. Следовательно, при упражнениях максимальной и субмаксимальной интенсивности, когда ресинтез АТФ происходит преимущественно анаэробным путем и наименее полно, обновление белков будет угнетаться более значительно, чем при работе средней и умеренной интенсивности, когда преобладает энергетически высокоэффективные процессы дыхательного фосфорилирования.

Угнетение обновления белков является следствием недостатка АТФ, необходимой как для процесса расщепления, так в особенности для процесса их синтеза. Поэтому во время интенсивной мышечной деятельности нарушается баланс между расщеплением и синтезом белков в смысле преобладания первого над вторым. Содержание белков в мышце несколько понижается и увеличивается содержание полипептидов и азотсодержащих веществ небелковой природы. Часть этих веществ, а также некоторые низкомолекулярные белки уходят из мышц в кровь, где в соответствии с этим наблюдается увеличение содержания белкового и небелкового азота. Особенно значительны все эти изменения при силовых упражнениях большой интенсивности.

При интенсивной мышечной деятельности усиливается также образование аммиака. Происходит это в результате дезаминирования части аденозинмонофосфорной кислоты, не успевающей ресинтезироваться в АТФ, а также вследствие отщепления аммиака от глютамина, которое усиливается под влиянием повышения содержания в мышцах неорганических фосфатов, активирующих фермент глютаминазу.

Содержание аммиака в мышцах и крови увеличивается. Устранение образовавшегося аммиака может происходить, в основном, двумя путями: связыванием аммиака глютаминовой кислотой с образованием глютамина и образованием мочевины. Однако оба эти процесса требуют участия АТФ и поэтому вследствие понижения содержания последней при интенсивной мышечной деятельности испытывают затруднения. При мышечной деятельности средней и умеренной интенсивности, когда ресинтез АТФ идет за счет окислительного фосфорилирования, устранение аммиака существенно усиливается. Содержание его в крови и тканях снижается, а образование глютамина и мочевины возрастает.

Из-за недостатка АТФ во время мышечной деятельности максимальной и субмаксимальной интенсивности затрудняется и ряд других биологических синтезов. В частности, затрудняется синтез ацетилхолина в двигательных нервных окончаниях, что отражается отрицательно на процессах передачи нервного возбуждения на мышцы.

22.2 Миофибриллярные (сократительные) белки

1. Миозин - основной сократительный белок мышц, составляющий около 55 % общего количества мышечных белков. Из него состоят толстые нити миофибрилл.

Функции миозина:

1. Структурная

2. Каталитическая

3. Контактная функция

2. Актин – белок тонких нитей, состоящий из 375 аминокислотных остатков. Форма молекул – глобулярная (шаровидная) → название G-актин («globular»). На его долю приходится около 25 % общей массы мышечного белка.

В присутствии Mg²⁺ молекулы G-актина могут соединяться между собой (полимеризоваться) и образовывать нерастворимую нить, которая получила название F-актин (фибриллярный). Два F-актиновых полимера накручиваются друг на друга в виде двойной спирали.

Обе формы актина не обладают ферментативной активностью. Каждая молекула G-актина способна связывать один ион Са²⁺, который играет важную роль в инициировании сокращения. Кроме того, каждая субъединица G-актина имеет центр связывания АТФ/АДФ, который принимает участие в полимеризации тонкой нити. После окончания полимеризации тонкая нить покрывается и стабилизируется белком – β-актинином. Вдобавок к центру связывания АТФ/АДФ на каждой молекуле G-актина имеется высокоафинный центр связывания головки миозина. Регуляцию его работы в скелетной и сердечной мышцах осуществляют дополнительные белки тонкой нити. Таким образом, дополнительные белки контролируют сократительный цикл.

3. Тропомиозин – белок тонких нитей. Каждая его молекула лежит на 7 молекулах актина. В состоянии мышечного расслабления каждая молекула тропомиозина прикрывает центры связывания для миозина на семи остатках G-актина. Тем самым поддерживается релаксация, поскольку актин не может взаимодействовать с миозином.

4. Тропонин – ещё один белок тонких нитей. Состоит из 3 субъединиц:

С – для связывания с Са²⁺;

I – блокирует преждевременное соединение миозина с актином;

Т – для связывания с тропомиозином.

22.3 Влияние силовой нагрузки на АД

«Известно, что комплекс тренировочных факторов вызывает у спортсменов определенные изменения функции вегетативной нервной системы. Для каждого вида спорта существуют свои нагрузочно-тренировочные факторы, что не может не сказаться на состоянии регуляции сосудистого тонуса и уровне АД. Так, среди видов спорта, наиболее подвержены синдрому АГ штангисты; у гимнастов же, напротив, артериальная гипертензия встречается редко. Следует также отметить, что в значительном числе спортивных дисциплин процент лиц с повышенным АД выше, чем у людей, активно спортом не занимающихся».

Оптимальтное систалическое до 120, дисталическое до 80.

22.4 ) Белки

Пищевая ценность – сведения о количестве компонентов

Белки состоят из молекул, соединенных в цепочку связью аминокислот. Организму нужны протеины как строительный материал для клеток кожи, волос, мышц, соединительной ткани и различных органов. Белки необходимы иммунной системе, а также для функционирования ферментов, гормонов, антител и транспортных молекул, одним словом, всего того, без чего невозможна жизнь.

Ученые открыли в белках разные типы аминокислот, из которых девять признаны незаменимыми, так как они не вырабатывают человеческим организмом. Для оптимального питания организму необходимы все аминокислоты в достаточном количестве.

Аминокислоты, которые образуются в пищеварительном тракте при расщеплении белков, идут на строительство клеток тканей и органов.

23.1 Исходя из сказанного, легко понять, что после упражнений максимальной и субмаксимальной мощности процессы биохимической реституции (восстановления биохимических соотношений, имевших место до работы) будут протекать быстрее, чем после более длительных упражнений средней и умеренной мощности.

После очень длительной работы (например, после лыжных гонок на 50 км, марафонского бега, многокилометровых велогонок по шоссе и т.п.) процессы биохимической реституции протекают особенно длительно; повышенная потребность в кислороде и усиленное его потребление может наблюдаться в течение до двух суток после выступления.

23.2 Молекулярный механизм мышечного сокращения предложен в 1950-е годы в форме модели скользящих нитей

1. В состоянии покоя тропонин-тропомиозиновый комплекс блокирует связывающие миозин участки на актине. Головка миозина готова для проведения сокращения.

2. Сокращение запускается нервным импульсом. Высвобождение ацетилхолина способствует формированию потенциала действия на поверхности саркоплазматической мембраны. Потенциал действия распространяется вглубь волокна через Т-системы, которые контактируют с мембранами саркоплазматического ретикулума. Возбуждение способствует выходу ионов Са2+ из пузырьков ретикулума в саркоплазму и концентрация Са2+ в саркоплазме достигает 10–5 М. Ионы Са2+ затем связываются с тропонином С и меняют его конформацию. Эти изменения в силу эффекта кооперации передаются на субъединицу I и блокируют её. Далее изменения достигают субъединицы Т, которая сдвигает в сторону молекулу тропомиозина, освобождая сразу 7 молекул актина.

3. Поворот головки миозина. После установления поперечного мостика энергия, запасенная в головке миозина, высвобождается, и головка миозина движется к центру саркомера (рабочий ход). При этом АДФ и фосфат, связанные с головкой миозина, высвобождаются.

4. Расщепление поперечного мостика. Головка миозина отделяется от связывающего участка на молекуле актина, и к ней присоединяется молекула АТФ.

5. Регенерация головки миозина. АТФаза головки миозина катализирует гидролиз АТФ на АДФ и фосфат. Энергия, высвобождаемая в ходе этой реакции, используется для реэнергизации головки миозина (см. выше п.1), и, если присутствуют ионы кальция и имеются достаточные резервы АТФ, весь цикл повторяется.

6. Образование поперечного мостика. Как только связывающие участки на актине освободились, головка миозина связывается с ними, образуя поперечный мостик.

23.3 Функциональные тесты

Гарвардский степ-тест

Этот метод был разработан в 1942 г. в лаборатории утомления Гарвардского университета. С помощью гарвардского степ-теста количественно оцениваются восстановительные процессы после дозированной мышечной работы.

Методика проведения теста. Физическая нагрузка задается в виде восхождений на ступеньку. Высота ступеньки и время выполнения теста зависят от пола, возраста и физического развития испытуемого. Испытуемому предлагается на протяжении 5 мин совершать восхождение на ступеньку с частотой 30 раз в 1 мин. Каждое восхождение и спуск складываются из четырех двигательных компонентов:

1. — испытуемый встает на ступеньку одной ногой;

2. — испытуемый встает на ступеньку двумя ногами, принимая строго вертикальное положение;

3. — испытуемый ставит назад на пол ногу, с которой начал восхождение;

4. — испытуемый опускает на пол другую ногу.

После окончания физической нагрузки испытуемый отдыхает сидя. Начиная со 2-й минуты у него 3 раза по 30-секундным отрезкам времени подсчитывается ЧСС: с 60-й до 90-й, со 120-й до 150-й и со 180-й до 210-й секунды восстановительного периода. Значения этих трех подсчетов суммируются и умножаются на 2 (перевод из уд/ЗОс в уд/мин). Результаты тестирования выражаются в условных единицах в виде индекса гарвардского степ-теста (ИГСТ), величина которого рассчитывается из уравнения:

ИГСТ = T(100/(f2 +f3+f4) • 2,

где T — фактическое время выполнения физической нагрузки в секундах; f2, f3, f4 — сумма ЧСС за первые 30 с каждой (начиная со 2-й) минуты восстановительного периода.

Величина 100 необходима для выражения ИГСТ в целых числах, а цифра 2 —для перевода суммы ЧСС за 30-секундные промежутки времени в число сердцебиений за минуту.

Тест Руфье-Диксона

представляет собой нагрузочный комплекс, предназначенный для оценки работоспособности сердца при физической нагрузке.

У испытуемого, находящегося в положении лежа на спине в течение 5 мин, определяют число пульсаций за 15 с (P1); затем в течение 45 с испытуемый выполняет 30 приседаний. После окончания нагрузки испытуемый ложится, и у него вновь подсчитывается число пульсаций за первые 15 с (Р2), а потом — за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р3). Оценку работоспособности сердца производят по формуле:

Индекс Руфье= (4*(Р1 + Р2 + Р3) - 200 )/10

Результаты оцениваются по величине индекса от 0 до 15. Меньше 3 — хорошая работоспособность; 3—6 — средняя; 7—9 — удовлетворительная; 10—14 — плохая (средняя сердечная недостаточность); 15 и выше (сильная сердечная недостаточность)

Проба Штанге

Проба с задержкой дыхания во время вдоха (проба Штанге). Проба выполняется в положении сидя. Исследуемый должен сделать глубокий (но не максимальный) вдох и задержать дыхание как можно дольше (сжимая нос пальцами). Длительность времени задержки дыхания регистрируется секундомером. В момент выдоха секундомер останавливают. У здоровых, но нетренированных лиц время задержки дыхания колеблется в пределах 40-60 с у мужчин и 30-40 с у женщин. У спортсменов это время увеличивается до 60-120 с у мужчин и до 40-95 с у женщин.

Проба Генчи

Проба с задержкой дыхания после выдоха (проба Генчи). Сделав обычный выдох, исследуемый задерживает дыхание. Длительность задержки дыхания так же регистрируется секундомером. Секундомер останавливают в момент вдоха. Время задержки дыхания у здоровых нетренированных лиц колеблется в пределах 25-40 с у мужчин и 15-30 с - у женщин. У спортсменов задержка дыхания более продолжительна (до 50-60 с у мужчин и 30-35 с у женщин).

Тест Купера

общее название ряда тестов на физическую подготовленность организма человека, созданных американским доктором Кеннетом Купером в 1968 году для армии США. Наиболее известна разновидность, заключающаяся в 12-минутном беге: пройденное расстояние фиксируется, и на основе этих данных делаются выводы в спортивных или медицинских целях.

Ортопедический Индекс

Ортопедический Индекс — отличный способ оце­нить здоровье опорно-двигательного аппарата, не прибегая к рентгенам, МРТ и кокетливым постуки­ваниям резиновым молоточком по коленям. Этот индекс выставляется самим человеком на основе его собственных субъективных ощущений в иссле­дуемых суставах. Суставы могут выбираться про­извольно, но обычно это плечи, локти, колени, голеностоп, тазобедренные суставы и позвоночник целиком. Каждому суставу или группе суставов выставляется оценка по следующей схеме:

1 — травма

2 — отчетливые болезненные ощущения

3 — приемлемое состояние, незначитель­ ные болевые ощущения

4 — хорошее состояние суставов, легкий дискомфорт во время нагрузки

5 — отличное состояние суставов, боли и дискомфорта не ощущается

Дайте оценку каждому суставу, после отдыха еще раз протестируетесь. Многие отмечали, что через 1-3 месяца регулярной физической нагрузки боли, в постоянно ноющих и щелкающих коленях, проходили, поясница переставала болеть, даже после сна на полу.

Ортостатическая проба

Ортостатическая проба — функциональная гемодинамическая проба для исследования регуляции периферического кровообращения. Один из вариантов методики: определяют частоту пульса и артериальное давление лежа, затем (не снимая манжетки сфигмоманометра, но каждый раз выпуская из нее воздух) несколько раз с двухминутными интервалами в положении стоя (10 мин.) и опять лежа.

При нормальной регуляции периферического кровообращения указанные показатели в положении стоя значительно не изменяются, при нарушенной регуляции пульс учащается более чем на 20 ударов в 1 мин., систолическое артериальное давление снижается более чем на 15 мм рт. ст. и повышается диастолическое.

23.4 Мицеллярный казеин (англ. Micellar casein) - это форма казеина, которая производится из молока щадящими способами микро-, ультра-фильтрации без применения кислот и нагревания, что позволяет сохранить натуральную структуру белка. В противном случае, обычный казеин (казеинат кальция), частично денатурирован. Самая медленная форма протеина.

Мицеллярный казеин попадая в пищеварительный тракт агрегируется в так называемые мицеллы, таким образом площадь доступа пищеварительных ферментов ограничивается, следственно увеличивается продолжительность переваривания. Как видно на рисунке, мицелла представляет собой конгломерат казеиновых молекул, заряженные части которых направлены наружу, поскольку они гидрофильны, а незаряженные (гидрофобные) внутрь.

С точки зрения бодибилдинга и фитнеса, мицеллярный казеин не имеет никаких доказанных или достаточно обоснованных преимуществ. В отличии от обычной формы, наблюдается некоторое увеличение продолжительности усвоения (до 12 часов). Однако известно, что постоянное поступление аминокислот в кровоток может притуплять анаболический отклик.

24.1 Регенерация головки миозина. АТФаза головки миозина катализирует гидролиз АТФ на АДФ и фосфат. Энергия, высвобождаемая в ходе этой реакции, используется для реэнергизации головки миозина (см. выше п.1), и, если присутствуют ионы кальция и имеются достаточные резервы АТФ, весь цикл повторяется.

В присутствии Mg2+ молекулы G-актина могут соединяться между собой (полимеризоваться) и образовывать нерастворимую нить, которая получила название F-актин (фибриллярный). Два F-актиновых полимера накручиваются друг на друга в виде двойной спирали.

Обе формы актина не обладают ферментативной активностью. Каждая молекула G-актина способна связывать один ион Са2+, который играет важную роль в инициировании сокращения. Кроме того, каждая субъединица G-актина имеет центр связывания АТФ/АДФ, который принимает участие в полимеризации тонкой нити.

24.2 АМИНОКИСЛОТЫ

Все аминокислоты можно разделить на две категории: заменимые и незаменимые. Название говорит само за себя. Незаменимые (эссенциальные) аминокислоты являются «незаменимым» компонентом рациона питания. Другими словами, наш организм не может синтезировать их самостоятельно. Заменимые аминокислоты – это те, которые в процессе метаболизма могут создаваться из других аминокислот и питательных веществ, поступающих с пищей.

К заменимым аминокислотам относятся:

Аланин Аргинин Аспарагин Аспарагиновая кислота Цистеин Глютаминовая кислота Глютамин Глицин Пролин Серин Тирозин

Эссенциальные аминокислоты не могут синтезироваться организмом, а потому при их отсутствии в пище организм начинает использовать резервные запасы аминокислот, например, альбумины. В худшем случае потребность в аминокислотах восполняется за счет мышечной ткани – процесс, крайне нежелательный для всех бодибилдеров и представителей других видов спорта.

Незаменимые аминокислоты: Изолейцин Лейцин Лизин Метионин Фенилаланин Треонин Триптофан Валин

24.3 снятие функциональных показателей в покое и при нагрузке (пульс, давление...)

А) Определение границ кардиореспираторной системы. ( ЭКГ, АД, МПК, МЕТ, Мониторинг ЧСС- величину аэробного и анаэробного порогов, ЧСС МАХ ).

Б) Определение возможности нейромышечной системы (Гарвардский степ-тест, ортопедический индекс, тест Руфье-Диксона, ортостатическая проба, проба Штанге, Проба Генчи, тест Купера).

ЭКГ тредмил-тест Велоэргометрия

ЭКГ-проба с дозированной физической нагрузкой (велоэргометрия или тредмил-тест) – одна из самых распространенных методик в области электрокардиографических исследований.

ЭКГ с нагрузками обязательно показано людям, с врожденной атриовентрикулярной блокадой сердца. Тест необходим и для тех, кто планирует в ближайшем будущем серьезно увеличить двигательную активность. Обследование диагностически значимо для выявления аритмии, возникающей как следствие усиления физических нагрузок.

Велоэргометрию применяют для диагностики скрытых симптомов ишемической болезни сердца, всех форм коронарной недостаточности, нарушений сердечной проводимости и ритма. Признаки ишемических состояний чаще всего ощущаются пациентами как субъективные. Человек чувствует тяжесть в области груди, страдает от одышки, чувствует покалывания в верхних конечностях, жалуется на учащенное сердцебиение и проявления гипергидроза.

24.4 Гейнер (от англ. gain - прирост) — класс спортивного питания, представляющий собой белково-углеводные смеси. Иногда производители добавляют креатин, витамины, микроэлементы, аминокислоты и пр. ингредиенты. Также гейнер часто содержит небольшое количество жиров. Главная функция гейнера — увеличение массы тела и быстрое восполнение энергетических запасов. Эффективность комбинирования протеина и углеводов в бодибилдинге доказана в нескольких независимых исследованиях.

Мальтодекстрин (патока, декстринмальтоза) ГИ95

ИзомальтулозаГИ30

Амилопектин 65-75

Амилоза 45

Пектины

Аминокислоты

25.1 Мышечная система. Так как даже одноразовая мышечная деятельность оставляет в мышцах определенные биохимические следы, под влиянием систематической деятельности, тренировки, эти следовые явления суммируются и закрепляются.

Прежде всего, в мышцах происходит увеличение содержания сократительного белка – миозина.

под влиянием тренировки в мышцах увеличиваются запасы источников энергии, необходимых для ресинтеза АТФ,

увеличение содержания в мышцах миоглобина

увеличивается содержание белков мышечной стромы (миостромин),

Внутренние органы и кровь. Значительные биохимические изменения под влиянием тренировки происходят в печени. В ней увеличивается содержание гликогена и возрастает активность ряда ферментов углеводного, белкового и жирового обмена.

В крови увеличивается содержание гемоглобина и число эритроцитов, в результате чего возрастает ее кислородная емкость.

Биохимические изменения происходят даже в костной системе: в костях скелета, несущих наибольшую нагрузку, наблюдаются явления гипертрофии, утолщение кости, происходящее как путем увеличения содержания костного белка (оссеина), так и путем увеличения содержания минеральных солей.

Центральная нервная система. Исследования, проведенные на животных, показывают, что экспериментальная тренировка приводит к увеличению буферных свойств ткани головного мозга, а также увеличению активности различных, и в частности окислительных, ферментных систем.

Биохимические сдвиги в тренированном организме при стандартной и максимальной работе. В результате разобранных выше биохимических изменений в организме, а также вызываемых тренировкой функциональных изменений систем дыхания и кровообращения и перестройки нервной координации функций выполнение стандартной, т. е. строго дозированной, работы, равно доступной и тренированным и нетренированным, сопровождается меньшими биохимическими сдвигами в тренированном организме по сравнению с нетренированным.

интенсивности у тренированных лиц ресинтез АТФ происходит в большей степени путем аэробных окислительных процессов, чем у лиц нетренированных.

25.2 Основные источники энергии для мышечного сокращения в покое и при различных типах нагрузки

В состоянии покоя	Свободные жирные кислоты и кетоновые тела
При умеренной нагрузке	Свободные жирные кислоты + кетоновые тела + глюкоза крови
При максимальной нагрузке	Свободные жирные кислоты + глюкоза крови + гликоген мышц

25.3 Калипометрия- метод, в основе которого замер толщины кожных складок в определенных местах с последующим расчетом по формулам.

Метод - калипометрия, основан на предположении, что увеличение подкожной жировой ткани пропорционально увеличению общего количества жира в организме. Точность измерений в пределах 3,5-4%

Калипер эффективен только для людей индекс массы тела которых в пределах от 18,5 до 24,9 кг/м2, поскольку большинство моделей имеют ограничения по ширине кожной складки между челюстями прибора от 6 до 8 см.

Советы по измерению

Измеряйте складку на правой половине тела

Не пользуйтесь калипером в местах с поврежденной или больной кожей.

Что бы захватить складку правильно и без затруднений, делайте это на сухой коже, без кремов и лосьонов.

У людей с ожирением предпочтительный метод определения жира – это измерение окружностей метрической лентой.

Не проводите измерений после физической нагрузки или сануы, так как возможно увеличение кожной складки из-за скопления жидкости под кожей.

Женщины не должны проводить измерения во время месячных из-за обычного в этот период набора веса.

Для получения корректных результатов состава тела, проводите измерения в одно и тоже время суток и с использованием одного калипера.

Чтобы захватывать пальцами одинаковую складку необходим небольшой опыт. При первом измерении, практикуйтесь пока не получите одинаковые результаты

25.4 BCAA Аминокислоты

ВСАА (от англ. Branched-chain amino acids - Аминокислоты с разветвленными цепочками) - комплекс, состоящий из трех незаменимых аминокислот:

Лейцин (Leucine)

Изолейцин (Isoleucine)

Валин(Valine)

BCAA - основной материал для построения новых мышц, эти незаменимые аминокислоты составляют 35% всех аминокислот в мышцах и принимают важное участие в процессах анаболизма и восстановления, обладают антикатаболическим действием. BCAA не могут синтезироваться в организме, поэтому человек их может получать только с пищей и специальными добавками. BCAA отличаются от остальных 17 аминокислот тем, что в первую очередь они метаболируются в мышцах, их можно рассматривать как основное "топливо" для мышц, которое повышает спортивные показатели, улучшает состояние здоровья, к тому же они абсолютно безопасны для здоровья.

BCAA являются наиболее распространенным видом спортивного питания.

Главные доказанные эффекты BCAA аминокислот в бодибилдинге:

Предохранение мышц от разрушения

Увеличение сухой мышечной массы

Снижение процента жира в организме

Увеличение силовых показателей

Увеличивают эффективность спортивного питания на 40%

Роль BCAA в организме:

Субстрат для синтеза мышечного белка

Субстрат для продукции энергии

Прекурсоры для синтеза других аминокислот, особенно аланина и глютамина

Метаболические модуляторы

BCAA стимулируют синтез мышечного протеина за счет активации PI3K

Стимулируют синтез мышечного протеина за счет активации mTOR

Подавляют катаболизм и разрушение мышц

Стимулируют выработку инсулина

Сжигают жир за счет экспрессии лептина в адипоцитах посредством mTOR

26.1 Таким образом, одной из биохимических основ изменения организма под влиянием тренировки является неизбежно наступающее при мышечной деятельности повышение активности ферментных систем и сверхвосстановление источников энергии, затрачиваемым во время работы. Так как и то и другое сохраняется некоторое время по окончании работы, последующая работа может совершаться в более выгодных биохимических условиях и, в свою очередь, приводить к дальнейшему повышению функционального уровня. Это подтверждается исследованиями химизма мышц при повторном работе, выполняемой в фазе сверхвосстановления после предыдущей работы. После повторной работы содержание гликогена и креатинфосфата, а также активность ферментов в этом случае оказывается существенно выше, чем после однократной работы, которой предшествовал длительный период относительного покоя.

26.2 Анаэробный гликолиз. Следующий путь ресинтеза АТФ – гликолиз. Ферменты, катализирующие реакции гликолиза, локализованы на мембранах саркоплазматического ретикулума и в саркоплазме мышечных клеток. Гликогенфосфорилаза и гексокиназа – ферменты гликогенолиза и первой реакции гликолиза – активируются при повышении в саркоплазме содержания АДФ и фосфорной кислоты.

Энергетический эффект анаэробного гликолиза невелик и составляет всего 2 моль АТФ на 1 моль глюкозо-6-фосфата, полученного при фосфоролизе гликогена. Кроме того, следует учесть, что примерно половина всей выделяемой энергии в данном процессе превращается в тепло и не может использоваться при работе мышц; при этом температура мышц повышается до 41–42°С.

Конечным продуктом анаэробного гликолиза является молочная кислота. Накапливаясь в мышцах, она вызывает изменение концентрации ионов водорода во внутриклеточной среде, т. е. происходит сдвиг рН среды в кислую область. В слабокислой среде происходит активация ферментов цепи дыхания в митохондриях, с одной стороны, и угнетение ферментов, регулирующих сокращение мышц (АТФазы миофибрилл) и скорость ресинтеза АТФ в анаэробных условиях, с другой. Но, прежде, чем перейти к рассмотрению процесса ресинтеза АТФ в аэробных условиях, отметим, что гликолиз играет важную роль в энергообеспечении упражнений, продолжительность которых составляет от 30 до 150 с. К ним относятся бег на средние дистанции, плавание на 100 и 200 м, велосипедные гонки на треке и др. За счет гликолиза совершаются длительные ускорения по ходу упражнения и на финише дистанции.

26.3 Наиболее распространенные методы оценки состава тела

1)Калипометрия

2)Биоимпедансный метод

3) Гидростатическое (подводное) взвешивание

Дополнительные методы оценки состава тела

- метод воздушной плетизмографии

- методы изотопного разведения дейтерия, трития или H218O, и двухэнергетическая рентгеновская денситометрия, основанная на принципах взаимодействия рентгеновского излучения с веществом, рентгеновская томография и магнитно-резонансная томография

26.4 Креатин или 2-(метилгуанидино)-этановая кислота — азотсодержащая карбоновая кислота, которая участвует в энергетическом обмене в мышечных и нервных клетках.Является основным представителем группы эргогенных компонентов спортивного питания.Выпускается в различных химических формах(моногидрат, гидротатрат, альфа-кетоглутарат, трикреатина малат). В мире бодибилдинга креатин широко используется как спортивная добавка для увеличения силы, мышечной массы и кратковременной анаэробной выносливости с доказанной безопасностью

27.1 Биохимическое обоснование принципов спортивной тренировки

Биохимическое обоснование принципов спортивной тренировки – повторности и регулярности выполнения упражнений, правильности соотношения работы и отдыха и постепенности увеличения нагрузок – вытекает из приведенной выше схемы хода восстановительных процессов.

Повышение энергетических и функциональных потенциалов, имеющее место в периоде отдыха, сменяется возвращением их к исходному, дорабочему, уровню. Следовательно, однократная физическая нагрузка не может оказать стойкого тренирующего эффекта.

Отсюда вытекает первый принцип спортивной тренировки – повторность выполнения упражнений. Чтобы получить под влиянием тренировки стойкое повышение работоспособности, последующую работу следует начинать не когда попало, а в фазе суперкомпенсации после предыдущей работы. Если повторная работа всякий раз начинается в фазе неполного восстановления, то результатом ее будет прогрессивное истощение. Если она будет начинаться по окончании фазы суперкомпенсации, когда следы предшествующей работы уже сгладились, мы будем иметь стационарное положение, и лишь при повторении работы в фазе суперкомпенсации после предыдущей работы мы получим прогрессивное возрастание энергетических и функциональных потенциалов организма. Отсюда вытекает второй принцип тренировки – ее регулярность, имеющая в основе повторение работы в наиболее выгодном для организма состоянии после предыдущей работы.

Однако все это не следует понимать слишком прямолинейно. В пределах одного занятия повторение упражнений чаще всего осуществляется в фазе неполного восстановления. Например, сущность интервального метода тренировки (увеличение нагрузок при неизменном интервале отдыха или уменьшение интервалов отдыха при постоянной величине нагрузки) заключается именно в том, чтобы в результате выполнения последующих нагрузок в фазе неполного восстановления выработать в организме спортсмена приспособление к тем функциональным и биохимическим сдвигам, которое вызывает выполнение данного упражнения в условиях соревнований. Проведение основных тренировочных занятий должно предусматривать такой период отдыха, который обеспечивал бы начало последующего урока в фазе суперкомпенсации после предыдущего. Время наступления, величина и длительность фазы суперкомпенсации зависят от интенсивности и величины расходования энергетических потенциалов. Поэтому после работы разного характера и разной длительности фаза суперкомпенсации будет наступать в разное время и иметь неодинаковую длительность. Отсюда следует третий принцип тренировки – правильное соотношение работы и отдыха. Каждая работа, каждое физическое упражнение требует совершенно определенного периода отдыха, обусловленного величиной и характером выполненной нагрузки.

Это требование усиливается еще и тем, что даже после одной и той же работы суперкомпенсация различных биохимических ингредиентов мышцы наступает в разное время. Так, например, суперкомпенсация содержания в мышцах креатинфосфата наступает сравнительно быстро и быстро проходит, суперкомпенсация содержания гликогена наступает несколько позднее, но сохраняется более длительное время. Суперкомпенсация содержания мышечных белков наступает еще позднее.

Отсюда следует, что величина отдыха зависит и от стоящих перед спортсменом задач; повышение содержания в мышцах креатинфосфата требует более короткого периода отдыха, чем повышение запасов гликогена и увеличение массы мышц (повышение содержания структурных белков). Все это имеет большое значение при развитии в процессе тренировки основных качеств двигательной деятельности: быстроты, силы и выносливости.

Величина и длительность суперкомпенсации зависит от величины и интенсивности расходования функциональных и энергетических потенциалов. Но ведь по мере повышения тренированности величина и интенсивность расходования их при работе будет все более уменьшаться. Каждая последующая работа будет выполняться во все более благоприятных условиях и вызывать все меньшие сдвиги. Значит, фаза суперкомпенсации будет становиться все менее выраженной и более короткой. Отсюда вытекает четвертый принцип тренировки – необходимость постепенного увеличения тренировочных нагрузок. Без соблюдения этого принципа тренировка будет малоэффективной.

27.2 Молекулярный механизм мышечного сокращения предложен в 1950-е годы в форме модели скользящих нитей

1. В состоянии покоя тропонин-тропомиозиновый комплекс блокирует связывающие миозин участки на актине. Головка миозина готова для проведения сокращения.

2. Сокращение запускается нервным импульсом. Высвобождение ацетилхолина способствует формированию потенциала действия на поверхности саркоплазматической мембраны. Потенциал действия распространяется вглубь волокна через Т-системы, которые контактируют с мембранами саркоплазматического ретикулума. Возбуждение способствует выходу ионов Са2+ из пузырьков ретикулума в саркоплазму и концентрация Са2+ в саркоплазме достигает 10–5 М. Ионы Са2+ затем связываются с тропонином С и меняют его конформацию. Эти изменения в силу эффекта кооперации передаются на субъединицу I и блокируют её. Далее изменения достигают субъединицы Т, которая сдвигает в сторону молекулу тропомиозина, освобождая сразу 7 молекул актина.

3. Поворот головки миозина. После установления поперечного мостика энергия, запасенная в головке миозина, высвобождается, и головка миозина движется к центру саркомера (рабочий ход). При этом АДФ и фосфат, связанные с головкой миозина, высвобождаются.

4. Расщепление поперечного мостика. Головка миозина отделяется от связывающего участка на молекуле актина, и к ней присоединяется молекула АТФ.

5. Регенерация головки миозина. АТФаза головки миозина катализирует гидролиз АТФ на АДФ и фосфат. Энергия, высвобождаемая в ходе этой реакции, используется для реэнергизации головки миозина (см. выше п.1), и, если присутствуют ионы кальция и имеются достаточные резервы АТФ, весь цикл повторяется.

6. Образование поперечного мостика. Как только связывающие участки на актине освободились, головка миозина связывается с ними, образуя поперечный мостик.

27.3 2) определение основных антропометрических показателей

- рост

- масса тела

- объемы (шея, грудь, талия, плечо, предплечье, бедро, голень…)

27.4 Эрготропная функция – обеспечение физической и психической деятельности, связана с мобилизацией, процессами адаптации, реализуется в основном симпатическим отделом. Факт, что на сегодняшний день все фармакологические средства и методы с доказанной клинической эффективностью, способные значительно повысить работоспособность атлета, отнесены к допингу.

По этой причине на первое место в эрготропной терапии спортсмена выходит создание оптимального нутритивного статуса.

28.1 Другое дело в периоде отдыха после работы. Здесь, когда интенсивное расщепление источников энергии прекращается, процессы ресинтеза приобретают явный перевес, и происходит не только восстановление затраченного, но и сверхвосстановление, превышающее исходный уровень. Эта закономерность получила наименование закона суперкомпенсации (сверхвосстановления).

Показано, что интенсивность процессов восстановления и величина и длительность фазы сверхвосстановления зависят от интенсивности процессов расщепления. Чем интенсивнее (в известных пределах) происходит расходование, тем быстрее идет ресинтез и тем значительнее выражены явления сверхвосстановления. Однако если интенсивность расщепления является слишком высокой или вследствие большой длительности работы того или иного вещества расходуется очень много, то ресинтез протекает более медленно и явления суперкомпенсации наступают много позднее.

Вместе с тем, если суперкомпенсация наступает быстро, достигнутый повышенный уровень гликогена в мышцах сохраняется более короткое время, чем в том случае, когда суперкомпенсация развивается более медленно. Так, например, после кратковременной интенсивной работы повышение уровня гликогена в мышцах животных сверх исходного наступает уже после 1 часа отдыха, а через 12 часов возвращается к исходному, дорабочему, уровню. После же работы большой длительности суперкомпенсация наступает только через 12 часов, но зато повышенный сверх исходного уровень гликогена в мышцах сохраняется более трех суток.

28.2 . Миозин - основной сократительный белок мышц, составляющий около 55 % общего количества мышечных белков. Из него состоят толстые нити миофибрилл. Молекулы состоят из двух полипептидных цепочек, в каждой из которых содержится более 2000 аминокислот. Белковая молекула очень велика (это самые длинные полипептидные цепочки, существующие в природе), а её молекулярная масса доходит до 470000. Каждая из полипептидных цепочек оканчивается так называемой головкой, в состав которой входят две небольшие цепочки, состоящие из 150—190 аминокислот. В отличие от актина миозин скелетных мышц обладает ферментативной активностью и катализирует гидролиз АТФ, связываясь с F-актином.

Функции миозина:

1. Основная функция - структурная (400 молекул миозина соединяются между собой «хвост» в «хвост» и образуют толстую нить).

2. Каталитическая функция миозина – головка миозина способна расщеплять АТФ.

3. Контактная функция – миозин соединяется с актином своими головками, которые в таком случае называются «поперечные мостики».

При обработке ферментами (трипсином, папаином) молекула миозина распадается на 2 больших фрагмента: тяжёлый меромиозин (обе головки и часть двойной спирали) и лёгкий меромиозин (остальная часть двойной спирали).

Место действия ферментов удивительно совпадает с тем местом в молекуле миозина, которое превращает химическую энергию АТФ в чисто механическое явление сокращения – расслабления.

Молекула миозина содержит значительное количество глутаминовой аминокислоты и имеет большой отрицательный заряд, что усиливает связывание свободных ионов Са²⁺ и Мg²⁺. Ионы Са²⁺ стимулируют АТФ-азную активность миозина и скорость гидролиза АТФ. Химическая энергия, высвобождаемая в ходе данной ферментативной реакции, используется для изменения конформации белка миозина и генерации напряжения между толстыми и тонкими нитями миозина в сокращающейся мышце.

28.3 Фитнес тестирование

Фитнес тестирование- это совокупность функциональных тестов и методов позволяющих определить уровень физической работоспособности.

Предлагая эту услугу, большинство фитнес центров ставит целью 1)определить общее физическое состояние клиента, 2)рассчитать оптимальные нагрузки и 3)выявить слабые места.

Для новых членов клуба это стартовая точка.

Классификация

1)Первичное и повторное

2)Профессиональный медицинский кабинет с множеством различных тестов и экспресс-фитнес-тест

28.4 МЕХАНИЗМЫ ГИПЕРТРОФИИ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ

В основе миофибриллярной гипертрофии мышечных волокон лежит интенсивный синтез и уменьшенный распад мышечных белков.

Существует несколько гипотез миофибриллярной гипертрофии:

гипотеза ацидоза;

гипотеза гипоксии;

гипотеза механического повреждения мышечных волокон.

1) ГИПОТЕЗА АЦИДОЗА

Гипотеза ацидоза предполагает, что пусковым стимулом для повышенного синтеза белка в скелетных мышцах является накопление в них молочной кислоты (лактата). Увеличение лактата в мышечных волокнах вызывает повреждение сарколеммы мышечных волокон и мембран органелл, появление в саркоплазме мышечных волокон ионов кальция, что вызывает активизацию протеолитических ферментов, расщепляющих мышечные белки. Увеличение синтеза белка в этой гипотезе связано с активацией и последующим делением клеток-сателлитов.

2) ГИПОТЕЗА ГИПОКСИИ

Гипотеза гипоксии предполагает, что пусковым стимулом для повышенного синтеза белка в скелетных мышцах является временное ограничение поступления кислорода (гипоксия) к скелетным мышцам, что происходит при выполнении силовых упражнений с большими отягощениями. Гипоксия и последующая реперфузия (восстановление притока кислорода к скелетным мышцам) вызывает повреждение мембран мышечных волокон и органоидов, появление в саркоплазме мышечных волокон ионов кальция, что вызывает активизацию протеолитических ферментов, расщепляющих мышечные белки. Увеличение синтеза белка в этой гипотезе связано с активизацией и последующим делением клеток-сателлитов.

3) ГИПОТЕЗА МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ

Гипотеза механического повреждения мышечных волокон предполагает, что пусковым стимулом для повышенного синтеза белка является большое мышечное напряжение, что приводит к сильным повреждениям сократительных белков и белков цитоскелета мышечного волокна. Доказано, что даже однократная силовая тренировка может привести к повреждению более 80% мышечных волокон. Повреждение саркоплазматического ретикулума вызывает увеличение в саркоплазме мышечного волокна ионов кальция и последующим процессам, описанным выше.

САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ ГИПЕРТРОФИЯ

характеризуется, прежде всего, увеличением объема саркоплазмы. Увеличение саркоплазмы, осуществляется за счет возрастания количества межфибриллярной жидкости, митохондрий, а также запасов гликогена, АТФ и креатинфосфата. В мышцах увеличивается капилляризация. Такая гипертрофия приводит к большому волокну мышцы, однако плотность миофибрилл небольшая. Такое волокно мышцы не показывает никакого увеличения максимальной сократительной силы, однако увеличивается сопротивление утомлению.

Согласно спортивной теории саркоплазматическая гипертрофия – преобладающая адаптация, вызванная повторными попытками, при которых исчерпываются запасы ATФ, креатинфосфата и гликогена. В отличие от миофибриллярной гипертрофии, которая является, возможно, вынужденной напряженностью, саркоплазматическая гипертрофия – возможно вынужденное утомление.