6.1.5 Развитие возможностей механизма аэробного окисления в работающих мышцах.
6.1.5.1 Увеличение числа мышечных волокон, способных к аэробному ресинтезу атф.
Для того чтобы сделать уборку в своей квартире, нужно сначала обзавестись квартирой. Для того чтобы в мышечных быстро разворачивался и мощно протекал аэробный ресинтез АТФ, нужно сначала добиться, чтобы подходящие для этих целей мышечные волокна имелись в наличии. Дело в тот, что чем выше в мышцах процент медленных волокон (типа I), тем они более выносливы и обладают большей способностью к длительной работе. Быстрые волокна (тип II), наоборот, более приспособлены к кратковременной работе большой мощности, при этом они в большей степени используют анаэробный гликолитическиий путь энергопродукции, а значит и концентрация лактата в них выше, чем в медленных волокнах [9].
У большинства людей в мышцах предплечья преобладают быстрые волокна, хотя количественное соотношение быстрых и медленных волокон у разных людей могут сильно отличаться. Кроме того, по мере старения человека количество быстрых волокон в мышцах уменьшается. В этих условиях при локальной мышечной работе, происходящей на фоне резкого снижения силы мышц, лица пожилого возраста способны показывать высокую статическую выносливость [15]. Но молодой спортсмен не может ждать, пока соотношение мышечных волокон изменится под влиянием естественных причин, результат ему нужен «здесь и сейчас». В связи с тем, что у разных людей наблюдается врождённое (генетически предопределённое) соотношение мышечных волокон, в том числе и в мышцах предплечья, эти мышцы изначально могут отличаться по своей предрасположенности к длительным статическим напряжениям. Так, если один человек без тренировки может отвисеть на перекладине в течение 4 минут, можно с уверенностью сказать, что процент медленных волокон в его мышцах-сгибателях пальцев больше, чем у того человека, максимальное время виса которого составляет, скажем, 2 минуты. Эти люди заведомо находятся в неравных начальных условиях применительно к подтягиванию. Один имеет надёжный природный вис и с усмешкой наблюдает за другим, который кучу времени тратит на то, чтобы поднять статическую выносливость мышц предплечья.
Но несмотря на то, что соотношение волокон в мышцах является врождённым, в процессе тренировки выносливости в тренируемых мышцах всё же происходят изменения, так как быстрые гликолитические волокна (II-B) под влиянием тренировки на выносливость могут превращаться в быстрые окислительные (II-A), что увеличивает общий процент волокон, способных к аэробному метаболизму [19].
6.1.5.2 Увеличение количества и размера митохондрий.
Митохондрии - это небольшие (2-3 мкм в длину и 0,7-1,0 мкм в поперечнике) образования округлой или удлинённой формы (рисунок 6.1). Митохондрии располагаются цепочками вдоль сократительных элементов мышечных волокон – миофибрилл. Внутреннее пространство митохондрий окружено двумя трёхслойными мембранами, причём от внутренней мембраны в полость митохондрий отходят гребни, располагающиеся параллельными рядами. Внутренняя полость гребней заполнена жидким раствором белка – матриксом. Мембраны митохондрий построены из белка и содержащих фосфорную кислоту жироподобных веществ – фосфолипидов [24].
Рисунок 6.1
Строение митохондрии. [по Яковлеву Н.Н., 1974 ]
Г – гребни, Ма – матрикс, ВМ – внутренняя мембрана
Митохондрии представляют собой как бы «завод по производству АТФ аэробным способом». Процесс окисления органических веществ в клетках тканей и органов с участием кислорода воздуха называется окислительным (или дыхательным) фосфорилированием. Дыхательное фосфорилирование – основной путь ресинтеза АТФ, в ходе которого окислению могут подвергаться самые различные соединения: углеводы (глюкоза), продукты их неполного окисления – молочная и пировиноградная кислоты, образующиеся из жиров жирные кислоты и глицерин, продукты расщепления белков – аминокислоты.
Ферменты, являющиеся катализаторами окислительных процессов, а также компоненты (переносчики) дыхательной цепи (химические вещества, осуществляющие транспорт электронов и протонов по дыхательной цепи) в определённом порядке располагаются на внутренних мембранах митохондрий. На внешней мембране и в матриксе также находится немало различных ферментов.
По сравнению с анаэробными путями ресинтеза АТФ тканевое дыхание обладает самой низкой величиной максимальной мощности энергопродукции. Это обусловлено тем, что возможности аэробного процесса ограничены доставкой кислорода в митохондрии и их количеством в мышечных клетках. Под влиянием систематических тренировок, направленных на развитие аэробной работоспособности, в мышечных волокнах возрастает количество митохондрий, увеличивается их размер, в них становится больше ферментов тканевого дыхания [11].