5. Мышечная система и выносливость.

Выносливость как двигательное качество зависит от следующих характеристик МС: композиции мышц; структурных особенностей мышечных волокон; особенностей кровоснабжения; особенностей биохимической адаптации мышц.

Композиция мышц. У стайеров медленные волокна составляют около 80% всех волокон исследуемой мышцы, что в среднем в 1,5 раза больше, чем у нетренированных. Тренировка выносливости практически не изменяет соотношения быстрых и медленных волокон в мышцах.

Структурные особенности. Систематическая тренировка на выносливость приводит к рабочей гипертрофии мышц преимущественно за счет развития саркоплазматического типа. Наблюдается повышение плотности митохондрий.

Особенности кровоснабжения. При развитии выносливости наблюдается усиленная капилляризация только активно работающих мышц.

Биохимическая адаптация. Повышается емкость и мощность аэробного процесса.

Биохимический механизм этого явления заключается: а/ в увеличении содержания и активности ферментов аэробного энергетического обмена; б/ в повышении содержания миоглобина (в 1,5-2р); в/ в повышении содержания энергетических источников /гликогена и липидов - максимально на 50%)/; г/ в усилении способности мышц окислять углеводы и жиры.

Медленные волокна обладают очень высокой активностью окислительных ферментов и большим числом митохондрий, т. е. являются волокнами оксидативного типа энер­гетики.

Васкуляризация и содержание в медленных мышцах миоглобина определяют окислительный потенциал волокон.

Три основных фактора определяют интенсивность и длительность мышечной работы на уровне ске­летных мышц: 1) число и тип активируемых ДЕ, 2) уровень биохимических процессов, обеспечивающих образование энергии, 3) уровень кровоснабжения мышцы.

В мышцах, где преобладают мед­ленные ДЕ, работа может поддерживаться дольше, чем в мышцах с преобладанием быстрых единиц.

Ограничение работоспособности скелетных мышц и развитие утомления связаны с падением содержания АТФ, КФ и гликогена в мышцах и накоплением в них La, который угнетающее действует на функцию митохондрий. Чем выше способность митохондрий утилизировать пируват, тем меньше его перейдет в La и тем меньше La накопится в мышцах и крови. Т.о., мощность системы митохондрий мышцы лимитирует интенсивность и длительность ее работы.

К факторам, ограничивающим работоспособность мышц относят накопление в мышцах и крови аммиака, угнетающе дейст­вующего как на саму мышцу, так и на ЦНС.

Адекватное кровоснабжение работающих мышц — один из важнейших факторов, определяющих работоспособность мышечных во­локон. При физической нагрузке кровоток мо­жет возрастать в 10—20 раз и составлять до 80% МОК при 15% в покое. При сильных сок­ращениях в мышцах достигается давление превышающее артериальное, и кровоток в них прекращается.

Пока развиваемое мышцей напряжение составляет от 5 до 10% максимального произвольного сокращения, объемный кровоток в мышце возрастает пропорционально силе сокращения во время нагрузки и после завершения сокращений снижается до исходного уровня в течение 1 мин. При нагрузке, вызывающей сокращения величиной 10—20% от максимального уровня, кровоток в работающих мышцах во время сокращения возрастает довольно незначительно, но быстро увеличивается сразу после конца сокраще­ния; при напряжениях, превышающих 20—30% максимального уровня для одних мышц и 50—70%— для других, кровоток во время сокращения прекращается, но после завершения сокращения возрастает тем больше, чем выше было на­пряжение мышцы. Ограничение кровотока в работающих мышцах способствует накоплению в мышцах La и развитию утомления. При сокращениях с силой выше 20% от максимальной накопление La растет линейно с ростом силы. Максимальных значений накопление La достигает при усилиях, равных 30—60% от максимального уровня.

Мышечную работу можно осуществлять довольно долго, если развиваемое мышцами напряжение не будет превосходить уровень 10—20% от максимального.

В «медленных» волокнах по сравнению с «быстрыми» волокнами наблюдается более высокая плотность капилляров. В тренированных мышцах людей, адаптированных к бегу, количество капилляров, приходящихся на мышечное волокно и на 1 мм² сечения мышцы, возрастает на 40% по сравнению с данными для нетренированных людей.

В процессе долговременной адаптации максимальная скорость бега увеличивается на 28%, сила – в 2-4 раза, выносливость — более чем в 5 раз.

В процессе адаптации к нагрузкам на выносливость гипертрофия мышц развивается мало, в большей мере повышается мощность системы энергообеспечения - происходит увеличение числа митохондрий и активности митохондриальных ферментов на единицу массы мышцы. Увеличивается способность мышц утилизировать пируват и жирные кислоты, уменьшается накопление La в мышцах.

При тренировке выносливость возрастает в 3—5 раз, количество митохондрий в скелетных мышцах—в 2 раза, а МПК—только на 10—14%.