Эксперимент во вниифк и объяснение его результатов
Скачать 413.15 Kb.
|
Слайд 17. Можно ли тренироваться с потреблением О2 выше, чем МПК в тесте? Чтобы добавить еще один штрих к показателю МПК, расскажу об одном нашем пробном эксперименте. Дизайн тестов МПК, их длительность и характер нарастания мощности работы, делаются такими, чтобы обеспечить достижение максимальных показателей потребления кислорода человеком. Но устоявшиеся за годы практики традиционные тесты не обязательно показывают максимум. И при желании можно получить и бОльшие цифры. Мы пробовали изменить протокол теста, основываясь на следующих закономерностях: Рис. 1. При упражнениях спринтерского характера за 15-20 секунд сильно снижается концентрация креатинфосфата PСr (верхний график) и существенно возрастает концентрация АДФ (нижний график). Эти факторы стимулируют дыхание в митохондриях (см. слайд 9). В то же время расщепление креатинфосфата приводит к поглощению ионов водорода и в первые секунды наступает алкалоз (щелочная среда), и за 15-20 секунд работы закисления еще не происходит, pH близок к нейтральному (средний график). То есть фактор, ингибирующий дыхание в митохондриях отсутствует. Рис.2. Это приводит к тому, что после коротких мощных упражнений (черный столбик) скорость синтеза АТФ в митохондриях существенно выше, чем достижимая во время продолжительных упражнений (белый столбик), во время которых успевает снизиться pH. Прерывистая линия вверху рисунка – это максимальная окислительная способность митохондрий, определяемая для изолированных митохондрий в лабораторных условиях. В реальной жизни митохондрии не достигают максимума своих окислительных возможностей. Рис. 3. Считается, что скорость восстановления креатинфосфата после упражнения почти целиком зависит от скорости синтеза АТФ митохондриями, с небольшой долей гликолиза. Скорость восстановления КрФ даже служит мерой окислительных способностей мышц. Скорость восстановления выше всего в первые 20-30 секунд после прекращения упражнения (область выделена зеленым). Описанные зависимости дают надежду на разработку тренировочных режимов с потреблением кислорода выше, чем МПК, фиксируемое в тесте. Надо отметить, что разработка таких режимов будет достаточно сложна. После одиночного упражнения большой мощности и малой длительности кислород, используемый при восстановлении КрФ в первые 15-20 секунд восстановления, будет поступать в основном из внутриклеточных запасов кислорода в миоглобине. Реоксигенизация миоглобина обычно также требует порядка 20-30 секунд. Как будет меняться скорость реоксигенизации гемоглобина в серии ускорений, и насколько будет важен этот процесс, пока неясно. Поэтому динамика восстановления КрФ после одиночного упражнения может отличаться от динамики в серии упражнений, завися от длительности работы и паузы, от мощности работы. Слайд 18. Пробный эксперимент. На графиках показаны вентиляция и потребление О2 в тесте МПК и пробном эксперименте, в котором тот же спортсмен после достижения скорости немного ниже АнП выполнил 3 коротких интервала на скорости МПК, чередуя с такими же по длительности отрезками на скорости немного ниже АнП. Этот момент можно увидеть на отрезке 22-24 по нижней шкале, там отчетливо видны три повышения легочной вентиляции в моменты выполнения ускорений. Во второй короткой серии из 2-х отрезков скорость была на 1 км/ч выше скорости МПК. На графиках традиционного теста хорошо видна стабилизация и падение потребления кислорода в конце теста в момент отказа. Во время пробного эксперимента спортсмен немного превышал МПК, показанный до этого, не испытывая при этом никаких признаков утомления! Вентиляция во второй раз была существенно ниже, чем в первом тесте, значит, потребление кислорода ногами возросло даже значительнее, чем МПК. Наверняка, повышение МПК могло быть и выше, если бы серии были длиннее. Но нам на первый раз было достаточно увидеть принципиальную возможность этого. И самое интересное было в том, что это давалось спортсмену легко, никакого закисления не ощущалось, не нужно было терпеть и напрягаться как в обычном тесте МПК. Конечно, этот пробный эксперимент был поставлен не совсем корректно с научной точки зрения (в первой части эксперимента мог быть получен и более высокий показатель МПК), но приблизительную оценку явления он дает. Это дает надежду, что можно будет придумать режимы тренировок без мучений, но одновременно с большим потреблением кислорода, даже бОльшим, чем в тесте МПК. Для этого нужно будет поиграть длительностями и скоростями отрезков. Спрашивается, а зачем это может быть нужно? Можно надеяться, что такие тренировки приведут к увеличению количества капилляров, и будут имитировать воздействие высокогорья. Если потребление кислорода мышцами будет существенно превышать обычный уровень, то, скорее всего в мышцах возникнет выраженная тканевая гипоксия, поскольку капилляризация в мышцах примерно соответствовала обычным уровням нагрузки, как и системная доставка кислорода. Если тканевая гипоксия продержится достаточно долго, в течение нескольких минут, то это запустит каскад реакций, приводящих к выработке веществ-сигналов для роста капилляров. Кроме этого, продолжительное поддержание высокого потребления кислорода приведет к снижению насыщения артериальной крови кислородом, так называемой артериальной гипоксемии, часто наблюдающейся у спортсменов высокой квалификации. На рисунке справа показано снижение концентрации О2 в артериальной крови при выполнении упражнений с интенсивностью 90% МПК. В случае бОльшего потребления кислорода, артериальная гипоксемия может наступить раньше и быть значительней. В горах это состояние достигается при тренировках естественно. Снижение насыщения артериальной крови кислородом воздействует на кору надпочечников, и приводит к повышению выработки эндогенного эритропоэтина, со всеми вытекающими последствиями. Например, в одном из исследований фиксировалось небольшое увеличение концентрации эритропоэтина даже после интервальной тренировки, включавшей 8 отрезков по 4 минуты на АнП. Если будет возможность, будем пробовать, возможно, что-то из этого получится. Теперь после рассмотрения основных механизмов, определяющих скоростную выносливость, вернемся к схеме и посмотрим, какие есть пути, для того, чтобы скоростную выносливость повысить. Слайд 19. Схема вывода и утилизации лактата и ионов водорода. Смотрим Схему вывода и утилизации лактата и ионов водорода и идем по порядку. Увеличение буферной емкости. В гликолитических волокнах можно увеличить буферную емкость. Количество буферных белков, в частности карнозина, быстро увеличивается после спринтерских тренировок (аналогичных спринтерским в легкой атлетике). Также существенное увеличение количества карнозина в мышцах возможно при приеме в течение месяца препаратов, содержащих карнозин в количестве примерно 4 г в сутки. Буферные возможности мышц могут задержать утомление на мощности МПК примерно на 30-60 секунд. Это играет роль в основном в финишном ускорении, или на рельефе при условии адекватного восстановления на спусках. Также отмечено положительное влияние на гонках продолжительностью < 60 минут. Увеличение плотности митохондрий в ГМВ. В гликолитических волокнах можно увеличить содержание митохондрий, тем самым, снизив некомпенсированное образование ионов водорода в ходе гликолиза. Делается это долго, и сделать это сложно, поскольку необходимо включать в работу высокопороговые двигательные единицы (ДЕ). Это означает высокую интенсивность, что обычно приводит к высокой ЧСС, закислению или повышенной нагрузке на ОДА. Но как раз этот компонент – самое интересное поле деятельности, поскольку в совокупности с небольшим изменением типа волокон в сторону медленных окислительных он даст самый большой прирост результатов. Но это отдельная большая тема. Повышение плотности транспортных белков. Скоростные тренировки приводят к быстрому повышению плотности транспортных белков. Основное условие — создание в ходе тренировки закисления мышц от умеренного до среднего. Так, тренировки на мощности АнП с отрезками по 2 минуты, как в нашем исследовании, уже создают достаточный стимул для улучшения транспорта лактата и ионов водорода. Серия скоростных тренировок перед соревнованиями может сильнее увеличить транспортные возможности мышц, но не намного превышающие достижимые после одной тренировки. Например, на слайде 11 видно, что однократная тренировка могла повысить количество белков МСТ1, МСТ4 на 30-40%. В то же время тренировки в течение 8 дней по 2 часа в день на мощности 60% МПК приводили к повышению плотности на 18%. Тренировки в течение 4 недель по 6 дней в неделю по часу в день на мощности 75% МПК повышали плотность MCT1 на 80-90% и MCT4 на 40-50%. В исследовании, проведенном на элитных лыжниках, получилось, что после 5 месяцев тренировок на умеренной мощности (60-70% МПК) и высокой мощности (80-90%МПК) содержание MCT4 не изменилось в обеих группах, содержание MCT1 в группе высокой мощности не изменилось, а в группе умеренной мощности даже снизилось (видимо данные до указанного тренировочного периода были получены у лыжников не потерявших кондиции после сезона). Для точного понимания временных и амплитудных откликов транспортных белков на тренировки доступных данных мало. Но в качестве ориентиров их использовать можно. Повышение скорости вывода лактата и H+ с кровью. Повышение объема крови приводит к увеличению кровотока в капиллярах, и, следовательно, более эффективному удалению лактата и H+ из мышц. Повышение объема достигается в ходе регулярных тренировок. Тренировки на скорости 90-95% МПК у высококвалифицированных спортсменов перед соревнованиями могут дополнительно повысить объем плазмы крови на 4-5%. Необходимо учитывать один момент, что слишком интенсивные тренировки, приводящие к микроповреждениям, приводят к синтезу белков, снижающих текучесть крови, и положительный эффект от прироста объема может быть снижен из-за снижения проходимости крови в капиллярах. Тренировки в горах также приводят к существенному повышению объема плазмы крови. На эффективность удаления метаболитов из мышц сильно влияет плотность капилляров в мышце. Рост капилляров также достигается в ходе регулярных тренировок. Наибольший относительный прирост капилляров при интенсивных тренировках достигается в области гликолитических волокон. Концентрация фактора роста сосудов, белка VEGF, может дополнительно повышаться при воздействии гипоксии, как локальной, возникающей в мышцах при интенсивных тренировках, так и при пребывании в горах. Рост капилляров - это процесс более длительный, чем увеличение количества транспортных белков, существенное увеличение наблюдается после нескольких недель (4-8) тренировок с интенсивностью 90%-150% МПК. На эффективность вывода лактата и H+ из мышц большое влияние оказывает количество эритроцитов (уровень гемоглобина) и свойства их мембран. Пребывание в горах, стимулирующее выработку естественного ЭПО, как и инъекции ЭПО, повышают количество молодых эритроцитов, мембраны которых более эластичные, что улучшает их проходимость в капиллярах. Кроме того, ЭПО и высота приводят к большому повышению плотности белков МСТ1 на мембранах эритроцитов в 2-4 раза (в зависимости от высоты). Эритроциты поглощают лактат и ионы водорода из плазмы крови, служат их эффективным буфером, следовательно, прямо влияют на скоростную выносливость. Поглощение лактата эритроцитами также может снижать значения измерений лактата в плазме крови. Среднее время эритропоэза — 2 недели. Поскольку форма и свойства эритроцитов варьируются от человека к человеку, то бывает так, что повышение гемоглобина приводит к ухудшению проходимости крови в капиллярах. Повышение проходимости крови в капиллярах может быть улучшено применением средств, снижающих агрегацию эритроцитов и повышающих текучесть крови. Например, адреналин, а также некоторые бета-агонисты, которые встречаются в составе противоастматических средств, могут увеличивать проходимость крови в капиллярах. Улучшение утилизации лактата и ионов водорода. Для этого желательно повысить аэробные возможности окислительных и промежуточных мышечных волокон (ОМВ и ГМВ). Обычно предельная плотность митохондрий в окислительных мышечных волокнах достигается за 2-3 месяца тренировок. Окислительные возможности ПМВ растут в зависимости от степени включения их во время тренировок, то есть от интенсивности. Поэтому им требуется большее время для повышения аэробных возможностей. Хотя, как было показано выше, митохондрии не достигают максимума своего окислительного потенциала во время упражнений с относительно постоянной мощностью из-за снижения pH. Но пребывание на высоте или тренировки в условиях умеренной гипоксии могут увеличить чувствительность митохондрий к креатину, и, следовательно, улучшить аэробные возможности мышц даже без увеличения массы митохондрий. Улучшение утилизации лактата может быть достигнуто также распределением работы по большему числу мышц, которые будут потреблять лактат, то есть внесением корректив в технику. Важно помнить! Без повышения способности выводить лактат из гликолитических мышечных волокон остальные компоненты скоростной выносливости не проявятся в должной мере. Поскольку применение подводящих тренировок повышает скорость в последующей гонке, это означает, что будет израсходовано больше гликогена, будет больше микроповреждений в мышцах. Это требует применения активных мер для восстановления, если следующая гонка будет на следующий день. Есть и другие замеченные нюансы применения подводящих тренировок за 6-16 часов до старта. Во-первых, к такого рода тренировкам нужно подходить в свежем состоянии. Во-вторых, если в момент проведения такой тренировки уже в первом ускорении спорстмен понимает, что у него наступила «пруха», то такая тренировка скорее всего уже ничего не добавит к его состоянию, а скорее ухудшит его, поэтому ее лучше прекратить, спокойно закатившись. В любом случае необходимо заранее моделировать предсоревновательную неделю, чтобы определить индивидуальные реакции. Увеличение плотности митохондрий в гликолитических мышечных волокнах требует регулярного включения их в работу, а, следовательно, высокой интенсивности нагрузок, и сопутствующего закисления мышц. Но закисление плохо влияет на рост митохондрий. Было исследование с интенсивными интервальными нагрузками 6-12 раз х 2мин. на мощности 140-170% АнП х 3 раза в неделю в течение 8 недель. Группа, в которой при тренировках искусственно создавался метаболический алкалоз (ощелачивание) с помощью гидрокарбоната натрия NaHCO3, и тем самым снижалось закисление в мышцах, показала намного больший прирост АнП, времени до отказа на мощности МПК на начало тренировок. То есть, закисление, сопутствующее чрезмерно большой интенсивности, не позволяет получить потенциально возможное увеличение окислительных способностей мышц. Высокая интенсивность в сочетании с частыми тренировками могут создать проблемы с сердечно-сосудистой системой, эндокринной и иммунной системой. Другой способ включить высокопороговые ДЕ — сильно снизить запасы гликогена в мышцах путем длительных тренировок. В этом случае мощность, обеспечиваемая мышечными волокнами, выработавшими гликоген, сильно падает, и в работу постепенно включаются все более высокопороговые ДЕ. В таких тренировках возникает другой вредный фактор — снижение уровня глюкозы в крови вызывает повышение уровня кортизола и сопутствующий ему катаболизм белков. Можно использовать короткие мощные ускорения длительностью до 15 секунд на фоне спокойного темпа. В этом случае регулярно включаем высокопороговые ДЕ, но избегаем закисления и высокой ЧСС. Но для создания необходимой «дозы», таких ускорений нужно делать много, до 30-40 за тренировку. В этом случае также можно столкнуться со снижением запасов гликогена в мышцах, снижением глюкозы в крови и повышением кортизола. И в случае обычных длительных тренировок на рельефе, и в случае длительных тренировок с короткими ускорениями, сопровождающихся повышением уровня кортизола, с последствиями можно бороться с помощью приема смеси углеводов и белков (аминокислот) в первые полчаса после тренировки. В этом случае уровень кортизола быстро снижается, и удается избежать длительного состояния катаболизма. Вообще, тренировки на сниженном гликогене дают очень большой эффект из-за специфической активации ДНК и включения высокопороговых ДЕ, если при этом уметь бороться с негативным влиянием. В любом случае, тренировки со значительным снижением гликогена в мышцах и печени нельзя делать часто, это приводит к перетренированности. |
Похожие:
 | Программа курса «Социально-психологический эксперимент» для направления... Эксперимент в социологии не получил сколько-нибудь серьезного распространения. Даже в психологии мода на феноменологическое знание... |  | Анализ результатов учебно-воспитательного процесса за 2012-2013уч г Завершить эксперимент по введению оценки качества образовательных результатов с позиции релевантного педагогического целеполагания... |
| Современные подходы в научно-методическом обеспечении зимних видов... С 2010 года во вниифк ведутся исследования, посвященные выявлению наиболее актуальных направлений научных исследований за рубежом.... | | Урок №13 тема: Золотое правило этики Цель: Сравнение светской и религиозной этики, выявление сходства и различия. Формулировка золотого правила этики его объяснение.... |
| Статья опубликована в журнале «Эксперимент и инновации в школе» Роль метода проектов в формировании личностных и метапредметных результатов средствами иностранного языка | | Жанры: Слэш (яой), Романтика, Эксперимент, Омегаверс Молодой омега вечно сбегает. И его не заботит то, что у него скоро первая течка, которая может начаться со дня на день, и его совсем... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: повторение и обобщение знаний по теме: «Клеточный уровень организации живого» и объяснение результатов лабораторной работы | | Мысленный эксперимент в механике Мысленный эксперимент как метод научного познания заключается в получении нового или проверке имеющегося знания путем создания объектов... |
| Мысленный эксперимент в механике Но это совсем не значит, что в более ранний период развития науки мысленный эксперимент не существовал. Вспомнить хотя бы апории... | | Курсовая робота на тему методы прогнозирования объемов продаж Главное внимание в работе обращено на прикладное значение рассматриваемых методов, на экономическое истолкование и интерпретацию... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Формирование понятий: описательная информационная модель, формализованная модель, компьютерная модель, компьютерный эксперимент,... | | Мысленный эксперимент в механике Галилея как воображаемые и говорил об их большой значимости в формировании естествознания нового времени. Но это совсем не значит,... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Естественнонаучный метод познания и его составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент, гипотеза, теория | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Воспитать у учащихся чувство удовлетворения от возможности увидеть на уроке математики необычное объяснение нового материала, с интересом... | | Литература Бородино и его герои Пушкинская Москва Похищение будущего... Школьный химический эксперимент. Раздел: неорганическая химия. Общие свойства металлов |
