Характеристика биохимических процессов, происходящих в организме при скоростном беге на коньках на 1000 метров – 1.15.00

Наряду с влиянием на химический состав физические нагрузки приводят к изменению физико-химических свойств мочи. Наиболее существенные изменения следующие:

5. Плотность. Вследствие повышения роли внепочечных путей выделения воды из организма (через кожу с потом, через легкие с выдыхаемым воздухом) объем мочи (диурез) после тренировки или соревнования, как правило, уменьшается. Это, в свою очередь, сказывается на плотности. Данный показатель после работы чаще всего повышается. В среднем плотность мочи до нагрузок колеблется в пределах 1,010-1,025 г/мл. После тренировки этот показатель может быть равен 1,030-1,035 г/мл и даже еще выше. Одной из причин увеличения плотности мочи является, как отмечалось выше, увеличение внепочечных потерь воды, что приводит к возрастанию концентрации растворенных в моче веществ. Другой причиной повышения плотности мочи после физической работы может оказаться появление в моче веществ, отсутствующих в ней в состоянии покоя (белок, глюкоза, кетоновые тела, лактат и др.).

По плотности можно  рассчитать содержание растворенных химических соединений (сухой остаток) в отдельных порциях мочи. Для этого используется следующая формула:

Сухой остаток (г/л) = а • 2,6,

где а - величина, численно равная тысячным долям плотности (например: если плотность мочи 1,022 г/мл, то а = 22; если плотность мочи 1,030, то а = 30).

Это делает возможным оценивать  экскрецию отдельных компонентов мочи в расчете на 1 г сухого остатка, что позволяет исключить влияние плотности мочи на эти показатели.

Кислотность. Вследствие выделения  после тренировки с мочой молочной кислоты, а также кетоновых тел, которые тоже являются кислотами, рН мочи снижается. До работы при обычном  питании рН мочи равен 5-6. После работы, особенно с использованием интенсивных нагрузок, рН мочи может быть в пределах 4-5, что соответствует примерно десятикратному увеличению концентрации в моче ионов водорода.

В заключение необходимо подчеркнуть, что глубина биохимических сдвигов, возникающих в мышцах, во внутренних органах, в крови и в моче, зависит от мощности и продолжительности физической работы. Чем выше интенсивность работы и чем дольше она длится, тем более глубоки и значительны биохимические изменения в организме спортсмена. Достигнув определенной глубины, биохимические сдвиги оказывают отрицательное влияние на возможность выполнения данной работы и приводят к снижению работоспособности спортсмена, т. е. вызывают утомление.

 

 

ГЛАВА IV

БИОХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ВОССТАНОВЛЕНИЯ  ПОСЛЕ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЫ

 

Во время мышечной работы в организме возникают и нарастают  разнообразные биохимические и  функциональные сдвиги, приводящие в  конечном счете к снижению физической работоспособности и развитию утомления. Устранение этих негативных изменений осуществляется после работы, в процессе восстановления.

Восстановление является важнейшим периодом в подготовке спортсмена, так как именно в это время в организме закладываются основы роста спортивной работоспособности, развития скоростно-силовых качеств и выносливости. Знание молекулярных механизмов восстановления необходимо тренеру для эффективного управления учебно-тренировочным процессом.

Восстановление условно  делится на две фазы: срочное и  отставленное.

 

4.1СРОЧНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ

 

На этом этапе устраняются  продукты анаэробного обмена, главными из которых являются креатин и лактат.

Креатин образуется и накапливается  в мышечных клетках во время физических нагрузок за счет креатин фосфатной  реакции:

 

Креатинфосфат + АДФ          Креатин + АТФ

 

 Эта реакция обратима. Во время отдыха она протекает  в обратном направлении:

 

Креатин + АТФ             Креатинфосфат + АДФ

 

Обязательным условием превращения  креатина в креатинфосфат является избыток АТФ, который создается  в мышцах после работы, когда уже нет больших энергозатрат на мышечную деятельность. Источником АТФ при восстановлении является тканевое дыхание, протекающее с достаточно высокой скоростью и потребляющее значительное количество кислорода. В качестве окисляемых субстратов чаще используются жирные кислоты.

На устранение креатина требуется  не более 5 мин. (Здесь и далее приводятся максимальные сроки восстановительных  процессов после тяжелой работы большого объема. После выполнения физических нагрузок небольшого объема восстановление протекает значительно быстрее.) В течение этого времени наблюдается повышенное потребление кислорода, называемое алактатным кислородным долгом.

Алактатный кислородный  долг характеризует вклад креатинфос-фатного  пути ресинтеза АТФ в энергообеспечение  выполненной физической нагрузки.

Наибольшие величины алактатного  кислородного долга (8-10 л) наблюдаются после выполнения физических нагрузок в зоне максимальной мощности.

Другой продукт анаэробного  обмена - лактат - образуется и накапливается в результате функционирования гликолитического пути ресинтеза АТФ. Устранение молочной кислоты происходит преимущественно во внутренних органах, так как она легко выходит из мышечных клеток в кровяное русло.

Лактат, поступающий из крови  в миокард, подвергается аэробному окислению и превращается в конечные продукты - С0₂ и Н₂0. Такое окисление требует кислорода и сопровождается выделением энергии, которая используется для обеспечения работы сердечной мышцы.

Значительная часть лактата  из крови попадает в печень и превращается в глюкозу. Этот процесс называется глюконеогенезом. Синтез глюкозы из лактата требует энергии АТФ, источником которого служит тканевое дыхание, протекающее с повышенной скоростью и потребляющее избыточное (по сравнению с покоем) количество кислорода.

Другая часть лактата  из крови поступает в почки. В  почках, так же как и в миокарде, лактат может окисляться с участием кислорода до углекислого газа и воды, давая этому органу энергию. Часть лактата через почки поступает в состав мочи.

Выделяется из организма  молочная кислота также в составе  пота. У спортсменов содержание лактата  в поте может значительно превышать  его уровень в крови. Поэтому  использование после тренировки сауны или бани позволяет ускорить выделение из организма молочной кислоты.

Для устранения избытка лактата  обычно требуется не более 1,5-2 ч. В  это время наблюдается повышенное (по сравнению с дорабочим уровнем) потребление кислорода, поскольку  все превращения лактата протекают  с участием кислорода.

Повышенное потребление  кислорода в ближайшие 1,5-2 ч после  завершения мышечной работы, необходимое для устранения лактата, называется лактатным кислородным долгом.

Лактатный кислородный долг характеризует вклад гликолитического пути ресинтеза АТФ в энергообеспечение  проделанной работы. Наибольшие величины лактатного кислородного долга (18-20 л) определяются после физической нагрузки в зоне субмаксимальной мощности.

Частично креатин и  лактат могут устраняться и во время тренировки: при снижении интенсивности выполняемых физических упражнений, а также в промежутках отдыха. Такое восстановление называется текущим.

 

 

 

4.2ОТСТАВЛЕННОЕ  ВОССТАНОВЛЕНИЕ

 

В этот период в организме  восполняются запасы химических соединений и восстанавливаются внутриклеточные структуры, разрушенные или поврежденные во время мышечной работы. Основными биохимическими процессами, составляющими отставленное восстановление, являются синтезы гликогена, жиров и белков.

Синтез гликогена протекает  в мышцах и в печени, причем в  первую очередь накапливается мышечный гликоген. Синтезируется гликоген главным  образом из глюкозы, поступающей  в организм с пищей. Предельное время восстановления в организме запасов гликогена- 24-36 ч.

Синтез жиров осуществляется в жировой ткани. Вначале образуются глицерин и жирные кислоты, затем они соединяются в молекулу жира. Жир также образуется в стенке тонкой кишки путем ресинтеза из продуктов переваривания пищевого жира. С током лимфы, а затем крови ресинтезированный жир поступает в жировую ткань. Для восполнения запасов жира необходимо не более 36-48 ч.

Синтез белков в основном идет в мышечной ткани. Часть аминокислот (незаменимых) обязательно должна поступать с пищей. Максимальное время синтеза белков - 48-72 ч.

Отставленное восстановление также включает и восстановление (репарацию) поврежденных внутриклеточных  структур. Это касается миофибрилл, митохондрий, различных клеточных  мембран. По времени это самый длительный процесс; он требует до 72-96 ч.

Все биохимические процессы, составляющие отставленное восстановление, протекают с потреблением энергии, источником которой является АТФ, возникающий за счет тканевого дыхания. Поэтому для фазы отставленного восстановления характерно несколько повышенное потребление кислорода, но не такое выраженное, как при срочном восстановлении.

Важнейшей особенностью отставленного  восстановления является наличие суперкомпенсации (или сверхвосстановления). Суть этогоявления заключается в том, что вещества, разрушенные при работе, во время восстановления синтезируются в больших концентрациях по сравнению с их дорабочим, исходным уровнем. На рис. 20 показана суперкомпенсация гликогена - вещества, которое расщепляется практически при любой работе.

Суперкомпенсация носит  временный характер, она обратима. Но если суперкомпенсация возникает часто (при регулярных тренировках), то это ведет к постепенному росту исходного уровня данного вещества.

Основной причиной сверхвосстановления  является повышенное содержание в крови гормонов, влияющих на синтетические процессы (инсулин, тестостерон и др.). Время наступления суперкомпенсации существенно зависит от скорости распада веществ при работе: чем выше скорость расщепления какого-либо вещества во время работы, тем быстрее происходит его синтез при восстановлении и раньше наступает суперкомпенсация.

Высота суперкомпенсации (степень превышения исходного уровня) определяется глубиной распада веществ  при работе. Чем глубже распад вещества при работе (в разумных пределах, так как чрезмерный распад приводит к переутомлению!), тем выраженнее и выше суперкомпенсация. Эта особенность  суперкомпенсации заставляет тренера  применять на тренировках упражнения большой мощности и продолжительности, чтобы вызвать в организме спортсмена достаточно глубокий распад тех веществ, от содержания которых значительно зависит работоспособность.

Для спортсмена суперкомпенсация имеет исключительно важное значение. На высоте суперкомпенсации существенно  возрастают все качества двигательной деятельности (сила, скорость, выносливость), что, несомненно, сказывается на спортивных результатах.

Обязательным условием полноценного восстановления является качественное питание. Питание обеспечивает организм спортсмена источниками энергии (все процессы синтеза требуют энергии!) и строительным материалом для синтезов (аминокислоты, глюкоза, глицерин, жирные кислоты). Кроме этого, с пищей поступают витамины и минеральные вещества, потребность в которых после физической работы повышена.

 

 

Глава V

Качество двигательной деятельности, являющееся ведущим при  выполнении данной работы. Методы его  развития и контроля.

 

Ведущим физическим качеством  при беге на дистанцию 1000м. является скоростная выносливость.

Выносливость — это  способность противостоять физическому  утомлению в процессе мышечной деятельности. Мерилом выносливости является время, в течение которого осуществляется мышечная деятельность определенного  характера и интенсивности. Например, в циклических видах физических упражнений (ходьба, бег, плавание и т.п.) измеряется минимальное время преодоления заданной дистанции. В игровых видах деятельности и единоборствах замеряют время, в течение которого осуществляется уровень заданной эффективности двигательной деятельности. В сложнокоординационных видах деятельности, связанных с выполнением точности движений (спортивная гимнастика, фигурное катание и т.п.), показателем выносливости является стабильность технически правильного выполнения действия.

В свою очередь, скоростная выносливость проявляется в основном в деятельности, предъявляющей повышенные требования к скоростным параметрам движений в зонах субмаксимальной и максимальной мощности работ.

Скоростная выносливость в максимальной зоне обусловлена  функциональными возможностями  анаэробного креатинфосфат-ного энергетического  источника. Предельная продолжительность  работы не превышает 15—20 с. Для ее воспитания используют интервальный метод. Часто  используют прохождение соревновательной дистанции с максимальной интенсивностью. В целях увеличения запаса прочности практикуют прохождение более длинной дистанции, чем соревновательная, но опять же с максимальной интенсивностью.

Скоростная выносливость в зоне субмаксимальных нагрузок в основном обеспечивается за счет анаэробно-гликолитического механизма  энергообеспечения. Продолжительность  работы не превышает 2,5—3 мин.