Физиологические основы силы

Величины потребления кислорода на сверхдлительных  дистанциях  всегда устанавливаются  ниже  их  максимального  значения  (на  уровне  70-80   %). Функциональные сдвиги в  кардиореспираторной  системе  заметно  меньше  тех, которые  наблюдаются  при  работе  большой   мощности.   Частота   сердечных сокращений, обычно, не превышает 150-170 ударов  в  минуту,  минутный  объём крови равен 15-20 литров, лёгочная вентиляция 50-60 л/минуту.  Содержание  в крови молочной кислоты в начале работы заметно повышается,  достигая  80-100 мг %, а затем приближается к  норме.  Характерным  для  этой  зоны  мощности является наступление гипогликемии, обычно развивающийся спустя 30-40-  минут от начала работы, при которой содержание сахара в крови  к  концу  дистанции может уменьшаться до 50-60 мг %. Наблюдается также выраженный  лейкоцитоз  с появлением незрелых форм лейкоцитов в 1 куб.  мм  может  доходить  до  25-30 тысяч.

Существенное значение для высокой работоспособности спортсменов имеет функция коркового слоя надпочечников.  Недлительные  интенсивные  физические нагрузки вызывают повышенное образование  глюкокортикоидов.  При  работе  же умеренной мощности, по-видимому, в связи с её большой  длительностью,  после первоначального усиления происходит угнетение продукции  этих  гормонов  (А.Виру). Причём, у  менее  подготовленных  спортсменов  эта  реакция  особенно выражена.

Необходимо заметить,  что  при  нарушениях  равномерности  пробегания марафонских дистанций или во время работы преодоления  подъёмов  кислородное потребление  несколько  отстаёт  от  увеличившего  кислородного  запроса   и возникает небольшой кислородный долг, который  погашается  при  переходе  на постоянную мощность работы. Кислородный долг  у  марафонцев  также,  обычно, возникает в конце  дистанции,  в  связи  с финишным  ускорением.  При  работе умеренной мощности, вследствие обильного потоотделения, организмом  теряется много  воды  и  солей,  что  может  привести  к  нарушениям   водно-солевого равновесия и снижению работоспособности.  Повышенный  газообмен  после  этой работы наблюдается в течение  многих  часов.  Восстановление  же  нормальной лейкоцитарной  формулы  и  работоспособности  продолжается  несколько  дней.

4. Физиологические особенности тренировки в горах

Уже несколько столетий непрерывно ведется изучение вопросов, связанных с акклиматизацией (адаптацией) человека в условиях горного климата. За это время учеными разных стран выполнено большое число работ, особенно медико-биологического профиля. Это позволило установить основные механизмы акклиматизации к горному климату и адаптации к факторам гипоксии.

Основной вывод всех работ заключается в том, что горная акклиматизация связана с повышением способности организма работать в условиях кислородной недостаточности. В результате адаптации происходят соответствующие перестройки в деятельности органов дыхания и кровообращения, состоянии нервной и эндокринной систем, мышечного аппарата. Эти перестройки охватывают практически все ткани и клетки организма.

Специалисты установили параллель между приспособлением организма к горным условиям и к мышечной работе определенной мощности, при которой важнейшим лимитирующим фактором является недостаток кислорода. Если же одновременно действуют оба фактора, когда, находясь в горах, человек совершает напряженную мышечную работу, физиологическое воздействие тренировки становится больше, чем на уровне моря [1].

После окончания тренировки в горных условиях организм спортсмена оказывается в состоянии более высокой работоспособности, чем до подъема в горы. Это, как правило, связывают с тем, что явления кислородной недостаточности, которые сопровождают мышечную работу в видах спорта, требующих преимущественного проявления выносливости, переносятся значительно легче. А так как важнейшим условием спортивной работоспособности во многих видах спорта является способность к высокому длительному уровню потребления кислорода, то эта способность после пребывания в горах значительно возрастает. Кроме того, в процессе тренировки в среднегорье и адаптации к гипоксии организм совершенствует способность более экономно расходовать кислород [6].

Многие виды напряженной спортивной деятельности приводят к развитию гипоксических состояний организма, называемых «гипоксией нагрузки» [3], а некоторые из них неизбежно протекают на фоне кислородной задолженности организма, которая погашается лишь в восстановительном периоде. Согласно мнению некоторых исследователей, существует значительная общность физиологических механизмов адаптации к гипоксическим условиям и к мышечной работе значительной интенсивности [2].

Это сходство иллюстрируют адаптивные изменения в мышечной системе при хроническом воздействии различных стресс-факторов: сниженного РО2, холода, тренировки на развитие выносливости и силы. Они объясняют, почему тренированные лица лучше переносят гипоксию по сравнению с нетренированными (на тканевом уровне). В условиях нормального давления можно отметить следующие общие черты в функциональных характеристиках состояния организма лиц, обладающих горной акклиматизацией и адаптированных к длительным физическим упражнениям: более экономичная и вместе с тем более эффективная функция вентиляции легких, тенденция к брадикардии и сниженному кровяному давлению, сниженный уровень основного обмена, сниженная концентрация молочной кислоты в крови после нагрузок. Сходство механизмов адаптации к воздействию указанных факторов позволяет говорить о том, что, с одной стороны, повышение спортивной работоспособности может происходить в процессе систематической адаптации к гипоксии. И, с другой, - повышение устойчивости к недостатку О2 может быть достигнуто при помощи систематических занятий физическими упражнениями при использовании больших по объему и интенсивности нагрузок. Таким образом, мы имеем явление «переноса» или «перекрестной» адаптации. Однако необходимо иметь в виду, что только виды спортивной деятельности, требующие преимущественного проявления выносливости, близки по структуре возникающих в организме сдвигов к тем, которые имеют место в процессе адаптации к гипоксии.

По мнению С.П.Летунова [6], механизм положительного влияния тренировки на индивидуальную устойчивость к дефициту кислорода состоит в том, что совершенствуются механизмы, поддерживающие кислородный режим организма на должном уровне. Однако нельзя согласиться с точкой зрения о том, что любая спортивная деятельность сопровождается повышением устойчивости к гипоксической гипоксии.

Высококвалифицированные спортсмены некоторых видов спорта, имеющие хорошо развитую мускулатуру, но привыкшие к относительно кратковременным значительным физическим напряжениям, например, тяжелоатлеты и гимнасты, в ряде случаев не только не лучше, а даже хуже нетренированных людей переносят длительное пребывание на больших высотах. В этом плане заслуживает определенного внимания мнение о том, что состояние тренированности и акклиматизированности организма - все же разные феномены, каждый из которых по-своему влияет на уровень работоспособности [6].

Исследования Ф.З.Меерсона [7] показывают, что адаптация к физическим нагрузкам, высотной гипоксии и холоду наряду с определенными различиями характеризуется и общностью, выраженной в одних и тех же сдвигах - дефиците макроэргов и увеличении потенциала фосфорилирования. Этот первичный сдвиг является сигналом, активизирующим аппарат клеток, в результате чего повышается выработка митохондриями АТФ.

Таким образом, первичной основой использования тренировки в условиях среднегорья является энергетический аспект адаптации человека к основным факторам среды. В то же время один из существенных недостатков в теоретическом и практическом освоении

проблемы тренировки в среднегорье - односторонний подход к трактовке этого вопроса, связанный только с большим вниманием к гипоксии среднегорья, вне тех сложных моторно-висцеральных координаций, которые изменяются в зависимости от ситуации и тем самым определяют положение организма в среде.

Трансформация повышенного функционального уровня организма в высокие спортивные достижения возможна лишь при условии создания новых моторно-висцеральных координаций, обеспечивающих связь между вегетативными и двигательными функциями и надежное управление движениями в этих условиях, ибо высокая работоспособность человека может быть реализована только через совершенные по форме и содержанию движения - спортивную технику.

Таким образом, первичная основа, на базисе которой в дальнейшем образуются новые функциональные системы, - дефицит макроэргов и повышение уровня фосфорилирования. При этом организм в зависимости от генетических особенностей может в дальнейшем адаптироваться по двум путям: приспособления всех функций для наилучшего обеспечения тканевых процессов кислородом или, наоборот, по пути приспособления самих тканей к эффективному функционированию при пониженном содержании кислорода во внутренней среде [2].

Развитие адаптации целого организма не может быть сведено к простому увеличению мощности транспортных систем дыхания и кровообращения, а сопровождается прямым повышением резистентности мозга, сердца, мышц к недостатку кислорода, а также увеличением способности тканей и органов утилизировать кислород из гипоксической среды [4].

При более длительном пребывании на высоте наступают сдвиги, относимые к адаптации на тканевом уровне. К ним относят повышение плотности капилляров, увеличение содержания миоглобина, рост числа митохондрий и усложнение их строения, изменение свойств клеточных мембран, повышение сродства цитохромоксидазы к кислороду, изменение активности некоторых ферментов дыхательной цепи.

Проблемы акклиматизации и тренировки спортсменов в условиях гипоксии (горная местность и барокамера) стали предметом особого рассмотрения на 7-м Международном симпозиуме «Гипоксия-91» в Лейк-Луизе, Канада, что свидетельствует об их научной значимости и актуальности.

Houston привел данные о снижении работоспособности по мере набора высоты и указал, что гипоксия по-разному влияет на способность к выполнению работы в зависимости от ее характера. Он перечислил физиологические механизмы, ограничивающие максимальную работоспособность на высоте: мышечное утомление, затянутое восстановление, снижение VO2max, легочная вентиляция, диффузионная способность легких, минутный и ударный объемы крови, ограничение "потолка" пульса и пр. Докладчик, в частности, подчеркнул, что пока недостаточно выяснено, как сказывается исходный уровень физической готовности на работоспособность в горах и что высотные тренировки, возможно, и дают положительный эффект, но изучен он еще недостаточно применительно к результатам последующего выступления на уровне моря [3].

Но пребывание и физическая работа на средних высотах имеют и большой опосредованный эффект для человека.

В процессе напряженной подготовки спортсмены высокого класса сталкиваются с целым рядом неблагоприятных сдвигов во внешней и внутренней среде. Это связано с выполнением громадных объемов тренировочной нагрузки в течение 5-6 часов в день, 30-35 часов в неделю, проведением высоких по интенсивности тренировочных занятий, вызывающих значительные изменения гомеостаза, выполнением упражнений, связанных с большим риском для здоровья, проведением занятий и соревнований при неблагоприятных условиях погоды, участием в соревнованиях в других странах, требующих от спортсменов высотной, температурной и временной адаптации. Поэтому организм должен обладать как общей, так и специфической резистентностью.

В процессе спортивной деятельности человек сталкивается с тепловыми воздействиями, с высокой и низкой внешней температурой и значительным повышением внутренней теплопродукции.

Научные данные показывают, что после горной акклиматизации переносимость комбинированного действия тепла и мышечной работоспособности улучшается, что находит свое выражение в меньшей потере влаги, веса, а также в снижении энергетического обмена [4].

При выполнении сложных упражнений человек сталкивается с воздействием на него ускорений, что выражается в смещении различных тканей и жидкостей организма. Происходит передислокация крови, а это может нарушить процесс кровообращения. Адаптация к горному климату и мышечной работе повышает устойчивость к средним степеням ускорения [4].

В процессе адаптации к гипоксии обнаружен факт повышения резистентности тканей к целому ряду повреждающих агентов [2].

Следовательно, суммарная адаптация к климату среднегорья и напряженной мышечной работе повышает резистентность организма к различным неблагоприятным факторам, что подтверждает опосредованный эффект использования тренировки в среднегорье в системе подготовки спортсменов.

В среднегорье на спортсменов действуют две группы стимулов: климатические и «нагрузочные», от суммарного влияния которых зависит эффект тренировки и последующего участия в соревнованиях. Уменьшение или увеличение доли одной из них влияет на суммарный эффект всей тренировки. Первый, климатический, фактор в условиях подготовки на определенной спортивной базе имеет меньшую вариативность. Второй – «нагрузочный» - в условиях необходимой структуры варьирует значительно больше.

Исследованиями [7] установлено, что пребывание хорошо подготовленных спортсменов на высотах 1700-2000 м, но не выполнявших специальных тренировочных нагрузок, не сопровождается сколько-нибудь существенными последовательными вегетативными сдвигами, которые можно было бы рассматривать как показатель адаптации организма к среде среднегорья.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что главным и решающим фактором, от которого зависит эффективность тренировки в среднегорье, является оптимальный уровень тренировочных и соревновательных нагрузок, выполняемых на горном этапе, а также перед его началом и после спуска. Только при этих условиях возможно проявление суммарного эффекта, выраженного в повышении достижений спортсменов. Это - основная педагогическая предпосылка к обоснованию методики подготовки спортсменов в горных условиях.