Понятие о тренировочных эффектах

Любой долговременный положительный эф­фект физической тренировки, например: увели­чение аэробных способностей, силы или эла­стичности мышц, улучшение координации дви­жений, повышение сократительной способности миокарда или мощности гормональной и иммун­ной систем связан с синтезом определенных бел­ков в мышцах, сердце, гормональных железах, мозге и т.п.

Эти процессы могут выражаться, например: — в увеличении числа клеток некоторых тканей (например, клеток гормональных желез);

— в синтезе органелл клеток (например, увели­
чения числа миофиламентов и митохондрий в мы­
шечных клетках);

—синтезе ферментов или ферментативных комплексов (например, увеличение концентрации ферментов анаэробного или аэробного гликолиза, (3-окисления жиров);

—синтезе (накоплении) гормонов и нейромеди- аторов ~ белков и веществ белковой природы, ко­торые при нагрузке выходят из клеток и участвуют в регуляции деятельности организма;

—синтезе белков, от которых зависит транс­ порт веществ через биологические мембраны (на­пример, глюкозы в мышечное волокно);

—синтезе рецепторов (белков клеток, которые, например, "ловят" световые фотоны, механиче­ские или тепловые раздражения, гормоны, нейро-медиаторы и др., что является стимулом к запуску, ускорению или подавлению многих внутрикле­точные реакции) и т.п.

Процессы синтеза, так же как процессы распа­да белков идут в живом организме постоянно — на смену старым "отжившим" белковым структурам синтезируются новые "молодые". Однако развитие процесса долговременной адаптации — это уско­рение белкового синтеза по отношению к процес­сам деградации белка в определенных органах и тканях организма в ответ на внешнее или внутрен­нее специфическое воздействие.

Накопление, таким образом, определенных белков обеспечивает увеличение функциональной мощности этих органов и тканей и является осно­вой приспособления (адаптации) организма к из­менившимся условиям (например, более холодно­му климату), или новым требованиям (например, регулярная тренировка).

За изменение скорости синтеза белков (про­цессы адаптации) в клетках отвечает генетический аппарат этих клеток.

103

Гены - это участки молекул ДНК, которые на­ходятся в ядрах клеток и несут в себе код опреде­ленной белковой молекулы. Под воздействием оп­ределенных стимулов генетический аппарат клет­ки увеличивает или уменьшает свою активность. В соответствии с этим ускоряется или замедляется синтез тех или иных белков органелл клеток.

Синтез белка условно можно разделить на две стадии.

Первая стадия — это синтез молекул РНК -матриц (шаблонов) по которым собирается белко­вая молекула. Процесс синтеза РНК начинается непосредственной во время самого тренировочно­го занятия и длится от нескольких минут до не­скольких часов. Следовательно, изменяя характер тренировки (виды упражнений, интенсивность интервалы отдыха и т.д) мы можем влиять на ско­рость синтеза молекул РНК того или иного вида.

Вторая стадия — синтез (сборка) самих белко- выхмолекул по матрице РНК. Условно можно счи­тать, что этот процесс разворачивается на полную мощность после окончания тренировки - во вре­мя отдыха и идет от нескольких часов до несколь­ких суток. Следовательно, изменяя характер отды­ха (режим жизни, питания, сна, применения про­цедур) мы можем влиять на процессы синтеза бел­ка или — долговременной адаптации организма к данному виду воздействия.

Таким образом, тренировочный процесс - т.е., процесс организации и проведения тренировоч­ного занятия, а также организации отдыха занима­ющихся — является, по сути, процессом управления активностью генетического аппарата человека, путем создания внутри клеток условий ускоряю­щих или замедляющих синтез белков.

Аэробная тренировка, кроме ускорения синтеза многих белковых структур, от которых зависит аэ­робная производительность, повышения устойчи­вости к утомлению и, в меньшей степени, увеличе-

104

ние силы, приводит к увеличению энергетических резервов организма и легкости их мобилизации.

Соответственно, в медленных MB увеличива­ются запасы гликогена и жиров, а в быстрых MB и в печени — гликогена. Увеличивается мощность механизмов (гормональных и ферментативных), которые мобилизуют жиры подкожных и внутри­мышечных депо, расщепляют гликоген печени и мышц, облегчают перенос глюкозы из крови внутрь мышечных клеток.

Эти изменения так же являются проявлением

долговременной адаптации к аэробной тренировке.

Физическая тренировка должна приводить к

так называемым тренировочным эффектам, иначе

она бессмысленна.

Срочные               Различают срочные тренировочные эффекты

тренировочные (СТЭ), происходящие непосредственно и сразу после

эффекты (при   окончания физической нагрузки и отставленные

повышении     тренировочные эффекты (ОТЭ), наблюдаемые че-

интенсивности    рез некоторое время после окончания нагрузки

работы ОДА)        или под воздействием регулярной тренировки.

Направленность и глубина отставленных тре­нировочных эффектов определяется срочными эффектами. В свою очередь, СТЭ вызываются психофизиологическими, физиологическими и биохимическими реакциями, происходящими в организме при выполнении упражнения или сра­зу после него. Поэтому знание этих реакций, сроч­ных тренировочных эффектов и их последствий для организма — важнейшее условие правильного планирования тренировочного процесса. Рассмо­трим их подробнее.

Переход от покоя к работе и от менее интен­сивной работы ОДА к более интенсивной характе­ризуется большей силой напряжения и/или ско­ростью сокращения мышц. Это, как правило, вы­ражается в увеличении мощности совершаемой механической работы и в более интенсивном воз­действием инерционных и внешних сил на ОДА.

105

Увеличение интенсивности работы ОДА запу­скается определенными психическими и нейро­физиологическими процессами в коре головного мозга и приводит:

— к повышению тонуса отделов мозга, отвеча­ющих за двигательную деятельность;

— снижению тонуса (вытормаживанию) других отделов ЦНС, отвечающих, например, за работу внутренних органов;

— к повышению активности функционирова­ния мышц.

Одновременно с активизацией мышц, цент­ральная нервная система запускает комплекс ре­акций, направленных на обеспечение более высо­кой мощности их сокращения.

К основным реакциям этого типа на уровне исполнительного аппарата (мышц) относят:

— активизацию окислительного фосфорили-рования в мышцах в ответ на сокращение и, следо­вательно, повышение энергозапроса мышечных волокон;

— увеличение скорости расщепления внутри­мышечных запасов энергетических субстратов — АТФ, КрФ, гликогена, липидов путем увеличения скорости соответствующих биохимических реак­ций. Увеличение скорости таких реакций является прямым следствием электрического возбуждения мембран MB, выхода кальция из саркоплазмати-ческого ретикулума и расхода АТФ на актино-ми-озиновых мостиках миофиламентов, а также дей­ствия стресс-гормонов (главным образом, адрена­лина и норадреналина), входящих внутрь MB при мышечной активности;

 

—увеличение проницаемости мышечных мем­бран;

—раскрытие капилляров и увеличение локаль­ного кровотока под воздействием ионов и метабо­литов, выходящих из MB, гормонов, а также по­вышения системного артериального давления;

106

Отставленные

Тренировочные

Эффекты

 

—повышение местной температуры.

—изменения в соединительной и мышечной тканях под воздействием механической нагрузки;

—ускорение синтеза РНК.

На уровне целостного организма:

— активизацию симпатического и парасимпа­
тического отделов вегетативной нервной системы;

— активизацию нейроэндокринной системы,
наиболее важным следствием чего является вы­
брос тропных (АКТГ, соматотропин и др.) и
стресс-гормонов симпато-адреналовой (САС) (ад­
реналин и норадреналин) и глюкокортикоидной
систем (ГКС) (кортизол, кортикостерон и др.).

Активизация вегетативной и нейроэндокрин­ной систем направлена на:

—мобилизацию энергетических субстратов печени (гликоген), жировой ткани (липиды), мышц (гликоген, липиды);

—увеличение частоты и силы сокращений ми­окарда, приводящих к увеличению минутного кровотока.

—стимулированию дыхательного центра, уве­личивающего легочную вентиляцию;

— стимулирование сосудодвигательных реак­
ций, которые приводят к повышению артериаль­
ного давления и перераспределению кровотока от
менее активных (внутренние органы) к более ак­
тивным (мышцы) тканям путем снижения в них
периферического сосудистого сопротивления.

Перечисленные реакции и процессы приводят к СТЭ, которые вместе с механическим поврежде­нием структур мышечной и соединительной ткани в результате сократительной активности и дейст­вия внешних сил и являются непосредственной причиной запуска реакций, вызывающих ОТЭ.

Хорошо известно, что в результате примене­ния физических нагрузок в организме происходят морфофункциональные изменения, называемые отставленными тренировочными эффектами

107

(ОТЭ). При правильной организации занятий ОТЭ, должны непременно приводить к улучше­нию состояния здоровья - в этом цель и смысл за­нятий оздоровительной аэробикой.

Однако надо помнить, что в научной и методиче­ской литературе под "тренировочными эффектами" чаще подразумевается улучшение в показателях так называемых физических качеств: силы, выносливо­сти, гибкости, координации движений. В данном по­собии это понятие рассматривается более широко, в соответствии с чем под ОТЭ понимаются все морфо-функциональные изменения, происходящие в орга­низме под воздействием занятий аэробикой.

В общем случае ОТЭ запускаются в процессе функционирования систем, непосредственно осу­ществляющих (ОДА) и обеспечивающих (гормо­нальные железы, внутренние органы и др.) физи­ческую активность человека. Однако заметные из­менения в физическом состоянии (т.е. собственно тренировочные эффекты) будут происходить только в том случае, если организм функциониру­ет с нагрузкой, выше некоторого привычного дня него "порогового" уровня. В этом случае измене­ния, происходящие в разных клетках организма (срочные тренировочные эффекты) являются причиной активизации вполне определенных биохимических реакций, следствием которых яв­ляется ускорение или (реже) замедление экспрес­сии (повышение функциональной активности) конкретных генов — участков ДНК, несущих ин­формацию о строении определенных белков кле­точных органелл. Изменения во внутриклеточной среде (СТЭ) и запускаемые при этом биохимиче­ские реакции, называются факторами экспрессии генов. При наличии благоприятной внутриклеточ­ной среды (например, достаточных запасов энер­гетических субстратов, свободных аминокислот и мн. др.) повышенная экспрессия генов приводит к ускорению синтеза, накоплению или изменению

108

Эффекты увеличения интенсивности функциониро­вания ОДА

изоферментного состава белков органелл клеток, состава и свойств мембран и т.п., что и является морфофункциональной основой более высоких функциональных возможностей данных клеток, тканей, органов или нормализации их работы.

Таким образом, управляя параметрами физиче­ской нагрузки по критериям ее направленности (на определенные системы организма), величины, ин­тенсивности и объема, инструктор, через воздейст­вие на факторы экспрессии их генов управляет функционированием генетического аппарата в клет­ках конкретных органов и тканей. Поэтому, рассма­тривая ОТЭ, надо понимать, во-первых, через какие факторы они реализуются, во вторых, в каких тка­нях, органах и системах происходят изменения, при­водящие к улучшению показателей здоровья, силы, выносливости, координации, гибкости и т.д.

В данном разделе мы рассматриваем ОТЭ, ко­торые могут быть достигнуты только при управле­нии нагрузкой по критериям направленности и интенсивности базовых движений в аэробной час­ти класса. Тренировочные же эффекты, которые могут быть следствием увеличения объема (при за­данной интенсивности и направленности) или других видов упражнений (стретчинга, стато-ди-намических, других разновидностей аэробных) описаны в последующих разделах пособия.

При этом предполагается, что техника отдель­ных базовых движений уже освоена, а блоки и комбинации не представляют координационной сложности для занимающихся даже при достиже­нии высокой интенсивности работы ОДА.

Кратко приведем особенности ОТЭ.

1. Увеличение плеча действия силы, моментов силы, развиваемой мышцами, темпа, амплитуды движений, использования техники Hi impact чаще всего имеет своим следствием совершенствование нервно-мышечных механизмов проявления силы мышц без увеличения их объема и сопровождается

109

улучшением силовых способностей занимающих­ся. Эти изменения определяются следующим:

а) предполагается, что интенсивная стимуля­ция а-мотонейроного пула спинного мозга со сто­роны моторной зоны коры головного мозга увели -чивает его производительность. Это выражается в том, что а-мотонейроны приобретают способ­ность к увеличению максимальной частоты им-пульсации, способность к более длительному под­держанию максимальной частоты импульсании, а в мотонейронном пуле в целом "просыпаются" на­ходящиеся до этого в неактивном состоянии дви­гательные единицы (ДЕ) (напомним, что ДЕ -включает в себя а-мотонейрон с иннервируемыми им мышечными волокнами), иннервирующие, как правило, наиболее крупные и быстрые глико-литические (тип ПЬ) мышечные волокна;

б) улучшается способность к синхронизации
импульсов различных ДЕ. Это позволяет мышце
быстрее развивать усилие, т.е. улучшается способ­
ность к "взрывному" проявлению силы;

в) улучшается координация работы мышп-си-
нергистов;

г) совершенствуются рефлекторные механиз­
мы вытормаживания (т.е. расслабления) мышц-
антагонистов при выполнении движений;

2. Использование в тренировке техники Hi impact:

а) увеличивает механические воздействия на ОДА. Такие воздействия кроме совершенствова­ния нервно-мышечных механизмов проявления силовых возможностей способствуют профилак­тике остеопороза — потери кальция из костной ткани, а также делает более эластичным и проч­ным связочно-сухожильный аппарат и соедини­тельнотканные образования мышц. Вместе с морфологическими перестройками внутри мы­шечных волокон и формированием "механиче­ской однородности" мышечной ткани это спо-

110

Понятие "интенсивность'

собствует профилактике послетренировочных мышечных болей и микротравмирования мышц при выполнении отрицательной работы в фазе амортизации;

б) интенсивная проприорецептивная импуль-сация чувствительных элементов мышц и сухожи­лий, высокая мощность отдельных сокращений мышц и мышечной работы в целом приводит к су­щественному повышению активности симпато-адреналовой системы (САС)(САС включает сим­патический отдел вегетативной нервной системы и тесно связанные с ним эндокринные железы надпочечников, секретирующие основные стресс-гормоны - адреналин и норадреналин). Активиза­ция САС совершенствует механизмы мобилиза­ции энергетических субстратов, в том числе липи-дов из жировой ткани.