Явление суперкомпенсации. Причины возникновения суперкомпенсации. Фазы суперкомпенсации

Суперкомпенсация — явление превышения исходного уровня в процессе восстановления после снижения, вызванного выполнением физической работы. Сложный характер генеза восстановительного периода, отражённый в гетерохронизме восстановления вегетативных функций и фазном колебании уровня восстановления работоспособности двигательной функции, имеет явно волнообразный характер.

Фазы

Фазу повышенной работоспособности при выполнении повторной работы (жим штанги и подтягивания на перекладине) через разные интервалы времени после первой работы описал Б.С. Гиппенрейтер в 1953 году[1]. По его данным наблюдается возникновение трёх основных фаз восстановления работоспособности после выполнения первой работы до утомления: первая фаза — фаза последовательного восстановления работоспособности (из состояния пониженной работоспособности); вторая фаза — повышенной работоспособности, которая может превысить исходный уровень на 20-23%; третья фаза — фаза постепенного возвращения к исходному уровню работоспособности.

В восстановительном периоде после мышечной работы имеется своеобразная «экзальтационная фаза». С этим связано явление суперкомпенсации в биохимических процессах после мышечной работы. Если бы каждый раз после выполнения мышечной работы или физических упражнений человеческий организм только возвращался к исходному состоянию покоя с восстановлением его прежней работоспособности, исчезла бы возможность совершенствования организма путём физических упражнений и силовых тренировок.

Повторное выполнение мышечной работы: физических упражнений в течение ряда дней и месяцев, обусловливает суммацию этих следовых реакций в организме, что приводит к возникновению и нарастанию тренированности человека. В этих случаях суммация следовых реакций фиксируется уже не только в функциональных изменениях органов и тканей, но и в морфологических — структурных изменениях функциональных систем. Т.е. фиксируется уже в конструктивных изменениях организма.

\

Процесс ресинтеза гликогена носит фазный характер, в основе которого лежит явление суперкомпенсации. Суперкомпенсация (сверхвосстановление) - это превышение запасов энергетических веществ в период отдыха их дорабочего уровня (рис. 42).

Суперкомпенсация - явление проходящее. Снизившееся после работы содержание гликогена во время отдыха возрастает не только до исходного, но и до более высокого уровня (фаза 3,рис.42). Затем происходит понижение до начального (дорабочего) уровня и даже немного ниже, а далее следует волнообразное возвращение к исходному уровню. Чем больше расход энергии при работе, тем быстрее происходит ресинтез гликогена и тем значительнее превышение его исходного уровня в фазе суперкомпенсации. Однако из этого правила есть исключения. При чрезмерной напряженной работе, связанной с очень большим расходом энергии и накоплением продуктов распада, скорость восстановительных процессов может снизиться, а фаза суперкомпенсации будет достигнута в более поздние сроки и выражена в меньшей степени.

Рис.42. Процесс расходования (I) гликогена при мышечной деятельности и восстановления (II) во время отдыха: 1 - расходование; 2 - восстановление; 3 - сверхвосстановление; 4 - возвращение к исходному уровню

Длительность фазы суперкомпенсации зависит от продолжительности выполнения работы и глубины вызываемых ею биохимических сдвигов в организме. Мощная кратковременная работа вызывает быстрое наступление и быстрое завершение фазы суперкомпенсации: при восстановлении внутримышечных запасов гликогена фаза суперкомпенсации обнаруживается через 3 - 4 ч, а завершается через 12 ч. После длительной работы умеренной мощности суперкомпенсация гликогена наступает через 12 ч и заканчивается в период от 48 до 72 ч после окончания работы.

Причина суперкомпенсации гликогена связана прежде всего с повышенной концентрацией инсулина после работы; в зависимости от характера работы наибольшая концентрация инсулина наблюдается через 30 - 120 мин после ее окончания. Содержание инсулина влияет на активность гликогенсинтетазы. Увеличение ее активности наблюдается в начальной фазе ресинтеза - в течение первых 10 ч. Когда уровень гликогена достигает максимальных величин, активность гликогенсинтетазы может не отличаться от исходного уровня.

Закон суперкомпенсации справедлив для всех биологических соединений и структур, которые в той или иной мере расходуются или нарушаются при мышечной деятельности и ресинтезируются во время отдыха. К ним относятся: креатинфосфат, структурные и ферментные белки, фосфолипиды, клеточные органеллы (митохондрии, лизосомы).

После ресинтеза энергетических запасов организма значительно усиливаются процессы ресинтеза фосфолипидов и белков, особенно после тяжелой силовой работы, которая сопровождается значительным их распадом. Восстановление уровня структурных и ферментных белков происходит в течение 12 - 72 ч.

При выполнении работы, связанной с потерей воды, в восстановительный период следует восполнить запасы воды и минеральных солей. Основным источником минеральных солей служат продукты питания.