Эргогенные эффекты спортивного питания. Научно-методические рекомендации для тренеров и спортивных врачей

Среди биохимических факторов, определяющих скоростносиловые способности человека, прежде всего следует отметить общее содержание и ферментативные свойства сократительных белков мышц. Величина усилия, развиваемого в сокращающейся мышце, пропорциональна числу поперечных соединений (спаек) между актиновыми и миозиновыми нитями в миофибриллах. Потенциально возможное число этих соединений, а следовательно, и величина максимального усилия зависят от общего содержания актина и длины миозиновых нитей в пределах каждого саркомера, входящего в состав миофибрилл.

Скорость образования и разрыва спаек в миофибриллах скелетных мышц и связанная с этим скорость развития напряжения и сокращения мышцы зависят от АТФ-азной активности миозина, т. е. скорости ферментативного расщепления АТФ под действием миозина, которая сильно различается в мышечных волокнах разного типа: в быстро сокращающихся белых волокнах она более высокая, чем в медленно сокращающихся красных волокнах.

Здесь следует отметить, что определение АТФ-азной активности миозина служит одним из основных биохимических критериев, по которым мышечные волокна находятся в разных соотношениях. Изменения в пропорции быстро и медленно сокращающихся волокон непосредственно сказываются на функциональных свойствах мышцы. Быстро и медленно сокращающиеся волокна входят в состав разных двигательных единиц и различаются по порогу раздражения. При невысоких частотах раздражения в упражнениях умеренной интенсивности в работу вовлекаются в основном медленные двигательные единицы. С ростом интенсивности упражнения, когда частота раздражения больше порога для быстрых двигательных единиц, повышение производительности работы всё значительнее зависит от участия быстро сокращающихся мышечных волокон. Чем больше процент быстро сокращающихся мышечных волокон в общем составе скелетной мышцы, тем выше ее скоростно-силовые характеристики.

Величина АТФ-азной активности в скелетных мышцах человека зависит от значений рН, достигаемых в процессе выполнения работы. Оптимальные значения рН, при которых фиксируется наивысшая АТФ-азная активность, составляет около 6,8; при снижении значений рН ниже 6,4 АТФ-азная активность в работающих мышцах снижается настолько, что они уже не будут способны генерировать максимальную силу и мощность. Поскольку изменения рН при мышечной работе в основном связаны с образованием молочной кислоты в процессе анаэробного гликолиза, то это означает, что при тренировке, направленной на улучшение скоростно-силовых качеств спортсменов, задачи совершенствования собственно скоростно-силовой подготовленности (развития силы и мощности) должны решаться с использованием строго определенных режимов физической нагрузки раздельно от задач повышения устойчивости к локальному мышечному утомлению.

Биоэнергетические факторы спортивной работоспособности

Биоэнергетические возможности спортсменов являются наиболее важным биохимическим фактором, лимитирующим их физическую работоспособность. Невозможно выполнять какую-либо работу, не затратив энергии. Образование энергии при мышечной работе может осуществляться анаэробным и аэробным путем. В зависимости от биохимической природы энергетических процессов принято выделять три обобщенных функциональных свойства организма, оказывающих прямое влияние на величину и характер проявления физической работоспособности:

• алактатную анаэробную способность, связанную с процессами преобразования энергии в АТФ-азной и КрФ-киназной реакциях;

• гликолитическую анаэробную способность, отражающую возможность усиления при работе анаэробного гликолитического процесса, в ходе которого происходит накопление молочной кислоты в организме;

• аэробную способность, связанную с возможностью выполнения работы за счет усиления аэробных процессов в митохондриях клеток при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода в работающих тканях.

Эти функциональные свойства, определяющие физическую работоспособность человека, количественно могут быть охарактеризованы с использованием биохимических критериев трех видов:

– критериев мощности, отражающих скорость освобождения энергии в метаболических процессах;

– критериев емкости, в которых отражаются размеры доступных для использования субстратных фондов или общий объем метаболических изменений в организме, происшедших за время упражнения;

– критериев эффективности, определяющих, в какой степени высвобождаемая в метаболических процессах энергия используется для выполнения специфической мышечной работы.