Физиологический основы влияния силовых тренировок на женский организм

Частота сердцебиений после  повторных подъемов штанги в известной мере зависит от длительности перерывов между подъемами штанги. При этом отмечается обратно пропорциональная зависимость между длительностью перерывов и частотой пульса: чем больше длительность перерывов между подъемами штанги, тем реже пульс. Фаза изометрического сокращения при этом удлиняется, а фаза изгнания относительно укорачивается. Непосредственно перед тренировкой наблюдается условно-рефлекторное учащение пульса на 20-40% по сравнению с уровнем покоя, что является реакцией адаптации организма на обстановку тренировочного зала и к предстоящей работе.

Подобная реакция выводит  организм на новый функциональный уровень, характерный для данного вида деятельности, проявляющийся, в частности, в изменениях деятельности сердечно-сосудистой системы. Однако максимальной величины ЧСС достигает лишь через 5-10 с после окончания упражнения. Последнее является проявлением феномена Линдгарда, который в данном случае объясняется кратковременностью работы, предельными мышечными напряжениями и необходимостью фиксаций снаряда в течение нескольких секунд.

В увеличении ЧСС А.Н. Воробьев (1981) указывает на ведущую роль рефлекторной стимуляции кровообращения импульсами с устьев полых вен при «растяжении» их кровью после натуживания.

Минутный объем крови (МОК) у тяжелоатлетов в состоянии покоя не отличается от средних величин и составляет около 6,5 л. Во время подъема штанги у квалифицированных мастеров он увеличивается вдвое, достигая 13 л. Сердечный выброс возрастает в основном за счет увеличения ЧСС, так как систолический объем крови почти не изменяется. Увеличение ударного объема с 80 до 126 мл происходит лишь спустя 20-30 с, когда МОК увеличивается втрое (до 20 л) по сравнению с уровнем покоя и на 70% – по отношению к его рабочей величине. Это явление оценивается как «кардиальный вариант феномена Линдгарда», что объясняется местными механизмами регуляции сердечной деятельности (закон Старлинга). Характерно, что при подъеме штанги лицами, не занимающимися спортом, МОК увеличивается всего на 12%, а систолический объем крови даже понижается почти на 50% по сравнению с исходной величиной (Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко, 2002).

После окончания упражнения происходит перераспределение циркулирующей крови – в нагруженных конечностях объемная скорость кровотока увеличивается более чем в три раза, а в не нагруженных – снижается вдвое. Такое послерабочее усиление кровотока в работающих мышцах имеет решающее значение для восстановления работоспособности.

Во время тренировочного занятия гемодинамика характеризуется  большими перепадами артериального  давления в короткие отрезки времени, что связано с натуживанием, затрудняющим работу сердца. Во время подъема штанги вследствие нарушения притока крови к сердцу и снижения сердечного выброса резко падает систолическое и повышается диастолическое артериальное давление. Сразу же после окончания упражнения в результате массивного кровенаполнения желудочков максимальное давление возрастает до 180 мм, а минимальное падает, иногда до нуля (А.С. Мозжухин, 1982).

Итак, изменения в функциях кардиореспираторной системы связаны с задержкой дыхания и натуживанием, которые являются физиологически оправданными в данном виде спорта, так как сила мышц находится в прямой зависимости от фазы дыхания. Резкое повышение внутригрудного давления и сдавление вен и артерий при натуживании приводит к скоплению крови в венозной системе, падению легочного кровотока и ударного объема сердца. При этом резко падает систолическое и повышается диастолическое артериальное давление. После окончания упражнения в результате массивного кровенаполнения желудочков максимальное давление возрастает, а минимальное падает. Вследствие снижения сердечного выброса количество крови, притекающее к головному, мозгу уменьшается и развивается гипоксия нервных клеток. Фактором, усугубляющим нарушения мозгового кровотока, является принудительная гипервентиляция легких, которую спортсмены обычно выполняют перед подъемом снаряда.

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ЭНЕРГИИ

ПРИ ЗАНЯТИЯХ ТЯЖЕЛОЙ АТЛЕТИКОЙ

В состоянии покоя расход энергии у занимающихся тяжелой атлетикой на 2,4% меньше, чем у лиц, не занимающихся спортом. С нарастанием тренированности в течение годового цикла занятий вследствие экономизации энергетических процессов уровень обмена покоя снижается в среднем с 1765 до 1410 ккал в сутки (Н.И. Волков, 2000).

Валовой расход энергии (количество энергии, затраченное на выполнение всего упражнения) находится в прямой зависимости от величины проделанной работы. Так как наибольший объем работы выполняется в толчке, то абсолютная величина энерготрат в этом упражнении наиболее значительна и составляет около 15,5 ккал. Упражнения со штангой в порядке нарастания энергостоимости выполняются в такой последовательности: тяга широким хватом, жим лежа, тяга узким хватом, приседания со штангой, рывок, жим, толчок (R.J. Shephard, 1975).

С ростом квалификации и  весовой категории валовой расход энергии увеличивается, так как вес штанги и объем проделанной работы возрастают. Энерготраты высококвалифицированных спортсменов за одно тренировочное занятие составляют около 700-900 ккал. На отдельных этапах тренировки количество энергии, расходуемое за одно занятие, у мастеров спорта международного класса может достигать 1500 ккал (Н.И. Волков, 1986, 2000).

С энергетической точки зрения все скоростно-силовые упражнения относятся к анаэробным, предельная продолжительность их составляет 1-2 мин. Такая работа выполняется за счет энергии расщепления мышечных фосфагенов – АТФ и КрФ. Поэтому силовые и скоростно-силовые тренировки у тяжелоатлетов вызывают определенные биохимические изменения в тренируемых мышцах. Характерным для них является повышение активности ферментов, определяющих скорость расщепления и ресинтеза фосфагенов (АТФ, АДФ, АМФ, КрФ), в частности АТФ-азы и креатинфосфокиназы и возрастание содержания неорганических фосфатов, пировиноградной и молочной кислот.

Восстановление запасов  КрФ идет по двум каналам – окислительного фосфорилирования и гликолиза. Активизация распада гликогена связана с нервными процессами, деполяризацией мембраны МВ и выходом кальция из саркоплазматического ретикулума. Активация первого этапа гликолиза связана с деятельностью фермента фосфофруктокиназы (ФФК-азы). Регуляторная функция фермента связана с концентрациями фруктозо-6-фосфата и АТФ. Во время кратковременной интенсивной работы уровень фруктозо-6-фосфата по мере активации гликолиза повышается. Ингибирование фермента ФФК-азы связано с увеличением концентрации ионов водорода, то есть изменением значения рН. При появлении в саркоплазме свободного КрФ начинается ресинтез КрФ за счет имеющегося АТФ, поэтому в саркоплазме появляется АДФ. При наличии рядом с АДФ ферментов гликолиза происходит активация расщепления гликогена. Очевидно, что запасы гликогена прямо влияют на интенсивность гликолиза. Пируваткиназа является следующим после фосфофруктокиназы ферментом гликолиза, действие которого подчинено регуляторному контролю. Повышение концентрации пирувата связано с замедлением скорости его образования. Ингибирующим действием обладает повышение концентрации АТФ (N. Vollestad, P. Blom, 1985).

Окислительное фосфорилирование – второй путь ресинтеза КрФ. Митохондриальная КФК-аза связана с наружной поверхностью внутренней мембраны митохондрии. Появление рядом с этой структурой свободного Кр и Ф приводит к активизации окислительного фосфорилирования. АТФ, вырабатываемая митохондрией, тут же идет на ресинтез КрФ, а образовавшаяся АДФ поступает внутрь митохондрии в межмембранное пространство к КФК-азе. В окисли тельном фосфорилировании (ОФ) принимает участие ацетил-коэнзим-А (СоА) и кислород. Фермент ОФ – сукцинатдегидрогеназа (СДГ) находится во внутренней митохондриальной мембране, все остальные ферменты растворены в матриксе. Основные механизмы регуляторного контроля ОФ связаны с отношением концентраций: АТФ/АДФ, ацетил СоА/СоА, АМФ и др. (V. Praagh, 2002).

Увеличение концентрации КрФ тормозит ОФ, а рост концентрации ацетил-СоА и парциального давления кислорода в МВ способствует интенсификации ОФ.

Поскольку работа выполняется  почти полностью в анаэробных условиях, образуется кислородный долг, который достигает 80-90% по отношению к запросу, этим объясняется накопление большого количества молочной кислоты в мышцах. Этот анаэробиоз не может быть устранен даже вдыханием чистого кислорода, так как потребность организма в нем значительно больше возможности ее удовлетворения. В результате наблюдается уменьшение величины деминерализации фосфатов на единицу поглощенного тканью кислорода и как следствие – уменьшается генерирование АТФ. Часть энергии, освобождающейся при окислении, непроизводительно расходуется в виде тепла. Процесс образования лактата из пирувата и противоположный процесс проходят с участием фермента лактатдегидрогиназы (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2001).

Свободные жирные кислоты (СЖК) проникают в МВ и при повышении их концентрации могут ингибировать метаболизм глюкозы. Метаболизм СЖК, в свою очередь, угнетается при повышении концентрации эндогенного и экзогенного лактата. Скорость поглощения СЖК увеличивается при снижении их концентрации в ходе выполнения физического упражнения. Концентрационный градиент определяет скорость диффузии СЖК в клетку (П.К. Кырге, 1974).

При выполнении физического  упражнения синтез гликогена в МВ приостанавливается, это обусловлено появлением адреналина и повышением концентрации АДФ, АМФ, Ф. В покое синтез гликогена идет с низкой скоростью и активируется глюкозо-6-фосфатом, инсулином и концентрацией гликогена в МВ (Н.И. Волков, 2000). Таким образом, тренировочная нагрузка тяжелоатлетов приводит к интенсификации обмена веществ. Большой объем нагрузки, выполняемой с высокой интенсивностью, является сильным раздражителем, изменяющим функциональное состояние их организма.

Большая активность скелетной  мускулатуры приводит к значительной потере ионов, различных соединений и белковых структур, активно участвующих в сократительном акте. Катаболические процессы стимулируют анаболические. Средние нагрузки, выполняемые с умеренной интенсивностью, стабилизируют состояние нервно мышечного аппарата (P.D. Gollnick, 1984; E. Yarashesky, 1999).

Малые нагрузки с небольшой, но достаточно действенной интенсивностью (не менее 60-70% от максимума), следующие после больших и средних нагрузок, способствуют восстановлению и сверхвосстановлению белковых структур и различных соединений и ионов.

Таким образом, с энергетической точки зрения, все скоростно-силовые  упражнения относятся к анаэробным, их предельная продолжительность составляет 1-2 мин. Работа выполняется за счет энергии расщепления мышечных фосфагенов, поэтому силовые и скоростно-силовые тренировки у тяжелоатлетов вызывают определенные специфические биохимические изменения в тренируемых мышцах. Характерным для них является повышение активности ферментов, определяющих скорость расщепления и ресинтеза фосфагенов – АТФ-азы и креатинфосфокиназы и возрастание содержания неорганических фосфатов, пировиноградной и молочной кислот. Поскольку работа выполняется в анаэробных условиях, образуется кислородный долг, который достигает 80-90% по отношению к запросу, этим объясняется накопление большого количества молочной кислоты в мышцах.

Список используемой литературы:

1. Абрамова Т.Ф., Озолин Н.Н. и др. Современные представления о научных основах спортивной тренировки женщин // Сборник научных трудов ВНИИФКа. - М., 1993. -  С. 183-194.
2. Быстров В. М. Исследование возрастных изменений и методики развития скоростно-силовых качеств у лиц женского пола в процессе онтогенеза: Автореф. дис... канд. пед. наук. - М., 1973. - 28с.
3. Васильева В.Е., Дешин Д.Ф. Врачебный контроль за женщинами// Врачебный контроль и лечебная физкультура. - М.: Физкультура и спорт, 1968.- С.117-121.
4. Вебер В.Р., Лаптева Е.П., Пан В.А. Влияние овариального цикла на показатели вегетативной активности и центральной гемодинамики у здоровых женщин / / Физиология человека. - 1987. - Т.13. - №3 . – 469с.
5. Волков В.М. Физиологические особенности организма женщин в связи с занятиями физическими упражнениями и спортом// Физиология человека. - М.: Физкультура и спорт, 1984. - 174с.
6. Гасанова З.А. К проблематике женского спорта // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, том 4. - М.: «Физкультура, образование и наука», 1998. - 205с.
7. Гисин М.П., Лукьяненко А.В. Индивидуализация подготовки высококвалифицированных тяжелоатлеток // Олимп. – 1994.- №2. - С.34-35.
8. Железнякене В.Н. Динамика физиологических функций спортсменок в течение овариально-менструального цикла//Теория и практика физической культуры. - 1964. - №5. – С.41-44.
9. Жовноватая О.Д. Некоторые физиологические показатели у спортсменок в связи с овариальным циклом// Регуляция вегетативных функций: Серия "Физиология человека и животных". - К.: Наукова думка, 1965. – С.30-39.
10. Калинина Н.А. Гиперандрогенные нарушения репродуктивной системы у спортсменок. - М.: ВНИИФК, 2003. - 198с.
11. Коц Я. М. Физиология тренировки женщин-спортсменок. - М.: Физкультура и спорт, 1981.- С.49-53
12. Набатникова М.Я. Некоторые особенности тренировки женщин// Плавание на короткие дистанции. - М.: Физкультура и спорт, 1955. – С.123-143.
13. Назревшие вопросы женского спорта / Радзиевский А.Р., Свечникова Н.В., Похоленчук Ю.Т. и д. р. // Вопросы теории и практики физической культуры и спорта: Материалы III республ. конф. - Минск: Спорткомитет БССР, 1974. – С.80-84.
14. Никитюк Б.А. Состояние специфических функций женского организма при занятиях спортом / / Теория и практика физ. культуры. -1984. - №3. - С.19-21.
15. О необходимости учетов сроков овуляции в тренировочном цикле спортсменок / Радзиевский А.Р., Свечникова Н.В., Беляева К.Г., Глущенко Т.Н.// Проблемы совершенствования спортивной подготовки женщин. - К.: Спорткомитет УССР, 1977. – С.46-51.
16. Пивоварова В. И., Радзиевский А. Р., Фомин К.Г. Проблема подготовки женщин с учетом особенностей адаптации их организма к большим физическим нагрузкам. //Теория и практика физической культуры. - 1984. - №7. - С.35-36.
17. Плаксина О.И. Антропометрические показатели женщин посещающих фитнес – клуб // Теория и практика физической культуры. – 2005. - №12. – С.29-31.
18. Плаксина О.И. Оптимизация процесса оздоровительной силовой тренировки женщин в фитнес – клубе на основе учета индивидуальных особенностей // Современный Олимпийский и Параолимпийский спорт и спорт для всех: XII Междунар. науч. конгр. - М.: РГУФКСиТ, 2008. – С.48-52.
19. Похоленчук Ю.Т., Свечников ГБ. Некоторые медицинские аспекты современного женского спорта // Научно-методические основы подготовки спортсменов высокого класса: Тез. докл. науч.-метод. конф. - Киев: Здоровье, 1980. – С.244-246.
20. Радзиевский А.Р., Лоза Т.А., Радзиевский П.А. Анатома- физиологические особенности женского организма. // Женский спорт. - Киев, 1975. – С.10-34.
21. Свечникова Н.В., Похоленчук Ю.Т. Медико-биологические аспекты изучения современного женского спорта. //Всемирный научный конгресс "Спорт в современном обществе": Педагогика, психология (Тбилиси, июль 1980 г.): Тез. докл. - М.: Физкультура и спорт, 1980. – С.27.
22. Семкин А.А. Возрастные особенности развития организма в связи с занятием спортом. - Самара, 2007. - 179с.
23. Спортивная подготовка тяжелоатлеток. Механизмы адаптации. – М.: Изд. «Теория и практика физической культуры», 2005. – 260 с
24. Солоненко О.А.. Особенности распределения тренировочной нагрузки у женщин-тяжелоатлеток высшей квалификации в годичном цикле : Дис. ... канд. пед. наук : Москва, 2004. -  144 c.
25. Солодков А.С., Сологуб  Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: учебник. – Изд. 3-е, испр. и доп. - М.: Советский спорт, 2008. – 620с.
26. Соха Т. Женский спорт (новые знания - новые методы тренировки). - М.: Теория и практика физической культуры, 2002. - 203с.
27. Хрущев С.В., Соболева Т.С. Новый взгляд на старые проблемы женского спорта // Теория и практика физ. культуры, 1996 - № 2 - С.56-57.
28. Шахлина Л.Г. Медико-биологические основы спортивной тренировки женщин. - Киев: Наукова думка, 2001. - 326с.
29. Юст В.В. Особенности подготовки юных тяжелоатлеток: учебное пособие. - Хабаровск: изд-во ДГАФК, 2003. - 68с.

~ ~