Взаимосвязь процессов образования и удаления молочной кислоты при выполнении подтягиваний

При выполнении подтягиваний на перекладине для спортсменов, способных подтянутся более 10 раз, основной причиной отказа является накопление молочной кислоты и связанное с этим закисление рабочих мышц.

Когда организм производит молочную кислоту, он расщепляет ее на лактатные ионы (лактат) и ионы водорода (Н+ — гидроген ион). Водородные ионы приводят к изменению кислотно-щелочного равновесия, понижая внутриклеточный pH, что отрицательно сказывается на сократительных способностях мышц. При снижении pH активность ключевых ферментов реакций ресинтеза АТФ угнетается, выработка энергии сокращается. При снижении внутриклеточной pH до критического уровня резерв силы опускается до порогового значения и происходит так называемый мышечный отказ.

Если закисление достигает критического уровня в мышцах-сгибателях пальцев, отказ от продолжения работы происходит вследствие срыва с перекладины; при закислении мышц, выполняющих подъём туловища, спортсмен заканчивает выполнение упражнения после того, как не сможет вытянуть очередное подтягивание.

Скорость накопления лактата и ионов водорода (а значит и время накопления до критического уровня) определяется разностью между скоростями их образования и удаления.

Удаление молочной кислоты из рабочих мышц происходит за счёт

· окисления в митохондриях,

· выхода её в кровяное русло,

· нейтрализации буферными системами.

Известно также, что заметного увеличения молочной кислоты в мышцах не наблюдается до тех пор, пока уровень креатинфосфата в рабочих мышцах не снизится как минимум на 1/3 или даже на 1/2 от исходной величины [38]. Считается, что до тех пор, пока необходимая скорость ресинтеза АТФ может поддерживаться за счёт креатинфосфокиназной реакции, лактат не образуется.

Таким образом, если принять в качестве основной причины отказа при подтягивании накопление молочной кислоты до критического уровня, можно ориентироваться на следующую словесную формулу для процесса накопления молочной кислоты:

накопление до критического уровня = образование – удаление = образование – окисление – удаление с потоком крови – буферизация.

Молочная кислота образуется в ходе реакций анаэробного гликолиза. Как только в процессе анаэробной мышечной работы креатинфосфокиназный механизм перестаёт обеспечивать необходимую скорость восстановления АТФ в мышцах, в энергообеспечение работы вовлекается анаэробный гликолитический механизм ресинтеза АТФ [41]. Следовательно, силение гликолиза вытекает из необходимости поддержания высокой скорости ресинтеза АТФ и, значит, скорость образования молочной кислоты определяется требуемой мощностью ресинтеза АТФ, которая, в свою очередь, зависит от выбранного темпа подтягиваний.

Скорость удаления молочной кислоты определяется скоростью окислительных реакций в митохондриях, скоростью выведения её из мышечной клетки в кровяное русло и степенью буферизации.

Скорость окисления в митохондриях зависит от митохондриальной массы, активности окислительных ферментов, доступности кислорода и энергетических субстратов.

Скорость выведения в кровяное русло зависит от плотности капиллярной сети и степени раскрытия капилляров, а также от степени активизации деятельности миокарда, дыхательных мышц и медленных мышечных волокон неосновных мышц, потребляющих лактат из крови [32].

Степень буферизации зависит от внутримышечной буферной ёмкости мышцы, которая определяется бикарбонатными, белковыми, фосфатными буферами и гистидин содержащими дипептидами и белками. Буферная ёмкость возрастает параллельно массе белков органелл клетки [32]. В случае поступлении молочной кислоты в кровь, она нейтрализуется путём взаимодействия с буферными системами крови, понижая её щелочной резерв.

Понятно, что чем медленнее будет происходить накопление молочной кислоты до критического уровня (при заданной мощности работы), тем дольше спортсмен сможет выполнять подтягивания в заданном темпе и тем большим будет их общее количество.

При этом возможно увеличение длительности работы как за счёт повышения критического уровня лактата, при котором наступает отказ от продолжения работы (при неизменной скорости его накопления), так и за счёт уменьшения скорости накопления (при неизменном критическом уровне).

Так, в ходе систематических тренировок гликолитической направленности в мышечных клетках спортсмена увеличивается активность ферментов гликолиза, увеличивается буферная ёмкость крови, а также развивается резидентность (нечувствительность) тканей и крови к снижению величины pH. В результате развития гликолитических возможностей спортсмена происходит увеличение продолжительности работы заданной мощности.

О повышении возможностей гликолитического энерго­образования у спортсменов свидетельствует более поздний выход на мак­симальное количество лактата в крови при предельных физических на­грузках, а также более высокий его уровень. По данным Н.И.Волкова [41] у высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в скоростных видах спорта, количество лактата в крови при интенсивных физических нагрузках может возрастать до 26 ммоль/л и более, в то время как у нетренированных людей максимально переносимое количество лактата составляет 5-6 ммоль/л.

Тренировка для развития силовых способностей, базирующихся на гликолитическом энергообеспечении, должна отвечать следующим требованиям: она должна приводить к резкому снижению содержания гликогена в мышцах с последующей его суперкомпенацией; во время тренировки в мышцах и крови должна накапливаться молочная кислота для последующего развития к ней резидентности организма [11].

Если же тренировки спортсмена носят антигликолитическую направленность, увеличение продолжительности работы будет происходить уже не за счёт увеличения критического уровня молочной кислоты, а за счёт снижения скорости её накопления вследствие увеличения окислительного потенциала рабочих мышц.

Интересно, что тренируясь по одной и той же тренировочной схеме, но варьируя величину нагрузки, а также соотношения длительностей работы и отдыха, можно обеспечить как анаэробный, так и аэробный режим энергообеспечения, а, значит, изменять направленность тренировочного процесса.

Повторно-серийный метод – как раз один из таких тренировочных методов, которые позволяют в широком диапазоне управлять адаптационными перестройками в зависимости от изменения параметров нагрузки.