В настоящее время существенное значение в повышении аэробной выносливости придается изменениям в скелетных мышцах человека, направленным на увеличение скорости предельного потребления кислорода. Имеются сведения, например, что рост максимального потребления кислорода /МПК/ в результате тренировки тесно связан с повышением плотности капилляров в мышце /Andersen and Hendrikson, 1977/. Однако до сих пор остается неясной физиологическая роль этих и других изменений, происходящих в мышцах под влиянием тренировки.

Целью исследования явилось выяснение степени выраженности и взаимозависимости ряда функциональных и морфологических изменений, происходящих в скелетных мышцах при локальной 8-ми недельной аэробной тренировке. Для этого 9 молодых нетренированных мужчин в возрасте 19 - 26 лет 3 раза в неделю по 40 мин. совершали работу на ножном динамометре, нажимая на педаль с частотой 1 раз в секунду и усилием в 30 % от максимальной произвольной силы /МПС/. У всех испытуемых до и после тренировки по данным пункционной биопсии из трехглавой мышцы голени /ТМГ/ определяли следующие морфологические показатели: число капилляров, приходящееся на 1 мм² мышечной ткани /плотность капилляров/, число капилляров, приходящееся на 1 мышечное волокно, процентное соотношение быстрых и медленных волокон. Определяли также активность гликолитических и окислительных ферментов в мышечных клетках. Кроме того методом венозной окклюзионной плетизмографии в мышцах голени регистрировали величину объемной скорости кровотока /ОСК/ сразу после удержания до отказа тестирующего усилия в 40 % от МПС. Определяли также показатели скорости спада кровотока после тестирующей нагрузки с усилием в 40 % от МПС и длительностью 30, 60 и 90 с. Эти величины являются математически вычисленными и соответствуют времени, в течение которого величины ОСК в голени уменьшаются в 2,67 раза.

Проведенные исследования показали, что используемый вид тренировки наиболее значительное влияние оказал на капилляризацию мышц и скорость снижения кровотока в них после тестирующей нагрузки. Число капилляров, приходящихся на 1 мм² мышцы возросло на 21,9 %. До тренировки эта величина составляла 285,1 ± 12,2, а после тренировки 339,3 ± 14,7. На 21,5 % увеличилось также количество капилляров, приходящихся на 1 мышечное волокно. Отмеченные изменения достоверны / p < 0,05/. Заметно уменьшились показатели скорости восстановления кровотока после тестирующей нагрузки с усилием в 40 % от МПС и длительностью 30, 60 и 90 с. Эти показатели до тренировки равнялись 32,1 ± 4,8; 40,0 ± 4,2; 64,0 ± 5,6 с, а после тренировки соответственно 26,9 ± 2,2; 38,6 ± 4,0; 44,1 ± 2,7 с. Все эти изменения достоверны /p < 0,05/.

Величины предельной ОСК в мышцах голени после нагрузки до отказа также увеличилась. До тренировки среднее значение максимальной ОСК в голени равнялось 53,7 ± 3,8 мл х100 см^-3х мин^-1. После тренировки она возрастало до 57,9 ± 3,7 мл х100 см^-3х мин^-1, то есть на 8,6 ± 4,5 % /p < 0,1/. После аэробной тренировки происходило снижение активности ферментов гликолитического ряда в мышечных клетках. Активность лактатдегидрогеназы в мышечных волокнах /МВ/ 1 и 2 типов уменьшилась соответственно с 0,51 и 0,61 до 0,33 и 0,33 единиц оптической плотности.

Интересные данные получены при анализе зависимости между изменениями рассматриваемых показателей в результате тренировки. Оказалось, что наибольший прирост кровотока в мышцах после тренировки наблюдался у тех испытуемых, у которых до тренировки было большее количество капилляров в ТМГ. Об этом свидетельствует достаточно высокий коэффициент корреляции /r = 0,75, p < 0,05/ между показателями плотности капилляров в мышце до тренировки и изменением предельного кровотока после нее. Наши данные показали также, что увеличение плотности капилляров в большой степени наблюдалось в тех мышцах, где исходно преобладали мышечные волокна медленного типа. В данном случае коэффициент корреляции /r = 0,69, p < 0,05/ показывает степень зависимости между процентным содержанием МВ медленного типа в ТМГ до тренировки и увеличением плотности капилляров в мышце после тренировочного процесса.

Полученные результаты позволяют считать, что тренировка указанной длительности и интенсивности в первую очередь вызывает увеличение плотности капилляров в тренируемых мышцах и улучшение функционирования уже имеющейся в них капиллярной сети. Доказательством этому являются наши данные об увеличении количества капилляров в исследуемых мышцах и росте предельных значений объемного кровотока в мышцах с исходно высокой плотностью капилляров. Об улучшении функционирования капиллярной сети в мышцах после тренировки свидетельствует выраженное увеличение скорости спада кровотока после работы. Согласно некоторым литературным данным /Belloni et all., 1973/ скорость восстановления кровотока после работы связана с концентрацией метаболитов в мышце. Ускорение процессов восстановления кровотока после работы свидетельствует о том, что в процессе тренировки происходит усиление процессов вымывания метаболитов из работавших мышц.

Как отмечалось выше 8 недельная локальная тренировка аэробной выносливости мышц голени привела к умеренному росту предельной ОСК в них. То есть можно говорить о том, что в результате тренировки увеличивается кровоснабжение мышц. Имеются литературные данные /Moritani et all., 1985/, согласно которым величины кровоснабжения мышц имеют достаточно тесную корреляционную связь с показателями МПК. Наши данные позволяют предположить, что при тренировке выносливости одной из причин увеличения МПК является возрастание предельной скорости потребления кислорода скелетными мышцами вследствие образования в них новых капилляров, а также с организацией более эффективного функционирования существующей капиллярной сети и ускорения вымывания метаболитов из работавших мышц. Все эти механизмы включаются на достаточно ранних стадиях тренировочного процесса.

1. Andersen P., Hendriksson J. Capillary supply of the quadriceps femoris muscle of man: adaptive response to exercise. J. Physiol. (L.) - 1977 - vol. 270. - p 677-690.

2. Belloni F., Phair R., Sparks H. The role of adenosine in prolonged vasodilatation following flow-restricted exercise of canina skeletak muscle. Circ. Res - 1979 - vol. 44. - n. 6 - p 759-766.

3. Moritani T., Bacharach D., Nakamura E. Inter-relationship among anaerobic threshold, blood flow and electro-mechanical properties at the plantar flexors. Med. Science Sports exercise - 1985 - vol. 17 - n. 2 - p 252.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Тхоревский, В.И. Структурные и функциональные изменения в скелетных мышцах человека под влиянием тренировки аэробной выносливости / Тхоревский В.И., Беляев Ф.П., Шенкман Б.С. // Юбилейн. сб. тр. учен. РГАФК, посвящ. 80-летию акад. - М., 1998. - Т. 2. - С. 153-155.