СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ ЧЕЛОВЕКА ПОД ВЛИЯНИЕМ ТРЕНИРОВКИ АЭРОБНОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ

СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ ЧЕЛОВЕКА ПОД ВЛИЯНИЕМ ТРЕНИРОВКИ АЭРОБНОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ

В.И.Тхоревский, Ф.П.Беляев, Б.С.Шенкман,
кафедра физиологии

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.

Литература

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.


 Home На главную  Forum Обсудить в форуме  Home Translate into english up

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. // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 80-летию академии. - М., 1998. - Т. 2. - С. 153-155.