Доктор педагогических наук, профессор В.Г. Пашинцев
Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина

Одна из первых задач функциональной подготовки - развитие компонента выносливости, которая базируется на аэробных возможностях организма. Таким образом, первым шагом в развитии этого компонента является алгоритм аэробной направленности (см. рисунок).

Для увеличения максимального потребления кислорода в первую очередь необходимо обеспечить условия повышенного доступа атмосферного воздуха в систему внешнего дыхания, на что и направлен первый блок алгоритма.

Внешнее дыхание, или лёгочная вентиляция, - это первый этап в транспорте дыхательных газов. Функция внешнего дыхания представляет собой газообмен организма с внешней средой, обеспечивающий снабжение организма кислородом и удаление из него углекислого газа. Данная функция осуществляется специализированной системой внешнего дыхания.

Легочная вентиляция представляет собой процесс перемещения воздуха в легкие и из легких с помощью двух циклов - вдоха и выдоха. Вдох - это активный процесс, в котором участвуют диафрагма и внешние межреберные мышцы. Движения ребер и грудины, осуществляемые внешними межреберными мышцами, увеличивают грудную клетку и легкие, в результате чего атмосферный воздух заполняет легкие и происходит вдох.

Алгоритм аэробной работоспособности дзюдоиста

В состоянии покоя выдох, как правило, пассивный процесс, который включает расслабление дыхательных мышц и эластическую тягу лёгочной ткани. При расслаблении диафрагма принимает своё обычное положение. В результате расслабления внешних межреберных мышц ребра и грудина опускаются вниз. Это приводит к повышению давления в грудной клетке, вследствие чего из легких выходит воздух и происходит выдох.

Обеспечение организма кислородом из окружающего воздуха осуществляется за счет легочной вентиляции и диффузии кислорода через лёгочную, альвеолярно-капиллярную, мембрану в кровь. Основными параметрами, характеризующими легочную вентиляцию, являются форсированная жизненная емкость легких, максимальная вентиляция легких, бронхиальная проходимость, сила экспираторных и инспираторных мышц.

Увеличенное поступление кислорода в кровь требует улучшения и ее кислородной емкости, на что и направлен второй блок алгоритма.

Улучшение этих параметров приводит к увеличению газообмена в лёгких, который называется диффузией и выполняет две основные функции:

1. Восполняет запасы кислорода в крови, истощающиеся на тканевом уровне, при его использовании для образования энергии путем окисления.

2. Выводит диоксид углерода из венозной крови. Таким образом, главные эффекты тренировки аэробной направленности в отношении кислородной емкости крови состоят в увеличении ее насыщения кислородом из альвеолярного воздуха.

Улучшению кислородтранспортной способности крови служит третий блок алгоритма.

Кислородтранспортная способность крови - это максимальное количество кислорода, которое может транспортировать кровь. В первую очередь она зависит от содержания гемоглобина в крови. Кровь, проходя через легкие, контактирует с альвеолярным воздухом и присоединяет почти весь кислород. Когда кислород диффундирует из альвеол в кровь, он растворяется в плазме и из нее поступает в эритроциты, где вступает в химическую связь с гемоглобином. Таким образом, чем выше содержание гемоглобина в крови, тем выше кислородтранспортная способность крови. Во время аэробной мышечной работы вследствие развития рабочей гемоконцентрации повышается содержание гемоглобина и пропорционально увеличивается кислород-транспортная способность крови. Каждая молекула гемоглобина может связывать 4 молекулы кислорода, образуя оксигемоглобин. Интенсивность соединения кислорода с гемоглобином зависит от парциального давления кислорода в крови и силы связи между ними. Высокое парциальное давление кислорода в крови обеспечивает почти полное насыщение гемоглобина кислородом. При пониженном парциальном давлении кислорода в крови уменьшается и насыщенность гемоглобина. Если кровь становится более кислой, это показывает, что на тканевом уровне от гемоглобина отделилось большое количество кислорода и поэтому легкие могут быть им значительно насыщены, что и происходит в результате физической нагрузки.

Повышение температуры крови также повышает ее кислотность и влияет на более интенсивный переход кислорода в ткани, вследствие этого гемоглобин отдаёт больше кислорода, когда кровь проходит по активным мышцам. В лёгких, где температура крови ниже, процесс насыщения гемоглобина кислородом увеличивается.

Основное повышение кислородтранспортной способности крови на этом этапе происходит за счет увеличения количества эритроцитов и насыщения крови кислородом в результате разности парциального давления кислорода в крови.

Четвёртым блоком алгоритма является увеличение количества митохондрий и гормонов, улучшающих усвоение кровью кислорода.

Метаболическая адаптация, происходящая под влиянием аэробной тренировки, не только улучшает доставку кислорода к мышцам и его потребление, но и увеличивает количество и повышает способность митохондриальной фракции к окислению. Митохондрии, выделенные из тренированных мышц, характеризуются высокой степенью сопряженности дыхания и фосфорилирования, которая способствует повышению генерации к АТФ.

Улучшение дыхательной способности мышц - не единственный механизм, который обеспечивает влияние тренировки на субстратный метаболизм при мышечной деятельности. Нейроэндокринные реакции также играют ведущую роль в мобилизации субстратов и их утилизации при физических нагрузках и изменяются под влиянием тренировки аэробной направленности.

Основное влияние на аэробную тренировку оказывают два гормона - инсулин и глюкагон.

Инсулин и глюкагон являются потенциальным ингибитором образования как глюкозы в печени, так и липолиза в адипозной ткани. Более высокий уровень инсулина, возникающий под влиянием тренировки, вносит свой вклад в замедление скорости освобождения глюкозы и свободных жирных кис лот при мышечной работе. Тренировка усиливает влияние инсулина на скелетные мышцы, что приводит к возрастанию скорости инсулинстимулируемого транспорта глюкозы в мышцах во время их сократительной активности.

Тренировка аэробной направленности снижает секрецию глюкагона, что в восстановительном периоде приводит к его увеличению и повышенному образованию глюкозы при физических нагрузках.

Пятый блок алгоритма направлен на повышение внутримышечных запасов энергообеспечения.

В результате нагрузки аэробной направленности увеличивается возможность кислородного расщепления АТФ в момент сокращения мышцы. В мышце увеличиваются запасы источников энергии: фосфокреатина, гликогена, липидов. Значительно повышается активность ферментов, катализирующих аэробные окислительные процессы, сами источники энергии становятся более доступными для ферментативных воздействий. Существенное значение имеет увеличение в мышцах миоглобина.

Успешное освоение алгоритма аэробной направленности создаёт условия для перехода на более сложный уровень тренировки в аэробно анаэробных условиях.

Литература

1. Блытов А.В. Особенности реакции кардиореспираторной системы у обследуемых, выполняющих различные виды экстремальной деятельности: автореф. дис. ... канд. биол. наук / А.В. Блытов: ВНИ ИФК. - М., 2004. - 18 с.

2. Ванюшин М.Ю. Адаптация кардиореспираторной системы спортсменов к физической нагрузке повышающейся мощности: автореф. дис. ... канд. биол. наук / М.Ю. Ванюшин: КГПУ. - Казань, 2003. - 21 с.

3. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности: учебник для ин-тов физической культуры / Н.И. Волков [и др.]. - Киев: Олимпийская литература, 2000. - 503 с.

4. Дадаян А.В. Эффективность применения нагрузок аэробной направленности для повышения работоспособности борцов разной квалификации: автореф. дис. ... канд. пед. наук / А.В. Дадаян: РГУФК. - М., 1996 . - 26 с.

5. Коломиец О.И. Вегетативная реактивность спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса: автореф. дис. ... канд. биол. наук / О.И. Коломиец: ЧГПУ. - Челябинск, 2004. - 23 с.

6. Коне М. Динамика углеводного обмена у спортсменов в процессе тренировок: автореф. дис. ... канд. биол. наук / М. Коне: ВНИИФК. - М., 1982. - 154 с.

7. Мари Р. Биохимия человека. В 2 т. Т. 2 / Р. Мари, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэл. - М.: Мир, 2004. - 414 с.

8. Михайлов С.С. Спортивная биохимия: учебник для вузов и колледжей физической культуры / С.С. Михайлов. - М.: Советский спорт, 2004. - 220 с.

9. Мохан Р. Биохимия мышечной деятельности и физической тренировки / Р. Мохан, М. Глессон, П.Л. Гринхафф. - Киев: Олимпийская литература, 2001. - 295 с.

10. Пыжова В.А. Зависимость эффективности биохимической адаптации организма к мышечной деятельности от способов повышения тренирующих нагрузок: автореф. дис. ... канд. биол. наук / В.А. Пыжова: ТГУ. - Тарту, 1974. - 25 с.

11. Селуянов В.Н. Методы построения физической подготовки спортсменов высокой квалификации на основе имитационного моделирования: автореф. дис. ... докт. пед. наук / В.Н. Селуянов: ГЦО ЛИФК. - М., 1992. - 56 с.

12. Смирнов В.М. Физиология физического воспитания и спорта / В.М. Смирнов, В.И. Дубровский. - М.: ВЛАДОС ПРЕСС, 2002. - 608 с.

13. Уилмор Д.Х. Физиология спорта / Д.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл. - Киев: Олимпийская литература, 2001. - 503 с.

14. Харгривс М. Метаболизм в процессе физической деятельности / М. Харгривс [и др.]. - Киев: Олимпийская литература, 1998. - 284 с.

15. Хедман Р. Спортивная физиология / Р. Хедман. - М.: Физкультура и спорт, 1980. - 149 с.

16. Шиян В.В. Теоретические и методические основы воспитания специальной выносливости высококвалифицированных борцов: автореф. дис. ... докт. пед. наук / В.В. Шиян: РГАФК. - М., 1998. - 24 с.