Глава 5. Адаптация мышечной ткани

Уважаемые коллеги, как приятно, отработав 5-6 лет с группой спортсменов получить прекрасный качественный материал для спорта высших достижений. Каждый спортсмен представляет конечный результат, многолетней тренерской работы. Грамотно заложив основы двигательных и координационных качеств, мы получим итог в виде многофункциональной подготовленности нашего воспитанника. Где одно из составляющих уровня подготовленности спортсмена, мышечное развитие.

Каждый день, на тренировочных занятиях, так или иначе, воздействуем на мышечную систему и хотим иметь запланированный результат. В чем же выражается результат? В скорости движений, точности, стабильности выступлений на соревнованиях, силы удара, выносливости или в удароустойчивости по ходу поединка?

Давайте внимательно изучим воздействие физической нагрузки на качественные изменения, происходящие в мышцах. В большинстве случаев направленность физической нагрузки формирует мышечную систему организма. Одаренный спортсмен – это находка, но целеустремленный и трудолюбивый воспитанник, мотивированный на результат – это удача.

Чтобы понять основы адаптации мышечной ткани к нагрузке необходимо вникнуть в биохимические основы работы мышц и мышечных групп. Мышца является разнородной тканью, состоящей из мышечных волокон, соединительнотканных, нервных и сосудистых элементов, которые осуществляют главную функцию – своевременное сокращение.

В структуре мышечной ткани различают типа мышечных волокон — медленносокращающиеся (МС) и быстросокращающиеся (БС). Этот постулат знают все. Но использовать в полной мере знания на практике о свойствах мышечных волокон могут не все.

Первое, учебно-тренировочный процесс направлен на тренировку мышечных групп. Можно развить МС-волокна и получить высокий уровень специальной выносливости. Можно развить БС-волокна и значительно улучшить скоростно-силовые качества. Чтобы понять процессы изменений необходимо понять свойства МС и БС волокон.

В практике преподавания тхэквондо излишняя направленность на тренировку МС-волокон приведет к потери скорости и силы удара.

МС-волокна обладают следующими свойствами: небольшой скоростью сокращения, большим количеством митохондрий («энергоцентр» клетки), высокой активностью оксидативных энзимов (протеины способствуют быстрой активизации источников энергии), широкой васкуляризацией (большое количество капилляров), высоким потенциалом накопления гликогена.

БС-волокна имеют мене развитую сеть капилляров, меньшее число митохондрий, высокую гликолитическую способность, высокую активность неоксидативных энзимов и более высокую скорость сокращения. В одной и той же мышце содержатся БС- и МС-волокна. БС-волокна содержат активный фермент АТФазу, который расщепляет АТФ (адезинотрифосфат) с образованием больших количеств энергии, что обеспечивает быстрое сокращение волокон. В МС-волокнах активность АТФазы низкая, в связи с чем энергообразование в них совершается медленно.

Для единоборств, связанных с ударной техникой, важно ферментативное расщепление АТФ. АТФ считается одним из важных факторов, определяющих присущие мышце скорость сокращения.

Второе, в контактных ударных единоборствах: тхэквондо, кёкусинкай, стилевом тхэквондо, кикбоксинге основную мышечную работу осуществляют БС-волокна.

В большинстве случаев на соревнованиях побеждает спортсмен, получивший оценку за качественное техническое действие. Качественное техническое действие характеризуется быстротой и силой выполнения. Практически полностью удар осуществляется за счет БС-волокон.

Различают две подгруппы БС-волокон: БСа и БСб. БСа-волокна называют быстросокращающимися оксидативно-гликолитическими волокнами. Они отличаются высокими сократительными спо­собностями и одновременно обладают высокой сопротивляемостью утомлению. Эти волокна хо­рошо подвержены тренировке на выносливость. БСб-волокна — классический тип быстросокращающихся волокон, работа которых связана с ис­пользованием анаэробных источников энергии. Каждый из указанных типов волокон достаточно хорошо идентифицируется под микроскопом пос­ле соответствующего окрашивания срезов. Именно развитие данных видов быстрых волокон определяет качество движений и выполнение модельных характеристик поединка.

Третье, соревновательные правила поединка выставляют свои требования к спортсмену. Тем самым на основе оценки соревновательной деятельности (ОСД) требования к уровню подготовленности воспитанника определяются модельными характеристиками. Модель спортсмена предусматривает качественные характеристики усредненных показателей, характеризующих поединок.

В тхэквондо существуют уровни компенсации ведения поединка. Если спортсмен генетически вынослив или силен, то тактика боя выстраивается на основных доминирующих генотипах. В процессе подготовки спортсмен приобретает опыт и навыки соревновательной деятельности с разными партнерами.

Доказано, соотношение мышечных волокон разных ти­пов детерминировано генетически. У каждого спортсмена с рождения заложено конкретное количество мышечных волокон. Структура мышечного волокна, соотношение волокон различного типа заложены на уровне ДНК и в значительной мере определяются особенностями нейромышечной регуляции, о чем вполне убедительно свидетельствуют исследова­ния, в которых изучалось влияние на изменение типа мышечного волокна перекрестной иннер­вации. Таким образом, гене­тически заданный тип иннервации обеспечивает формирование фенотипа мышечной ткани, кото­рая лишь в относительно узких границах может быть модифицирована напряженной тренировкой. Т.е в результате целенаправленных тренировок мышечные волокна могут видоизмениться и из БСа в МС и БСб в БСа.

Четвертое, тренировка мышечных волокон стимулирует работу мотонейронов. Включение мотонейронов БС-волокон в выполнение двигательного акта, способствует поддержке модельных характеристик поединка.

В практике тхэквондо достаточно часто в тренировочном процессе за счет средств физкультуры и спорта необходимо включать в работу большие группы мышц, иннервируемые мотонейронами. Например акробатические упражнения.

БС-волокон. Мышечные волокна объединяются в двигатель­ные единицы (группы мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном), каждая из кото­рых состоит из мышечных волокон определенного типа. Строение и функции мотонейронов соответ­ствуют строению и функциям объединяемых ими мышечных волокон. Мотонейрон медленно сокращающейся двигательной единицы объединяет группы из 10—180 МС-волокон и имеет неболь­шое клеточное тело. Мотонейрон быстросокращающейся двигательной единицы иннервирует от 300 до 800 БС-волокон и отличается большим клеточным телом.

Конечный результат в тренировочном процессе зависит от изменения в мышечных волокнах под влиянием нагрузок различной величины и направленности. Именно величина нагрузок и их направленность формируют необходимые качества мышц и задействуют определенные группы мышечных волокон. Воздействие не продуманной нагрузкой на мышечную систему в итоге даст адаптационную реакцию тренированности не тех мышечных волокон. И как итог невозможность полноценной реализации в спорте.

Пятое, интенсивная длительная тренировка приводит к изменению свойств мышечных волокон. Причем плановые положительные изменения в БС волокнах происходят гораздо медленнее, чем обратные деформации из БС в МС. Тут важно понимать особенность механизмов энергообеспечения. Аэробные нагрузки вызывают изменения из БС в МС волокна.

В практике тренировок тхэквондо направленность анаэробной работы значительно в процентном отношении преобладает над аэробной. Между анаэробными упражнениями паузы отдыха должны быть длительными. Недостаточная пауза отдыха запустит механизм аэробного обеспечения, а с ним механизм тренировки МС-волокон.

В настоящее время вопрос о превращении одно­го типа мышечных волокон в другой под влияни­ем специфической тренировки остается до конца не решенным. Специалисты склоняются к мне­нию, что соотношение мышечных волокон различ­ного типа у человека обусловлено генетически. Что касается влияния интенсивной тренировки оп­ределенной направленности (развитие выносли­вости к длительной работе, скоростно-силовой), то она приводит к существенному изменению морфологических, физиологических и биохими­ческих свойств мышечных волокон. Под влиянием тренировки, направленной на повышение вынос­ливости, трансформация свойств мышечных волокон различных типов происходит в следующем порядке: БСб-волокна приобретают свойства БСа-волокон, а БСа-волокна — свойства МС-волокон. Силовая подготовка вызывает обратный процесс: МС-волокна приобретают свойства БСа-волокон, а БСа-волокна — соответственно свойства БСб-волокон.

Оба типа мышечных волокон имеют характеристики, которые могут быть изменены в процес­се тренировки. Размеры и объем БС-волокон уве­личиваются под влиянием тренировки скоростного, скоростно-силового и силового типа, в результате чего их процентное соотношение в площади поперечного сечения мышцы возрастает. Одновременно повышается их гликолитическая способность. При тренировке на выносливость оксидативный потенциал МС-во­локон может возрастать в 2—4 раза.

МС-волокна очень слабо подвержены скорос­тной тренировке. Так, спортсмены, в мышцах ко­торых содержится малое количество БС-волокон, слабо приспосабливаются к скоростной работе даже после напряженной тренировки скоростного характера. Например, высота прыжка вверх у та­ких спортсменов, специализирующихся в плава­нии, обычно не превышает 45—50 см, в то время как у спортсменов с большим количеством БСа- и БСб-волокон она редко бывает ниже 70 см.

Принципиально важным вопросом для спортив­ной практики является возможность трансформа­ции мышечного фенотипа, преобразования волокон одного типа в волокна другого. Структура и фун­кциональные возможности мышечных волокон раз­личного типа обусловливаются особенностями их нервной импульсации, которая и определяет, будет ли данное волокно иметь свойства быстросокращающегося или медленносокращающегося. Если БС-волокна стимулируются по принципу импульсации МС, то в них повышается активность оксидативных ферментов. И, наоборот, стимуляция МС-волокон по принципу БС приводит к повышению активности гликолитических ферментов.

Адаптация различных типов мышечных волокон находится в строгой зависимости от направленнос­ти тренировочного процесса. Например, у велосипедистов-шоссейников не только отмечается боль­шой процент МС-волокон по сравнению с лицами, не занимающимися спортом, или спортсменами других специализаций, но и существенная гипер­трофия (до 20—30 %) этих волокон при одновре­менной атрофии или перестройке БСб- и БСа-воло­кон. В результате при среднем проценте МС-воло­кон у велосипедистов-шоссейников около 70— 75 % они могут занимать до 85—90 % и более об­щего поперечного сечения мышц, несущих основ­ную нагрузку при педалировании.

Шестое, капиллярное обеспечение образуется в результате адаптации к нагрузке рабочих групп мышц. Процессы формирования капиллярной сети вследствие ежедневных направленных тренировок вокруг волокон длятся до 40 дней.

Не совпадение физиологических сроков завершения процесса образования капилляров, обеспечивающих питание рабочих, тренируемых групп мышц, с календарным мероприятием отрицательно скажешься на результате соревнований.

Среднее количество капилляров вокруг МС - БСа-волокон составляет 4, а вокруг БСб-волокон — 3. У спортсменов высокого класса, выступающих на длинных дистанциях, в дельтовидных мышцах пловцов и икроножных мышцах бегунов были обнаружены МС-волокна, каждое из которых снабжалось 5—6 капиллярами. Эффект напряженной тренировки аэроб­ного и смешанного (аэробно-анаэробного) характера проявляется в увеличении количества капил­ляров на мышечное волокно или на квадратный миллиметр мышечной ткани. Здесь выявляются два механизма: увеличение количества капилляров; ес­ли же возможности этого механизма исчерпаны или невелики, то происходит уменьшение размера мышечных волокон.

Длительная и напряженная тренировка аэробной направленности приводит к изменению соотношения волокон различных типов. Об этом свидетельствуют результаты многочисленных исследовании композиции мышечной тка­ни, несущей основную нагрузку в тренировочной и соревновательной деятельности в сравнении с тканью, не подвергавшейся активной тренировке. У гребцов на байдарках и пловцов-стайеров в дельтовидной мышце регистрировалось до 60— 70 % МС-волокон, а в широких мышцах бедра та­ких волокон было не более 45—60 %. У велосипедистов-шоссейников, лыжников, бегунов-стайе­ров картина противоположная: в икроножной мышце регистрировалось до 60—80 % и более МС-волокон, а в дельтовидной мышце и трехгла­вой мышце плеча их количество у этих же спор­тсменов не превышало 50—60 %. В единоборствах соотношение МС и БС должно определяться оптимальными показателями модельных характеристик поединка. Причем, при построении тактических схем должен учитываться темперамент спортсмена.

Проведены интересные исследования, отража­ющие структуру, функциональные возможности и особенности адаптации мышечных волокон раз­личного типа. Анализ структу­ры и распределения митохондрий и частиц ней­тральных жиров с помощью электронной микрос­копии показал, что в БСб-волокнах отмечается значительно меньшее количество митохондрий по сравнению с БСа-волокнами и, особенно, МС-волокнами. Частицы жиров в БСб-волокнах отсут­ствуют вообще, в БСа-волокнах их немного, а в МС-волокнах они встречаются в очень большом количестве. У хорошо тренированных бегунов на длинные дистанции по сравнению со студентами спортивного вуза в БСб-волокнах заметных разли­чий указанных выше компонентов не отмечено. В БСа-волокнах у бегунов большее содержание митохондрий и частиц нейтральных жиров, в МС-волокнах доля центральных митохондрий — в 2 раза, а периферийных — в 3 раза выше, чем у студентов спортивных вузов. У бегунов выявлено увеличение количества и объема митохондрий, а также в 3 раза более высокое содержание частиц нейтральных жиров. У них также установлены по­ложительные корреляции массы митохондрий с ве­личинами максимального потребления кислорода и отрицательные корреляции — с величиной лактата при субмаксимальной нагрузке. Все это свидетель­ствует о значительном воздействии характера тре­нировочной и соревновательной деятельности на характеристики мышечных волокон, существенно влияющих на их функциональные возможности.

Важно отметить, что рост новых капилля­ров в результате работы, направленной на повыше­ние выносливости, отмечается не только в МС-волокнах, но и БСа- и, даже, БСб-волокнах. Правда, изменения в БСб-волокнах выражены в значитель­но меньшей мере, чем в МС- и БСа-волокнах. В ре­зультате резко возрастает емкость капиллярного ложе, что ускоряет процесс доставки кислорода и питательных веществ к мышечным волокнам и вы­ведения остаточных продуктов метаболизма.

Основным эффектом увеличения капилляризации мышц является замедление кровотока через капилляры, что способствует улучшению передачи кислорода в мышечные волокна, увеличению артериовенозной разницы.

Седьмое, физическая нагрузка вызывает гипертрофию мышечных волокон, как следствие адаптационных процессов. В единоборствах актуальна гипертрофия БС волокон.

В практике гипертрофия БС-волокон повысит скоростно-силовые параметры подготовленности спортсмена.

Рассматривая гипертрофию мышечных воло­кон в качестве одного из основных путей адап­тации мышц, следует указать, что гипертрофия МС-волокон, связанная, прежде всего, с увеличе­нием размеров миофибрилл, возрастанием коли­чества и плотности митохондрий, приводит к уве­личению удельного веса в мышечной массе МС-во­локон и, как следствие, к повышению выносливос­ти и уменьшению скоростных способностей мышц. С другой стороны, гипертрофия БС-волокон при­водит к увеличению их удельного веса в мышце по сравнению с МС-волокнами и способствует повы­шению ее скоростного потенциала. При этом характер нагрузки опреде­ляет, какие из мышечных волокон претерпевают значительные изменения. Продолжительные наг­рузки относительно невысокой интенсивности пре­имущественно приводят к увеличению объемной плотности митохондрий МС - и БСа-волокон. Ин­тенсивная интервальная работа в основном спо­собствует возникновению изменений в БСб-волокнах.

Гипертрофия мышцы связана с рядом измене­ний, в числе которых, прежде всего, следует отме­тить увеличение резервов актиновых и, особенно, миозиновых нитей, увеличение количества мио­фибрилл и кровеносных капилляров в волокне. Капиллярное кровообращение при тренировочных нагрузках увеличивается постепенно. И при планировании тренировочных объемов необходимо учитывать временные параметры роста капилляр.

Длительное время считалось, что количество мышечных волокон в каждой мышце детермини­ровано генетически и остается неизменным в тече­ние всей жизни. Однако в отдельных работах была продемонстрирована возможность ги­перплазии мышц в ответ на большие физические нагрузки. В дальнейшем появилось достаточное количество доказательств того, что напряженная и длительная силовая тренировка приводит не толь­ко к гипертрофии мышечных волокон, но и к уве­личению их количества. Силовая тренировка с большими отягощениями и небольшим количес­твом повторений в течение двух лет не только при­вела к увеличению мышечной силы и гипертрофии мышц, но и к достоверному увеличению (на 9 %) общего количества мышечных волокон. Возможность процесса гиперплазии у людей была показана в исследованиях с участием культуристов.

Однако вопрос о возможности гиперплазии мышечных волокон под влиянием тренировки все же не является до конца решенным. Действитель­но, при гипертрофии мышечные волокна могут расщепляться, но есть доказательства того, что расщепление не касается всей длины мышечного волокна и не может являться основанием для утверждения, что имеет место процесс гиперплазии, т.е. деления и увеличения общего количества мышечных волокон. Это дает основание предположить, что количество мышечных волокон у челове­ка является генетически детерминированным и в результате тренировки не изменяется. Косвенным подтверждением этого является и факт, согласно которому увеличение площади поперечного сече­ния мышечных волокон происходит строго про­порционально увеличению площади поперечного сечения всей мышцы.

В результате интенсивной и продолжительной тренировки, направленной на развитие выносли­вости, изменения активности аэробного и анаэ­робного путей обмена качественно напоминают метаболические трансформации, отмеченные в ре­зультате искусственно стимулированных мышц. Значительные изменения отмечаются в митохон­дриях, плотности капиллярной сети, в составе ми­озина. Однако адаптационные перестройки выражены гораздо меньше, чем в тех случаях, когда обеспечивается постоянная стиму­ляция. В связи с этим существует мнение, что окисли­тельные способности тренированных мышц спор­тсменов высокого класса, специализирующихся в видах спорта, требующих высокого уровня аэ­робных возможностей, составляют лишь 50— 70 % теоретически достижимого уровня.

Известно, что БС-волокна используют в еди­ницу времени намного больше энергии, чем МС-волокна. Воздействие специальной тренировки, представляющее в трансформации БС-волокон в МС-волокна, представляет собой определенный вид экономизации функций, так как создает усло­вия для выполнения продолжительной работы с меньшими затратами энергии. Однако эта экономизация связана с существенным уменьшением скорости сокращений.

Таким образом, тренировка на выносливость способна значительно повысить возможности окислительного способа энергообеспечения не только БСа-, но и БСб-волокон. Более того, тре­нированные на выносливость БСа-волокна по сво­им окислительным способностям могут даже пре­вышать показатели МС-волокон, характерные для нетренированного человека. Большие объемы работы на развитие выносливости могут даже привести к та­кой трансформации БСб-волокон, что их вообще не удастся обнаружить в поперечном срезе мыш­цы. Естественно, что эти изменения приводят к резкому снижению скоростных возможностей мышц. Специалисты считают, что восстановление мышечных БС-волокон в принципе возможно, од­нако очень сложно и в настоящее время неизвес­тно, какие средства являются для этого наиболее эффективными. Одной из основных проблем трансформации быстросокращающейся мышечной ткани в медленносокращающуюся яв­ляется то, что БС-волокна вследствие высокого порога возбуждения значительно реже и сложнее включаются как в повседневную, так и в специаль­ную тренировочную и соревновательную мышеч­ную деятельность.

Вместе с тем никакой специальной трениров­кой, связанной с развитием выносливости, невоз­можно добиться в БС-волокнах таких изменений, которые характерны для хорошо тренированных МС-волокон, и при прочих равных условиях спор­тсмены с большим количеством МС-волокон всег­да будут иметь преимущество на длинных дистан­циях над спортсменами, у которых таких волокон значительно меньше.

Гипертрофия различных типов мышечных во­локон определяется методикой тренировки. Мик­роскопическому исследованию были подвергнуты мышцы культуристов, которые в тренировке ис­пользовали небольшие отягощения при большом количестве повторений и небольшой скорости движений. Обнаружилось, что МС-волокна были гипертрофированы, в то время как БС-волокна не увеличили своего объема. Применение больших отягощений при небольшом количестве повторе­ний и высокой скорости движений, наоборот, при­водит к избирательной гипертрофии БС-волокон, а объем МС-волокон остается без существенных изменений.

Долговременная адаптация мышц при предель­ных и околопредельных скоростно-силовых наг­рузках, приводящих к развитию силы, связана со значительной гипертрофией мышц, особенно БС-волокон, что приводит к существенному увели­чению их площади в поперечном срезе мышечной ткани. При таких нагрузках не отмечается заметных изменений васкуляризации мышц, не изменяется мощность системы мито­хондрий в мышцах. Одновременно происходит пе­рестройка энергетического метаболизма мышеч­ных волокон в направлении увеличения мощности системы гликолитического ресинтеза.

Гипертрофии БС-волокон способствуют раз­личные упражнения: с дополнительными отягощениями или выполняемые с использованием тренажеров, целостные действия в борьбе, удары в поединке, стартовые движения.

В зависимости от типа мышечных волокон их гипертрофия под влиянием силовой тренировки но­сит избирательный характер. Силовая тренировка, направленная на повышение мышечной силы за счет гипертрофии мышечной ткани, приводит к уве­личению поперечного сечения всех типов мышеч­ных волокон. Однако наиболее интенсивно этот процесс происходит в БС-волокнах: в результате 6-месячной тренировки поперечное сечение быстросокращающихся мышечных волокон обеих групп (БСа и БСб) может увеличиться на 20—50 %. Такой широкий диапазон различий зависит от исходного уровня развития мышц, индивидуальных особенностей занимающихся, эффективности сис­темы тренировки и др. За этот же период попереч­ное сечение медленносокращающихся мышечных волокон может быть увеличено только на 5—10 %. Для спортивной практики важным является вопрос о времени, в течение которого происходит морфо-функциональная перестройка мышечных волокон различного типа под влиянием напряжен­ной специфической тренировки. Первые серьез­ные изменения отмечаются уже на второй неделе, а после месяца тренировки проявляется весь ком­плекс адаптационных реакций морфологического, функционального и биохимического характера. Поэтому надо внимательно относиться к направленности нагрузок. Так как специализированная нагрузка на выносливость в течение года и более вызовет изменения в БС волокнах. И как следствие потери в скорости и силе удара. Взаимодействие мышечных волокон определяется координацией деятельности двигательных единиц.

Восьмое, двигательные и координационные рефлексы обеспечиваются координацией двигательных единиц. Учет спортивной специализации при работе сгибателей и разгибателей мышц направлен на выполнение модельных характеристик. Силовая направленная тренировка на разгибатели значительно улучшает показатели рабочих групп мышц, и замедляет работу разгибателей. При выполнении техники ударов, как раз и важны параметры скорости и массы перемещаемого звена. Но в борьбе, где присуща статодинамическая нагрузка, обязательно на сгибатели и разгибатели.

Координация деятельности двигательных единиц — важный механизм адаптации мышц к физическим нагрузкам. Направленная работа на разгибатели повысит качество ударов в поединке. Одновременная тренировка сгибателей и разгибателей в тхэквондо не способствует улучшению координации двигательных единиц. Но для борьбы, где присутствуют упоры и статика, такая работа необходима.

Эффективная работа, направленная на совершен­ствование функциональных возможностей мышц, диктуемая требованиями тренировочной и сорев­новательной деятельности в различных видах спорта, может быть осуществлена лишь на основе четкого понимания механизмов нервной регуляции их деятельности. Усиление активности работы мышц связано с рекрутированием необходимого объема двигательных единиц и усилением стиму­ляции уже работающих мышечных волокон.

В настоящее время можно считать общеприз­нанной теорию последовательного рекрутирова­ния двигательных единиц, предусматривающую первоочередное вовлечение в работу мелких мо­тонейронов и соответственно двигательных единиц. С увеличением интенсивности работы она обеспечивается вовлечением более крупных двига­тельных единиц.

Между мелкими и крупными двигательными единицами существует большая разница. Напри­мер, самая крупная двигательная единица в икро­ножной мышце человека способна развить напря­жение в 200 раз большее, чем самая мелкая. Для общего усиления работы мышц активизируются более крупные двигательные единицы, что обеспе­чивает большой прирост напряжения, т. е. по ме­ре увеличения общего напряжения оно обеспечи­вается меньшим числом дополнительных единиц. Разумеется, при предельных или околопре­дельных напряжениях двигательные единицы вов­лекаются не последовательно, а активизируются практически одновременно.

Результаты исследований свидетельствуют о том, что фактором, определяющим количество и тип необходимых для использования волокон, яв­ляется величина сопротивления. Нервная система регулирует деятельность мышц в зависимости от того, какую силу должна развить мышца, а не от скорости ее сокращения. Объяснить это можно тем, что МС-волокна способны перемещать био­звенья с очень большой скоростью (более 1000° в 1 с), но только при условии незначительных сило­вых проявлений.

Таким образом, первыми в работу вовлекают­ся двигательные единицы медленного сокраще­ния — самые мелкие из типов двигательных единиц. Если они не способны развить необходи­мую силу, рекрутируются двигательные единицы быстрого сокращения: например, во вре­мя медленного плавания большая часть продвигающей силы создается МС-волокнами. С ростом скорости и уровня приложения усилий в работу вовлекаются БСа-волокна. Когда необходимо про­явление максимальной силы, в работе участвуют, кроме первых двух типов, БСб-волокна. Педалирование на велоэргометре с высокой скоростью, но без отягощения осуществляется преимущественно за счет МС-волокон; педалирование при большом отягощении вовлекает в работу все три типа волокон как при низкой, так и при высокой скорости.

Разница величин порога возбуждения мышечных волокон различных типов предопределяет последовательность их вовлечения в активную мы­шечную деятельность. Небольшие проявления си­лы могут быть обеспечены двигательными единицами, имеющими низкий порог возбуждения. Для увеличения проявлений силы или длительного поддержания заданного мышечного напряжения требуется включение двигательных единиц с бо­лее высоким порогом возбуждения. О зависимости рекрутирова­ния различных типов мышечных волокон от интен­сивности работы свидетельствуют данные о расхо­де мышечного гликогена в мышечных волокнах. При езде на велосипеде с относительно невысо­кой интенсивностью (40—60 %) наиболее активными были МС-волокна. При работе с высо­кой интенсивностью (90 %) основную наг­рузку несли БСа-волокна.

При интенсивной работе смешанного анаэроб­но-аэробного характера (интенсивный бег в тече­ние 6 мин до явного утомления) преимущественно истощаются запасы гликогена в БС-волокнах. Ког­да же выполняется продолжительная работа аэробной направленности (2-часовой бег до явно­го утомления), полностью исчерпываются запасы мышечного гликогена в МС-волокнах.

Принято считать, что МС- и БСа-волокна мак­симально вовлекаются в работу, когда ее интен­сивность достигает 80—85 %. Для максимальной активации БСб-волокон требуется предельная интенсивность ра­боты.

Девятое, важно учитывать, что сила, приобретенная с помощью упражнений при высоких скоростях дви­жений, имеет перенос на более низкие скорости, тогда как сила, развитая ис­пользованием упражнений при низких скоростях движения, переноса на двигательные действия, выполняемые с высокой скоростью, не имеет. Одновременно при тренировке с высокими ско­ростями движений отмечается большее снижение жировой ткани по сравнению с тренировкой на низких скоростях.

В практике тхэквондо ударную технику в начале основной части тренировки необходимо выполнять в полную силу. Каждое движение необходимо проработать на максимальную мощность. Только тогда в соревновательном режиме техника ударов будет применима.

От одного двигательного нейрона могут иннервироваться несколько сотен мышечных волокон, одновременно мышечные волокна обычно имеют окончания как собственного, так и смежных нейро­нов. Импульс, поступающий к волокнам, составля­ющим данную двигательную единицу, охватывает и рядом расположенные двигательные единицы, чис­ло которых в крупных мышцах может достигать нескольких тысяч. Способность че­ловека дифференцировать интенсивность мышеч­ного сокращения путем включения минимально не­обходимого количества двигательных единиц нахо­дится в числе важнейших реакций адаптации мышц и в значительной мере обусловливает эффектив­ность внутримышечной координации.

Продолжительная мышечная работа в случае эффективной адаптации связана с попеременным включением различных двигательных единиц. При усталости отдельных из них их функции выполня­ют другие, если характер работы допускает такую компенсацию, а при снижении возможностей всех двигательных единиц, участвующих в выполнении конкретной работы, поддержание работоспособ­ности связано с усилением нервной импульсации. Развитие утомления и истощение запасов гликогена в МС-волокнах в процессе дли­тельной работы невысокой интенсивности требуют для продолжения упражнения интенсивного вов­лечения БСа-волокон, а в его заключительной час­ти и БСб-волокон.

Не менее важной для эффективной трениро­вочной и соревновательной деятельности в раз­личных видах спорта является реакция адаптации, связанная с увеличением способности ЦНС к мо­билизации двигательных единиц в мышцах. При выполнении упражнений с околопредельными или предельными отягощениями удается вовлечь в ра­боту максимально возможное количество двига­тельных единиц. Обусловливается это, прежде все­го тем, что при произвольных сокращениях прояв­ления силы зависят от состава мышечных воло­кон, вовлеченных в работу, и частоты активизации двигательных единиц: чем большее количество мышечных волокон различных типов вовлечено в работу и чем интенсивней их нервная импульсация, тем выше будут показатели развиваемой си­лы.

Активация мышечных БС-волокон происходит не только при выполнении работы высокой интен­сивности, но и при работе относительно невысокой интенсивности, когда истощаются запасы гликогена в мышечных МС-волокнах.

Эффект долговременной адаптации к физичес­ким нагрузкам силового характера проявляется в резком увеличении количества двигательных единиц, вовлекаемых в работу.

Другим направлением адаптации мышц является улучшение межмышечной координации, связанное с совершенствованием деятельности мышц антагонистов, обеспечивающих выполнение движения мышц-синергистов, способствующих выполнение движения, и мышц-антагонистов, препятствующих выполнению движения. Рациональная координация деятельности этих групп мышц не только обеспечи­вает высокую силу и скорость сокращения, точ­ность выполнения движения, но и обусловливает экономичность работы.

Экономичность работы в той ее части, где это связано с деятельностью мышц-антагонистов, за­висит от эластичности мышц, подвижности в соот­ветствующих суставах. Так, незначительная элас­тичность мышц-антагонистов значительно заторма­живает маховые движения в конце фазы, в силу чего снижается их амплитуда и экономичность. Систематическая тренировка приводит к устранению излишнего напряжения мышц-антагонистов при выполнении различных уп­ражнений и одновременно обеспечивает эффек­тивную координацию деятельности мышц-антагонистов и мышц-синергистов в достижении конеч­ного заданного эффекта. Например, под влиянием силовой тренировки увеличивается частота разрядки мотонейронов, возрастает ста­бильность импульсации двигательных единиц с вы­соким порогом возбудимости, улучшается синхро­низация деятельности мышц-синергистов, снижа­ется реактивность мышц-антагонистов. Для единоборств это силовые и скоростно-силовые нагрузки на мышцы-разгибатели. Одновременное силовое воздействие на сгибатели и разгибатели частоту разрядки мотонейронов не увеличивает.

Следует учитывать, что различные типы мышечных волокон имеют различный порог раздражения. Минимальный порог раздражения (10—15 Гц) имеют МС-волокна, обеспечивающие работу на уровне 20—25 % максимальной статической силы. Развитие 60 % максимальной статической силы вовлекает в работу БС-волокна и связано с часто­той 20—45 Гц, а предельные силовые проявления, требующие вовлечения в работу всего мышечного массива, требуют частоты 45—60 Гц. Порог раз­дражения зависит и от объема двигательных единиц: чем меньше двигательная единица, тем ни­же порог ее раздражения. Именно поэтому упражнения с отягощениями, сос­тавляющими 20—30 % уровня максимальной си­лы, не только не способствуют развитию этого ка­чества, но и по отношению к спортсменам с высо­ким уровнем силовых качеств даже не позволяют сохранить им ранее достигнутый уровень. Крити­ческий порог напряжения, обеспечивающий повы­шение максимальной силы для нетренированных лиц, лежит в пределах 50—60 % максимальных возможностей в соответствующем упражнении. Вполне естественно, что у спортсменов высокого класса критический порог существенно возрастает и достигает 80—90 %.

Специальными исследованиями установлено, что прирост силовых качеств в течение первых дней тренировки связан с совершенствованием внутри- и межмышечной координации, что обус­ловлено привлечением к работе большего коли­чества двигательных единиц, оптимизацией рабо­ты мышц-синергистов, устранением иннервации антагонистов. При этом из числа синергистов ос­новную нагрузку несут мышцы, которые в состоя­нии обеспечить наиболее эффективное выполне­ние данного движения с учетом его направленнос­ти.

Прочитав изложенный материал по мышечной адаптации можно перейти к механизмам энергообеспечения мышечных волокон. Внимательно вникнув в энергообеспечение мышц при различных видах мышечной работы, сможете понять происходящие биохимические процессы. И тогда станет ясно, какую давать дозировку при нагрузке, какие паузы отдыха необходимы.