Дипломная работа: Исследование силовой подготовки девушек и женщин, занимающихся фитнесом
Исследования выявили, что подавляющее большинство граждан России имеют силу и выносливость мышц ниже «биологического и социального оптимума». Отсюда многие заболевания, плохое самочувствие, низкая работоспособность [17;54]. Непосредственным ограничителем достижения более высоких результатов в физической и трудовой деятельности является наступающее утомление. Утомление – особый вид функционального состояния человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы и приводящий к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении одной и той же внешней работы, в замедлении реакции и скорости переработки информации, ухудшении памяти, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания и других явлениях [25]. Поэтому основное, что должно быть достигнуто в результате физической подготовки это - отдаление момента утомления или повышение к нему устойчивости организма. Среди факторов, приводящих к утомлению при различной длительности физической работы, выделяют «центральные»:
- утомление корковых центров двигательной зоны ЦНС и снижение частоты импульсации быстрых ДЕ;
- недостаточную секрецию стресс-гормонов (катехолонинов и глюкокортикоидов);
- недостаточную производительность миокарда и систем, обеспечивающих адекватный региональный и локальный кровоток, что может приводить к мышечной гипоксии;
- изменение в деятельности вегетативной нервной системы и многих железах внутренней секреции;
а также «переферичекие»:
- снижение массы фосфогенов;
- увеличение концентрации ионов водорода и лактата;
- снижение потребления кислорода мышцами;
- снижение концентрации гликогена [18].
Однако при более глубоком рассмотрении обеих групп факторов профессорами Е.Б. Мякинченко и В.Н. Селуяновым была выдвинута гипотеза, что большая мощность энергетических и сократительных систем локализованных непосредственно в мышцах и определяющих локальную выносливость, позволяет отдалить наступление утомления, а также снизить нагрузки на «центральные факторы», интенсивное функционирование которых также может приводить к утомлению [16;26].
Наиболее устойчивые к утомлению являются ММВ, а наименее – БМВ [20]. Благодаря гиподинамии и в процессе старения организма состав МВ может измениться. Наши мышцы «теряют» БМВ, что ведет к относительному увеличению процентного состава ММВ [8].
Переходя к непосредственному описанию содержания моей работы, я хочу показать, что при повседневной активности человека и во время аэробной тренировки любого типа ММВ выполняют основной объем работы, так как БМВ включаются в работу на полную мощность только в быстрых движениях, при преодолении или удержании значительного сопротивления или тогда, когда силовое или интенсивное упражнение продолжается «до отказа». Однако такого рода упражнения в фитнесе или повседневной жизни встречаются относительно редко. Следовательно, от «подготовленности» как силовой (то есть гипертрофии), так и аэробной (то есть окислительного потенциала, капилляризации). ММВ в конечном итоге зависят физическая работоспособность человека. Таким образом, сочетание силовых упражнений гипертрофирующих ММВ (увеличивающих их силу) и аэробных упражнений (в другой день), увеличивающих их окислительный потенциал, наиболее эффективно решает задачу тренировки именно тех структур исполнительного аппарата, которые в наибольшей мере нужны человеку в повседневной активности.
1.3 Нервно-мышечный аппарат
Скелетные (поперечнополосатые) мышцы – это «машины», преобразующие химическую энергию непосредственно в механическую и тепловую. Основным морфофункциональным элементом нервно-мышечного аппарата является двигательная единица (ДЕ). ДЕ – это мотонейрон с иннервируемыми или мышечными волокнами [25].
В структуре мышечной ткани различают два типа МВ – медленносокращающиеся МВ и быстросокращающиеся МВ.
ММВ – обладают следующими свойствами: небольшой скоростью сокращения, большим количеством митохондрий, высокой активностью оксидативных энзимов, широкой васкуляризацией, высоким потенциалом накопления гликогена [18].
ММВ – малоутомляемы. Они обладают хорошо развитой капиллярной сетью. На одно мышечное волокно в среднем приходиться 4-6 капилляров. Благодаря этому во время сокращения они обеспечиваются достаточным количеством кислорода. В их цитоплазме имеется большое количество митохондрий и наблюдается высокая активность окислительных ферментов. Все это определяет их существенную аэробную выносливость и позволяет выполнять работу умеренной мощности длительное время без утомления [25].
БМВ – наоборот, характеризуются относительно низкой аэробной выносливостью. Они более приспособлены к анаэробной работе (без кислорода), чем ММВ. Это означает, что их АТФ образуется не путем окисления, анаэробным реакциям [8].
Из всех типов ДЕ мотонейроны БМВ – наиболее крупные, имеют толстый аксон, разветвляющийся на большое число концевых веточек и иннервирующий соответственно большую группу мышечных волокон. Эти мотонейроны не способны в течение длительного времени поддерживать устойчивую частоту разрядов, то есть быстро утомляются. Более всего они приспособлены для выполнения кратковременной, но мощной работы [25]. При этом необходимо отметить, что сила, производимая отдельными ММВ и БМВ по величине отличается незначительно. Различия в величине производимой силы между ММВ и БМВ обусловлено количеством МВ в ДЕ, а не величиной силы, производимой каждым волокном [8].
Соотношение мышечных волокон разных типов детерминировано генетически. Вероятно, структура МВ, 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 влияния на изменения типа МВ перекрестной иннервации. Таким образом, генетически заданный тип иннервации обеспечивает формирование фенотипа мышечной ткани, которая лишь в относительно узких границах может быть модифицирована напряженной тренировкой, не более 5% [26]. Однако результаты отдельных исследований позволяют говорить о том, что определенная часть БМВ заложена в человеке, однако подавлена в процессе генотипической и фенотипической адаптации [18]. Содержание ММВ и БМВ во всех мышцах тела не одинаково. Как правило, в мышцах рук и ног человека сходный состав волокон. Исследования показывают, что у людей с преобладанием ММВ в мышцах ног, как правило, большее количество этих же волокон и в мышцах рук. Камбаловидная мышца, находящаяся глубже икроножной, у всех людей почти полностью состоит из ММВ [6]
1.4 Биохимия клетки. Энергетика разных типов МВ.
Процессы мышечного сокращения, передачи нервного импульса, синтеза белка идут с затратами энергии. В клетках энергия используется только в виде АТФ. Освобождение энергии, заключенной в АТФ, осуществляется благодаря ферменту АТФ-азе, который имеется во всех местах клетки, где требуется энергия. По мере освобождения энергии образуется молекулы АДФ, фосфора (Ф), ионы водорода (Н)
АТФ = АДФ+Ф+Н+Энергия
Ресинтез АТФ осуществляется в основном за счет запасов КРФ. Когда КрФ отдает свою энергию для ресинтеза АТФ, то образуется Кр и Ф.
КрФ = Кр+Ф+Энергия
Существуют два основных пути для образования АТФ: анаэробный и аэробный [2].
Анаэробный путь или анаэробный гликолиз связан с ферментативными системами, расположенными на мембране СПР и в саркоплазме. При появлении рядом с этими ферментами Кр и Ф. запускается цепь химических реакций, в ходе которых гликоген или глюкоза распадаются до пирувата с образованием молекулы АТФ. Молекулы АТФ тут же отдают свою энергию для ресинтеза КрФ, а АДФ и Ф вновь используются в гликолизе для образования новой молекулы АТФ. Пируват имеет две возможности для преобразования:
1) превратиться в Ацетил-коэнзим-А, подвергнуться в митохондриях окислительному фосфорилированию до образования углекислого газа, воды и молекулы АТФ. Это метаболический путь – гликоген – пируват – митохондрия – углекислый газ и вода – называют аэробным гликолизом.