СОСТОЯНИЕ МЫШЦ И
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЛЕГКОАТЛЕТОВ
Состояние мышц у легкоатлетов является одним из
ведущих факторов, определяющих как работоспособность, так и успешность
выступления в соревнованиях. Между тем в практической работе тренеров часто
недоучитываются особенности и текущее состояние основных работающих мышечных групп
атлета, что нередко приводит к неблагоприятным изменениям в них, а иногда и
повреждениям и вследствие этого к снижению работоспособности, стабилизации или
даже спаду спортивных результатов. В последние годы к исследованию мышечной
системы легко атлетов было приковано пристальное внимание врачей, физиологов,
биохимиков, что позволило глубже изучить морфологические и функциональные
особенности мышц, а также решить ряд важных вопросов отбора и подготовки и
разработать практические рекомендации по оптимизации тренировочного процесса.
Мышцы человека по своему составу не однородны. Они состоят из так называемых
быстрых (фазических) и медленных (тонических)
волокон. При этом важно отметить, что ни при какой работе не происходит
одновременного сокращения всех мышечных волокон данной мышцы. Преимущественное
сокращение тех или других волокон в мышце происходит автоматически под влиянием
приказов, поступающих из центральной нервной системы, и зависит от характера
выполняемой работы. Интенсивная (взрывная) работа, непродолжительная по
времени, производится в основном за счет активного сокращения быстрых волокон.
При малоинтенсивной и длительной работе основную
нагрузку берут на себя медленные волокна.
Установлено, что у разных людей имеется генетически предопределенное различное
соотношение быстрых и медленных волокон в каждой мышце, не претерпевающее
существенных изменений ни на протяжении жизни, ни под влиянием тренировок,
причем у одних людей может наблюдаться преобладание медленных волокон (до 90%),
у других, наоборот, быстрых (до 80—85%) в аналогичной мышце. В начале занятий
спортом ни тренеры, ни сами юные спортсмены не знают, какое у них соотношение
волокон, однако в процессе естественного отбора из группы стайеров отсеиваются
спортсмены с преобладанием быстрых волокон, а из группы спринтеров — с
преобладанием медленных. Но это примеры, так сказать, крайних случаев. А ведь
на практике атлет может довольно успешно выступать на какой-то дистанции, в то
время как на другой дистанции (в силу особенностей состава мышц) он имеет,
несомненно, большие данные. Именно в этих случаях, особенно при отборе и
специализации, на помощь тренерам приходят методы, позволяющие определить
состав мышц.
Наиболее совершенным методом является биоптическая
пункция поперечно-полосатых мышц с последующим электронно-микроскопическим
исследованием пунктата (Б. Салтин
и др.). Процедура эта довольно сложная и несколько болезненная, хотя и
безвредная, но зато она помогает сберечь иногда годы упорного и
малопродуктивного труда тренера и спортсмена, особенно в случаях неправильного
выбора специализации. Кроме того, полученная информация позволяет тренеру более
успешно и целенаправленно развивать наиболее сильные стороны своего ученика и
максимально использовать их во время соревнований.
Соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах спортсменов можно определить
также методом, предложенным профессором Н. В. Зимкимым
с соавторами, однако он менее надежен. На мышцу подается электрическое
раздражение, в ответ на которое сокращаются все ее волокна. Сокращение мышцы
регистрируется при помощи наложенного на нее тензодатчика.
В полученной двугорбой кривой величина первой волны обусловлена сокращением
быстрых волокон и коррелирует с их количеством, а
второй — медленных.
Одной из фундаментальных Характеристик мышцы, отражающей как ее свойства, так и
состояние нервно-мышечного аппарата, является величина мышечного тонуса. В
спортивной практике для измерения мышечного тонуса обычно используют миотонометр Уфлянда. Большую
работу по изучению мышечного тонуса у спортсменов применительно к особенностям
тренировочного процесса провел Ф. М. Талышев с
соавторами. Были определены три показателя: “тонус покоя”, когда мышца
полностью расслаблена, “амплитуда тонуса” при максимальном напряжении мышцы и
“остаточный тонус” — разница между “тонусом покоя” до и после максимального
напряжения или сокращения мышцы. Величина “тонуса покоя” зависит от длины
мышцы, поперечного сечения и физических свойств. Величина “остаточного тонуса”
отражает метаболические и физические свойства мышцы, адаптацию к выполняемой
нагрузке, характер восстановления после работы.
Наиболее информативным с точки зрения контроля и коррекции тренировочного
процесса является определение показателя “остаточного тонуса” после специфичной
для данного вида легкой атлетики стандарт ной нагрузки. Оно проводится на тех
мышцах, на которые падает основная нагрузка и которые в наибольшей степени
могут лимитировать работоспособность. Увеличение “остаточного тонуса” до трех
единиц по шкале миотонометра рассматривается как норма,
увеличение более чем на 5 единиц свидетельствует о недовосстановлении
и требует снижения нагрузок на соответствующие мышцы или проведения
восстановительных мероприятий. Увеличение “остаточного тонуса” более чем на 8
единиц указывает на то, что выполняемая нагрузка превышает функциональные
возможности нервно-мышечного аппарата данной группы мышц и необходимо внести
коррективы в тренировочный процесс, иначе могут возникнуть патологические
изменения в мышцах, что может привести к травмам. Уменьшение более чем на 5
единиц “амплитуды тонуса” после стандартной нагрузки по отношению к ее величине
до нагрузки указывает на неадекватно высокую интенсивность выполняемой работы и
требует увеличения интервалов отдыха между повторными выполнениями аналогичных
нагрузок.
В последние годы для контроля за состоянием мышц
легкоатлетов широкое распространение получил новый информативный и сравнительно
простой метод сейсмомиотонографии (В. Федоров, Ф. Талышев). Этот метод позволяет определять такие важнейшие
параметры физического состояния мышц, как эластичность и растяжимость, или,
иначе говоря, их упруговязкие свойства. Суть метода
заключается в регистрации при помощи сейсмодатчика
механических колебаний, распространяющихся по мышце под действием дозированного
удара по ней (падение шарика диаметром
Рассмотрим те процессы в мышце, которые определяют работоспособность и находят
отражение в упруговязких свойствах.
Каждая мышца состоит из большого числа мышечных волокон, внутри которых
проходят пучки миофибрилл, являющихся сократительным аппаратом мышечного
волокна. Миофибрилла построена из нитей двух белков: актина и миозина. В основе
механизма сокращения и расслабления мышц лежит взаимное перемещение
(“скольжение”) нитей актина и миозина относительно друг друга. Для сокращения
мышцы необходимо наличие источника энергии (АТФ) и повышение концентрации ионов кальция в области миофибрилл. При этих условиях
нити актина и миозина сближаются, и мышца укорачивается. При расслаблении
концентрация ионов кальция снижается, расстояние между
нитями увеличивается, и мышца удлиняется.
При утомлении, метаболических нарушениях или ухудшении трофики истощаются
запасы АТФ, замедляются изменения концентрации ионов
кальция, что приводит к снижению работоспособности, заболеваниям и травмам. На
ранних этапах эти изменения для спортсмена и тренера проходят незаметно, но
могут быть зарегистрированы в динамике упруговязких
свойств, особенно в ухудшении способности к расслаблению — наиболее раннему и
важному признаку снижения работоспособности.
Проведенные исследования показали, что чем выше спортивная форма атлета,
особенно специализирующегося в скоростно-силовых видах, тем лучше расслабляются
во время отдыха его мышцы. Этот показатель с некоторыми оговорками может коррелировать со спортивным результатом.
Показатели упругости расслабленной мышцы достаточно сильно различаются не
только для разных мышц, но и для идентичных мышц у отдельных спортсменов, то
есть в данном случае можно говорить об индивидуальной норме. По динамике этих
показателей можно судить о степени воздействия нагрузок на те или иные мышцы
раньше, чем спортсмен начнет предъявлять жалобы. Увеличение показателя
упругости расслабленной мышцы относительно наименьших индивидуальных значений
на 2—3 гц можно считать в пределах нормы, увеличение
на 5—6 гц является признаком недовосстановления,
увеличение на 7—8 гц указывает на значительные
изменения в мышце, связанные с выраженным утомлением. Метод сейсмомиотонографии
позволяет также оценивать эффективность различных восстановительных мероприятий
(массажа, физиотерапевтических процедур, фармакологических и тренировочных
средств). Универсальным физиологическим приспособлением мышц спортсмена к
выполнению больших физических нагрузок является развитие мышечной гипертрофии.
С точки зрения повышения работоспособности этот механизм адаптации, безусловно,
полезен, поскольку увеличение мышцы до определенного предела сопровождается
повышением силы мышечного сокращения. Однако гипертрофия вызывает такие
изменения в мышце, которые могут явиться причиной снижения работоспособности и
развития заболеваний, особенно у атлетов, специализирующихся в
скоростно-силовых видах.
Дело в том, что при развитии гипертрофии увеличение мышечной массы опережает
развитие сосудистой сети. Ухудшается питание и снабжение мышцы кислородом,
медленнее удаляются из нее шлаки, быстрее накапливаются токсические вещества.
Кроме того, в мышце происходит замедление метаболических процессов, поскольку
поверхность мышечной клетки, через которую осуществляется обмен веществ, при
гипертрофии увеличивается медленнее, чем объем клетки. Таким образом,
значительная гипертрофия неизменно приводит к замедленному восстановлению мышцы
после работы, ухудшению качеств, как скорости, так и выносливости, повышению травматизма.
К тому же развитие соединительно-тканных образований (связки, сумки, сухожилия)
происходит значительно медленнее, чем увеличение мышечной массы, и повышенная
нагрузка на эти образования, обусловленная увеличением силы гипертрофированных
мышц, является дополнительным фактором травматизма.
Таким образом, говоря о гипертрофии как о полезном приспособительном механизме
повышения работоспособности, необходимо учитывать и вредные последствия,
связанные с переходом количественных изменений в новое, нежелательное качество
при избыточной гипертрофии. Необходимо избегать форсированного увеличения
мышечной массы. Не следует также применять для “накачивания” мышц упражнений,
не имеющих четкой функциональной направленности. Специальные упражнения
необходимо сочетать в тренировках с работой восстановительного и
общеукрепляющего характера.
Для контроля за состоянием гипертрофированных мышц,
оценки степени утомления и восстановления, профилактики травматизма кроме
упомянутых выше используются также дополнительные методы (рео
- и плетизмография для исследования кровотока, электромиография для выяснения
характеристик нервно-мышечного аппарата и другие методы). Такой контроль в
сочетании с постоянным врачебным контролем обеспечивает оптимальное развитие
гипертрофии и стойкое повышение работоспособности.
Важнейшим фактором, определяющим состояние и работоспособность мышц,
непосредственно связанным с обменом веществ, является энергообеспечение
мышечной деятельности. Преобладание того или иного типа энергообеспечения
зависит от специализации легкоатлета и развивается в процессе спортивного
совершенствования, имея, однако, генетические предпосылки, которые можно
рассматривать как элемент спортивного таланта. Тип энергообеспечения
специфической работоспособности определяет особенности построения
тренировочного процесса и системы восстановительных мероприятий, направленных
на повышение энергетического потенциала мышц.
Так, для легкоатлетов с алактатным механизмом
снабжения энергией (прыгунов, метателей) суперкомпенсация
запасов креатинфосфата (Кф)
более успешно происходит в тех случаях, когда после кратковременной работы субмаксимальной и максимальной мощности следует
8—12-минутный период работы в аэробной зоне. Многократные повторные нагрузки,
связанные с использованием Кф, при уменьшении
интервалов работы в аэробной зоне приводят к истощению энергетических запасов,
развитию дистрофических изменений, а затем и травмам.
Для легкоатлетов с преимущественно гликолитическим
энергообеспечением (бегуны на 200, 400 и
Гликолитическое энергообеспечение возможно только при
условии достаточных запасов основного источника анаэробного окисления —
гликогена, депонированного в печени и мышцах, причем мощность и
продолжительность снабжения энергией, а, следовательно, и выполняемой работы
тем больше, чем выше запасы гликогена. В настоящее время установлено, что
наибольшего энергетического потенциала в гликолитической
зоне можно добиться в тех случаях, когда после истощающей тренировки в
смешанной или анаэробной зоне спортсмен получает сразу после работы до 150—200
г глюкозы с достаточным количеством жидкости. Затем, оставаясь на диете,
богатой углеводами, он в течение двух-трех дней выполняет работу в аэробной
зоне.
Атлетам с преимущественно аэробным типом энергообеспечения работы (стайеры,
скороходы, марафонцы) рекомендуется (также под контролем лактата
крови) планомерно увеличивать скорость бега в аэробной зоне, составляющую
основу качества выносливости. При этом в мышцах нарастает как количество
митохондрий, так и их ферментативная активность, что обеспечивает повышение
мощности работы и продолжительности удержания высокой скорости бега.
В заключение остановимся на наиболее типичных жалобах, предъявляемых
спортсменами в связи с изменениями, происходящими в мышцах. Чаще всего
легкоатлеты предъявляют жалобы на “забитость мышц”. В основе этого синдрома
лежит повышение тонуса работающих мышц, связанное со снижением, способности к
расслаблению и обусловленное изменением, метаболизма и трофики в результате
воздействия неадекватных нагрузок. В этом случае рекомендуется временное
переключение нагрузки на другие группы мышц, снижение интенсивности работы,
тепловые водные процедуры и электропроцедуры,
плавание, восстановительный массаж с согревающими мазями. Часто возникающая
“забитость мышц” может быстро привести к развитию дистрофических изменений,
снижению работоспособности и травмам.
Нередко легкоатлеты жалуются на боли в одной или обеих стопах при ходьбе или
беге. Типичной причиной этих жалоб является плоскостопие, связанное с
хроническим растяжением и травматизацией
мышечно-связочного аппарата стоп, обусловленное нерациональной системой
тренировок или первичной слабостью этого аппарата. При выраженном плоскостопии
необходимо регулярно выполнять специальные упражнения на укрепление сводов стоп
и периодически проводить курсы электростимуляции.
Довольно часто встречаются жалобы на тяжесть или слабость в конечностях. Как
правило, они связаны с ухудшением локального кровотока и лимфообращения,
особенно при значительной гипертрофии мышц. В этих случаях
эффективными оказываются аэробные кроссы, плавание и восстановительный массаж в
сочетании с тепловым процедурами.
Иногда у спортсменов по являются
локальные боли конечностях, возникающие, как правило, во время тренировки или
вскоре после нее. Эти боли обычно вызваны травматизацией
тканей (мышц, связок, сухожилий, сосудов) и требуют проведения соответствующего
лечения врачом. Грубой ошибкой является стремление спортсменов продолжать
тренировки и “пересиливать” боль, что нередко приводит к развитию хронических
заболеваний опорно-двигательного аппарата стойкому снижению работа способности.
М. ЗАЛЕССКИЙ кандидат медицинских наук, БУРХАНОВ А. кандидат биологических
наук.
"Легкая атлетика"
