« Назад
ФИЛОСОФИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА / БОРЬБА С ИЗБЫТОЧНЫМ ВЕСОМ (ТЕОРИЯ ВОПРОСА 10.08.2015 10:44
 Наше время проходит под знаком борьбы с избыточным весом. Множество мужчин и женщин мечтают эффективно похудеть, используют «чудодейственные» диеты, «очищающие» пищевые добавки, специальные системы тренировок и программы лечебного голодания, некоторые просто периодически мучают себя голодом и т.д. Это относится как к обычным людям, целью которых является красота так и к спортсменам, для которых оптимизация веса это еще и дополнительные возможности повышения своих функциональных возможностей. При этом большая часть желающих снизить вес совершенно не представляет себе механизмы, задействованные в таком снижении или вообще не задаются подобным вопросом. Как это ни странно, даже люди всерьез занимающиеся собой имеют порой мифические, граничащие с суевериями, представления об устройстве собственного организма. Давайте сразу расставим все точки над «и». Снижение веса не должно быть самоцелью. Если снижение веса становится самоцелью, то это тяжелое психиатрическое расстройство, называемое нервной анорексией. Помните, что «Тощая корова еще не газель!». Целью должно быть достижение наилучших функциональных возможностей и индивидуальных эстетических показателей, в том числе с помощью оптимизации веса. Наиболее  эффективным является сочетание специализированных тренировочных нагрузок и продуманной диеты. Если Вы действительно хотите добиться успеха, Вам придется сначала разобраться с теорией процесса, затем со стратегией и тактикой целенаправленного изменения собственного организма и только потом с выбором конкретных способов такого изменения. Итак, начнем с теории!
Работающим мышцам необходима энергия. В организме человека существует такое высокоэнергетическое химическое вещество как аденозинтрифосфат (АТФ), которое является универсальным источником энергии. Во время мышечной деятельности АТФ распадается до аденозинфосфата (АДФ). В ходе этой реакции и высвобождается энергия, которая непосредственно используется мышцами. Благодаря непрерывному восстановлению (ресинтезу) АТФ поддерживается относительное постоянство этого вещества в организме, что позволяет мышцам работать без остановки. Выделяют три основных системы ресинтеза АТФ: анаэробную, аэробную и лактатную .
Анаэробная или фосфатная система.
Фосфатная система называется анаэробной, потому что в ресинтезе
АТФ не учавствует кислород, и алактатной, поскольку не образуется
молочная кислота.
Фосфатная система отличается очень быстрым ресинтезом АТФ из
АДФ. Ресинтез АТФ в мышцах происходит с участием высокоэнергетическое вещества креатинфосфата (КрФ). Анаэробная фосфатная система может эффективно работать только в течение очень короткого времени. При максимальной нагрузке она истощается в течение 10 с. Вначале в течение 2с расходуется АТФ, а затем в течение 6-8 с – КрФ. Такая последовательность наблюдается при любой интенсивной физической деятельности. Анаэробная система важна для спринтеров, футболистов, прыгунов в высоту и длину, метателей диска, боксеров и теннисистов, то есть для всех взрывных, кратковременных, стремительных и энергичных видов физической деятельности. Запасы АТФ и КрФ, израсходованных во время нагрузки, восполняются в течение нескольких минут после ее завершения. Уже через 30 с запасы АТФ и КрФ восстанавливаются на 70%, а через 3-5 мин восстанавливаются полностью.
Для тренировки анаэробной системы используются резкие, непродолжительные, мощные упражнения, чередующиеся с отрезками отдыха. Отрезки отдыха должны быть достаточно длительными,чтобы успевал происходить ресинтез АТФ и КрФ. Уже через 8 недель спринтерских (скоростных) тренировок значительно увеличивается количество ферментов, которые отвечают за распад и ресинтез АТФ.
Аэробная или кислородная система
Кислородная система обеспечивает организм, и в частности мышечную деятельность, энергией посредством химического взаимодействия пищевых веществ (главным образом, углеводов и жиров) с кислородом. Пищевые вещества поступают в организм с пищей и откладываются в его хранилищах для дальнейшего использования по необходимости. Углеводы (сахар и крахмалы) откладываются в печени и мышцах в виде гликогена. Запасы гликогена могут сильно варьироваться, но в большинстве случаев их хватает как минимум на 60-90 мин работы субмаксимальной интенсивности. Углеводы по сравнению с жирами, являются более эффективным «топливом", так как при одинаковом потреблении энергии на их окисление требуется на 12% меньше кислорода. Поэтому при интенсивных физических нагрузках в условиях нехватки кислорода энергообразование происходит в первую очередь за счет окисления углеводов.
Запасы жиров в организме практически неисчерпаемы, поэтому после исчерпания запасов углеводов к энергообеспечению работы подключаются жиры, запасы которых позволяют выполнять очень длительную работу.
Вклад жиров и углеводов в энергообеспечение нагрузки зависит от интенсивности упражнения и тренированности спортсмена. Чем выше
интенсивность нагрузки, тем больше вклад углеводов в энергообразование. Но при одинаковой интенсивности аэробной нагрузки тренированный спортсмен будет использовать больше жиров и меньше углеводов по сравнению с неподготовленным человеком. Таким образом, тренированный человек будет более экономично расходовать энергию, так как запасы углеводов в организме небезграничны.
Окисление жиров для энергии происходит по следующему принципу:
Жиры + кислород + АДФ → углекислый газ + АТФ + вода
Полученный в ходе реакции окисления углекислый газ выводится из организма легкими.
Распад углеводов (гликолиз) протекает по более сложной схеме, в которой задействуются две последовательные реакции:
Первая фаза:
глюкоза + АДФ → молочная кислота + АТФ
Вторая фаза:
молочная кислота + кислород +АДФ →углекислый газ +АТФ + вода
Первая фаза протекает без участия кислорода, вторая - с участием кислорода. При легкой физической нагрузке побочный продукт распада углеводов молочная кислота используется непосредственно во второй фазе, поэтому окончательное уравнение выглядит так:
Глюкоза + кислород + АДФ → углекислый газ + АТФ + вода
Пока потребляемого кислорода достаточно для окисления жиров и углеводов, молочная кислота не будет накапливаться в организме.
Аэробная система может поддерживать физическую работу в течение длительного времени. Ее производительность зависит от количества кислорода, которое способен усвоить организм. Чем больше потребление кислорода во время выполнения длительной работы, тем выше его аэробные способности. Под воздействием тренировок аэробные способности человека могут быть увеличены на 50%.
Лактатная система
По мере увеличения интенсивности нагрузки наступает период, когда из-за нехватки кислорода мышечная работа уже не может поддерживаться за счет только одной аэробной системы. С этого момента в энергообеспечение физической работы вовлекается лактатный механизм ресинтеза АТФ, побочным продуктом которого является молочная кислота. При недостатке кислорода молочная кислота, образовавшаяся в первой фазе аэробной реакции, не нейтрализуется полностью во второй фазе, в результате чего происходит ее накопление в работающих мышцах, что приводит к закислению мышц или ацидозу. Реакция лактатного механизма выглядит так:
Глюкоза + АДФ → молочная кислота + АТФ
Болезненность мышц - характерная черта нарастающего ацидоза (боль в ногах у велосипедиста или бегуна, боль в руках у гребца). При нарастающем ацидозе спортсмен не способен поддерживать тот же уровень нагрузки. Чаще всего ацидоз происходит в тех случаях, когда спортсмен - велосипедист, бегун или лыжник – предпринимает ускорение. Спортсмен, который способен оттягивать момент ацидоза дольше всех, с большей вероятностью выиграет гонку. При превышении определенного уровня интенсивности (который варьируется от человека к человеку) происходит активация некоего механизма, посредством которого организм переходит на полностью анаэробное энергообеспечение, где в качестве источника энергии используются исключительно углеводы. При переходе на полностью анаэробное энергообеспечение интенсивность нагрузки в течение нескольких секунд или минут, в зависимости от интенсивности нагрузки и уровня подготовленности спортсмена, его работоспособность резко снижается или вообще падает до нуля из-за нарастающей мышечной усталости вследствие накопления молочной кислоты.
При беге на 100, 200, 400 и 800 м, а также во время любой другой интенсивной работы, длящейся 2-3 мин, энергообеспечение нагрузки осуществляется в основном анаэробным путем. В беге на 1500 м вклад аэробного и анаэробного энергообеспечения примерно одинаков -50/50. В самом начале любого упражнения, в независимости от интенсивности нагрузки, энергообеспечение происходит только анаэробным путем. Каждый раз организму требуется несколько минут для того, чтобы аэробная система полностью включилась в работу - пока легкие, сердце и системы транспорта кислорода не приспособятся к потребностям нагрузки. До того момента необходимая энергия поставляется за счет лактатного механизма.
Лактатная система также поставляет энергию при кратковременном увеличении интенсивности во время обычной аэробной нагрузки – при рывках, преодолении подъемов, попытке отрыва от преследователей. Лактатная система участвует в энергообеспечении финишного броска после продолжительной нагрузки (например, на финише марафона или велогонки).
Высокие показатели лактата, которые могут появиться во время выполнения интенсивной нагрузки, являются свидетельством несостоятельности аэробной системы. Высокие показатели лактата означают, что в энергообеспечение нагрузки подключилась лактатная система, побочным продуктом которой является молочная кислота. Максимальная концентрация лактата может достигать значений, в 20 раз превышающих таковые во время покоя. Высокая концентрация лактата приводит к мышечной усталости. Если спортсмен начнет свой длительный бег в слишком высоком темпе или если он слишком рано предпримет финишный рывок, концентрация лактата в его организме возрастет до высоких значений. Усталость, которая последует за ростом концентрации лактата, не даст спортсмену выиграть гонку. Высокая концентрация лактата приводит к ацидозу (закислению) мышечных клеток и межклеточного пространства.
Ацидоз может серьезно нарушить функционирование различных механизмов внутри мышечных клеток. Систему аэробных ферментов в мышечной клетке можно рассматривать как фабрику, где зарождается аэробная энергия. Эта ферментативная система повреждается ацидозом, который снижает аэробные способности спортсмена. Повреждение стенок мышечных клеток под влиянием ацидоза являются причиной утечки веществ из мышечных клеток в кровь. В течение дня после напряженной тренировки в крови спортсмена можно обнаружить любые виды отклонений, в особенности большие показатели мочевины, креатинкиназы, аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы, которые указывают на повреждение стенок мышечных клеток. Такое состояние характерно для перетренированности. Если клетки повреждены ацидозом, то может потребоваться несколько дней, прежде чем ферментативная система начнет снова нормально функционировать и аэробные возможности полностью восстановятся. Когда интенсивные нагрузки повторяются очень часто (т.е. без достаточного восстановления), аэробные возможности значительно снижаются.
Высокие показатели лактата нарушают координационные способности. Интенсивные тренировки в сочетании с высоким показателями лактата нарушают работу сократительного механизма внутри мышцы и, следовательно, также влияют на координационные возможности, которые необходимы в видах спорта, требующих высокого технического мастерства (теннис, футбол, дзюдо). Тренировки на технику никогда не следует проводить при показателях лактата выше 6-8 ммоль/л, поскольку координация нарушается до такой степени, что тренировка становится просто неэффективной.
Высокие показатели лактата повышают риск возникновения травмы. Ацидоз мышечной ткани приводит к микроразрывам (незначительные повреждения мышц, которые могут стать причиной травмы в случае недостаточного восстановления).
При наличии высоких показателей лактата замедляется образование КрФ. По этой причине лучше не допускать высоких показателей лактата во время спринтерских тренировок.
При высоких показателях лактата снижается утилизация жира. Это означает, что в случае истощения гликогеновых запасов энергообеспечение организма окажется под угрозой, поскольку организм будет не способен использовать жир.
В условиях покоя на нейтрализацию половины молочной кислоты, накопившейся в результате усилия максимальной мощности, организму требуется около 25 мин; за 1 ч 15 мин нейтрализуется 95% молочной кислоты. После интенсивной нагрузки максимальной мощности молочная кислота выводится из крови и мышц намного быстрее, если во время восстановительной фазы вместо пассивного отдыха выполняется легкая работа. Это так называемое активное восстановление, по сути, ни что иное как «заминка», которую делают многие спортсмены. Для того чтобы показатели крови снова пришли в норму, организму может потребоваться от 24 до 96 ч. Эти показатели нужно учитывать при выборе типа нагрузки. В данном случае тренировки должны быть легкими -восстановительными. При более интенсивных тренировках восстановление будет проходить намного дольше.
О пользе жира.
Запасы АТФ истощаются через 2-3 с работы максимальной мощности. КрФ полностью расходуется через 8-10 с максимальной работы, а гликогеновые запасы истощаются через 60-90 мин субмаксимальной работы. В 1 г углеводов содержится - 4 ккал, а в 1г жира 9 ккал. Общие запасы углеводов в организме составляют от 2000 до 3000 ккал. Запасы жира практически неисчерпаемы. Жиры в организме не связаны с водой, а вот углеводы связаны со значительным количеством воды. Если бы в нашем организме энергетические запасы в виде жиров удалось заменить на углеводы, то масса нашего тела увеличилась бы вдвое. Именно по этой причине перелетные птицы запасают исключительно жиры для энергии. Таким образом, в весовом исчислении жиры являются эффективным источником энергии.
Таблица 1 Подключение различных механизмов энергообеспечения в зависимости от продолжительности нагрузки максимальной мощности
Организм человека обладает огромной способностью откладывать жиры. Доля жировой массы у мужчин составляет от 10 до 20%; у женщин - от 20 до 30%. Идеальный процент жира может различаться от человека к человеку и находиться в диапазоне от максимально низкого (4-5%) до относительно высокого (12-13%). Надо понимать, что у каждого существует свой идеальный процент жира, который неизменен, и этот процент жира является важным показателем физического состояния человека. Слишком высокий или слишком низкий процент жира будет мешать спортсмену в достижении идеальной формы. Это надо учитывать и ни в коем случае не стремиться к снижению содержания жира ниже этого оптимального для Вас показателя.
 Жир - идеальный источник энергии для продолжительных нагрузок при ограниченном поступлении пищи. Например, углеводных запасов в организме хватает в среднем на 95 мин марафонского бега, тогда как жировых запасов хватит на 119 ч. Тем не менее, для утилизации жира требуется больше кислорода. В единицу времени из углеводов может быть синтезировано больше АТФ, чем из жиров. По этой причине углеводы являются самым главным источником энергии во время интенсивных нагрузок. Вклад жира в энергообеспечение работы резко возрастает когда заканчиваются запасы углеводов, а интенсивность нагрузки снижается. В марафоне это часто происходит в районе 30-километровой отметки - после 90 мин бега. Как можно видеть из приведенных цифр, в организме существуют отчетливые взаимосвязи между различными параметрами и надо понимать, что изменение одного из них неминуемо приведет к изменению смежного. Поэтому если Вы ставите перед собой задачу, скажем, «снижение веса», вначале необходимо разработать стратегию целенаправленного воздействия на все элементы системы, задействованной в энергоснабжении организма. Если этого не сделать, а тупо уповать на «волшебную диету», результатов не будет.
|
