Определение рН крови и мочи спортсмена является важным диагностическим показателем в практике спорта, так как при физических нагрузках наблюдаются значительные изменения рН внутренней среды организма, что влияет на многие физиологические процессы:
• состояние белков, особенно ферментов, и их биологическую активность: каждый фермент имеет свое значение рН, при котором он наиболее активен; обычно высокая метаболическая активность отмечается в пределах величин рН биологической среды; изменение рН существенно снижает активность ферментов и скорость регулируемых ими процессов;
• сократительную активность белков актина и миозина: понижение рН в скелетных мышцах уменьшает образование актомиозиновых мостиков в миофибриллах и снижает силу мышечного сокращения;
• транспорт ионов и возбудимость плазматических мембран: при закислении среды нервных и мышечных клеток снижается проводимость Ка+-К+ – насосов для ионов, что влияет на возбудимость этих тканей;
• освобождение Са2+ из саркоплазматического ретикулума и скорость сокращения скелетной мышцы: при активации процесса сокращения мышц отмечается повышение внутриклеточного рН, что способствует выходу Са2+ из мембран саркоплазматического ретикулума, где он депонируется; при продолжительной стимуляции мышц в клетках среда закисляется в результате образования молочной кислоты и подавляет силу сокращения мышц;
• при повышении рН скорость распада АТФ повышается, при этом увеличивается количество свободной энергии, которая может использоваться для осуществления полезной работы в клетках;
• возбудимость болевых рецепторов.
Кислотно-основное равновесие – необходимое условие для нормальной жизнедеятельности всех клеток организма. Изменение рН крови от 7,36 до 6,80 в нетренированном организме может привести к его гибели.
При физических нагрузках анаэробно-гликолитической направленности усиливается метаболизм, в том числе тех процессов, которые приводят к накоплению кислых продуктов. В скелетных мышцах в процессе гликолиза (анаэробного окисления глюкозы) накапливается молочная кислота. Она поступает в кровь и изменяет кислотно-щелочное равновесие организма. Интенсивные физические нагрузки анаэробной направленности приводят к значительному накоплению молочной кислоты в скелетных мышцах и выходу ее в кровь. При этом в скелетных мышцах и крови рН снижается до 7,0 или даже до 6,5. Закисление внутренней среды организма при физических нагрузках называется метаболическим ацидозом.
Метаболический ацидоз под воздействием физических нагрузок адаптируется к новым условиям. У высокотренированных спортсменов при развитии метаболического ацидоза обычно сохраняется высокая работоспособность за счет адаптации физиологических процессов организма к изменениям внутренней среды, а также за счет большой эффективности работы химических буферных систем, которые препятствуют изменению рН среды.
Некоторыми авторами получены данные о снижении pН крови у высококвалифицированных спортсменов до 6,9 и даже ниже. Одной из важных причин, позволяющих спортсменам выдерживать чрезвычайно высокую степень закисления крови, является появление у них видоизмененных белков, имеющих несколько иные физико-химические свойства. Эти белки не разрушаются в условиях снижения pH. Ацидоз является фактором, вызывающим утомление организма. После прекращения физической нагрузки рН мышц и крови быстро нормализуется (в пределах 30 мин). Болевые ощущения, связанные с изменением рН внутренней среды организма при физических нагрузках, также исчезают в этот период времени. Кислотно-щелочное изменение крови приводит к повышению артериально-венозной разницы по кислороду в организме дзюдоистов.
Следующая задача гликолитической тренировки направлена на повышение артериально-венозной разницы по кислороду. В состоянии покоя содержание кислорода в артериальной крови составляет 18–20 объемных %. Этот показатель снижается до 15–16 об. % в венозной крови. Различие в содержании кислорода в артериальной и венозной крови называют артериовенозной разницей по кислороду (АВР-О2). Она отражает потребление тканями 4–5 мл О2/100 мл крови. Количество потребляемого кислорода прямо пропорционально количеству, используемому для образования энергии путем окисления. Следовательно, с увеличением использования кислорода артериовенозная разница по кислороду также возрастает. Например, при интенсивной физической нагрузке анаэробно-гликолитической направленности АВР-О2 в сокращающихся мышцах может возрастать до 15–16 об. %. При таком усилии кровь отдает больше кислорода активным мышцам, поскольку парциальное давление кислорода в них намного ниже, чем в артериальной крови. АВР-О2 увеличивается также за счет активации диссоциации кислорода с гемоглобином под действием метаболита эритроцитов – 2,3-дифосфоглицерата. Увеличенная артерио-венозная разница по кислороду, обусловленная тренировкой, особенно проявляющаяся при анаэробно-гликолитических нагрузках, отражает повышенное извлечение кислорода тканями, а также более эффективное распределение крови. Возрастание потребления кислорода тканями создает благоприятные условия для совершенствования буферных систем организма спортсменов.
Таким образом, работа гликолитической направленности способствует повышению сократимости моторных двигательных единиц мышц в условиях внутримышечного закисления и острой нехватки кислорода, а также приводит к увеличению мощности буферных систем крови.
4.2. Средства и методы, развивающие выносливость гликолитической направленности
Основными общеразвивающими средствами и методами развития гликолитической выносливости спортсменов является строго регламентируемая нагрузка, позволяющая развить интенсивность за уровнем порога анаэробного обмена: это могут быть прыжки по схеме: 30 с работа – 30 с отдых.
В процессе развития гликолитической выносливости необходимо обеспечить тренировочные воздействия на факторы, которые ограничивают ее проявление:
• развитие мощности функциональных систем анаэробного энергообеспечения;
• развитие емкости гликолитического источника энергообеспечения (характеризуется способностью человека дольше выполнять работу на недостаточном уровне потребления кислорода);
• совершенствование подвижности функциональных систем анаэробного энергообеспечения;
• улучшение функциональной и технической экономичности (характеризуется уменьшением затрат энергии на единицу стандартной работы);
• повышение мощности и емкости буферных систем организма и его реализационных возможностей (характеризуется способностью человека переносить изменения во внутренней среде организма).
Наиболее эффективно указанные задачи могут быть решены интервальным и строго регламентированным методом тренировки.
При определении длительности тренировочных заданий по развитию гликолитической выносливости необходимо учитывать время и пути образования энергообеспечения мышечной работы.
В зависимости от уровня тренированности спортсмена ЧСС находится в диапазоне от 185 до 200 уд./мин. Этот режим нагрузки целесообразно применять в работе с физически хорошо подготовленными спортсменами, которые прошли качественную подготовку в режиме собственно аэробного и смешанного энергообеспечения.
