Длительность фазы суперкомпенсации во времени зависит от общей продолжительности выполнения работы и глубины вызываемых ею биохимических сдвигов в организме. После мощной кратковременной работы эта фаза наступает быстро и столь же быстро завершается. Например, при восстановлении внутримышечных запасов КрФ она обнаруживается уже на 5-6-й мин отдыха и завершается через 1,5–2 ч после завершения упражнения. Восстановление АТФ происходит еще быстрее, поскольку осуществляется при одновременном усилении процессов распада КрФ, анаэробного гликолиза и аэробного метаболизма. При выполнении длительных интенсивных упражнений, когда имеет место выраженный ацидоз из-за усиления гликолиза, суперкомпенсация в содержании КрФ в работающих мышцах наступает только через 12 мин после окончания упражнения и продолжается в течение нескольких часов. Причины явления суперкомпенсации связаны с повышением концентрации гормонов анаболического действия в период отдыха после работы с индукцией синтеза белков-ферментов, контролирующих процессы восстановления энергетических ресурсов в скелетных мышцах.
Общие закономерности динамики биохимических процессов в период отдыха после мышечной работы наиболее полно проявляют свое действие в ходе восстановления внутримышечных запасов фосфагенов (АТФ+КрФ) и гликогена.
Как уже отмечалось, между интенсивностью выполняемого упражнения и скоростью исчерпания внутримышечных запасов фосфагенов существует линейная зависимость. Такая же зависимость связывает показатели интенсивности выполняемого упражнения со скоростью восполнения запасов фосфагенов после работы. Максимальные значения скорости восстановления внутримышечных запасов фосфагенов зафиксированы сразу после окончания упражнения и составляют порядка 20–25 ммоль – л-1· мин-1. В момент окончания работы запасы КрФ в мышцах могут быть снижены на 70–90 % от исходного уровня. Темпы их возвращения к дорабочему уровню зависят от скорости аэробного ресинтеза АТФ. В обычных условиях при таких кинетических характеристиках полное восстановление запасов КрФ достигается на 5–8 мин с момента окончания упражнения.
Скорость восстановления запасов фосфагенов в мышцах обнаруживает тесную связь со скоростью оплаты быстрой фракции кислородного долга. Это означает, что чем большее количество имеющихся запасов КрФ будет использовано при работе, тем больше кислорода необходимо доставить в работающие мышцы в период отдыха после работы, чтобы обеспечить восстановление запасов креатинфосфата. Большая часть АТФ, необходимой для обеспечения процесса восстановления КрФ в работающих мышцах, образуется за счет аэробного окислительного распада углеводов в цикле Кребса и в дыхательной цепи митохондрий. Некоторое ее количество может быть получено от анаэробного гликолиза, еще протекающего параллельно с окислительными превращениями в работающих мышцах в первые минуты восстановления.
Размеры быстрой фракции кислородного долга (алактатный кислородный долг) обнаруживают линейную зависимость от количества макроэргов (АТФ+КрФ), использованных во время работы. У высококвалифицированных спринтеров размеры алактатной фракции О2-долга могут достигать порядка 6 л.
В отличие от процесса восполнения запасов фосфагенов в период отдыха после работы реставрация внутримышечных резервов гликогена, использованных во время упражнения, происходит в течение многих часов и даже дней. На процессы восстановления внутримышечных запасов углеводов заметное влияние оказывают тип выполняемого упражнения, его интенсивность и продолжительность, а также характер и объем углеводного питания в период отдыха после работы. Достижение выраженной суперкомпенсации по содержанию гликогена в мышцах требует не менее 2–3 сут. Ограничения в приеме углеводов в период отдыха после работы или введение режима полного голодания в этот период отрицательно сказываются на темпах и абсолютных размерах восполнения углеводных ресурсов. Для ресинтеза гликогена в мышцах после работы могут использоваться как внутренние субстраты, в частности молочная кислота и глюкоза, образовавшаяся из веществ неуглеводной природы, так и дополнительные количества углеводов, которые вводятся с пищей.
Исходя из того факта, что между размерами внутримышечных резервов гликогена и временем работы до появления первых признаков утомления существует линейная зависимость, разработаны и широко используются в спортивной практике специальные приемы для повышения углеводных резервов организма.
Восстановление запасов гликогена в период отдыха после работы обнаруживает определенную зависимость от избранного режима выполнения упражнений. Выполнение общего объема запланированной работы в форме кратковременных периодов интенсивных упражнений, разделенных на столь же кратковременные периоды отдыха (интервальная или повторная работа), сопровождается более быстрым восстановлением запасов гликогена в работающих мышцах. Основная причина такого потенцирующего влияния интервальной работы на ускорение процесса восстановления растраченных запасов гликогена связана с большей степенью вовлечения в работу быстрых волокон гликолитического типа, в которых восстановление запасов гликогена в паузах отдыха происходит с более высокой скоростью, чем в медленно сокращающихся мышечных волокнах окислительного типа. Подобное явление зафиксировано также и в случае повторных длительных нагрузок, выполняемых в фазе «отставленного» восстановления.
Молочная кислота, образующаяся в работающих мышцах в результате усиления анаэробного гликолиза, подвергается окислительному устранению в первые минуты отдыха после окончания упражнения. В начальный период восстановления концентрация молочной кислоты в работающих мышцах превышает ее концентрацию в крови, затем происходит быстрый отток накопившейся в мышцах за время работы молочной кислоты в кровь. Обычно к 7-10-й мин восстановительного периода концентрация молочной кислоты в мышцах и крови достигает равновесия, а на более поздних этапах восстановления (от 20 мин и далее) ее концентрация в крови превышает содержание лактата в мышцах. В этот период мышцы становятся основным местом окислительного устранения избытка накопившейся молочной кислоты в организме.
Часть молочной кислоты (свыше 60 %), образовавшейся за время работы, подвергается полному окислению до СО2 и воды. За счет выделившейся энергии аэробного окисления часть молочной кислоты (до 20 % общего количества, образовавшегося за время работы) превращается в гликоген в ходе процесса глюконеогенеза, а другая часть используется для новообразования аминокислот и в последующем может быть обнаружена в составе вновь синтезируемых тканевых белков. И только незначительная ее часть экскретируется с мочой и потом.
Максимум накопления молочной кислоты в крови, так же, как и скорость ее устранения в период отдыха после работы, обнаруживают прогрессирующее увеличение с ростом мощности выполняемого упражнения. Устранение молочной кислоты после работы заметно ускоряется, если вовремя будут выполняться упражнения умеренной интенсивности. Наибольшая скорость устранения молочной кислоты, накопившейся за время работы, достигается в случае, когда интенсивность «восстановительного упражнения» составляет 35–40 % величины индивидуального VO2max.
Выполнение интенсивных упражнений в течение длительного времени приводит к усилению распада белков в работающих мышцах, в результате чего в мышцах и крови увеличивается концентрация конечного продукта белкового распада – аммиака. Максимальная концентрация аммиака в крови после напряженной мышечной работы обычно достигается на 5-6-й мин восстановительного периода и быстро уменьшается с увеличением времени отдыха.
