Реферат Біологіологічна хімія
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
ЗМІСТ
Вступ
1. Біль в м’язах (крепатура):
a. Визначення
b. Причини та механізми виникнення
c. Гіпотеза про ушкоджений м’яз
d. Гіпотеза про ушкодження сполучної тканини
e. Гіпотеза про метаболічне нагромадження
f. Гіпотеза про молочну кислоту
g. Гіпотеза про локалізований спазм рухових одиниць
2. Молочна кислота: друг чи ворог:
a. Лактатний поріг
b. Метаболічна розвилка
3. Профілактика болю в м’язах
Висновок
Список використаної літератури
Вступ
Біологіологічна хімія – це наука, що розкриває хімічні основи життєдіяльності організму.
Предметом вивчення є:
1. якісний і кількісний хімічний склад живих організмів;
2. перетворення речовин, що входять до складу організму і надішли до нього ззовні в процесі клітинного метаболізму;
3. взаємозвязок процнсів перетворення хімічних речовин з функціями організму в нормі й при різних станах (спортивної діяльності, патології, вплив радіації та інших факторів зовнішнього середовища).
Біохімічні дослідження відіграють важливу роль у вивченні процесів адаптації організму до фізичних навантажень та інших впливів зовнішнього середовища, у знаходженні ефективних засобів і методів підвищення працездатності, регламентації спортивної роботи й відпочинку, відборі для занять спортом, оцінці рівня тренованості й раціональності харчування спортсменів, розробці шляхів реабілітації після фізичної перевтоми або спортивних травм.
Серед найбільш важливих питань, розв’язуваних в прикладних біохімічних досліджень в спорті, доцільно відзначити наступне:
1. встановлення та кількісна оцінка факторів, що лімітують рівень спортивних досягнень;
2. вивчення біохімічного впливу різних засобів і методів тренування;
3. вивчення біохімічних закономірностей розвитку адаптаційних змін в організмі при заняттях спортом;
4. встановлення біохімічних критеріїв, що оцінюють ефеутивність тренувального процесу.
Тренеру і викладачу знання біохімії допоможуть більш ефективно організувати тренувальний процес, проводити контроль за змінами функціонального стану спортсменів, правильно використовувати засоби для підвищення працездатності і для прискорення відновлення.
Реабілітологу і рекреатору в спорті знання біохімії потрібні для оцінки і збереження здоров'я людини правильного вибору і використання відновлювальних засобів, в тому ж числі фармакологічних.
Біль в м
’
язах (крепатура)
Крепатура – біль в м’язах, викликаний нагромадженням токсинів (молочної кислоти), які виробляють при фізичному навантаженні.
Наукова назва „крепатури” – синдром відстроченого м’язового болю (СВМБ), оскільки виникає вона не відразу, а наступного дня або навіть через день після тренування.
Виділяють два види болей в м’язах:
1. Болі в м’язах, що виникають у процесі виконання тривалих вправ – виникають при тривалому виконанні вправ значної інтенсивності (робота „до відмови”) і пояснюється нагромадженням у м’язах продуктів метаболізму, що впливають на нервові закінчення й симптоми стомлення й болей в м’язах. Виникають ці болі безпосередньо в процеі виконання вправи і їх тривалість, як правило, не перевищує 2 – 4 годин.
2. Болі в м
’
язах після вправ максимальної інтенсивності – виникають в результаті виконання силових вправ з більшим навантаженням, незвичних фізичних вправ або ексцентричних вправ. Вважається, що в результаті виконання подібних вправ, відбувається ушкодження м’язових волокон, що призводить до набряку м’язів і виникненню (СВМБ). Болі в м’язах цього виду виникають через кілька годин після вправи й можуть тривати більше тижня.
Для мінімізації больових відчуттів в процесі тренування необхідно знати причини й механізми виникнення СВМБ
Причини й механізми виникнення СВМБ
В якості основних, виділяють 3 причини виникнення СВМБ:
- Нагромадження молочної кислоти
- Ішемія м’язових волокон
- Ушкодження м’язових волокон
Причини про нагромадження молочної кислоти й ішемії м’язів – як фактори виникнення СВБМ – не одержали підтвердження, тому що ексцентричні вправи, що характеризуються високою інтенсивністю больових відчуттів, не викликають ішемії м’язів і відрізняються меншим нагромадженням молочної кислоти в м’язах. Крім того, в осіб з уродженим дефіцитом фосфорилази глікоген взагалі не розпадається до молочної кислоти, а болі в м’язах спостерігаються.
Найбільш ймовірною представляється причина про ушкодження м’язових волокон у результаті нагромадження продуктів розпаду в м’язі або в резльтаті механічного пошкодження міофібрил. Це підтверджується даними досліджень, що реєстрували підвищення концентрації креатинкінази й міоглобіну в крові після вправ, викликали СВМБ, а також дані дослідження біопсійних проб тварин і людини.
Механізми ушкодження м’язових волокон
У процесі виконання фізичних вправ можливі два механізми ушкодження м’язових волокон:
1. метаболічне ушкодження
2. механічне ушкодження
При роботі великої напруженості й тривалості , особливо в умовах порушеного кровотоку в м’язі відбувається значне нагромадження продуктів метаболізму, особливо іонів водню, призводить до порушення внутрішньої структури міофібрил. Доведено також, що вільні окисні радикали, які є побічним ефектом метаболізму, здатні викликати окислювання ліпідів і ушкодження структури міофібрил. Проте, м’язові волокна мають захисну систему проти вільнихрадикалів, властиврсті якої підвищуються в процесі тренування. Вважається, що висока концентрація іонів Н+ і вільних радикалів у м’язі викликає ушкодження клітинних структур, що може призводити до появи СВМБ.
Ексцентричні вправи високої інтенсивності також викликають ушкодження м’язових волокон і СВМБ, незважаючи на те що ексцентричні вправи відрізняються меншими енерговитратами, меншим споживанням кисню й меншою продукцією лактату, при цьому не порушується кровообіг у м’язах й нагромадження водню не значне. Це дозволяє припустити, що існує популяція „слабких” – чутливих до навантажень - м’язових волокон, що ушкоджуються при значному навантаженні. Це ушкодження призводить до появи інтенсивного СВМБ, пов’язаних з підвищенням рівня м’язових ензимів в крові. Ці дані збігаються з дослідженням рівня міоглобіну при інфаркті міокарда. Гістологічні дослідження також показали місцеві розриви м’язових волокон з наступним відмиранням і відновленням. Однак у цьому випадку ушкодження мають механічне походження (у результаті сильної механічної напруги й примусового розтягнення м’яза). У результаті даного ушкодження наступає місцквий набряк м’язового волокна, що проявляється в настанні СВМБ.
Для уточнення механізмів, що викликають появу СВМБ, було проведене дослідження з вивчення впливу короткочасного навантаження статодинамічного та ексцентричного характеру на стан нервово-м’язового апарату людини.
Було проведено два експерименти. Після розминки й виміру ізометричної сили (ІМС) м’язів задньої поверхні стегна, у першому експерименті добровольцям пропонувалося виконати один підхід „до відмови” ексцентричних вправ для однієї ноги (8 – 10 повторень) і підхід „до відмови” з виконанням статодинамічних вправ для іншої ноги (10 – 12 повторень). Після цього, протягом 8 хвилин виміряли ІМС м’язів задньої поверхні стегна. Це дозволило одержати дані про динаміку відновлення ІМС після різних за характером вправ. Больові відчуття в м’язах, що працювали, оцінювали протягом 7 днів по модифікованій шкалі Борга.
В другому експерименті, що проводився за подібною методикою, добровольці виконували вже по 7 аналогічних підходів з паузами відпочинку 4 – 5 хвилин. Навантаження було таке, що до закінчення сьомого підходу наступала відмова від роботи. Вага навантаження при статодинамічному режимі становив 50 – 70 % від максимальної ізометричної сили й 120 – 140 % при ексцентричному режимі. Вимір вимір ізометричної сили м’язів задньої поверхні стегна і анкетування для оцінки інтенсивності СВМБ проводилися щодня:
- ІМС вимірялася протягом тижня;
- Інтенсивність СВМБ - протягом 9 днів
В результаті експерименту вдалося з’ясувати, що вже один підхід силових вправ призводить до СВМБ тривалістю до 5 днів. Крім того, ексцентричні вправи призводять до виникнення болі в м’язах більшої інтенсивності і тривалості ніж статодинамічні вправи. Наприклад, після одного підходу ексцентричних вправ СВМБ протягом 3 днів реєструвалися на рівні 3 – 4 балів за шестибальною шкалою, в той час як після статодинамічного підходу інтенсивність больових відчуттів не перевищила трьох балів і самопочуття повністю нормалізується на третій день. Після одного тренувального заняття з використанням ексцентричних вправ, СВМБ тривав від 5 до 9 днів і відрізнялися максимальною інтенсивністю протягом 4 – 5 днів. Нормалізація самопочуття після статодинамічних тренувань відбулося на четвертий день.
Експеримент був побудований таким чином, що в першому експерименті і для тренування в ексцентричному режимі, фактор метаболічного ушкодження м’язів можна практично виключити. Незважаючи на це, і в першому і в другому випадках відзначалося СВМБ (у випадку ексцентричного тренування – максимальної інтенсивності). Це дозволяє припустити, що при нетривалій роботі основним фактором ушкодження м’язових волокон є сильна напруга, як правило, що виникає в процесі виконання ексцентричних вправ з максимальними навантаженнями.
Аналіз динаміки відновлення ІМС м’язів-згиначів колінного суглоба показав, що після виконанняексцентричних вправ відбувається більше зниження м’язової сили, чим після статодинамічного підходу. При цьому спостерігається протифазність процесу відновлення м’язової сили,що дозволяє припустити, що в цьому випадку відмова від роботи була викликана різними факторами стомлення, і, отже, відновлення протікає по різному.
Істотні розходження в динаміці м’язової сили спостерігвлися після одного тренувального заняття. Так, після ексцентричного заняття, спостерігається значне (на 22% на другий день) зниження ІМС, після чого відновлення не закінчується до шостого дня. Характерно, що це зниження м’язової сили спостерігається на тлі інтенсивних болей в м’язах. Після статодинамічного підходу незначне зниження ІМС спостерігається тільки на другий день. На цей же день доводиться й максимум болей в м’язах. Протягом наступних днів спостерігається стійка фаза компенсації.
Отже, статодинамічний режим виявився більш „щадящим” по відношенню до функціонального стану м’язів. Після статодинамічного тренування СВМБ відрізняється більш низькою інтенсивністю й тривалістю. При цьому вже після одного тренувального заняття спостерігається значний приріст ізометричної сили м’язів задньої поверхні стегна. Тренування в ексцентричному режимі призводить до значного пошкодження клітинної структури м’язового волокна, що виражається в значному вираженні ізометричної сили м’язів задньої поверхні стегна і інтенсивних і тривалих болях в м’язах.
Існує п’ять основних гіпотез про сутність і природу больових відчуттів в м’язах:
1) Ушкоджений або розірваний м’яз;
2) Ушкоджена сполучна тканина;
3) Метаболічне нагромадження;
4) Локалізований спазм;
5) Молочна кислота.
Гіпотеза про ушкоджений або розірваний м’яз
Хок (1902) першим висловив припущення, що больові відчуття в м’язах можуть бути обумовленні певним пошкодженням в самому м’язі. Іншими словами, вони є безпосереднім результатом травми, обумовленої мікроскопічним розривом м’язових волокон. Однак, як вважає де Вріес, подібна травма зустрічається значно рідше, ніж думають спортсмени і тренери. Він підкреслює, що „якось нелогічно вважати, що тканина пошкоджується в результаті спеціально диференційованої функції”. В той же час вчений відзначає,що деякі види активності можуть приводити до больових відчуттів в м’язах, включаючи:
1) інтенсивність скорочення в момент, коли м’яз перебуває в скороченому стані;
2) м’язові скорочення, що вкл.чають різкі або некоординовані рухи. В цьому випадку деякі волокна можуть тимчасово піддаватися надмірному навантаженню, якщо повне навантаження діє на м’яз до того, як відбулося рекрутирування достатнього числа рухових одиниць;
3) активність, що включає повторення того самого руху протягом тривалого періоду часу;
4) балістичні рухи, оскільки наприкінці такого руху його припинення здійснюється м’язом і його сполучними тканинами, що викликає рефлекторні скорочення в той момент, коли м’яз форсовано подовжується.
Однак з моменту досліджень де Вріеса були досягнуті значні успіхи в області технологій, що дозволило науково обгрунтувати дану гіпотезу, що є, швидше за все, найбільш вірною. За останні 25 років було зроблено безліч фотографій, з яких ясно видно ушкодження внутрішньої структури саркомера після фізичного навантаження (мал.1.1). на фотографіях чітко видно ушкодження Z-ліній.
Мал.1.1. Електронна мікрофотографія, що ілюструє нормальне (звичайне) розташування філаментів актину й міозину й конфігурацію Z-диска в м’язі бігуна перед марафонським забігом (а). Зразок м’яза, взятий відразу після завершення марафонської дистанції (видно ушкодження сакромера (б))
Мал.1.2, а. Схематичне зображення передбачуваного розташування цитоскелетних елементів в сакромері і довкола неї
Отримані результати показують, що під час надмірного навантаження Z-лінії виявляються потенційною слабкою ланкою в скорочувальному ланцюжку міофібрил (мал.1.2, а і б). В обох сакромерах показане розташування проміжних філаментів, що складають, головним чином, з білка десміна, які зв’язують сусідні міофібрили вздовж і впоперек в Z-лінії й оточують її подвійною структурою. На верхньому сакромері показане розташування небуліна, що проходить паралельно актину в І-диску. На нижньому сакромері показане можливе місцезнаходження титина, що розтягує на всю довжину сакромера і прикріплюється до міозину в А-диску. Показано схематичне зображення передбачуваних впливів інтенсивного фізичного навантаження на екзосакромерну систему проміжних філаментів.
Мал. 1.2,б Схематичне зображення передбачуваних впливів інтенсивного фізичного навантаження на екзосаркомерну систему проміжних філаментів
Вгорі – перед виконанням фізичного навантаження проміжні філаменти проходять між дотичними міофібрилами, з’єднуючи їх в Z-лінію і М-лінію, зберігаючи осьову структуру. Внизу після фізичного навантаження більшість міжміофібрилярних з’єднань руйнуються і Z-лінії втрачають свою поперечну структкру. Деякі Z-лінії повністю зникають, подвійна структура проміжних філаментів розщеплюється, що призводить до утворення нових саркомерів. Міозин нерідко втрачає своє центральне розташування в сакромері (мал1.2.б).
Для перевірки вірності цієї гіпотези використовували також біохімічне тестування. Ебрахем аналізував взаємозв’язок між СВМБ і виділенням міоглобіну із сечею. Вважається, що міоглобін виводиться з м’яза в судинну систему під час м’язової травми. Результати, отримані вченим, виявилися непереконливими.
Гіпотеза про ушкоджену сполучну тканину
Крім скорочувальної тканини, у м’язі може ушкоджуватися і сполучна тканина. Результати досліджень, проведених Ебрахемом, підтверджують теорію, відповідно до якої виникнення СВМБ тісно пов’язане з подразненням сполучної тканини. Проведені дослідження продемонстрували наявність значної позитивної кореляції між концентрацією гідроксипроліна в сечі і суб’єктивній появі больових відчуттів в м’язах. Гідроксипролін – маркер продукту розпаду сполучної тканини і індикатор метаболізму коланену. Талсон і Армстронг також знайшли докази взаємозв’язку між больовими відчуттями в м’язах і подразненням або ушкодженням сполучної тканини. Припущення основане на тому факті, що ступінь пошкодження сполучних тканин виявляється вище після ексцентричних скорочень, внаслідок впливу на них більш пасивної напруги.
Гіпотеза про метаболічне нагромадження
Відстрочене виникнення больових відчуттів в м’язах також пов’язують з нагромадженням побічних продуктів метаболізму, включаючи молочну кислоту (побічний продукт анаеробного метаболізму), калій (позаклітинний) та інші метаболіти, які призводять до підвищення осмотичного тиску всередині і зовні м’язових волокон. Це, в свою чергу, сприяє затримці гідратації, і, як наслідок, виникненню набряків і відчуттю тиску на чутливі нерви.
Стауберг висловив припущення, що дискомфорт і набряк, що виникають при відстроченому виникненні больових відчуттів в м’язах, нагадують синдром міні-компартмента і що позаклітинний простір – головний сприяючий фактор. Фриден, Сфакіанос і Харгенс в своїх дослідженнях спостерігали збільшення тиску тихорєцької рідини в м’язах, що скорочувалися ексцентрично.хауел з своїми колегами запропонували порівняти м’яз з балоном, наповненим водою й поміщеним в нейлонову панчоху. „Наявність балона запобігає розтягування панчохи на всю довжину. Точно так рідина в набряку, що перебуває в тривимірній матриці ендомізія, перимізія і епімізія, буде обмежувати їх розтягання”. Саме підвищений обсяг рідини робить вплив пасивної напруги на панчоху. З цією напругою зв’язані відчуття болю, набряку і тугорухливості. Хауел з колегами висловили також припущення, що повільне розтягування з подоланням початкового бар’єра тугорухливості може „являти собою процес вижимання води з матрикса прим’язової сполучної тканини в інтерфасціальній площин”.
Слід відзначити цілий ряд проблем, що виникають у зв’язку з висунутими припущеннями. Найсильніші больові відчуття в м’язах, як правило, після фізичних навантажень, що включають вмконання ексцентричної роботи, під час якої в момент скорочення м’яз подовжується. Результати досліджень показують, що ексцентричні скорочення пов’язані з меншим споживанням енергії або кисню, чим концентричні. Крім того, в ряді досліджень більш висока електроміографічна (ЕМГ) активність відзначена при виконанні концентричної роботи з певним навантаженням, на відміну від ексцентричної. І нарешті, припущення про те, що підвищений внутрішньом’язовий тиск є причиною больових відчуттів, спростовують Д.А. Джонс, Ньюхем, Облетер і Джиамберардіно. Підставою для цього є факт, що під час ізометричних скорочень внутрішньом’язовий тиск може збільшитися до кількох сотень міліметрів ртутного стовпа. Однак цей тиск не відчувається як больовий. Більше того, навіть в больових м’язах ізометричні скорочення не збільшують больових відчіттів.
Гіпотеза про молочну кислоту
Одне з перших і найбільш популярних пояснень негайного або відстроченого виникнення больових відчуттів в м’язахзвязують із нагромадженням продуктів розпаду, і особливо молочної кислоти. Молочна кислота – побічний продукт метаболізму і утворюється тільки при відсутності кисню. Отже, її нагромадження відбувається при недостатньому кровопостачанні м’язів. Таким чином, молочна кислота не є чинником, що обумовлює больові відчуття після пасивних вправ і більшості програм статичного розтягування.
Гіпотеза про локалізований спазм рухових одиниць
Як затверджується в численних роботах де Вріеса, відстрочені локалізовані больові відчуття в м’язах, що виникають післявиконання незвичного фізичного навантаження, зумовлені тонічним, локалізрваним спазмом рухових одиниць, число яких коливається залежно від ступеня больових відчуттів:
1) фізичне навантаження, що перевищує мінімальний рівень, призводить до певного ступеня ішемії (тобто тимчасового дефіциту кровопостачання) в активному м’язі;
2) ішемія викликає біль в м’язі. Ймовірно, вона виникає в результаті передачі певної больової субстанції через мембрани м’язової клітини в тихорєцьку рідину, з якої одержує доступ до больових закінчень;
3) результуючий біль згодом викликає захисне, рефлекторне, тонічне м’язове скорочення;
4) тонічне скорочення потім викликає локалізовані ділянки ішемії в м’язовій тканині і, таким чином, виникає замкнуте коло, що веде до локального, тонічного м’язового спазму.
Використовуючи спеціально розроблене устаткування, де Вріес виявив позитивний взаємозв’язок між ступенем обумовлених фізичним навантаженням больових відчуттів і рівнем електричної активності м’яза. Він також виявив, що статичне розтягування приносить симптоматичне полегшення, а також виклкає істотне зниження електричної активності у больових м’язах.
При спробі повторити експеримент де Вріеса, Ебрахем не зумів виявити значні зміни ЕМГ в результаті обумовлених больових відчуттів в м’язах. Не зуміли підтвердити результати де Вріеса також Таланг, Торген і Ньюхем з колегами. Більш того, згідно сучасним даним, наявність підвищеної електричної активності в розслаблених больових м’язах представляється малоймовірним. Це вказує на необхідність проведення додаткових досліджень.
Молочна кислота: друг чи ворог?
Вживані нами вуглеводи складаються з молекул декількох різних цукрів: сахарози, фруктози, глюкози й ін. Однак, поки печінка робить свою роботу, всі ці цукри перетворюються в глюкозу, що може бути засвоєна всіма клітинами. М'язові волокна одержують глюкозу і або використовують її негайно, або запасають у формі довгих глюкозних ланцюжків, називаних глікогеном. Під час тренування глікоген розпадається до глюкози, що потім проходить через послідовність ензиматичних реакцій, що не вимагає кисню. Всі ці реакції відбуваються в середовищі клітини або в цитозолі. Вони можуть відбуватися дуже швидко й утворювати деяку кількість АТФ. Цей шлях називається анаеробним гліколізом (безкисневим розщепленням глюкози). Кожна окрема молекула глюкози повинна пройти цю послідовність реакцій, щоб поглинути корисну енергію й перетворитися в АТФ, енергетичну молекулу, що підтримує м'язові скорочення й всі інші енергозалежні клітинні функції.
Метаболічна розвилка
Існує критична метаболічена розвилка на кінці цього хімічного шляху. На цій розвилці глюкоза перетворюється з однієї молекули з 6 атомами вуглецю у дві з 3 атомами, називані піруватом. Цей піруват може пройти в мітохондрії через ензим піруватдегідрогеназу або перетворитися в молочну кислоту через ензим лактатдегідрогеназу. Влучення в мітохондрії відкриває піруват для подальшого розщеплення ензимами, окислювання й великого виходу АТФ із глюкози. Перетворення в лактат означає тимчасове припинення процесу вироблення енергії й потенціал для стискаючої втоми через зниження клітинного pН, якщо процес нагромадження молочної кислоти не зупинити. Як лист, що пливе по ріці, молекула пірувата не має "права голосу", у якому напрямку метаболізму рухатися.
У якому напрямку піруват буде рухатися при навантаженні?
Я впевнена, що це - основне питання, що має великий вплив на результати змагань. Я постараюся відповісти на нього на трьох рівнях: окреме м'язове волокно, цілий м'яз, активний під час вправ і цілий організм, що тренується.
Працююча м'язова клітина
В окремому м'язовому волокні, що скорочується, частоту й тривалість скорочень будуть визначати потреба в АТФ. Ця потреба буде задовольнятися за рахунок використання двох ресурсів енергії: жирних кислот і молекул глюкози (поки ігноруємо невеликий внесок білків). Як тільки потреба в АТФ збільшується, зростає темп руху глюкози в гліколітичному шляху. Тому при високих навантаженнях всередині окремого м'язового волокна швидкість виробництва пірувату буде дуже висока. Якщо у волокні багато мітохондрій (а значить, більше піруватдегідрогенази), піруват буде більшою мірою перетворюватися в ацетил-кофермент й переміщатися в мітохондрії при відносно невеликому виробництві лактату. Додатково, метаболізм жирних кислот забезпечує більшу частину потреби в АТФ. Метаболізм жирів зовсім не робить лактат! Лактат, що вийшов при розщепленні глюкози, буде дифундувати з місць з високою концентрацією всередині м'язової клітини до низької концентрації поза м'язовим волокном і в позаклітинну рідину, а потім у капіляри.
Цілий працюючий м'яз
Тепер давайте поглянемо на м'яз в цілому, наприклад, vastus lateralis, м'яз групи чотириглавих при їзді на велосипеді. При низькому навантаженню гліколітичний потік низький і піруват, що виходить, в основному рухається в мітохондрії для окисного розщеплення. Оскільки навантаження мале, активні в основному повільні волокна. Ці волокна мають багато мітохондрій. Коли навантаження зростає, задіється більше волокон, і в них більш тривалий робочий цикл. Тепер потреба в АТФ зростає в раніше активних волокнах, приводячи до більш високого темпу утворення пірувату. Більша частка її тепер перетворюється в молочну кислоту, а не попадає в мітохондрії, завдяки конкуренції відповідних ензимів. Тим часом, починають працювати деякі швидкі рухові одиниці. Це збільшує лактатний потік з м'яза через меншу кількість мітохондрій у цих волокнах. Швидкість появи лактату в крові наростає.
Організм у цілому
Це тільки один з декількох м'язів, які працюють при їзді на велосипеді. Зі збільшенням інтенсивності, збільшується м'язова маса, покликана забезпечити потребу у вироблюваній силі. Всі ці м'язи виділяють у міжклітинний простір і кров більше або менше молочної кислоти, залежно від їхнього співвідношення швидких і повільних волокон, ступеня тренованості й рівня активності. Однак, організм не тільки робить молочну кислоту, але й споживає її. Серце, печінка, бруньки й непрацюючі м'язи - це ті місця, де молочна кислота може бути поглинена із крові або і перетворена назад у піруват і перероблена в мітохондріях, або використана для ресинтезу глюкози (у печінці). У цих місцях низька внутрішньоклітинна концентрація лактату, так що молочна кислота проникає в ці клітини із циркулюючої системи. Якщо швидкість поглинання або зникнення молочної кислоти дорівнює швидкості її виробництва або появи в крові, то концентрація лактату в крові залишається постійною. Коли швидкість виробництва лактату перевищує швидкість його утилізації, молочна кислота накопичується в об’ємі крові, і ми бачимо ПОЧАТОК НАГРОМАДЖЕННЯ МОЛОЧНОЇ КИСЛОТИ (ПНМК). Це і є лактатний поріг (ЛП).
Фактори, що впливають на швидкість нагромадження лактату в організмі:
1) Абсолютна інтенсивність вправ .
2) Натренованість працюючих м'язів. Більша кількість мітохондрій поліпшує здатність окисного метаболізму при високих швидкостях гликолитических потоків. Крім того, поліпшена здатність до окислювання жирних кислот приводить до зменшення використання глюкози при субмаксимальних інтенсивностях. Метаболізм жирів проходить по іншому шляху, чим для глюкози, і молочна кислота не утвориться. Висока щільність капілярів поліпшує і доставку кисню до мітохондрій і вимивання відходів із працюючих м'язів.
3) Склад м'язових волокон. Повільні волокна роблять менше лактату при заданому навантаженні, чим швидкі, незалежно від ступеня тренованості.
4) Розподіл навантаження. Більша м'язова маса, що працює при середній інтенсивності дасть менше молочної кислоти, чим невелика кількість м'язів, але при високій інтенсивності. Наприклад, весляр може навчитися ефективно розподіляти зусилля між м'язами ніг, спини й рук, чим концентрувати все навантаження на ногах або на верхньому плечовому поясі.
5) Швидкість очищення крові від лактату. В міру тренування потік крові до таких органів, як печінка й бруньки падає менше при будь-якому робочому навантаженні через зменшену симпатичну стимуляцію. Це призводить до збільшення виділення лактату цими органами із циркулярної системи.
Вимір лактатного порогу
Багато хто з нас ніколи не будуть вимірювати його в лабораторії, але короткий опис тесту на ЛП досить корисно, тому що воно приведе нас до деяких специфічних висновків для гонок і тренувань. Тест складається з послідовних етапів вправ на біговій доріжці, велоергометрі, тренажері для веслування й т.д. Спочатку інтенсивність становить біля 50-60% МПК. Кожний етап звичайно триває близько 5 хвилин. Незадовго до кінця кожного етапу записується ЧСС, виміряється споживання кисню й береться проба крові з пальця або мочки вуха. Концентрація лактату в крові може бути визначена під час тесту з використанням спеціального інструментарію. Після цих вимірів навантаження збільшується, і всі кроки повторюються. Після 6 етапів тесту ми можемо одержати розподіл інтенсивностей нижче, біля й вище ПНМК або ЛП. Дані тесту, загалом, повинні виглядати як на малюнку.
Специфіка лактатного порогу
Важливо знати, що лактатний поріг сильно залежить від тренувального завдання. Так, якщо цей велосипедист спробує сісти за новий, що раніше не використовувався гребний тренажер і гребти при ЧСС = 158, то він швидко втомиться. Веслування задіє інші м'язи й нервовом’язові зв'язки. Тому що ці м'язи менш треновані, то лактатний поріг велосипедиста у веслуванні буде значно нижче. Ця специфіка важлива при використанні ЧСС як визначальний показник в "пересічних тренувальних навантаженнях", також як для спортсмена-багатоборця.
Ефект тренування
За зазначеними вище причинами тренування приводить до зменшення виробництва лактату при будь-якій заданій інтенсивності роботи. Нетреновані люди звичайно мають ЛП при приблизно 60% МПК. У міру підвищення тренованості ЛП може вирости з 60% до 70% і навіть вище. Кращі спортсмени й кращі спортсмени-ветерани звичайно маю ЛП близько 80% від МПК. Повідомлялося про значення, що досягають 90%. Лактатний поріг чутливий до тренування й обумовлений генетично.
Профілактика СВМБ
Незалежно від виду спорту, існує загальна профілактика , тобто правила, не дотримання яких значно підвищує ризик одержати травму. Ці правила дуже прості й логічні, з ними не посперечаєшся, але чомусь ними постійно зневажають.
1. Уважність і зібраність. На тренуванні необхідно думати тільки про неї, і ні про що іншому. Бути зосередженим на своїх діях, виконанні правильної техніки й не відволікатися на сторонні розмови й думки.
2. Правильна форма й взуття. Довгі, не по розмірі штани можуть зачепитися за пальці ніг. Неправильне або неякісне взуття для бігу може привести до болів у гомілковостопному суглобі й коліні.
3. Гарна розминка й розігрів м'язів - Погана розминка приводить до розтягань зв'язкового апарата, зменшує рухливість і амплітуду.
4. Правильне виконання техніки рухів і прийомів. При освоєнні нової вправи обов'язково починайте з вивчення правильної техніки виконання руху, не квапитеся збільшувати амплітуду, швидкість удару або робітник вага штанги. Нехай ваш організм освоїть новий рух, його правильну біомеханіку. Саме в силу несформованого механізму міжм’язової координації при освоєнні нових вправ можуть відбуватися розтягання й розриви м'язів, зв'язок і сухожиль.
5. Адекватний розрахунок своїх сил і можливостей організму, а також дотримання режиму дня. Ви працювали всю ніч, не виспались і прийшли на тренування - похвально, але! тренування варто спростити до мінімуму - ніяких жимів штанги по 140 кг, 10-15 спарингів теж до добра не доведуть. Також потрібно знати про такий факт, як перетренованість, що виникає через переоцінку можливостей свого організму й надмірній завзятості в заняттях спортом. Сюди ж ставиться надмірна завзятість при розтягуванні, що приводить до розтягнення м'язів.
6. Старі травми потрібно доліковувати до кінця. Після одержань травм знижуйте навантаження до повного лікування, інакше до наявній заробите нову.
7. Порушення методики тренувань. Якщо ви не дотримуєте принципу послідовності й поступовості нарощування тренувальних навантажень, то неминуче зштовхнетеся із травмами. Не можна кидатися з однієї крайності в іншу при плануванні тренувального процесу. Всі зміни програми повинні логічно випливати одне з іншого. Необхідно також ураховувати особливості статури, стану здоров'я, вікові особливості, фізичну підготовленість. Травми виникають при раптовому збільшенні частоти, тривалості або інтенсивності тренування. Безпечним уважається збільшення одного з компонентів на 5% без внесення додаткових змін . Якщо один з компонентів збільшується більш різко, то виникає необхідність тимчасових коректувань в одному або обох компонентах, що залишилися.
8. Після тренування обов'язково необхідно виконати затримку. Затримка - це перехідний етап від активної спортивної діяльності до стану спокою. Поступове охолодження покликане сприяти відновленню нормального кровообігу. Розтягування, виконувані під час заключного етапу тренування, сприяють розвитку гнучкості, а також можуть запобігти виникненню м'язового болю й утоми.
9. Лікарський контроль. При деяких захворюваннях (якщо немає заборони на тренування) повинен бути набір обмежень на вправи й інтенсивність тренувань. Наприклад, при головних болях, внутрішньому черепному тиску, зсуві мозку й т.п. небажані різкі нахили голови, стійка на руках і акробатика й, зрозуміло, спаринги в контакт. Невірний підбор вправ без обліку стану здоров'я або поспішний допуск до тренувань після перенесених травм - вірний шлях до травми або її рецидиву на більше серйозному рівні. Наприклад, підбір комплексу силових вправ без обліку здоров'я й гнучкості хребта може спровокувати погіршення його стану. Перший час необхідно приділяти увагу виправленню постави й збільшенню гнучкості, а потім уже включати в програму більше складні рухи. Грубі порушення спортивного режиму (вживання спиртного напередодні тренування) також вносять свій внесок у виникнення травм.
10. Баланс між силою й гнучкістю. Регулярне тренування гнучкості дозволить зменшити тугорухливість м'язів, поліпшити координацію, збільшити амплітуду руху в суглобах. Тренування сили може знизити ризик невеликих м'язових травм, оскільки більше сильні м'язи краще протистоять навантаженням. Крім зміцнення м'яких тканин (м'язів, сухожиль, зв'язок), тренування сили підвищує міцність костей, зв'язок і суглобів, тим самим підвищуючи опірність механічним ушкодженням.
Висновок
Виробництво молочної кислоти - це не зовсім погано. Якби ми не могли утворювати лактат, наша здатність робити короткі високоінтенсивні вправи була б майже знищена.
Молочна кислота - це друг спортсмена. Вона служить найважливішим джерелом енергії під час відпочинку й вправ і використовується для синтезу печіночного глікогену (форми зберігання вуглеводів). Лактат служить кращим паливом для високооксидативних волокон, таких як серцевий м'яз і кістякові м'язові волокна. Лактат швидко використовується організмом і служить важливим компонентом спортивних напоїв. Крім того, молочна кислота є потужною органічною кислотою, - її нагромадження може викликати стомлення під час вправ. Однак у м'язах вона ще й підтримує їх контрактильні здатності, тобто, одночасно сприяє й запобігає стомленню. У випадку травми білі кров'яні клітини секретують молочну кислоту, що сприяє відновленню волокон. Для поліпшення використання молочної кислоти атлетам потрібні високоінтенсивні тренування й тренування в постійному темпі. Високоінтенсивний тренінг підвищує серцево-судинну потужність, що скорочує виробництво й транспорт молочної кислоти до тканин для використання як пальне. Тренування в постійному темпі приводять до таких змін у волокнах, які поліпшують енергопостачання й запобігають стомленню. Молочна кислота - це поважний вид палива, і оголошення її винуватцем стомлення й больових відчуттів в м’язах зовсім безпідставно. Навпаки, саме вона дає вам можливість інтенсивно тренуватися
Однак, молочна кислота - це кошмар для тих, кто тренується на витривалість. Нагромадження в клітині протонів (збільшена кислотність), що відділяється від лактату, приводить до гальмування скорочень м'язів. Тяжкість в ногах виникає через протони! Головне те, що інтенсивність вправ вище крапки ПНМК можна підтримувати тільки від декількох хвилин до двох годин в залежності від того, наскільки навантаження перевищує інтенсивність при ПНМК. Вправи при цій або більше низькій інтенсивності можуть виконуватися годинами. Причини стомлення при інтенсивності нижче ЛП містять у собі виснаження запасів вуглеводів і зневоднювання.
Список використаної літератури:
1. http://hardgainer.ru
2. http://skimag.nm.ru
3. http://ru.wikipedia.org
4. http://www.sportmedicine.ru
