Мышечная адаптация. Адаптация к физическим нагрузкам: срочная и долговременная адаптация Оптимальная физическая нагрузка

Нервная адаптация к силовому тренингу

Нервная адаптация к силовому тренингу включает в себя растормаживание ингибиторных механизмов, а также улучшение внутри- и межмышечной . Растормаживание влияет на следующие механизмы:

• Нервно-сухожильное веретено - сенсорные рецепторы, расположенные в местах соединения с , вызывающие рефлекторную ингибицию мышц, которые они обслуживают, при чрезмерной нагрузке, либо сокращая, либо пассивно растягивая их.

• Клетки Реншоу - тормозные вставочные (интернейроны), расположенные в спинном мозге, роль которых заключается в том, чтобы контролировать работу альфа-мотонейронов, таким образом предотвращая мышечный ущерб в результате судорожных сокращений.

• Супраспинальные ингибиторные сигналы - сознательные или бессознательные ингибиторные сигналы, поступающие из мозга.

Внутримышечная координация имеет следующие компоненты:

• Синхронизация - способность сокращать двигательные единицы одновременно или с минимальной задержкой (до пяти миллисекунд).

• Активизация - способность одновременно задействовать двигательные единицы.

• Кодирование частоты - способность увеличивать частоту разряда двигательных единиц, чтобы вырабатывать больше силы.

Адаптация внутримышечного координационного переноса

Адаптация внутримышечного координационного переноса происходит от одного упражнения к другому, пока существует специфическая двигательная модель (межмышечная координация). Например, максимальное произвольное задействование двигательных единиц, развившееся посредством тренировки максимальной силы, может быть перенесено на определенный спортивный навык, если спортсмен знает технику. Задача максимальной силы - улучшить активизацию двигательных единиц первичных мышц, тогда как макроциклы мощности работают в основном на кодировании частоты. Вопреки распространенному мнению эти два аспекта внутримышечной координации - активизация и кодирование частоты - играют в выработке мышечной силы более определяющую роль, нежели синхронизация.

Адаптация межмышечного координационного переноса

Рис. 1. Со временем силовая тренировка межмышечной координации сокращает активизацию двигательных единиц, необходимых для поднятия одной и той же нагрузки, таким образом освобождая большее количество двигательных единиц для работы с более высокими нагрузками

Межмышечная координация, в свою очередь, это способность нервной системы координировать «звенья» кинетической цепи, таким образом делая телодвижение более эффективным. Со временем, когда нервная система заучивает движение, тот же вес активизирует меньшее количество двигательных единиц, что дает большему количеству двигательных единиц возможность активизироваться при более высоких нагрузках (см. рис. 1, а и b). Следовательно, ключом к увеличению веса, поднимаемого в том или ином упражнении в течение продолжительного срока, является тренировка межмышечной координации (технические тренировки).

Рис. 2. Нервная и мышечная адаптация к силовой тренировке в течение определенного периода (Moritani и deVries, 1979)

Несмотря на то, что гипертрофическая реакция на тренировки проявляется незамедлительно , повышение уровня белка в мышцах становится очевидным только через шесть недель или позже . Этот белок, представляющий собой специфическую адаптационную реакцию на заданные тренировки, стабилизирует достигнутую нервную адаптацию. Так следует читать знаменитое исследование Моритани и де Ври (см. рис. 2), поскольку когда начинают происходить нервные адаптации, они не сразу полностью реализуются и не являются абсолютно стабильными. Таким образом, чтобы со временем увеличивать силу, нужно обращать внимание на описанные нами факторы. Это особенно важно в случае межмышечной координации, которая позволяет увеличивать нагрузки в средний и продолжительный сроки на основании постоянно повышающейся эффективности систем организма, а также специфической гипертрофии.

Анализ зон интенсивности тренировки

Годами восточноевропейские методисты и тренеры использовали зоны интенсивности тренировки как границы повторного максимума, чтобы разрабатывать и анализировать программы силовой тренировки. Согласно большей части литературы по методологии силового тренинга, лучшие зоны для выработки максимальной силы - это зоны 2 и 1 (нагрузка от 85 процентов и выше). В последнее время в центре внимания оказалась уже не зона 1 (нагрузка выше 90 процентов), а зона 3 (нагрузка от 70 до 80 процентов). Эта перемена произошла на базе полевого опыта тяжелоатлетов (кроме болгарской и греческой школы и их североамериканских двойников, которые очень часто использовали очень высокоинтенсивную нагрузку и, что неудивительно, отличались печальной историей положительных результатов анализов на допинг), а также русских и итальянских пауэрлифтеров. Таким образом, анализ лучших программ тяжелой атлетики и пауэрлифтинга показал концентрацию тренировочных нагрузок в зоне 3. Опять же, идентификация зоны 3 как самой значимой зоны для развития максимальной силы - это фундаментальная перемена, поскольку почти вся классическая литература, посвященная силовому тренингу, утверждает, что нагрузка для тренировки максимальной силы должна составлять 85 процентов от повторного максимума или выше.

Полевые опыты показали , что:

• большая часть адаптаций нервно-мышечной системы, необходимых для увеличения максимальной силы, требует нагрузки ниже 90 процентов от повторного максимума; и
• период подвергаемости нагрузкам в размере 90 процентов и выше (необходимых для конкретной адаптации к этому диапазону интенсивности) должен быть очень кратким.

В таблице указаны нервно-мышечные адаптации для каждого диапазона интенсивности. Из этой таблицы мы узнаем, что:

• большая часть увеличения внутримышечной координации требует нагрузки выше 80 процентов;

• большая часть увеличения межмышечной координации требует нагрузки менее 80 процентов; и

• мы должны использовать полный спектр интенсивности, чтобы увеличить нервно-мышечные адаптации и, соответственно, максимальную силу.

Нервные адаптации в соответствии с зонами силового тренинга

Адаптации	ЗОНЫ ИНТЕНСИВНОСТИ (% 1RM)
Внутримышечная координация:
Синхронизация
Активизация
Кодирование
Межмышечная координация
Растормаживание ингибиторных механизмов
Специфическая гипертрофия

Адаптационный стимул: ****- очень высокий; ***-высокий; **-средний; *-низкий. Предполагается, что все нагрузки должны происходить посредством самого взрывного (и технически правильного) концентрического действия, которое допускает нагрузка.

Учитывая тренировочную методологию, мы можем сделать следующие выводы из этой таблицы.

• В подготовительный период с ограниченным временем развития максимальной силы - или в тех случаях, когда тренировка одной группы спортсменов, скорее всего, продлится только один сезон, - средняя интенсивность макроциклов максимальной силы выше (80-85 процентов от повторного максимума).

Этот подход обычно преобладает в командных видах спорта.

• В подготовительный период в индивидуальном виде спорта с достаточным количеством времени на развитие максимальной силы -особенно когда многолетняя перспектива проецирует постоянный прогресс в течение среднего и продолжительного срока - план периодизации силы должен быть сосредоточен в основном на межмышечной координации. Следовательно, средняя, не пиковая, интенсивность, используемая в макроциклах максимальной силы, ниже (70-80 процентов).

• Тем не менее, при развитии максимальной силы каждый план периодизации начинается с более низкой интенсивности, большим количеством времени под нагрузкой в течение подхода и сосредотачивается на технике, так чтобы более высокая интенсивность впоследствии вырабатывала более высокое мышечное напряжение.

Этапы адаптации

Поскольку могут происходить различные типы адаптации, периодизация силы предлагает семь этапов, которые соответствуют физиологическому ритму реакций нервно-мышечной системы на силовой тренинг. Семь этапов - это анатомическая адаптация, гипертрофия, максимальная сила, конверсия, поддержание, перерыв и компенсация. В зависимости от физиологических требований спорта периодизация силы подразумевает последовательное сочетание хотя бы четырех этапов: анатомической адаптации, максимальной силы, конверсии в специфическую силу и поддержания. Все модели периодизации силовой тренировки начинаются с анатомической адаптации. Далее мы кратко обсудим пять из семи возможных этапов. Оставшиеся два -используемые во время тейперинга и переходного периода - будут рассмотрены в последующих главах.

Этап 1: анатомическая адаптация

Этап анатомической адаптации закладывает основу для других тренировочных этапов. Само название отражает тот факт, что основная цель силовой тренировки - не достичь немедленной перегрузки, но вызвать постепенную адаптацию организма спортсмена. На этапе анатомической адаптации делается акцент на «пререабилитацию» в надежде предотвратить необходимость реабилитации. Основными физиологическими целями данного этапа являются: (1) укрепление сухожилий, связок и суставов, чего можно достичь при большем объеме тренировок, чем в оставшуюся часть года, и (2) повышение содержания минералов в костях и увеличение количества соединительной ткани. Помимо этого, вне зависимости от вида спорта этап анатомической адаптации улучшает состояние сердечно-сосудистой системы, бросает адекватные вызовы мышечной силе, тестирует и побуждает спортсмена тренировать нервно-мышечную координацию для моделей силовых движений. В центре внимания данного этапа - не увеличение площади поперечного сечения мышц, но подобный результат также может явиться ее следствием.

Сухожилия укрепляются посредством периода под нагрузкой в течение подхода, который длится от 30 до 70 секунд (в это время аэробная лактатная система является главной энергетической системой). Доказано, что высвобождаемые молочной кислотой ионы водорода стимулируют рост гормона и, следовательно, синтез коллагена, что также стимулирует эксцентрическая нагрузка . Поэтому большая часть периода под нагрузкой проходит в эксцентрической фазе упражнения (3-5 секунд на повторение). Мышечный баланс достигается как использованием равноценного тренировочного объема между мышцами-агонистами и антагонистами вокруг сустава, так и посредством более полноценного использования односторонних упражнений вместо двухсторонних.

Этап 2: гипертрофия

Гипертрофия - увеличение размера мышцы - один из наиболее явных признаков адаптации к силовому тренингу. Две главные физиологические цели данного этапа - это (1) увеличение площади поперечного сечения мышц путем повышения содержания в них белка и (2) увеличение способности сохранять высокоэнергетические субстраты и энзимы. Многие принципы гипертрофических тренировок схожи с , но есть и различия. Например, в спортивных гипертрофических программах используется в среднем более низкое число повторений в подходе, средняя нагрузка выше, а интервал отдыха между подходами больше.

В дополнение к этому спортсмены всегда должны стараться как можно быстрее передвигать тяжесть во время концентрической фазы ее поднятия. Бодибилдеры тренируются до полного , используя сравнительно легкие или умеренные нагрузки, тогда как спортсмены полагаются на более тяжелые нагрузки и концентрируются на скорости движения и отдыхе между подходами. Хотя гипертрофические изменения происходят как в быстрых, так и медленных волокнах, спортивная тренировка мышечной гипертрофии сильнее изменяет . Когда подобная тренировка приводит к хроническим изменениям, это дает сильную физиологическую базу для тренировки нервной системы.

Когда мышца вынуждена сокращаться против сопротивления, как бывает в силовом тренинге, приток крови к активной мышце внезапно усиливается. Это непостоянное усиление, известное как краткосрочная гипертрофия или «насос», временно увеличивает размер мышцы. Краткосрочная гипертрофия появляется при каждой силовой тренировке и обычно продолжается один-два часа после окончания тренировки. Хотя положительные моменты единичной силовой тренировки быстро утрачиваются, накопительные бонусы множества сессий приводят к состоянию спортивной гипертрофии, вызванной структурными изменениями на уровне мышечных волокон. Подобный эффект держится, поскольку он вызван увеличением размера мышечных нитей. Эту форму гипертрофии предпочитают спортсмены, использующие силовой тренинг для улучшения спортивных показателей. Таким образом, мышечные адаптации приводят к более сильному мышечному мотору, который готов принять и применить сигналы нервной системы.

Этап 3: максимальная сила

Спортсмену могут пойти на пользу традиционные методы тренировки максимальной силы, такие как упражнения с высокой нагрузкой и максимальным отдыхом (три-пять минут) между подходами. Однако чтобы увеличить вес, который спортсмен поднимает за упражнение в течение продолжительного срока, важно тренировать межмышечную координацию (тренировка техники). Со временем нервная система запоминает телодвижения, та же нагрузка активизирует меньшее количество двигательных единиц, таким образом оставляя больше двигательных единиц свободными для активизации более высокими нагрузками. В дополнение к этому концентрическое действие должно быть взрывным, чтобы активизировать быстрые мышечные волокна (отвечающие за более высокую и быструю генерацию силы) и достичь наибольшей специфической гипертрофии.

Таким образом, тренировка межмышечной координации - наиболее предпочтительный метод тренировки общей силы. То есть она дает базу для дальнейших макроциклов, в которых внутримышечная координация тренируется путем более высоких нагрузок и более продолжительных периодов отдыха. Более того, периодизация силового тренинга дает постоянную нагрузку и воздействие на нервную систему, изменяя нагрузки, подходы и методы тренировки.

Физиологическая выгода для спортивных показателей заключается в способности спортсмена конвертировать прирост силы и, возможно, мышечной массы в специфическую силу, которая требуется в конкретном виде спорта. Подготовительная работа закладывает основу, увеличение мышц генерирует силу, а адаптация тела к тяжелым нагрузкам улучшает способность произвольно задействовать самые большие моторы (быстрые двигательные единицы). Когда создается связь сознания с мышцами, физические требования того или иного вида спорта определяют следующий этап.

Этап 4: конвертация в специфическую силу

Футболисты развивают спортивную гипертрофию для улучшения скорости, ловкости и мощности.

В зависимости от вида спорта, за этапом тренировки максимальной силы могут следовать три фундаментальных варианта: конвертация в мощность, силовую выносливость или мышечную выносливость. Конвертация в мощность или силовую выносливость достигается использованием умеренно тяжелых нагрузок (40-80 процентов от повторного максимума), при этом нагрузку нужно двигать как можно быстрее. Разница заключается в продолжительности подходов. Задействуя нервную систему, такие методы, как баллистические тренировки и верхней и нижней половины тела, улучшают высокоскоростную силу спортсмена или способность задействовать и активизировать активные быстрые двигательные единицы. Сильная база максимальной силы необходима для увеличения частоты выработки силы. На самом деле даже тренировка максимальной силы с высокими нагрузками, поднимаемыми на низкой скорости, вызывала прирост силы у спортсменов, если они пытались двигать нагрузки как можно быстрее .

В зависимости от требований вида спорта мышечную выносливость можно тренировать на короткий, средний и долгий срок. Главная энергетическая система для краткосрочной мышечной выносливости - это анаэробная лактатная, тогда как средняя и долгосрочная мышечная выносливость в основном аэробные. Конвертация в мышечную выносливость требует куда больше, чем 15-20 повторений за подход; на самом деле может потребоваться 400 повторений за подход вместе с метаболическими тренировками. Метаболические тренировки и тренировки на мышечную выносливость фактически преследуют одни и те же физиологические тренировочные цели.

Вспомним, что организм пополняет запас энергии для мышечных сокращений посредством совместных действий трех : анаэробной алактатной, анаэробной лактатной и аэробной. Тренировка на конвертацию в мышечную выносливость требует повышенной адаптации аэробной и анаэробной лактатной систем. Основные задачи аэробных тренировок включают улучшение физиологических параметров, таких как работа сердца, биохимических параметров, таких как повышенная плотность митохондрий и сосудов, что приводит к большей диффузии и использованию кислорода, и метаболических параметров, которые приводят к повышенному использованию жира как энергии и повышенной частоте избавления от молочной кислоты и ее повторного использования. Физиологическая, биохимическая и метаболическая адаптация нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем оказывает неоценимый положительный эффект на спортсменов во многих видах спорта на выносливость. Чтобы улучшить показатели в видах спорта, где требуется мышечная выносливость, за тренировкой максимальной силы должно следовать сочетание специфических метаболических тренировок и специфических силовых тренировок, которые подготовят организм к требованиям спорта.

Этап 5: поддержание

Когда нервно-мышечная система адаптируется для максимальных показателей, пора испытать прирост силы. К сожалению, многие спортсмены и тренеры работают тяжело и стратегически по мере приближения соревновательного сезона, но перестают тренировать силу, когда сезон начинается. На самом деле поддержание стабильной и сильной базы, сформированной во время предсоревновательных периодов, требует от спортсмена продолжения тренировок во время соревновательного сезона. Неспособность спланировать хотя бы одну сессию в неделю, посвященную силовому тренингу, приводит к понижению результативности или быстрому утомлению в течение сезона.

Оставаться на ногах всегда легче, чем упасть и снова пытаться встать. В периодизацию тренировки силы входят планирование этапов, оптимизация физиологических адаптаций и планирование поддержания результатов в течение сезона. Когда сезон закончится, опытные спортсмены могут отдохнуть две-четыре недели, чтобы восстановить разум и тело.

Для того чтобы стимулировать организм и добиться оптимальных показателей, требуется время, планирование и упорство. Физиология помогает составить программу, но улучшение показателей достигается посредством практического применения многочисленных принципов и методик, присущих периодизации тренировки силы.

Ты, наверняка, уже знаешь, в чем заключается основа работы мышц. Настало время рассказать о том, что влияет на развитие силы и объема мускулатуры и что помогает набрать мышечную массу.

Стремление организма к стабильности

Гомеостаз - это процесс, нацеленный на сохранение постоянства жидкостных систем организма. Вследствие тренировочной деятельности концентрация гормонов в крови, температура тела и другие элементы гомеостаза отклоняются от нормы. То, насколько будет нарушен внутренний баланс, определяет интенсивность нагрузок, а также особенности отдельного взятого организма. После того, как мышцы прекращают работу, системы тела человека начинают восстанавливать равновесие: появляется адаптация к нагрузкам - активируются адаптационные механизмы, которые помогут лучше переносить подобные воздействия.

Адаптация

Бодибилдинг - это медленное приспособление организма к усиленной мышечной работе. Выделяют два типа адаптации мышечной системы к физическим нагрузкам:

• Срочная адаптация - это когда тренинг уже окончен. На этом этапе восстанавливаются затраты энергии, нервная система нормализует свою работу. Это реакция нашего тела на однократно перенесенный в результате тренировки стресс.
• Долговременная - является последствием многократного повторения эффектов срочной адаптации.

Суперкомпенсация

В результате физических упражнений в мышцах истощаются ресурсы - гликоген, АТФ, креатинфосфат.

Кроме того, мышечные волокна травмируются под непривычным напряжением, утомляются, и их функциональные возможности падают. Естественно, после тренировок тело активизирует процессы, которые восстанавливают истощенные мышцы. Восстановление идет в 3 стадии:

1. Сначала восстанавливается гомеостаз: становится меньше концентрация стрессовых гормонов, восполняются резервы энергии, возвращается в норму работа сердечно-сосудистой системы.
2. Когда системы организма восстановились до исходного состояния, наступает период суперкомпенсации - когда физические возможности немного увеличиваются в сравнении с предыдущим уровнем.
3. На этой стадии эффект срочной адаптации мышечной системы сходит на «нет», так как наш организм все-таки стремится сохранять равновесие. А раз не последовало дальнейшей нагрузки, то ему незачем адаптироваться. Зачем тратить драгоценные ресурсы?

Чтобы тренироваться наиболее эффективно:

• промежуток отдыха до следующей тренировки должен длиться ровно столько, чтобы она приходилась на период суперкомпенсации;
• другой немаловажный момент, который будет способствовать росту массы мышечной ткани и сил - интенсивность.

Причина в том, что чем больший объем нагрузок ударил по организму, тем большим будет ответ на интенсивное напряжение. Другими словами, чем жестче будет тренинг, тем большего прироста в силе и массе стоит ожидать.

Однако взрывные тренировки не всегда ведут к увеличению мышц. Очень объемный или слишком выматывающий тренинг замедляет быстроту восстановительных процессов. Череда таких тренировок может вести к перетренированности, что сильно отодвигает достижение результата.

Механизм восстановления схож в применении к самым разным навыкам. Достаточное напряжение ведет к утомлению, в это время функции упражняемого навыка снижаются, затем хороший отдых возвращает их в норму и следует стадия суперкомпенсации. Период ее действия ограничен, и если не дать соответствующую тренировку, то постепенно произойдет адаптация мышечной системы к физической нагрузке и функции вернутся к начальному уровню.

Правила тренировок для увеличения мышечной массы

Мускулатура будет расти, если изменения в адаптации организма к силовой нагрузке будут накладываться друг на друга, однако нужно соблюдать следующие правила, чтобы увидеть результат:

• Тренировки должны проводиться в момент суперкомпенсации, когда мышцы полны сил.
• Долгий отдых сводит на нет усилия по развитию гармоничного тела. Дело в том, что фаза суперкомпенсации действует ограниченное время, далее улучшенные на прошлой тренировке параметры понемногу приходят к начальному уровню.
• Частые тяжелые тренировки тормозят и минимизируют рост, так как проводятся в стадии недовосстановления. Если продолжать нагружать себя, не дав достаточно отдыха, то на место прогресса придет регресс - ты сможешь делать меньше повторов в упражнении, сбавится вес штанги, рост мышц остановится.

Правила выше значимы на большом отрезке времени. Однако на коротких этапах тренировочного процесса, в микроциклах, атлеты используют фазу неполного восстановления, чтобы больше истощить мышцы и запустить мощный рост массы.

Теперь можно легко составить программу на массу тела, подумаешь ты. Но понадобится кое-что еще - выяснить объем нагрузки, который будет способствовать эффективному росту. Подробнее о подборе правильной нагрузки поговорим далее. На первых нескольких тренировках также нужно определить оптимальное время перерыва между ними, когда мышцы будут находиться в стадии суперкомпенсации. Если частота тренировок известна и подобран рабочий вес, остается только делать. Кажется, просто. Но есть загвоздка.

Рост мышц - это совокупность процессов, которые затрагивают множество других параметров организма, а не только мышечные клетки. Вместе с ростом мышечной ткани увеличивается капиллярная сеть, иннервация. Восстановление запасов гликогена требует до 4-5 дней, а, например, суперкомпенсация креатинфосфата происходит за 2-3 минуты после нагрузки. Неравномерное восстановление разных тренируемых функций выводит следующее правило:

Одновременная тренировка всех функций, помогающих расти мышечной массе, нереальна. Потому достичь результата сложнее, чем кажется на первый взгляд.

Прогресс

Чтобы мышцы получали нагрузку, приводящую к суперкомпенсации, потребуется увеличивать вес или количество повторений, это лишь примеры, методик усложнения тренировок великое множество.

Сделать тренинг сложнее поможет просто сокращение времени тренировки при выполнении того же объема работы. Или можно, наоборот, увеличить нагрузку, исполняя подходы в медленном темпе. Также, применяя усложненные варианты упражнений, можно добиваться обозначенной цели, вспомни, сколько видов отжиманий и планок придумано!

На этом этапе более подробно разберем самый доступный, популярный, но оттого не менее эффективный способ стимулировать рост мышц - увеличение тренировочных весов. Этот способ не может не работать. Подъем больших весов подразумевает, что есть чем этот вес толкнуть и удержать, а затем опустить обратно и повторить еще несколько раз. Способ простой и даже очевидный - добавлять отягощения. Даже полкилограмма. Играют роль.

Как же действовать на практике? Сейчас объясним. Опытным путем выясняем количество повторов, которое ты способен сделать в достаточном напряжении, допустим, у это от 6 до 8. Подбери вес на штанге, с которым получится чисто (в правильной технике самому) сделать 6 повторений повторений. Теперь на второй тренировке сделай 7 повторов, повышай это число, пока не достигнешь своего максимума. Когда упражнение будет даваться легко, добавь груз на снаряд, чтобы снова получилось сделать 6 раз. Далее снова доведи новый вес до 8 повторов. Так, с каждой тренировкой у тебя будут увеличиваться мышцы, а мотивация будет расти, ведь на нынешней тренировке вес на снаряде стал уже больше, чем в прошлый раз. А если больше - то и ты сильнее.

Прогресс измеряется скоростью набора мышечной массы

Этот факт и так давно понятен. Гораздо важнее, чтобы ее рост был постоянным. На длительном промежутке времени лучшая стратегия - увеличивать нагрузку понемногу и регулярно, а не рвать из последних сил неподъемный вес, рискуя себе навредить.

Эффективнее добавить маленькие блины или замки на штангу по 0.5 кг и повышать груз с более частой периодичностью, чем не доделывать подход или тужиться и делать его с кривой техникой. Также не забываем записывать свои результаты, для этого обычно заводят отдельную тетрадь или блокнот.

Построение тела - дело долгое и основательное. Прогресс измеряется тем, как быстро мышцы привыкают к нагрузке и с какой скоростью они растут. Но еще важнее сделать процесс роста постоянным. Наиболее продуктивное решение - не надрываться с фантастическими весами, а добавлять нагрузку по силам. Правильно увеличивать ее, понемногу и регулярно. Пока подъемный вес на штанге или в тренажере прогрессирует, организм вынужден приспосабливаться, рост мышечной ткани и есть один из элементов адаптации мышц к нагрузкам. И здесь лучшие друзья - дневник тренировок и блины от 0,5 до 5 килограмм.

Как мы увидели, увеличение весов и повторений происходит достаточно медленно. Такой темп помогает отрабатывать технику, что предупреждает травмы и заставляет мускулы результативнее работать, к тому же чем точнее ты выполняешь упражнение, чем лучше работает мышечная память - это тоже адаптация мышц к физическим нагрузкам и привыкание к определенным типам движений.

Работая в правильной технике, начинаешь лучше чувствовать свои мускулы, так, в будущем это поможет их наиболее эффективно нагрузить. Неправильная техника кроме опасности травмы несет еще одну неприятность - мышцы получаются бесформенные и не очень эстетически привлекательные.

Создание мышечных структур из белка

В человеческом теле молекулы белка синтезируются в клетках организма. Аминокислоты - это строительный материал для белков, из которых состоят мышцы, гормоны и ферменты нашего тела.

Это непростой и энергоемкий процесс, быстрота его протекания находится в зависимости от громадного числа разнонаправленных факторов. Главными из них являются гормоны, активирующие создание новых белков. При попадании в клетку они задействуют процесс, вписанный в структуру генетического кода. Кроме того, для формирования молекулы белка в клетке должно быть достаточно энергии и аминокислот. В противном случае роста не будет.

Таким образом, ключевыми факторами строительства белка являются:

• значительная концентрация анаболических гормонов, выбрасываемых в кровь;
• присутствие в нужном количестве аминокислот в клетках;
• энергетические ресурсы.

Как благодаря синтезу белка увеличивается мышечная масса не до конца понятно. Существует несколько гипотез, одна из которых - гипотеза разрушения. Она гласит, что восстановление поврежденных мышечных тканей после нагрузок активирует сверх меры. Это и есть суперкомпенсация - рост мышц, бодибилдинг.

Систематические спортивные тренировки увеличивают функциональ­ные возможности двигательного аппарата. Максимальное увеличе­ние силы отдельных мышечных групп мо­жет достигать 200-300%; при движениях, вовлекающих в сокращение многие мышечные группы - 80-120%. Тренировка повышает также выносливость. Если максимальная скорость бега при нагрузке увеличивается на 28%, то выносливость - более чем в 5 раз.

Увеличение силы, скорости и точности движений в результате тренировки в значительной степени определяется адаптационными изменениями ЦНС, то есть в структурах аппарата регуляции. В результате длительной силовой тренировки повышается спо­собность моторных центров мобилизовывать до 90% и более ДЕ (при 20-35% до трениров­ки). При тренировке происходит растормаживание заторможенных ранее мотонейронов, что увеличивает число ДЕ, участвующих в мышечной ра­боте.

В основе функциональной перестройки аппарата управления в процессе адаптации лежит активация синтеза нуклеиновых кислот и белков в нейронах, приводящая к структурным изменениям, по­вышающим работоспособность этих клеток. Активация синтеза РНК и белка в нейронах приводит к гипертрофии этих клеток.

В процессе адаптации к силовым нагрузкам происходит увеличение массы мышечных волокон - рабочая гипертрофия мышцы . При адаптации к нагрузкам на выносливость гипертрофия мышц либо не возникает, либо развивается в малой степени.

В процессе длительной адаптации к физической нагрузке повышается мощность системы энергообеспечения скелетных мышц . При тренировке па выносливость в большей мере происходит увеличение числа митохондрий и активности митохондриальных ферментов на единицу массы мышцы. Увеличивается способность мышц утилизировать пируват и жирные кислоты.

При адаптации к силовым нагрузкам не наблюдается такого увеличения мощности системы мито­хондрий в мышцах. В процессе адаптации к кратковременным боль­шим силовым нагрузкам возрастает мощность системы анаэробного энергообразования, что выра­жается в увеличении содержания в мышцах гликогена в 1,5-3 ра­за и активности гликогенсинтетазы, в увеличении мощности системы гликогенолиза и гликолиза. Нагрузка на выносливость приводит к увеличению синтеза митохондриальных белков в значи­тельно большей мере, чем белков ферментов гликолиза п гликоге­нолиза, а силовая спринт-нагрузка, напротив, приводит к большому росту интенсивности синтеза белков ферментов системы гликолиза и гликогенолиза. Нагрузка на выносливость приводит к повышению синтеза белков митохондрий не только в медленных волокнах мышцы, но и в быстрых, а силовая нагрузка приводит к росту синтеза ферментов гликолиза не только в быстрых, но и в медленных волокнах. Именно это, по-видимому, объ­ясняет тот факт, что в процессе адаптации в зависимости от на­грузки может наблюдаться не только преобладание массы волокон одного типа над массой другого, но и перестройка энергетического метаболизма обоих типов волокон скелетных мышц, приближаю­щая их к миокардиальным.

Увеличение мощности систем энергообразования сочетается при адаптации с ростом активности АТФазы актомиозина мышечных волокон . В процессе тренировки на­блюдается увеличение массы белков СПР и мощности системы транспорта Са 2+ в мышцах.

Увеличение мощности системы митохондрий в мышцах является решающим фактором, определяющим повышение выносливости тре­нированного организма. Повыше­ние мощности системы митохондрий увеличивает спо­собность окислительного ресинтеза АТФ, способствует увеличению, интенсивности утилизации пирувата и, следовательно, уменьшению накопления лактата в мышцах.

В тренированном организме увеличение мощности системы митохондрий в скелетных мышцах значительно превыша­ет рост МПК и увеличе­ние выносливости коррелирует именно с ростом числа митохондрий, но не с величиной МПК. В результате тренировки выносливость возрастает в 3-5 раз, количество митохондрий в скелетных мышцах-в 2 раза, а МПК-только на 10-14%.

Одним из факторов, повышающих выносливость тренированного организма, является уменьшение сте­пени образования в митохондриях повреждающих свободноради­кальных форм кислорода и активации ПОЛ при интенсивной рабо­те и в покое. Увеличение мощности системы митохондрий обеспечивает тренированному организму экономию расходования гликогена при нагрузках. В основе этого эффекта лежит увеличение способности утилизировать при энергообразовании липиды.

Повышение работоспособности скелетных мышц в результате адаптации к физической нагрузке может быть связано также с уменьшением в 2-3 раза накопления во время работы аммиака, одного из воз­можных факторов, вызывающих утомление.

Адаптация к физической нагрузке приводит к изменениям кро­воснабжения скелетных мышц . Происходит более экономное перераспределение крови в организме при на­грузке, благодаря чему мышечная работа не приводит к резкому снижению кровотока во внутренних органах. Это явление обеспечивается, во-первых, за счет усовершенствования при тренированности центральных меха­низмов дифференцированной регуляции кровотока в покое и при нагрузке в работающих и неработающих мышцах, во-вторых, за счет увеличения васкуляризации мышечных волокон и повышения способности мышечной ткани утилизировать О 2 из притека­ющей крови . Последнее связано с увеличением содержания миоглобина и мощности системы митохондрий в тренированных мышцах.

У высокотренированных спортсменов-бегунов количество капилляров в четырехглавой мышце бедра достигает 500 мм 2 при 325 мм 2 у нетренированного человека, в результате каждое мышечное волокно оказывается ок­руженным 5-6 капиллярами. В тренированных мышцах людей, адаптированных к бегу, количество капилляров, приходящихся на мышечное волокно и на 1 мм 2 сечения мышцы, возрастает на 40% по сравнению с данными для нетренированных людей.

Увеличение плотности капилляров происходит главным образом при адаптации к нагрузкам на выносливость. При тренировке силового характера не наблюдается изменений количества капилляров, приходящихся на одно мышечное волокно. При этом плотность капилляров в мышцах даже уменьшается.

Т. о., в процессе долговременной адаптации к физическим наг­рузкам увеличение силы и выносливости организма в значительной мере определяется повышением функ­циональных возможностей скелетных мышц и аппарата управления двигательными реакциями . Преимущества функционирования мышц тренированного организма обусловлены развитием в процессе тре­нировки определенных структурных изменений в самих мышцах, а также в аппарате их регуляции. Эти структурные изменения в значительной мере определяются спецификой мышечной нагрузки и могут реализоваться в виде рабочей гипертрофии мышечных волокон, повышения мощности систем окислительного и гликолитического ресинтеза АТФ и систе­мы утилизации энергии, увеличения способности мышц поглощать кислород из крови за счет роста васкуляризации мышечных волокон н повышения содержания в них многлобина. Структурные измене­ния в аппарате управления мышечной работой в ЦНС повышают способность мобилизовывать большее количество моторных единиц при нагрузке и приводят к совершенствованию межмышечной ко­ординации.

Наиболее целесообразной для ор­ганизма в целом является тренированность к нагрузкам па вынос­ливость, так как именно этому виду адаптации присуще увеличе­ние мощности системы митохондрий и степени васкуляризации мышц, которое способствует повышению резистентпости организма к гипоксии и стрессорным воздействиям.

Характерны структурные и функци­ональные изменения, повышающие резервные возможности НМС в процессе адаптации к физическим нагрузкам: в условиях рациональных тренировочных нагрузок происходит увеличение числа саркомеров в миофибриллах, на­растает длина миофибрилл, усиливается работа сократительного аппарата, наращивается число крупных митохондрий, расширяются канальцы саркоплазматического ретикулума, повышается уровень васкуляризации. Все это способствует более активному функционированию механизма энергообеспечения мышц.

1. Физиологические механизмы гипертрофии мышц в процессе адаптации к физическим нагрузкам

Увеличение мышечного поперечника в результате физической тренировки называется рабочей гипертрофией мышцы.

Различают саркоплазматический и миофибриллярный типы гипертрофии мышечных волокон.

Саркоплазматическая гипертрофия - это утолщение мышечных волокон за счет преимущественного увеличения объема саркоплазмы. Происходит повышение содержания несократительных (митохондриальных) белков и метаболических резервов мышечных волокон: (гликогена, безазотистых веществ, креатинфосфата, миоглобина и др.). Увеличение числа капилляров в результате тренировки также может вызвать некоторое утолщение мышцы. Такая гипертрофия увеличивает выносливость мышц.

Миофибриллярная гипертрофия связана с увеличением числа и объема миофибрилл, т.е. собственно- сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая гипертрофия ведет к значительному росту мышцы.

Гипертрофия различных типов мышечных воло­кон определяется методикой тренировки. Быстрые мышечные волокна гипертрофируются прежде всего под влиянием упражнений, требующих проявления скоростной силы. При статической работе их гипертрофия происходит лишь в случае предельных по интенсивности и продолжительности направ­лениях. Применение боль­ших отягощений при небольшом количестве пов­торений и высокой скорости движений приводит к избирательной гипертрофии БС-волокон, а объем МС-волокон остается без существенных изменений.

Долговременная адаптация мышц при предель­ных и околопредельных скоростно-силовых наг­рузках, приводящих к развитию силы, связана со значительной гипертрофией мышц, особенно БС-волокон, что приводит к существенному увеличе­нию их площади в поперечном срезе мышечной ткани. При таких нагрузках не отмечается заметных изменений васкуляризации мышц, не изменяется мощность системы митохондрий в мышцах. Од­новременно происходит перестройка энергетичес­кого метаболизма мышечных волокон в направле­нии увеличения мощности системы гликолитического ресинтеза.

При адаптации к бегу на длинные и средние дистанции (тре­нировка на выносливость без силового компонента) в работающих мышцах не наблюдается гипертрофии.

Похожая информация.

Нервно-мышечная адаптация к силовой подготовке

В предыдущих главах мы обсуждали функции мышечной и нервной систем при физической нагрузке. Но как объяснить различия между фи­зически слабым человеком, весящим около 90 фунтов, и тяжелоатлетом, выступающим на Олимпийских играх? Что помогает 9-летнему мальчику поднять машину, массой 2 т? Почему спортсмены видов спорта, для которых не нужна большая сила, занимаются силовыми трениров­ками? Действительно ли достичь чего-то можно только через боль?

Не каждый может стать Арнольдом Шварце­неггером, но практически каждый может уве­личить свою силу. В этой главе мы рассмотрим, как происходит увеличение силы при силовой тренировке, обратим внимание на изменения, происходящие в самих мышцах и в нервных ме­ханизмах, которые их контролируют. Мы изу­чим явление болезненного ощущения в мыш­цах и то, как предотвратить его возникновение. Наконец, мы обсудим основные принципы орга­низации программы силовой подготовки и важ­ность их соответствия потребностям каждого человека.

Длительные нагрузки вызывают множество адаптации в нервно-мышечной системе. Степень адаптации зависит от тренировочной программы. Аэробные тренировки, например, бег трусцой или плавание, если и вызывают, то лишь незначитель­ное увеличение силы и мощности. Большинство нервно-мышечных адаптации происходит в ре­зультате силовой тренировки.

Одно время бытовало мнение, что силовая тре­нировка необходима только тяжелоатлетам, спорт­сменам силовых легкоатлетических дисциплин, а также (в ограниченном виде) - футболистам, бор­цам и боксерам. Однако в конце 60-х - начале 70-х годов тренеры и ученые установили, что си­ловая тренировка приносит пользу спортсменам, занимающимся различными видами спорта.

В настоящее время силовая тренировка - важ­ный компонент тренировочных программ боль­шинства спортсменов. Это относится и к спорт­сменкам, которых традиционно не допускали к

этому виду нагрузок. Такое изменение отноше­ния к силовой тренировке во многом обусловле­но исследованиями, показавшими ее благопри­ятное влияние, а также новшествами в трениро­вочной технике и спортивном оснащении.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Прежде чем приступить к рассмотрению не­рвно-мышечных изменений, развивающихся в ре­зультате силовой тренировки, определим измеря­емые компоненты мышечной подготовленности.

МЫШЕЧНАЯ СИЛА

Максимальное усилие, которое может произ­вести мышца или группа мышц, называется си­лой. Человек, способный отжать, лежа на ска­мье, массу 300 фунтов имеет в два раза большую силу, чем тот, кто может отжать 150 фунтов. В данном примере сила, или максимальная спо­собность, определяется в виде максимальной мас­сы, которую человек может поднять один раз. Это так называемый максимум одного повторе­ния или 1-ПМ.

МАКСИМАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ

Мощность- взрывной компонент силы, ре­зультат силы и скорости движения:

мощность = (сила х расстояние)/время. Рассмотрим пример. Два человека могут от-

Мощность является функциональным при­ложением силы и скорости. Это ключе­вой компонент большинства видов спортивной деятельности

Рис. 4.1. Мощность спортсмена А вдвое больше мощности спортсмена Б, поскольку он выполняет жим 250 фунтов, лежа на скамье, в два раза быстрее

жать, лежа на скамье, массу 250 фунтов на оди­наковое расстояние. Тот, который выполняет это в два раза быстрее, имеет в два раза большую мощ­ность. Этот принцип показан на рис. 4.1.

Хотя абсолютная сила - важный компонент физической деятельности, все же мощность, по-видимому, играет еще большую роль в большин­стве видов спорта. Например, в футболе напада­ющий, имеющий 1-ПМ 450 фунтов, вряд ли смо­жет переиграть (превзойти) защитника, имеющего 1-ПМ всего 350 фунтов, если последний спосо­бен перемещать 1-ПМ с более высокой скорос­тью. Нападающий на 100 фунтов сильнее, однако более высокая скорость защитника в сочетании с достаточной силой обеспечивают ему преимуще­ство.

В данной главе мы в основном рассмотрим аспекты мышечной силы, уделив лишь неболь­шое внимание мышечной мощности. Вспомним, что мощность включает два компонента - силу и скорость. Скорость - в большей степени врож­денное качество, незначительно изменяющееся в

результате тренировок. Поэтому увеличение мощ­ности почти исключительно зависит от развития силы.

МЫШЕЧНАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ

Хотя данная глава посвящена в основном раз­витию максимальной силы и мощности, успех во многих видах спортивной деятельности зави­сит от способности мышц повторно производить и поддерживать почти максимальные или мак­симальные усилия. Такая способность выполнять повторяющиеся мышечные действия, например, поднятия туловища из положения лежа без по­мощи рук и ног либо выжимания в упоре, или статические мышечные действия на протяжении относительно длительного периода времени, на­пример, при попытке положить соперника на ло­патки (борьба), называется мышечной выносливо­стью. Ее определяют, исходя из максимального количества повторений, выполняемых при дан­ном количестве 1-ПМ. Например, если вы мо-

Компонент*	Спортсмен А - Боб	Спортсмен Б - Бен	Спортсмен В - Билл
Мощность Мышечная выносли­вость	200 фунтов 200 фунтов, поднятых на высоту 2 фута за 0,5 с, или 800 футов-фунт-с"" 10 повторений с массой 150 фунтов	400 фунтов" "- 400 фунтов, поднятых на высоту 2 фута за 2 с, или 400 футов-фунт-с"" 10 повторений с массой 300 фунтов	400 фунтов 400 фунтов, поднятых на высоту 2 фута за 1 с, или 800 футов-фунт-с"" 5 повторений с массой 300 фунтов
* Силу определали на основании максимума одного повторения (1-ПМ). Мощность определяли, выполняя как можно более "взрывным" образом тест 1-ПМ. Мощность исчисляли как произведение скорости приложения усилия (поднятая масса) для поднятия массы на данное расстояние, разделенное на время, необхъодимое для выполнения 1-ПМ. Мышечную выносливость определяли по наибольшему числу повторений, выполненных с 75 % 1-ПМ. По Уилмору, 1986 (с изменениями). ность определяли, выполняя, ибольшему числу повторений,

жете отжать, лежа на скамье, массу 200 фунтов, вашу мышечную выносливость можно опреде­лить, независимо от величины мышечной силы, на основании количества повторений, выполня­емых при, например, 75 % данной нагрузки (150 фунтов). Повышение мышечной выносливости осуществляется за счет увеличения мышечной силы и вследствие изменения локальных струк­тур (паттернов) обмена веществ и кровообраще­ния. Метаболические адаптационные реакции вследствие тренировок будут рассмотрены в гла­ве 7, адаптационные системы кровообращения - в главе 10.

Табл. 4.1 иллюстрирует функциональные раз­личия в силе, мощности и мышечной выносли­вости у трех спортсменов. Действительные по­казатели слегка изменены для лучшей иллюст­рации.

В ОБЗОРЕ...

1. Максимальная величина усилия мышцы или группы мышц называется мышечной силой.

2. Мышечная мощность - результат силы и скорости движения. Два человека могут иметь одинаковую силу, но тот из них, которому требу­ется меньше времени для перемещения отягоще­ния одной и той же массы на одно и то же рас­стояние, обладает большей мощностью.

3. Мышечная выносливость представляет со­бой способность мышц выполнять повторяющи­еся мышечные действия или отдельное статичес­кое действие.

УВЕЛИЧЕНИЕ СИЛЫ ВСЛЕДСТВИЕ СИЛОВОЙ ТРЕНИРОВКИ

Программы силовой подготовки обеспечива­ют значительное увеличение силы. В течение 3 - 6 мес вы можете увеличить силу на 25 - 100 % и даже больше. Как стать сильнее? Какие физиоло­гические адаптации, позволяющие приложить большую силу, происходят в организме?

РАЗМЕР МЫШЦ

В течение многих лет считали, что увеличение силы - непосредственный результат увеличения размера мышц (гипертрофии). Такое предполо­жение было весьма логичным, поскольку боль­шинство регулярно занимавшихся силовыми тре­нировками были мужчины, чаще всего имевшие большие, хорошо развитые мышцы. Кроме того, иммобилизация конечности с помощью гипсовой повязки на несколько недель или месяцев приво­дила к уменьшению размера мышц (атрофии) и

почти немедленному снижению уровня силы. Увеличение размера мышц, как правило, парал­лельно увеличению силы, а уменьшение их раз­мера имеет высокую степень корреляции со сни­жением силы. Таким образом, логично сделать вывод о существовании причинно-следственной взаимосвязи размера мышц и их силы. Однако мышечная сила включает в себя значительно боль­ше аспектов, чем просто размер мышц. Рассмот­рим некоторые примеры.

Сверхчеловеческая сила

Неоднократно в средствах массовой инфор­мации появляются сообщения о проявлении сверхчеловеческих усилий под действием значи­тельных психологических стрессов. Смиритель­ные рубашки были специально созданы для того, чтобы сдерживать пациентов психиатрических больниц, которые могли внезапно прийти в не­истовство и с которыми невозможно было спра­виться. Даже спортивный мир может похвастать­ся отдельными примерами сверхчеловеческих спортивных достижений. Одним из них был пры­жок в длину Боба Бимона на 29 футов 2 1/2 дюйма на Олимпийских играх 1968 г. Предыдущий ми­ровой рекорд был сразу же улучшен почти на 2 фута! Как правило, рекорды мира улучшают на несколько дюймов, а чаще всего - на доли дюй­мов. Бимона оставался непревзойден­ным до 1991 г.

Исследования с участием женщин

Для женщин, занимающихся по одинаковым с мужчинами программам тренировок, харак­терны такие же увеличения силы, как и для муж­чин. Единственное отличие состоит в том, что для женщин характерна меньшая степень гипер­трофии мышц (см. гл. 19). Некоторые женщи­ны, например, смогли увеличить свою силу вдвое без заметных изменений размера мышц. Следо­вательно, увеличение силы не всегда требует ги­пертрофии.

Регулярные физические нагрузки на организм приводят к видимым результатам за счет адаптации мышечной ткани. Причем клетки скелетных мышц адаптируются к любому типу воздействия, будь то нагрузка или бездействие. Просто в случае нагрузки изменится выработка АТФ из-за увеличения числа ферментов, а в результате роста плотности миофибрилл, возрастут силовые показатели и диаметр мышечного волокна. Когда же организм находится в состоянии бездействия, способность к образованию АТФ вместе с количеством ферментов энергетических путей снижается, соответственно, снижается плотность миофибрилл и диаметр мышечного волокна.

Адаптация к разному типу нагрузок при тренировке может проходить по-разному. Рассмотрим два сценария развития событий.

Адаптация к упражнениям на выносливость

При выполнении упражнений на повышение выносливости используется принцип неинтенсивной, но продолжительной нагрузки. К таким типам нагрузок, как правило, относят бег и продолжительное плавание.

Адаптация мышечной ткани в данном случае будет проходить как снижение диаметра мышечного волокна и незначительное уменьшение показателя его силы. При этом, так как на выносливость организма прямое влияние оказывает гликоген, вырабатываемый перед непосредственным выполнением упражнений, уровень выработки АТФ при достижении цели увеличения выносливости возрастает.

Физическая нагрузка на увеличение выносливости способствует увеличению числа капилляров, окутывающих мышечные волокна. В целом, улучшается состояние мышцы за счет лучшей работы дыхательной и кровеносно-сосудистой систем. Но, при этом, не стоит забывать, что упражнения на выносливость имеют два направления: эксцентрические и концентрические. В первом случае, при всех плюсах данного вида нагрузок, когда на мышцу оказывается воздействие, при котором она вынуждена сопротивляться удлинению, возможно получение микроразрывов ткани. К таким упражнениям можно отнести ходьбу под уклон.

Адаптация к высокоинтенсивным нагрузкам

При кратковременной, но высокоинтенсивной нагрузке в мышцах (а данный тип упражнений направлен на быстрые волокна) увеличивается синтез таких веществ, как актин и миозин (волокна). Это способствует увеличению плотности миофибрилл, что, в свою очередь, повышает показатели силы мышечного волокна и увеличивает его диаметр.

В связи с тем, что разные направления физических нагрузок имеют различное влияние на показатели мышц по силе и выносливости, нужно выбрать тот тип, который поможет достичь поставленной цели. Однако, стоит помнить, что при прекращении тренировок, мышца адаптируется под бездействие организма и вернется к первоначальным показателям.