В физиологии спорта способность спортсмена выполнять работу в условиях дефицита кислорода и с накоплением большого количества лактата (молочной кислоты) в крови называют анаэробной работоспособностью.
В педагогике это явление называют специальной, скоростной или силовой выносливостью.
Удаление ионов водорода (устойчивость к закислению) во время интенсивных мышечных сокращений происходит посредством внутриклеточной буферизации и ряда различных транспортных систем.
Транспортные белки на мембране мышечного волокна играют важную роль в регуляции внутриклеточного pH во время высокоинтенсивных упражнений. В частности, котранспорт лактата-H+ во время упражнений в значительной степени опосредован монокарбоксилатными транспортерами (MCT переносчики).
Идея эксперимента
Изучение кинетики восстановления лактата и ионов водорода после тренировки, а также изменений буферной емкости мышц и MCT-переносчиков после высокоинтенсивных интервальных тренировок.
Испытуемые
Шесть студенток (20±2 года, 63,9±7,8 кг, МПК 43,2±4,9 мл/кг/мин) приняли участие в этом исследовании.
Все испытуемые периодически занимались спортом (хоккей, теннис, баскетбол или футбол) на клубном уровне (1–2 тренировки в неделю плюс 1 соревнование).
Дизайн эксперимента
- Общая схема эксперимента показана на рисунке 2;
- После периода предварительного тестирования испытуемые выполняли высокоинтенсивные интервальные тренировки (2-минутные интервалы при мощности 100% МПК, с 1-минутным отдыхом) 3 дня в неделю в течение 5 недель;
Как тренировались
- Испытуемые проводили три тренировки в неделю (понедельник, среда, пятница) в течение 5 недель;
- Все тренировки проводились на велоэргометре;
- Выполняли 6-12 интервалов по 2 минуты при мощности 100% от МПК с отдыхом между интервалами 1 минута.
Что измеряли
- МПК и анаэробный порог на велоэргометре;
- 45-секундный спринтерский тест также на велоэргометре с мощностью 190% от МПК;
- Пробы капиллярной крови брали в состоянии покоя, сразу после спринта 45, а также через 3 и 5 минут после спринта 45;
Образцы мышц брали в покое, после прекращения спринта 45 и через 60 секунд после спринта 45 (рис. 2).
Результаты
- Существенных изменений массы тела не произошло (63,9±7,8 против 64±7,5 кг);
- Наблюдалось значительное улучшение МПК (43,2±4,9 против 47,4±3,9 мл/кг/мин, +9,7%), мощности на МПК (210±20 против 231±18 Вт, +10,0%) и мощности на анаэробном пороге (140±16 против 158±19 Вт, +12,9%);
- Существенного изменения активности цитратсинтазы (фермента митохондрий) при тренировке не наблюдалось (35,1±5,3 против 37,1±7,1 мкмоль/мин);
Буферная емкость (βm in vitro) и относительное содержание МСТ
- Индивидуальные изменения буферной емкости (вместе со средними значениями) показаны на рис. 3.
- Тренировка очень высокой интенсивности сопровождалась достоверным снижением (-11%) буферной емкости (с 145,7±6,6 до 129,6 ±7,7ммоль Н+/кг сухая масса/pH);
- После тренировки не было значительных изменений относительного содержания переносчиков MCT1 (96±12%) или MCT4 (119±21%), выраженного по сравнению с значениями до тренировки;
- Наблюдалась значительная корреляция между активностью цитратсинтазы и относительным содержанием MCT1 (r = 0,75), но не MCT4 (r = 0,28).
Мышечные метаболиты
- Данные о мышечных метаболитах, измеренные до и после 45-секундного спринта показаны на рисунке 4;
- Концентрации в покое АТФ, креатинфосфата, лактата и H+ в мышцах существенно не различались после эксперимента;
- Были значительные изменения в мышечном АТФ, креатинфосфате, лактате и H+ в после спринта после эксперимента (рис. 4);
- Накопление мышечного лактата и H+ после эксперимента было ниже, чем до;
- Не было никаких существенных изменений в показателях АТФ или креатинфосфата сразу после спринта после эксперимента по сравнению с показателями до;
- Однако, мышечный АТФ и креатинфосфат, измеренные через 60 секунд после спринта, были значительно выше после эксперимента, чем в тот же момент времени перед экспериментом, тогда как накопление мышечного лактата и H + было значительно ниже (рис. 4);
Концентрация лактата в плазме и pH - После тренировки наблюдалось значительное снижение концентрации лактата в плазме сразу после тренировки и через 3 мин, но не через 5 мин после спринта;
- Не было никаких существенных изменений рН плазмы в любой момент времени.
Выводы
- Высокоинтенсивные интервальные тренировки, перемежающиеся короткими периодами восстановления, были связаны со значительным снижением буферной емкости мышц без значительного изменения относительного содержания MCT1 или MCT4 в мышцах;
- После тренировки наблюдалось снижение уровня лактата в мышцах и накопления H+ в ответ на ту же абсолютную рабочую нагрузку;
- Эти данные позволяют дискутировать о важности локального образования H+ и/или лактата в скелетных мышцах во время тренировки как важного стимула, вызывающего адаптацию в буферной емкости, MCT1 и MCT4 переносчиков, а также изменения мышечных метаболитов во время восстановления после интенсивных упражнений;
- Эти результаты имеют значение для разработки упражнений.
Дополнительные комментарии
- Было высказано предположение, что образование H+ и/или лактата в скелетных мышцах во время упражнения является важным стимулом для адаптации мышечных систем, регулирующих pH - то есть для повышения анаэробной работоспособности надо закисляться;
- Однако важным выводом настоящего исследования является то, что изменения буферной емкости и MCT-переносчиков, по-видимому, не связаны со степенью накопления мышечного лактата и H+ во время тренировки;
- Поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять сложные внутримышечные сигналы, которые отвечают за вызванные тренировкой изменения в системах регулирования pH;
- Меньшее снижение уровня H+ в мышцах во время восстановления после спринта 45 также является новым открытием и предполагает, что тренировка, приводящая к снижению накопления H+ и увеличение скорости ресинтеза креатинфосфата может фактически уменьшить снижение уровня H+ в мышцах после сверхмаксимальных упражнений;
- Это имеет интересные последствия для разработки тренировочных программ для улучшения результатов повторных спринтов, поскольку, хотя увеличение ресинтеза креатинфосфата должно улучшить производительность, меньшая скорость удаления H+ в период восстановления между повторными спринтами может потенциально производительность ухудшить;
- Степень стресса внутри мышцы во время упражнений для запуска тех или иных адаптаций требует дальнейшего изучения.
Получить доступ к неопубликованным лекциям, статьям и другим материалам, а также поддержать нашу работу можно на Boosty
Сейчас там опубликованы следующие материалы:
1. Конкурентный тренинг (лекция).
2. Весогонка в единоборствах (лекция).
3. Плиометрика в фитнесе (лекция).
4. Метаболические эффекты упражнений (доклад).
5. Зона жиросжигания - что мы о ней знаем (лекция).
6. Физиология аэробного и анаэробного порогов, МПК (лекция).
7. Все про Дроп-Сет (лекция).
8. Локальное жиросжигание (лекция).
9. Ишемический тренинг. Часть 1 и 2 (научный доклад).
10. Физподготовка в волейболе (три лекции).
11. Биоэнергетика спорта (обзорная лекция).
12. Классификация аэробных и анаэробных упражнений (лекция).
13. Статодинамика: 30 лет обсуждений Часть 1 (лекция).
14. Физиология жиросжигания. Три части. (Все лекции по 3 часа).
15. NEW! Разное количество повторений. Обзор эффектов для массы, силы и выносливости (лекция).
16. NEW! Предпосылки для локального жиросжигания (доклад).
Дополнительные материалы по этой теме:
Сколько отдыхать между нагрузками при интервальной тренировке? Научный эксперимент
Сколько отдыхать в интервальной тренировке. Научный эксперимент
Соотношение "работа - отдых" в интервальной тренировке. Влияние на работоспособность
Источник: Bishop D, Edge J, Thomas C, Mercier J. Effects of high-intensity training on muscle lactate transporters and postexercise recovery of muscle lactate and hydrogen ions in women. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2008 Dec;295(6):R1991-8.
