Энергообеспечение мышц после интервальных тренировок

Извините, но опять сегодня фундаментальная наука :)) Как качаться всем уже давно понятно, а вот тайны мироздания изучать гораздо интереснее.

Данный материал будет полезен даже не сколько практикующим тренерам и студентам ФизВузов, а сколько преподавателям родственных этой теме дисциплин.

Идея исследования

Изучить влияние спринтерских интервальных тренировок на биоэнергетику латеральной широкой мышцы бедра у молодых мужчин.

Испытуемые и дизайн

• 8 здоровых мужчин (27±3,4 года, 176,1±6,9 см, 83±15,4 кг) приняли участие в исследовании. Участники регулярно не тренировались;
• Испытуемым оценили физическую работоспособность и биоэнергетический профиль в латеральной широкой мышце бедра при максимальном изометрическом сокращении длительностью 24 секунды;
• После предварительного тестирования, в течение двух недель, испытуемые выполняли спринтерские интервальные тренировки и затем прошли тестирование повторно.

Что измеряли

• Метаболическое состояние мышц при максимальном изометрическом сокращении в трех временных точках: до эксперимента, через 15 часов после первой тренировки и через 15 часов после последней (6-й) тренировки;
• Максимальную скорость потребления кислорода (МПК) и максимальную мощность на велоэргометре.

Как тренировались

• В течение 2 недель было выполнено 6 спринтерских интервальных тренировок с минимальным перерывом в 36 часов между ними;
• Количество максимальных 30-секундных спринтов за тренировку постепенно увеличивалось с 4 до 6 (+1 каждые 2 тренировки);
• Отдых (активный) между спринтами составлял 4 минуты.

Результаты

Изменение работоспособности

• Тренировки увеличили продолжительность и пиковую мощность в тесте на выносливость с возрастающей нагрузкой (рис. 1);
• Наблюдалось увеличение МПК на 10% без увеличения максимальной ЧСС;

Рисунок 1. Изменение аэробной работоспособности после 6 тренировок.

• Средняя мощность спринтов за тренировку увеличилась с 461±33 Вт на 1-й до 490±30 Вт на 6-й тренировке (рис. 2);
• Пиковая мощность спринта не изменилась: 583±39 Вт и 573±33 Вт на 1-й и 6-й тренировке соответственно;

Рисунок 2. Изменение средней мощности 30-секундных спринтов.

Метаболические изменения

• Средняя сила во время 24-секундного максимального изометрического сокращения в трех тестовых точках показана на рисунке 3;
• Не было обнаружено значимого изменения максимальной силы после 6 интервальных спринтерских тренировок (рис. 3);

Рисунок 3. Графики силы при максимальном изометрическом сокращении в трех тестовых точках - до, через 15 часов после 1-й и после 6-й тренировки.

• Концентрации метаболитов и показатель pH в состоянии покоя и в конце максимального произвольного сокращения для каждой тестовой точки показаны на рисунке 4;
• Концентрация АТФ в покое снизилась после 6-ти спринтерских интервальных тренировок (рис. 4);
• Примечательно, что концентрация АТФ в конце 24-секундного сокращения не отличалась от концентрации АТФ в покое, что указывает на сохранение пула АТФ во время применяемых здесь упражнений короткой продолжительности (рис. 4);

Рисунок 4. Мышечные метаболиты и окислительный ресинтез АТФ до, после 1-й и после 6-й спринтерской интервальной тренировки.

• Изменения креатинфосфата (КрФ), неорганического фосфата (Фн), АДФ и показателя рН во время 24-секундного максимального произвольного мышечного сокращения показаны на рисунке 5;
• Как и ожидалось, концентрация КрФ снижалась, а неогранического фосфата повышалась во время всех тестовых мышечных сокращений (рис. 5);
• Концентрация АДФ увеличивалась во время сокращения и тренировки не повлияли на этот показатель (рис. 5);
• После периода алкалоза в начале сокращения (из-за распада КрФ) внутриклеточный pH снижался до уровня покоя;
• На протяжении всего тестового сокращения pH был выше после эксперимента (рис. 5);

Рисунок 5. Изменения креатинфосфата (PCr), неорганического фосфата (Pi), АДФ и показателя рН во время 24-секундного максимального произвольного мышечного сокращения.

Ресинтез АТФ

• Как скорость восстановления креатинфосфата после максимального сокращения, так и окислительные способности мышц увеличились после эксперимента;
• На рисунке 6 показаны скорости ресинтеза АТФ во время упражнения посредством трех механизмов энергообеспечения: креатинфосфатного, гликолитического и аэробного (окислительное фосфорилирование);
• Скорость распада креатинфосфата замедлялась во время тестового упражнения после достижения пика примерно на 8 секунде (рис. 6а);
• Интервальные тренировки не оказали влияния на общий уровень работы креатинфосфатного механизма во время тестового сокращения;
• Гликолитический ресинтез АТФ постепенно увеличивался при тестовом упражнении с пиком работы примерно на 20 секунде (рис. 6b), при этом тренировки также не оказали влияния на общий уровень работы гликолиза;

Рисунок 6. Скорость ресинтеза АТФ общая и с помощью каждого из механизмов энергообеспечения при 24-секундном тестовом мышечном сокращении.

• Скорость синтеза АТФ за счет окислительного фосфорилирования увеличивалась с самого начала тестового упражнения, а также увеличилась после эксперимента (рис. 6с);
• Общий ресинтез АТФ увеличивался в течение упражнения, но не изменился после эксперимента (рис. 6d);
• Пиковый ресинтез АТФ в креатинфосфатной реакции и гликолизе не изменились после эксперимента;
• Пиковая скорость окислительного синтеза АТФ была выше после эксперимента;
• Суммарное производство АТФ по каждому механизму энергообеспечения за 24 секунды тестового упражнения показано на рисунке 7;

Рисунок 7. Общая и относительная (от общей) продукция АТФ от каждого механизма энергообеспечения при максимальном мышечном сокращении в трех тестовых точках.

• После эксперимента относительные вклады креатинфосфатного (49±2 против 44±1%) и гликолитического механизма (20±2 против 17±1%) снизились, в то время как доля энергии, получаемой от аэробного механизма энергообеспечения,увеличилась (31±2 против 39±2%);
• Метаболические затраты на мышечное сокращение под воздействием небольшого количества интервальных тренировок не изменились.

Выводы

• 2 недели высокоинтенсивных интервальных тренировок не только увеличили пиковое потребление кислорода и общую аэробную работоспособность на уровне организма, но и изменили суммарную структуру ресинтеза АТФ в работающих мышцах во время 24-секундного упражнения максимальной интенсивности;
• Было показано, что во время тестового мышечного сокращения аэробное производство АТФ увеличилось, а относительный вклад в энергообеспечение от распада креатинфосфата и от работы гликолиза уменьшился.

Дополнительные комментарии

Как мы и сказали, работа для узкого круга читателей - преподавателей и студентов физкультурных ВУЗов.

Начнем с ограничений работы, так как их немного - это нетренированные люди и небольшой срок наблюдений (хотя такие данные тоже нужны).

Также отметим отсутствие данных по закислению во время выполнения тренировочной программы - получить их не сложно, а польза для практики была бы.

Сильные стороны - понятно, это методика измерения механизмов энергообеспечения мышечного сокращения, что называется, "in vivo", и данная методика для специалистов открывает некоторые подробности, которые раньше могли ускользать. А именно - и снижение вклада гликолиза после выполнения так называемой "гликолитической" работы, и алкалоз от креатинфосфата, и пики работы механизмов на временной шкале и другое. Все показано на графиках и есть над чем подумать. Еще одна работа с теоретической значимостью в нашу копилку, но, как обычно, никаких строгих утверждений по одной работе мы не делаем. Изучаем дальше.

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. Семинар «Физиология жиросжигания» (3 лекции по 3 часа).

15. Разное количество повторений. Обзор эффектов для массы, силы и выносливости (лекция).

16. Предпосылки для локального жиросжигания (доклад).

17. Концепция физподготовки на примере игрового вида спорта (лекция).

18. Теория и методика интервальной тренировки (лекция 2 часа).

19. Некоторые экспериментальные факты о физической подготовке боксера (доклад).

20. Дефицит калорий: диета или упражнение? (лекция).

21. Влияние физкультуры на здоровье. Новые научные данные (лекция).

22. Теория и методика силовой тренировки. (Лекция. Часть 1 и 2).

23. Физиология мышечной деятельности с акцентом на хоккей (3 лекции).

24. Физиология мышечной деятельности с акцентом на групповые программы (Все 3 части).

25. NEW! Роль двигательной активности в поддержании здоровья (лекция).

Дополнительные материалы по этой теме:

Мышечный метаболизм во время спринтерских ускорений

Изменение мышечных метаболитов после спринтерского ускорения

Связь утилизации лактата и аэробных возможностей мышц

На чем бегут 100-200 метров? Оценка механизмов энергообеспечения

Источник: Larsen RG, Maynard L, Kent JA. High-intensity interval training alters ATP pathway flux during maximal muscle contractions in humans. Acta Physiol (Oxf). 2014 May;211(1):147-60.