Так как запасы углеводов внутри мышц (в виде гликогена) оказывают влияние на работоспособность, полезно будет понимать с какой скоростью и в каих мышечных волокнах они расходуются.
Разобрали еще один хороший, классический справочный материал и по гликогену уже на этом канале вырисовывается неплохая подборка:
Идея исследования
Изучить характер истощения гликогена в различных мышечных волокнах после езды на велосипеде с разной нагрузкой и разным темпом педалирования.
Испытуемые и дизайн
В эксперименте приняли участие 13 студентов-мужчин (24,5 года, 72,8 кг, 182 см, МПК 4,46 л/мин).
Испытуемые были разделены на группы, в которых они должны были выполнять работу на велоэргометре разной интенсивности с темпом педалирования 60 об/мин:
- Группа "НИЗКАЯ" - низкая интенсивность - 30% от максимального потребления кислорода (МПК);
- Группа "СРЕДНЯЯ" - средняя интенсивность - 60% от МПК;
- Группа "ВЫСОКАЯ" - высокая интенсивность - 90% от МПК (рис. 1).
Нагрузки разной интенсивности выполнялись в разные дни.
Дополнительно некоторые испытуемые также выполнили работу с нагрузкой примерно 120 или 150 % от МПК.
Что измеряли
- Образцы мышечной биопсии, пробу крови для анализа и выдыхаемый воздух брали в точках, показанных на рис. 1;
- Испытуемые выполняли предписанные упражнения в течение 3, 2 и 1 часа (или до утомления) при низкой, средней и высокой интенсивности соответственно;
- Образцы получали из латеральной мышцы бедра - в покое в положении лежа на спине, а во время физической нагрузки на велоэргометре (остановка на 5-10 сек);
- Относительное содержание гликогена в различных мышечных волокнах оценивали по методике с использование интенсивности окрашивания, которую оценивали как темную, умеренную, светлую или отрицательную.
Результаты
- Среднее потребление кислорода при экспериментальных нагрузках составило 1.39, 2.86 и 3.9 л/мин соответственно (рис. 2);
- Эти значения представляли собой 31, 64 и 83% от максимальной аэробной мощности;
- Значения дыхательного коэффициента варьировались от 0.93 при самой высокой нагрузке до 0.81 при самой легкой нагрузке (рис. 2);
- Энергорасход при в среднем составил 6.4, 14.4 и 17.1 ккал/мин соответственно;
- Средняя скорость окисления глюкозы сотавила 0.6 г/мин при низкой нагрузке и 2.1 и 3.3 г/мин при средней и высокой интенсивности;
- Скорость истощения гликогена в бедре и изменения концентрации лактата в крови были связаны с интенсивностью работы (рис. 2);
Низкоинтенсивная работа
- В быстрых (БМВ) и медленных (ММВ) мышечных волокнах не наблюдалось различий в характере окрашивания до начала упражнений (рис. 3);
- После 40 минут работы низкой интенсивности при 60 об/мин содержание гликогена в мышцах снизилось с 84 до 71 мМоль единиц глюкозы на кг влажного веса;
- 75 % ММВ и только 5 % волокон БМВ были оценены как умеренно окрашенные (рис. 3);
- После 2 часов работы изменений в окрашивании БМВ все еще не наблюдалось, но во всех ММВ наблюдалось снижение гликогена;
- После 3 часов упражнений 33% ММВ были истощены по гликогену, и только 8% были умеренно окрашены (рис. 3);
- После третьего часа упражнений наблюдалось лишь незначительное изменение интенсивности окрашивания в БМВ.
Работа средней интенсивности
- ММВ также первыми продемонстрировали снижение окрашивания во время длительной нагрузки средней интенсивности;
- В конце этой работы 95% ММВ волокон уже не демонстрировали окраски, тогда как среди БМВ таких было только 53% (рис. 3);
Работа высокой интенсивности
- Через 14 минут интенсивной работы 37 % ММВ были оценены как умеренно окрашенные по сравнению с 14% БМВ. Остальные волокна обоих типов оставались все еще темными (рис. 3);
- После 40 минут этой работы некоторые ММВ уже не демонстрировали окраску и ни одно из них не было отмечено как темное;
- В отличие от этого, 17% БМВ были слабо окрашены, 24% — темно окрашены, а оставшиеся — умеренно окрашены;
- К моменту утомления (60 минут) 56% ММВ не окрашены, остальные — слабо окрашены. В отличие от этого 15% БМВ все еще были оценены как темные и только 3% были не окрашены.
Интенсивность 120 и 150%
- Общая продолжительность работы составлила гораздо меньше - 21 и 8 минут для нагрузок 120 и 150% соответственно (рис. 5);
- Работа с этой интенсивностью выполнялась интервалами по 3 минуты для 120% и по 1 минуте для 150% мощности с 10-минутными перерывами между ними;
- Истощение гликогена было схожим для обеих сверхмаксимальных нагрузок (рис. 4);
- Но, кинетика истощения гликогена отличалась от субмаксимальных нагрузок тем, что снижение гликогена наблюдалось в обоих типах волокон с самого начала упражнения, но было наиболее выраженным в БМВ (рис. 4);
- Изменение скорости вращения педалей при заданном уровне нагрузки не влияло на характер истощения запасов гликогена в различных типах мышечных волокон (данные авторами не приводятся).
Выводы
- Полученные результаты согласуются с представлениями о том, что скелетная мышца человека состоит из волокон в двигательных единицах с различными порогами активации;
- Наблюдается преимущественное использование ММВ при длительной циклической работе низкой и средней интенсивности и это использование не зависит от скорости сокращения;
- Также данные результаты указывают на два возможных варианта активации БМВ при циклической работе: увеличение нагрузки (до уровня МПК и выше) или путем продолжения работы меньшей интенсивности до момента, пока у большого количества ММВ не истощатся запасы гликогена.
Дополнительные комментарии
Давно хотел проштудировать классику. Современная концепция физической подготовки, по нашему мнению, обязательно должна строиться с учетом особенностей метаболизма и вовлечения в работу мышечных волокон разных типов. Поэтому в таких физиологических работах очень много важных нюансов. Например, в предыдущей работе каденс повлиял на истощение гликогена:
А в этой, по словам авторов, нет.
Очень жаль, что в данном материале не публикуются графики истощения гликогена при разном темпе педалирования - пускай бы они даже были бы "статистически" одинаковыми, все равно интересно было бы взглянуть. Мало ли визуально какую-нибудь тенденцию удалось бы уловить.
В общем, пополнили нашу коллекцию еще одной шикарной работой. И, как водится, по одному эксперименту, тем более выполненному относительно давно, строгих выводов не делаем. Продолжаем дальше изучать этот феномен.
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 (3 лекции).
25. Роль двигательной активности в поддержании здоровья (лекция).
26. Рекомендации по силовой тренировке в оздоровительной физической культуре (лекция).
27. NEW! Контроль ЧСС в спорте и фитнесе: физиология, возможности и ограничения (лекция).
Дополнительные материалы по этой теме:
Что лучше восстанавливает энергию в мышцах - фастфуд или спортпит? Научный эксперимент
Восстановление мышечного гликогена после длительной тренировки. Зависимость от дозы углеводов
Суперкомпенсация гликогена. Проверка двух методов
Восстановление мышечного гликогена. Научные рекомендации
Источник: Gollnick PD, Piehl K, Saltin B. Selective glycogen depletion pattern in human muscle fibres after exercise of varying intensity and at varying pedalling rates. J Physiol. 1974 Aug;241(1):45-57.