Краткий анализ факторов, участвующих в формировании утомления при спортивной деятельности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, полученные по результатам педагогического эксперимента данные подтвердили предположение о том, что формирование профессионально важных качеств сотрудников пограничных органов может быть достигнуто при помощи комплексного использования средств служебно-прикладных видов спорта - упражнений в беге (упражнений на выносливость) в комплексе с упражнениями на координационные навыки в стрельбе. Исходя из этого, полученные результаты свидетельствуют об эффективности разработанной нами модели.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кадыров, Р.М. Методология построения модели интегральной оценки физической готовности сотрудников МВД России к профессиональной деятельности / Р.М. Кадыров, А.Г. Татару. -Москва : [б.и.], 1999. - 30 с.

2. Приказ Минспорта РФ от 14.03.2019 №№ 199 «О признании и включении во всероссийский реестр видов спорта спортивных дисциплин, видов спорта и внесении изменений во всероссийский реестр видов спорта». - URL : https://minjust.consultant.ru/documents/42627 (дата обращения: 01.11.2019).

3. Татару, А.Г. Педагогические основы моделирования физической подготовки военнослужащих : дис. ... д-ра пед. наук / Татару А.Г. - Санкт-Петербург, 1998. - 81 с.

4. Физическая культура и спорт в профессиональной деятельности: современные направления и образовательные технологии : сб. материалов II Междунар. науч.-практ. конф. (Хабаровск, 810 октября 2014 г.) / Дальневосточный юрид. ин-т МВД России. - Хабаровск : ДВЮИ МВД России, 2014. - 95 с.

REFERENCES

1. Kadyrov, R.M. and Tataru, A.G. (1999), Methodology of physical readiness integrated assessment model building of the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation employees to professional activity, Moscow.

2. Order of the Ministry of Sports of the Russian Federation "On recognition and inclusion in the all-Russian sports register of sports disciplines, sports and amendments to the all-Russian sports register" (2019), available at: https://minjust.consultant.ru/documents/42627.

3. Tataru, A.G. (1998), Pedagogical bases of military personnel physical training modeling, dissertation, St. Petersburg.

4. Physical Culture and sport in professional activity: modern directions and educational technologies (2014): materials II international Science Conf., publishing house of the Far Eastern Law Institute of the Ministry of Interior of Russia, Khabarovsk.

Контактная информация: bucha.77@mail.ru

Статья поступила в редакцию 14.11.2019

УДК 796.015

КРАТКИЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В ФОРМИРОВАНИИ УТОМЛЕНИЯ ПРИ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Владимир Владимирович Дынник, ведущий научный сотрудник, Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук, г. Пущино, Московская область; Александр Семенович Розенфельд, профессор, Уральский государственный университет путей сообщения, г. Екатеринбург

Аннотация

На основании научного поиска в представленной работе кратко рассмотрены имеющиеся представления о центральных и периферических механизмах, ответственных за ограничение мышечной деятельности при выполнении атлетами интенсивных физических нагрузок. Анализ структуры формирования механизмов утомления дает возможность расширить базу теории мышечного

130

сокращения, что создаст предпосылки для разработки и внедрения в спортивную практику инновационных методик, обеспечивающих эффективное поддержание работоспособности атлетов с использованием метаболической и субстратной поддержки организма.

Ключевые слова: работоспособность, физические нагрузки, утомление, метаболическая поддержка, регуляция.

BRIEF ANALYSIS OF THE FACTORS INVOLVED IN THE FORMATION OF FATIGUE IN SPORTS ACTIVITIES

Vladimir Vladimirovich Dynnik, the leading researcher, Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences, Pushchino, Moscow region; Alexander Se-menovich Rosenfeld, the professor, Ural State University of Railways, Yekaterinburg

Annotation

On the basis of scientific search, the presented article briefly analyzes the available representations about the central and peripheral mechanisms, responsible for restriction of muscular activity, at performance by athletes of intensive physical loadings. Analysis of the structure of the formation of mechanisms of fatigue makes it possible to expand the base of the theory of muscle contraction, which will create prerequisites for the development and implementation in sports practice of innovative techniques that ensure the effective maintenance of athletes, using metabolic and substrate support of the body.

Keywords: performance, physical activity, fatigue, metabolic support, regulation.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

Согласно теории функциональных систем П.К. Анохина, физическую работоспособность следует считать явлением специфическим, имеющим в каждом конкретном случае свои отличительные признаки, проявляющиеся в согласованной деятельности различных функциональных систем организма. Под термином «работоспособность» принято понимать способность человека выполнять работу в течение определенного времени при сохранении количественных и качественных показателей.

В конце XIX века проблемами работоспособности и утомления активно занимались Э. Пфлюгер, М. Шиффа, А. Хилл и др. Значительный вклад в разработку теории утомления внесли и российские ученые: И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский и Л.А. Орбели. Они рассматривали процессы утомления человека через призму нарушения работы функциональных и регуляторных систем организма.

В работах А.А. Виру, Н.И. Волкова, П.К. Кырге, Н.Н. Яковлева и др., было показано, что работоспособность спортсмена зависит от целого ряда факторов, в том числе, и от специализации его деятельности, которая в той или иной степени является определяющим фактором в формировании механизмов утомления, ограничивающих мышечную деятельность. В связи с этим, многие исследователи в области физиологии спорта, эндокринологии, биохимии, биофизики и фармакологии занимаются научным поиском средств, поддерживающих работоспособность спортсменов в условиях тренировочной и соревновательной деятельности.

Использование этих средств в настоящее время становится неотъемлемым элементом педагогических технологий, обеспечивающих интенсификацию адаптивно-восстановительных процессов к спортивно-тренировочным факторам. Ввиду этого, изучение механизмов утомления при спортивной деятельности и поиск средств повышения работоспособности приобретает особую практическую и научную значимость, а недостаточная изученность многих вопросов формирует целевое направление ряда научных исследований в области спортивного питания, физиологии, биохимии, и фармакологии.

В работе использовался метод научного анализа и дискурсивно-логический подход.

131

РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНОГО ПОИСКА

Показано, что при увеличении интенсивности и длительности физических нагрузок работоспособность мышечной деятельности резко снижается. Поиск механизмов утомления активно проводился в течение последних 60 лет, хотя первые попытки подбора субстратной и метаболической коррекции утомления для достижения рекордных результатов, относятся к началу ХХ века.

Многие исследователи считают, что эффект утомления обусловлен развитием как центральных так и периферических механизмов утомления, которые, в свою очередь, запускают каскад реакций, ингибирующих систему энергопродукции с последующим истощением резервов субстратов энергетического обмена работающих мышц и всего организма в целом и накоплением недоокисленных продуктов обмена [7, 8].

Так, на уровне работающих групп мышечных клеток (при выполнении кратковременных нагрузок предельной интенсивности), наблюдается снижение концентрации клеточного буфера АТФ и креатинфосфата на 10-50% и 30-80% соответственно. При этом, концентрация АДФ и Фн могут увеличиваться в 5-10 раз [2]. Важно отметить, что концентрация АТФ при этом уменьшается только на 10-50%. Эти сдвиги приводят к уменьшению суммарной скорости гидролиза АТФ (АТФазной нагрузки), в работающих клетках, благодаря продуктному ингибированию АТФазы актомиозина, Са++-АТФаз (саркоплазматического ретикулума и плазмалеммы) и №+-К+-АТФазы, посредством АДФ, Фн и Н+ [1, 2]. При этом, накапливающиеся фосфат неорганический и протон (Фн и Н+) уменьшают сродство тропонина к Са++, что приводит к снижению величины развиваемой силы и скорости сокращения мышечных волокон [8, 9].

Уменьшение скоростей Са++-АТФаз и №+-К+-АТФазы, в свою очередь, также приводит к уменьшению эффективности сокращения и расслабления миофибрилл, вызывая: уменьшение закачки и, соответственно, выброса Са++ из саркоплазматического ретикулума и выхода Са++ из клеток; нарушение ионного гомеостаза; снижение мембранного потенциала и нарушение электровозбудимости мышечных клеток [10].

Несмотря на ингибирующее действие ацидоза (смещение внутриклеточной среды в кислую сторону за счет наработки ионов Н+), продукция АТФ гликолизом и окислительным фосфорилированием (окисление субстратов в цикле Кребса и синтез АТФ в митохондриях), продолжается, чему способствует накапливающийся АДФ, Фн и Са++, [8,

9].

Увеличение уровня K+ в межклеточном пространстве (до 7-11 мМ) и рост Са++ в клетках, в условиях их низкой энергизации, сопровождается развитием утомления (независимо от типов мышечных волокон) [5]. При этом, Т. Clausen важную роль в формировании утомления обосновывает нарушением регуляторных связей в системе Na+-К+-АТФазы [5].

А такие исследователи, как Sahlin K, Katz A, Broberg S., утомление связывают избыточным накоплением лактата, глютамина и аланина, что способствует отеку мышечных клеток [9]. В этой ситуации осмотическое давление частично компенсируется выходом из работающих мышечных клеток ряда следующих веществ: бетаина, таурина, миоинозитола, креатина. Соответственно, к числу факторов лимитирующих работоспособность можно отнести и фактор - «нарушение осмолярности», который сопровождается отеком ткани с выраженным болевым синдромом.

Ряд авторов I.F. Chen, H.J. Wu, Chen C.Y. процесс снижения мышечной работоспособности при спортивных нагрузках связывают с увеличением содержание NH4+. По их данным у спортсменов после работы максимальной мощности концентрация ионов аммония в межклеточной жидкости может достигать 150-250 мК (функциональная норма 10-60), подобно тому, как это имеет место у пациентов с хронической печеночной энцефалопатией [3]. Последнее вызывает отток а-кетоглутарата из цикла трикарбоновых кислот, что снижает эффективность ресинтеза АТФ в реакциях окислительного

132

фосфорилирования; уменьшает сродство гемоглобина к кислороду (в результате отдача кислорода к тканям ухудшается - формируется гипоксия тканей); при этом, ион NH4+ конкурируя с ионными насосами для Na+ и K+, изменяет мембранный потенциал клетки; изменяет внутриклеточный рН - нарушая работу внутриклеточных ферментов. Являясь осмотически активным веществом, аммиак вызывает отёк тканей (нарушает межнейронные связи, - снижает координационные и когнитивные функции). Ингибирует синтез мышечных белков [3].

Именно поэтому, спортсменами всего мира, в течение последних двух десятилетий, в качестве метаболической поддержки работоспособности использовались следующие препараты: бикарбонат натрия (увеличение щелочных резервов); кофеин (выброс Са++ из саркоплазматического ретикулума); кофеин и бикарбонат (в сочетанном соотношении); креатин ; р-аланин (предшественник мышечного карнозина, последний является буфером Н+), креатин и фосфат неорганический (увеличение пула креатинфосфата и креатина -Сг~Ф+Сг); нитраты (увеличение содержания оксида азота NO); L-цитруллин или L-аргинин (увеличение синтеза NO); L-карнитин; L-карнитин и креатин; низкоуглеводные и обогащенные липидами диеты (субстраты энергетического обмена); разветвленные аминокислоты (ВСАА, способствующие накоплению интермедиатов цикла Кребса и обеспечивающие снижение содержания серотонина); ВСАА и интермедиаты цикла мочевины (L-орнитин + L-аспартат; L-аргинин; L-цитруллин), для нейтрализации иона аммония и снижения содержания серотонина [6, 10].

ВЫВОД

Анализ структурных компонентов, участвующих в формировании механизмов утомления, дает возможность расширить базу теории мышечного сокращения, что создаст предпосылки для разработки и внедрения в спортивную практику инновационных методик, обеспечивающих эффективное поддержание работоспособности атлетов с использованием метаболической и субстратной поддержки организма.

ЛИТЕРАТУРА

1. Adler, S. The role of pH, pCO2 and bicarbonate in regulating rat diaphragm citrate content / S. Adler // Journal Clin. Invest. - 1970. - № 49. - P. 1647-1655.

2. Allen, D.G. Skeletal muscle fatigue: cellular mechanisms / D.G. Allen, G.D. Lamb, H. Wester-blad // Journal Physiol Rev. - 2008. - № 88. - P. 287-332.

3. Branched-chain amino acids, arginine, citrulline alleviate central fatigue after 3 simulated matches in taekwondo athletes / I.F. Chen, H.J Wu, C.Y. Chen, K.M. Chou, C.K. Chang // J Int Soc Sports Nutr. - 2016. - № 13. - P. 138-151.

4. Muscle metabolic responses during high-intensity intermittent exercise measured by (31)P-MRS: relationship to the critical power concept / W. Chidnok, F.J. DiMenna, J. Fulford, S.J Bailey, P.F. Skiba, A. Vanhatalo, A.M. Jones // Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. - 2013. - № 1. - P. 305-324.

5. Clausen, T. Role of Na+, K+-pumps and transmembrane Na+K+-distribution in muscle function / T. Clausen // J Acta Physiol. - 2008. - № 192. - P. 339-349.

6. Efficacy of a novel formulation of L-Carnitine, creatine, and leucine on lean body mass and functional muscle strength in healthy older adults / M. Evans, N. Guthrie, J. Pezzullo, S.T. Sanli, R.A. Fielding, A. Bellamine // Journal Nutrition and Metabolism. - 2017. - № 7. - P. 169-170.

7. Fitts, R.H. Fatigue Mechanisms Determining Exercise Performance, The cross-bridge cycle and skeletal muscle fatigue / R.H. Fitts // J Appl Physiol. - 2007. - № 104. - P. 551-558.

8. Розенфельд, А.С. Ацидоз - доминирующий фактор в ограничении мышечной активности / А.С. Розенфельд, К.А. Рямова // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2015. - № 10. - P. 162-167.

9. Sahlin, K. Tricarboxylic acid cycle intermediates in human muscle during prolonged exercise / K. Sahlin, A. Katz, S. Broberg // Am J Physiol Cell Physiol. - 1990. - № 259. - P. 834-841.

10. Trexler, E.T. Creatine and Caffeine / E.T. Trexler, A.E. Smith-Ryan // Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism. - 2015. - № 25. - P. 607-623.

133

REFERENCES

1. Adler, S. (1970), "The role of pH, pCO2 and bicarbonate in regulating rat diaphragm citrate content", Journal Clin. Invest., No 49, pp. 1647-1655.

2. Allen, D.G., Lamb, G.D. and Westerblad, H. (2008), "Skeletal muscle fatigue: cellular mechanisms", Journal Physiol Rev., Vol. 88. pp 287-332.

3. Chen, I.F., Wu, H.J., Chen, C.Y., Chou K.M. and Chang C.K. (2016), "Branched-chain amino acids, arginine, citrulline alleviate central fatigue after 3 simulated matches in taekwondo athletes", J Int Soc Sports Nutr, No 13, pp. 138-151.

4. Chidnok, W., DiMenna, F.J., Fulford J., Bailey, S.J., Skiba, P.F., Vanhatalo A. and Jones, A.M. (2013), "Muscle metabolic responses during high-intensity intermittent exercise measured by (31)P-MRS: relationship to the critical power concept", Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol., Vol. 9 No. 1, pp. 305324.

5. Clausen, T. (2008), "Role of Na+, K+-pumps and transmembrane Na+K+-distribution in muscle function", J Acta Physiol., No. 192, pp 339-349.

6. Evans, M., Guthrie, N., Pezzullo, J., Sanli, S.T., Fielding, R.A. and Bellamine, A. (2017), Efficacy of a novel formulation of L-Carnitine, creatine, and leucine on lean body mass and functional muscle strength in healthy older adults", Journal Nutrition and Metabolism, No.7, pp 169-170.

7. Fitts, R.H. (2007), "Fatigue Mechanisms Determining Exercise Performance", The cross-bridge cycle and skeletal muscle fatigue, J Appl Physiol, No. 104, pp. 551-558.

8. Rosenfeld, A.S. and Remove, K.A. (2015), "Acidosis is a dominant factor in limiting muscle activity", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, No. 10, pp. 162-167.

9. Sahlin, K., Katz, A. and Broberg S. (1990), "Tricarboxylic acid cycle intermediates in human muscle during prolonged exercise", Am J Physiol Cell Physiol., No. 259, pp. 834-841.

10. Trexler, E.T., and Smith-Ryan, A.E. (2015), "Creatine and Caffeine", Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, No. 25, pp. 607-623.

Контактная информация: letchik45@bk.ru

Статья поступила в редакцию 18.11.2019

УДК 796.323.2

ЖЕНСКОМУ БАСКЕТБОЛЬНОМУ КЛУБУ «СПАРТАК» - 70 ЛЕТ: ИСТОРИЯ, ТРАДИЦИИ, СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

Сергей Давыдович Ерофеев, заместитель генерального директора БК Спартак Ногинск; Татьяна Генриховна Ларина, МСМК, главный тренер; Сергей Юрьевич

Федоренков, Заслуженный тренер России; Нелли Васильевна Ферябникова,

двукратная Олимпийская чемпионка, Заслуженный тренер России, БК Спартак Ногинск; Раиса Игоревна Андрианова, кандидат педагогических наук, преподаватель, Государственный университет управления, г. Москва, МС, спортсмен-инструктор БК Спартак Ногинск; Марина Витальевна Леньшина, кандидат педагогических наук, доцент, Воронежский государственный институт физической культуры

Аннотация

В этом году отмечает свой юбилей один из самых титулованных и старейших баскетбольных клубов России - Спартак Ногинск. Клуб имеет богатую историю и многолетние традиции. За годы его работы подготовлены известные спортсмены и тренеры. На современном этапе женская баскетбольная команда выступает в сильнейшей лиге России - Премьер-лиге, является участником Кубка Европы. Резервные команды клуба также демонстрируют стабильную и качественную игру.

Ключевые слова: спортивный клуб «Спартак», известные баскетболистки, история, традиции, достижения.

134