Виктор Селуянов. Тренировки по науке. Часть первая.

Виктор Селуянов. Тренировки по науке. Часть первая.

Автор: Андрей Антонов

Сегодняшней публикацией мы открываем цикл бесед с профессором Виктором Николаевичем Селуяновым посвященный современным биологически обоснованным научным методам тренировок. Сразу скажу, что многие поклонники «железной игры» воспримут ряд положений в штыки. Слишком разительно отличаются научные методы от общепринятых в силовом мире положений, считающихся незыблемыми. С поразительной легкостью Виктор Николаевич разбивает устоявшиеся стереотипы, но делает это с убийственной логикой, основанной на глубоких знаниях анатомии, физиологии и биохимии. Поэтому не спешите бросать чтение, и возвращаться к трудам практиков. Поверьте, наука, особенно, если она использует для вывода положений умозрительные и математические модели, смотрит в «корень», объясняет причины явлений. Вот только связь передовой науки и практики пока оставляет желать лучшего. Переиздаются давно морально устаревшие учебники теории и методики физической культуры и спорта. Труды Матвеева, Зациорского, Верхошанского, грешат эмпирическим подходом, поэтому содержат формально-логические рекомендации без биологического обоснования. И это не вина авторов, на момент написания ими своих трудов не было такого объема биологической информации, методов исследования, технического оборудования, как сейчас, и им приходилось додумывать, выдвигать гипотезы, которые потом перешли в разряд устоявшихся положений, хотя изначально они не были обоснованы теоретически. И эти некорректные обобщения переписываются из учебника в учебник на протяжении более полувека, а современные научные биологические исследования так и остаются в узкоспециализированных научных изданиях и не выходят не только на массового читателя, но даже на издателей книг по спортивным темам. И пропасть между теорией – биологическими науками, и практикой продолжает увеличиваться. Сегодня мы начнем с азов. Мы не будем детально изучать строение, биологию и биохимию клетки, но ряд основных положений нам надо разобрать, чтобы понимать, какие процессы происходят в мышцах под воздействием различных тренировок. Надо построить модели систем и органов человека и на этой основе описывать и предсказывать адаптационные процессы. Итак, начнем…

Виктор Николаевич, хотелось бы начать разговор с основных понятий, необходимых нам для понимания биологических процессов в мышце.

Начнем с клетки. Мышечная клетка, или как ее еще называют, мышечное волокно представляет собой большую клетку имеющую форму удлиненного цилиндра и по длине чаще всего соответствующей длине целой мышцы и диаметром от 12 до 100 мкм. Группы мышечных волокон образуют пучки, которые, в свою очередь, объединяются в целую мышцу, помещенную в плотный чехол соединительной ткани, переходящей на концах мышцы в сухожилия, крепящиеся к кости.
Сократительным аппаратом мышечного волокна являются специальные органеллы — миофибриллы, которые у всех животных имеют примерно равное поперечное сечение, колеблющееся от 0, 5 до 2 мкм. Число миофибрилл в волокне достигает двух тысяч. Состоят миофибриллы из последовательно соединенных саркомеров, каждый из которых включает нити (миофиламенты) актина и миозина. Миозин крепится к ЗЕТ пластинкам титином. При растяжении мышцы титин растягивается и может порваться, что приводит к разрушению миофибриллы, усилению катаболизма. Между филаментами актина и миозина могут образовываться мостики и при затрате энергии, заключенной в АТФ, может происходить поворот мостиков, т.е. сокращение миофибриллы, сокращение мышечного волокна, сокращение мышцы и разрыв его. Основная энергия молекул АТФ тратится именно на разрыв мостиков. Мостики образуются в присутствии в саркоплазме ионов кальция. Увеличение количества миофибрилл (гиперплазия) в мышечном волокне приводит к увеличению поперечного сечения (гипертрофии), а, следовательно, силы и скорости сокращения при преодолении существенной внешней нагрузки. Удельная сила, приходящаяся на поперечное сечение мышечных волокон у всех людей примерно одинаковая, будь — то старушка или суперпаурлифтер.
Кроме миофибрилл огромное значение для нас имеют такие органеллы как митохондрии, энергетические станции клетки, в которых с помощью кислорода идет превращение жиров или глюкозы в углекислый газ (СО2), воду и энергию, заключенную в молекулах АТФ. Для увеличения мышечной массы и силы нам необходимо увеличивать количество миофибрилл в мышечных волокнах, а для увеличения выносливости – количество в них митохондрий.

Как на практике определить мышечную композицию?

— Международный стандарт — берут кусочек мышечной ткани (как правило, из мышц бедра — наружной головки) и биохимическими методами определяют, сколько быстрых и сколько медленных волокон. Часть той же самой порции подвергают еще одному анализу, при котором определяют количество ферментов митохондрий.
В нашей лаборатории, еще под руководством Ю. В. Верхошанского, были разработаны опосредованные, косвенные, методы. Тестирование выполнялось на универсальном динамографическом стенде (УДС). Мы на нем определяли скорость нарастания силы, и оказалось, что она связана с количеством быстрых и медленных волокон. Потом такие же исследования выполнил Коми в Финляндии. Он нашел корреляционную зависимость между мышечной композицией (быстрые и медленные МВ) и крутизной нарастания силы. Но мы пошли дальше и разделили градиент силы на саму силу, то есть получили относительный показатель, который хорошо работает. Мало того, может быть, это более точный метод, чем биопсия, поскольку мы прямо измеряем скорость напряжения мышцы.
Мы, например, разделяем бегунов стайеров и бегунов на средние дистанции по этому показателю. У стайеров медленными мышцами являются как передние, так и мышцы задней поверхности бедра, а у бегунов на 800 м — мышцы передней поверхности бедра такие же медленные, а задние — быстрые, как у хороших спринтеров. Поэтому они быстро бегут 100 м с ходу, и именно эти мышечные волокна берегут до самого финиша. За 100–150 м до финиша они изменяют технику бега, сами спортсмены говорят, что они «переключают скорость» как в автомобиле.

Значит, если мы берем биопсию из четырехглавой мышцы бедра, то мы можем порой ошибаться? Соотношение волокон в разных мышцах неодинаково?

— Совершенно верно. В последнее время накопилось много материалов, которые свидетельствуют, что если одна мышца медленная, скажем, прямая мышца бедра, то не обязательно, что и все остальные такие же. Интересно, что у спринтеров передняя поверхность бедра не быстрая и не медленная, а вот задней поверхности – быстрая и, тем более, икроножная и камбаловидная, иначе быть не может, но биопсию все равно берут из боковой поверхности бедра и результаты, например, для спринта получаются некорректные — неинформативные.

А по вашему методу?

— По нашему методу все нормально. Для измерения силы и градиента силы нет ограничений, невозможно нанести вред мышцам, как это бывает при взятии биопсии. Для реализации нашего метода сейчас имеется в наличии изокинетический динамометр (БИОДЕКС). Измерения показали, что у спринтеров и передняя довольно быстрая и очень сильная, а задняя тем более. Если же взять прыгунов, то у них до 90% быстрых волокон в передней поверхности бедра — это главная для них мышца. Но в беге все-таки более важна задняя поверхность, она и рвется поэтому. Например, при обследовании сборной команды горнолыжников мы нашли только двух одаренных спортсменов (очень сильных и быстрых), которые и сейчас продолжают успешно выступать в Российских соревнованиях, а вот среди женщин не было ни одной, поэтому и нет успехов на международной арене. Никакие иностранные тренеры не помогут таким спортсменкам.

На этом мы завершим первую нашу беседу с Виктором Николаевичем. В следующем номере журнала мы подробно поговорим о методах гиперплазии миофибрилл в мышечных волокнах и особенно подробно об этом процессе в гликолитических мышечных волокнах.

Список сокращений
АТФ – аденозинтрифосфорная кислота
АДФ – аденозиндифосфорная кислота
МПК – максимальное потребление кислорода
АнП – анаэробный порог
АэП – аэробный порог
МВ – мышечное волокно
ГМВ – гликолитическое мышечное волокно
ОМВ – окислительное мышечное волокно
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота
КПД – коэффициент полезного действия
КрФ – креатин фосфат
Кр – креатин
Ф – неорганический фосфат

Автор: Андрей Антонов

То есть при тренировках на выносливость дополнительный прием препаратов креатина не целесообразен? А с чем это связано? Ведь производители спортивного питания всегда подчеркивают рост выносливости при приеме препаратов этой группы.

Это поспешный вывод. Оценка аэробных возможностей проводилась по МПК (максимальному потреблению кислорода). Это способ порочный – МПК зависит, от массы активных митохондрий в работающих мышцах, дыхательной мускулатуре и миокарде. Для оценки потребления кислорода активными мышцами надо определять потребление кислорода на уровне анаэробного порога. На самом деле КрФ является челноком, транспортирующим энергию от митохондрий к миофибриллам, поэтому повышение концентрации КрФ в МВ, после приема креатинмоногидрата, существенно повышает работоспособность спортсменов на всех режимах работы, а именно, от спринта до стайерского бега.

В предыдущих наших статьях мы рассмотрели методы гиперплазии миофибрилл в мышечных волокнах в целом, и более подробно разобрали методы гиперплазии в гликолитических волокнах. Сегодня мы поговорим о гиперплазии миофибрилл в окислительных волокнах. В литературе эта тема практически не раскрыта. Существует мнение, что мышечные объемы и рост силы дает только гипертрофия быстрых мышечных волокон. А роль медленных волокон настолько ничтожна, что ей можно пренебречь. Поэтому в силовых и скоростно-силовых видах спорта силовая тренировка медленных мышечных волокон не рассматривалась. Насколько это соответствует действительности, мы узнаем в очередной нашей беседе с профессором Виктором Николаевичем Селуяновым.

ЖМ: А есть ли необходимость отдельно тренировать ММВ? Они имеют порог возбудимости ниже, чем у БМВ, соответственно всегда включаются в работу вместе с ними. Если мы будем проводить тренировку, направленную на гипертрофию БМВ, описанную в предыдущем номере журнала, то ММВ получат свою долю нагрузки.

ВС: Это правильно, при тренировке БМВ обязательно функционируют и ММВ. Однако, во время выполнения силового упражнения с чередованием сокращения и расслабления мышц в ОМВ не накапливаются ионы водорода, поскольку митохондрии их поглощают и преобразуют в воду. Отсутствие этого фактора тормозит проникновение анаболических гормонов в ММВ (ОМВ), поэтому при классической силовой тренировке не наблюдается существенной гипертрофии ММВ. Для того, чтобы убедиться в этом, надо открыть учебник «Физиология мышечной деятельности» (под ред. Я.М.Коца). Там есть таблица, из которой видно, что, по данным разных авторов, обычная силовая тренировка – для ГМВ, не дает существенного прироста гипертрофии ММВ (1тип)

ЖМ: Значит ли это, что представители силовых видов спорта, например пауэрлифтеры, не использующие в своих тренировках методику гиперплазии миофибрилл в ОМВ, имеют неиспользованный резерв в развитии силы? И включив данную методику в свои тренировки, гарантированно увеличат свои силовые результаты?

ВС: В тех видах спорта, где собственный вес не учитывается, например, в бодибилдинге, выгодно увеличивать силу, набирать массу за счет ОМВ (ММВ). В этом случае спортсмен работает с непредельными весами, поэтому минимизируется травматизм. Выгодно увеличивать силу ММВ (ОМВ) в армреслинге, поскольку рост массы мышц рук идет, но его можно компенсировать снижением массы тела за счет жира или массы мышц ног. Одновременно с ростом силы ОМВ (ММВ) идет рост массы митохондрий, увеличивается локальная мышечная выносливость, а это очень важно для армреслинга и для любых других видов единоборств.

В пауэрлифтинге при выполнении приседа или тяги штанги выгодно использовать резерв увеличения силы тяги ОМВ (ММВ), поскольку они ничем не хуже БМВ (скорость сокращения мышц очень низкая). Выгодно, потому, что вес отягощения составляет 40-60% от ПМ, поэтому нет условий для получения травм и можно работать до отказа, т.е. до сильного стресса, выделения в кровь собственных анаболических гормонов (частичная замена приему ААС).

ЖМ: Как быстро после таких тренировок происходит гипертрофия ОМВ (ММВ)?

ВС: Нужно учитывать, что медленные волокна могут занимать всего треть мышцы, а поперечник медленных мышечных волокон, как правило, на 30-40% процентов меньше быстрых. Поэтому это происходит сначала незаметно, так как растет плотность миофибрилл, за счет появления новых, потом растет и поперечник МВ, когда вокруг новых миофибрилл появляются митохондрии. Но митохондрии занимают всего 10% общего объема мышцы. Основной рост - за счет миофибрилл. Экспериментально показано, что при правильно организованной тренировки происходит рост силы на 2% за тренировку. Надо заметить, что более одной развивающей тренировки в неделю выполнять нельзя, поскольку при более частых тренировках рост силы тормозится.

ЖМ: Допустимо ли при такой тренировке, чтобы отказ возникал не из-за болевых ощущениях в мышце, а, как и при тренировки ГМВ, из-за мышечного отказа? Например, спортсмен сделал 3 подхода по 30 сек с интервалом отдыха 30 сек упражнение жим штанги лежа по ограниченной траектории движения, и в последнем подходе на 29-й секунде произошел мышечный отказ, штанга поползла вниз, поскольку даже удержать ее в статическом положении спортсмен ее уже не мог. При этом мышечная боль была умеренной. Будет ли такая тренировка направлена на гиперплазию ОМВ, или рекомендуется снизить вес штанги и делать, например, 3 по 40 секунд, что бы причиной отказа все-таки стало сильное жжение в мышце?

ВС: При выполнении силовых упражнений надо считать не количество подъемов, не тонны – это формальные критерии. В каждом подходе надо вызывать в организме определенный физиологические и биохимические процессы, о содержании которых спортсмен может догадываться по ощущениям. При тренировке ОМВ правильное ощущение боль в активной мышце, которая наступает в результате накопления ионов водорода в них. Это главное условие для активизации синтеза белка. Вместе с болью появляется стресс и выход анаболических гормонов в кровь. В достоверности этой информации можно убедиться по публикациям ИМБП в журнале Физиология человека (рук. Д.б.н. Виноградова О.Л.). В данном примере, а именно, в работе продолжительностью 3 х 30 сек. с мышечным отказом, вес снаряда завышен, поэтому рекрутируются не только ОМВ, но и ПМВ, и часть ГМВ. Такой вариант тоже имеет право на существование, только эффект роста силы ОМВ будет несколько меньше

ЖМ: Но все равно слишком большой разброс времени выполнения упражнения – от 30 до 60 сек. в подходе. Поэтому возникает следующий вопрос: если в указанном примере спортсмен достигает мышечного отказа при 30 сек. работы в третьем подходе, то какой временной отрезок ему выбрать? Ведь он может подобрать вес до ощущения сильного жжения выполняя и 3 х 45 сек., и еще снизив вес 3 х 60 сек..

ВС: Критерием корректного выполнения упражнения является накопление в ОМВ молочной кислоты в оптимальной концентрации (10-15мМ/л), в крови будет меньше. Это возможно при статодинамическом режиме работы мышц и ограничении продолжительности выполнения упражнения. Эксперименты показывают, что оптимальная продолжительность стато-динамического режима находится в пределах 30-60с и если в это время спортсмен испытывает сильный стресс из-за болевых ощущений, то условия для роста силы ОМВ достигнуты. Поскольку ионы водорода могут усиливать катаболизм, то необходимо стремиться к более раннему возникновению боли в мышцах, т.е. ближе к 30с.

ЖМ: В You-Tube есть ролики, где вы проводите семинар с борцами. Там вы всячески предостерегаете спортсменов от чрезмерного закисления, так как оно ведет к разрушению митохондрий. Если спортсмен регулярно тренируется по Вашей методике и работает до отказа из-за сильнейшего жжения в мышцах на сожжёт ли он все свои митохондрии?

ВС: Ранее эту проблему мы уже обсуждали, здесь сделаем акцент на том, что в разных типах МВ ионы водорода вызывают специфическую реакцию. Действие ионов водорода (Н) обусловлено концентрацией и длительностью присутствия в МВ. В ОМВ, даже при наличии высокой концентрации ионов водорода, в период отдыха митохондрии быстро устраняют их, поэтому повредить митохондрии и другие структуры МВ ионы водорода не успевают. Об этом говорят величины креатифосфокиназы и кортизола в крови после тренировки. Эти величины, как правило, в 2-3 раза ниже по сравнению с обычными силовыми упражнениями. В ГМВ после классической силовой тренировки (динамической с интенсивностью 70-80%ПМ) ионы водорода не поглощаются митохондриями (их слишком мало), ионы Н соединяются с лактатом и молочная кислота медленно выходят в кровь 10-60 мин. Активный отдых ускоряет выход молочной кислоты в кровь. Поэтому митохондрии и другие структуры подвергаются длительному разрушающему влиянию. Поэтому борцам нельзя тренироваться с сильным закислением, надо беречь митохондрии в ГМВ, от них зависит локальная мышечная выносливость борца.

ЖМ: Приведите пример тренировочного цикла.

ВС: Результаты имитационного моделирования показали, что одним из рациональных вариантов тренировки является цикл, в котором одна тренировка носит развивающий характер, через три дня силовая тренировка повторяется, но уже в меньшем объеме (" тонизирующая" тренировка), всего цикл составил семь дней. Одним из достоинств такого цикла является то, что он может использоваться специалистами видов спорта на " выносливость". В дни отдыха могут использоваться тренировки для развития в МВ митохондрий или тренировки миокарда, диафрагмы. Эффективность теоретически разработанного микроцикла была проверена в ходе педагогического эксперимента.

Методика. Семь студентов ИФК (длина тела 177, 3±11, 8 см; масса тела 71, 7±9, 7 кг; возраст 25, 0±4, 8 г) два раза в неделю, в течение шести недель выполняли силовые тренировки и два раза в неделю выполняли аэробные тренировки по 40-50 мин с ЧСС АэП.

Первая силовая тренировка включала три серии по три подхода в каждой. Отдых между сериями был активный - 12 мин, между подходами 30 с. В каждом подходе упражнение выполнялось до отказа, длительность приседания со штангой составляла 60-70 с. Приседание выполнялось в статодинамическом режиме.

Вторая силовая тренировка включала только четыре подхода с интервалом активного отдыха 8 мин, вес штанги и условия приседания были теми же, что и в первой тренировке.

Результаты. За период исследования испытуемые стали сильнее, они смогли поднять более тяжелую штангу: до 866±276 Н, после эксперимента 1088±320 Н (различия достоверны при р< 0, 001). Средний прирост силы составил 222 Н (25, 6%) или 2, 1%/тр.день. Последний показатель должен характеризовать эффективность силовой тренировки, с его помощью можно сравнивать различные методы. В обзорной работе М.McDonagh and С.Davies (1984) было проведено сравнение изотонического и изометрического методов силовой тренировки в различных вариантах, в частности, было показано, что изотоническая тренировка дает прирост силы 0, 4-1, 1% за один тренировочный день, изометрическая - 0, 9-1, 1% за тренировочный день. Другие исследователи добивались лучших показателей 2-3%, однако они использовали примерно такую же методику: интенсивность 80%; количество сокращений мышцы за тренировку 12-18; 21-24 тренировочных дня.

Таким образом, эффективность разработанной методики силовой тренировки выше изометрических методов и изотонических, за исключением тех, которые по технологии совпадают с разработанной здесь. Следовательно, модель адекватно имитирует процессы синтеза миофибрилл как результат силовой тренировки.

Автор: Андрей Антонов

ЖМ: А с чем связано такое уменьшение митохондриальной массы? Значит ли это, что в силовых видах спорта требующих выносливости – силовой экстрим, армрестлинг, народный жим – данный микроцикл не подходит?

ВС: Уменьшение массы митохондрий обусловлено их разрушением при выполнении силовой тренировки в ПМВ и ГМВ, а также естественным процессом старения (механизм старения органелл связан с функционированием лизосом, которые постоянно разрушают в клетке какие-то органеллы, в том числе и митохондрии). Синтез митохондрий после силовой тренировки идет слабо, поэтому для роста массы митохондрий в ПМВ и ГМВ необходимо выполнять специальные интервальные скоростно-силовые тренировки.

ЖМ: Как будут выглядеть практические рекомендации для силовой тренировки?

ВС: Для достижения максимальной гипертрофии ГМВ эффекта тренировки необходимо соблюсти ряд условий:

- упражнение выполняется с интенсивностью 70% ПМ,

- упражнение выполняется " до отказа", то есть до исчерпания запасов КрФ, образования высокой концентрации Кр,

- интервал отдыха — 5 или 10 мин, 5 мин активный отдых, выполняются упражнения с мощностью АэП (ЧСС 100-120 уд/мин), это значительно ускоряет процесс " переработки" молочной кислоты, 10 мин относительно малоактивный отдых, ресинтез КрФ идет преимущественно в ходе анаэробного гликолиза с накоплением в ГМВ ионов Н и La,

- количество подходов за тренировку: 3-5 подходов с пассивным отдыхом, 10 - 15 — с активным отдыхом,

- количество тренировок в день: одна, две и более, в зависимости от интенсивности и тренированности,

- количество тренировок в неделю: после предельной по продолжительности (объему) тренировки, следующая может повториться только через 7-10 дней, именно столько времени требуется для синтеза миофибрилл в мышечных волокнах.

Эта классическая схема, хорошо известная еще с 60-х годов прошлого века.

ЖМ: Давайте поговорим об «активном отдыхе», это очень важная тема. Смысл его понятен, за 5 мин работы медленными МВ тренируемой мышечной группы образовавшаяся в результате упражнения молочная кислота утилизируется. То есть расщепляется до углекислого газа и воды в митохондриях ОМВ. Естественно, у атлета применяющего активный отдых и избавляющегося от молочной кислоты падение результатов от подхода к подходу будет гораздо менее выражено, чем у атлета использующего пассивный отдых, поскольку у последнего идет накопление в мышцах молочной кислоты от подхода к подходу, что снижает его работоспособность. Вопрос в практическом применении. Если спортсмен тренирует ноги, понятно, он может эти 5 минут крутить педали на велотренажере с уровнем нагрузки ниже аэробного порога или просто ходить по залу. А как «отдыхать» между подходами при жиме лежа или тренировке рук?

ВС: Молочная кислота выходит в кровь и может поступать в любые другие органы, где концентрация молочной кислоты будет меньше. Обычно это бывает в ОМВ активных мышц, поскольку там функционируют митохондрии, поэтому создается большая разница в концентрациях молочной кислоты в крови и ОМВ. Поэтому, чем большая масса ОМВ активна, тем быстрее устраняется молочная кислота из крови. Следовательно, после тренировки рук, работать надо ногами, крутить педали велоэргометра или ходить.

Для ускорения выхода молочной кислоты в магистральные сосуды из мелких мышечных групп можно выполнять массаж и легкие локальные упражнения на мышцы с содержанием высокой концентрации молочной кислоты.

ЖМ: Можно ли применять методику гиперплазии миофибрилл в БМВ в оздоровительной физической культуре?

ВС: Ответ на этот вопрос в большинстве случаев отрицательный. Если принять во внимание, что у большинства взрослых людей имеются признаки атеросклероза, то можно считать противопоказанным применение упражнений, приводящих к повышению САД, натуживанию.

При выполнении силовых упражнений с околомаксимальной интенсивностью неизбежны задержки дыхания, натуживания и, как следствие, рост САД. У квалифицированных штангистов САД повышается еще перед тренировкой до 150 мм.рт.ст., при гипервентиляции с натуживанием САД увеличивается до 200 мм.рт.ст (Спортивная физиология, 1986). В первую минуту после подъема тяжести САД достигает 150-180 мм.рт.ст., возрастает среднее давление, ДАД может повышаться или снижаться (А.Н.Воробьев, 1977). Мощный поток крови может сорвать склеротические бляшки. Они с током крови могут дойти до сосуда, размер которого окажется мал для ее движения. Это вызывает закупорку сосуда, образование тромба. В тканях, не получающих кислород, начинает разворачиваться анаэробный гликолиз, накапливаются в огромных количествах ионы водорода, которые раскрывают поры в мембранах лизосом. Из лизосом начинают выходить в саркоплазму протеинкиназы – ферменты, разрушающие белок. Органеллы клеток начинают разрушаться, наблюдается некроз клеток. В миокарде это событие приводит к инфаркту миокарда.

Виктор Селуянов. Тренировки по науке. Часть первая.

Автор: Андрей Антонов

12 3 4 Следующая ⇒