Сила и скорость
Этот пост написан пользователем Sports.ru, начать писать может каждый болельщик (сделать это можно здесь).
ОК, вот спортсмен уже набегал приличный объем и получил развитую сеть кровеносных сосудов в мышцах, высокую кислородную емкость крови и довольно-таки медленные мышцы, приспособленные к аэробному метаболизму (когда хватает кислорода).
Теперь он может бегать долго-долго, но сравнительно медленно.
И до соревнований ему нужно увеличить скорость.
Мышцы человека состоят из волокон двух основных типов: медленных (они еще называются красными) и быстрых (белых).
Скорость увеличивается за счет быстрых мышечных волокон. Для того, чтобы включить в работу эти волокна, нужны скоростно-силовые упражнения. И чем ближе к соревнованиям – тем с большей скоростью он должен их выполнять.
Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон может меняться в зависимости от вида преобладающих нагрузок. Так, у атлетов, которые ставят мировые рекорды в спринте, быстрых волокон до 80%. А у марафонцев – до 95% медленных. Генетическая предрасположенность, которая, конечно же, существует, означает лишь то, что кому-то будет проще увеличить процент быстрых волокон, а кому-то – медленных. Ну а с возрастом у всех людей количество быстрых волокон неуклонно снижается.
Красные (медленные) волокна имеют красноватый цвет из-за того, что в них много красного белка миоглобина – главного внутриклеточного переносчика кислорода. Кроме того, вокруг медленных волокон богатая сеть кровеносных сосудов. Как ранее говорилось, медленные мышечные волокна приспособлены к работе в аэробном режиме (при достаточном поступлении кислорода), сравнительно медленно сокращаются, зато могут работать очень долго. Количество таких волокон увеличивается при длительных не очень интенсивных тренировках.
Но мы сейчас – о быстрых волокнах.
Быстрые волокна делятся на два основных типа: тип FT и тип FTO.
Волокна типа FT сокращаются очень быстро, обладают большой силой. Но они очень быстро утомляются.
Волокна типа FTO могут быстро сокращаться (однако медленнее FT) и одновременно могут выдерживать длительную нагрузку, то есть, по сути, являются переходными между медленными и быстрыми волокнами.
FT-волокна FTO-волокна Медленные (ST) волокна
скорость сокращения быстрая быстрая медленная
сила сокращения очень высокая высокая незначительная
аэробная
выносливость плохая хорошая очень хорошая
креатинфосфат +++ ++ +
гликоген +++ ++(+) ++
запасные жиры + +(+) ++(+)
капилляризация незначительная хорошая очень хорошая
Функция нагрузки в субмаксимальной зоне, выносливость и силовая
проявления силы и скорости выносливость,
статическая работа
Движения, которые выполняют быстрые мышечные волокна, как правило являются взрывными, скоростными и требуют большого расхода энергии. Эту энергию клетки получают за счет запасов гликогена и кретинфосфата.
Кретинфосфат позволяет совершать очень быстрые и очень мощные движения, но его запасов хватает лишь на 7-12 секунд предельной нагрузки, или на 15-30 секунд интенсивной (кислород в этой реакции совсем не нужен). После исчерпания креатинфосфата спортсмен вынужден будет снизить скорость и перейти к другим источникам энергии.
Гликоген без доступа кислорода распадается до лактата (а с кислородом – до СО2 и Н2О). Так как волокна FT слабо снабжаются кислородом, то в них образуется именно лактат. Накапливаясь, лактат останавливает работу сократительных белков, причем останавливает их в максимально сокращенном состоянии. Такие сжатые белки при продолжающейся нагрузке легко рвутся. Разрывы мышечных белков (если их не очень много), не являются чем-то страшным, они - часть тренировочного процесса. Спортсмены ощущают их как боль в мышцах после тренировки.
Наличие порванных сократительных белков и исчерпанных «до дна» запасов гликогена и креатинфосфата служит для мышечной клетки сигналом для избыточного (!) восстановления – то есть клетка начинает наращивать свои ресурсы не просто до исходного уровня, а с превышением этого самого исходного уровня (гиперкомпенсации). Возрастает количество сократительных белков, увеличиваются запасы питательных веществ (гликогена и креатинфосфата) и веществ, нейтрализующих лактат. Мышечное волокно становится более мощным, а следовательно, более быстрым.
Помимо совершенствования уже имеющихся быстрых волокон, часть FTO волокон утрачивают свойства медленных волокон и приобретает свойства быстрых, - для такого превращения достаточно учащенной нервной стимуляции.
Итак, чем ближе к соревнованиям, тем с большей скоростью спортсмены преодолевают отрезки, тем больше у них в мышцах быстрых мышечных волокон, тем выше работоспособность мышц в условиях недостатка кислорода.
Сила зависит и от числа вовлеченных в сокращение мышечных волокон. При прогулочном темпе в движении участвует только примерно четверть волокон мышцы, - медленных само собой. При ускорении, когда нужно больше силы, включаются дополнительные мышечные волокна - 50%, при еще большей скорости – еще больше.
Спортсмен, в отличие от неподготовленного человека, лучше управляет своими мышцами – и может задействовать 90-100% мышечных волокон, а простой любитель такое число волокон произвольно включить не в состоянии (разве что при паническом бегстве).
Поскольку быстрые волокна работают на запасах гликогена и креатинфосфата, то для финишного рывка важно сохранить эти запасы в неприкосновенности. Это означает, что по ходу гонки биатлонист не должен ускоряться в полную силу, либо у него должны быть возможности для восстановления этих запасов «на ходу». «На ходу» восстановиться очень сложно, а вот не рвать со старта в полную силу – это, можно сказать, основное правило финишера (вспоминаем Свендсена, Устюгова). И наоборот, те, кто слишком увлекается на старте (Симон Фуркад, Светлана Слепцова), обычно не в состоянии сделать финишный рывок – запасы гликогена и креатинфосфата в быстрых мышечных волокнах уже израсходованы.
Про теорию развития быстрых волокон можно почитать на многих сайтах бодибилдеров (например, здесь и здесь).