Текст книги "Эргогенные эффекты спортивного питания. Научно-методические рекомендации для тренеров и спортивных врачей"

8. Спортивное питание для повышения эффективности нагрузок анаболического действия[7]7
  Нагрузки анаболического действия – это упражнения силового характера, направленные на увеличение мышечной массы.


[Закрыть]

При использовании нагрузок анаболического действия, связанных с увеличением мышечной массы и силы, необходимо соблюдать три основных требования:

• использовать адекватные по величине и направленности нагрузки;

• применять эффективные анаболизаторы;

• обеспечить полноценное белковое питание, в частности, наличие в пищевом рационе полного набора незаменимых аминокислот.

Биохимической предпосылкой увеличения мышечной массы и силы служит активация процессов синтеза специфических белков (протеинов) в работающих мышцах. Усиление этого процесса происходит под влиянием инициированной генной активности. В качестве инициаторов генной активности выступают собственные гормоны (половые и гормон роста), а также различные анаболизаторы, как поступающие извне (с пищей), так и образуемые в организме в процессе биохимических реакций, происходящих во время и после физической нагрузки. Анаболизаторами, как уже отмечалось, являются: аминокислоты и смеси аминокислот (аргинин, орнитин, лизин, глутамин, лейцин, изолейцин, валин, триптофан, карнозин), креатин, инозин, витаминные препараты (кальция пантотенат, карнитина хлорид, кислота никотиновая и др.) и микроэлементы (пиколинат хрома, ванадий и др.), а также активные компоненты природных адаптогенов (экдистен, форсколин, пантокрин, апилак и др.).

Кроме активации процессов синтеза белка для обеспечения усиливающихся при мышечной деятельности пластических процессов в мышцах в организм должны поступать в полном наборе все необходимые аминокислоты, участвующие в синтезе мышечных белков. Особенно важно в этом отношении наличие незаменимых аминокислот. Поступление аминокислот в обязательном ассортименте осуществляется за счет употребления белковой пищи, отличающейся высокими свойствами и хорошим усвоением в процессе пищеварения, а также применением специальных продуктов спортивного питания (табл. 6).

Таблица 6

Аминокислоты в специализированном спортивном питании при наборе мышечной массы (О.С. Кулиненков, 2011 г.)

Примечание. Понятие «доза» означает рекомендуемую дозу, указанную на упаковке фирменного препарата (учитывать вес атлета).

Кроме применения «анаболизаторов» и аминокислот в процессе тренировок, направленных на развитие мышечной массы и силы, следует использовать:

– препараты железа;

– препараты, направленные на укрепление костей, связок и хрящей;

– препараты, направленные на восстановление мышц. Рекомендуемый комплекс препаратов спортивного питания для увеличения мышечной массы и силы:

«Биоспорт (Biosport) Амино-комплекс», «Амино+», «Кре-Амин», «Биоспорт (Biosport) Восстановительный комплекс», «Биоспорт (Biosport) Био-комплекс».

Таблица 7

Применение продуктов спортивного питания в зависимости от типа нагрузок

Спортивное питание в подготовке спортсменов различных видов спорта

1. Факторы спортивной работоспособности

Физическая работоспособность человека определяется большим числом факторов. Обычно среди ведущих факторов выделяют следующие:

– развитие скоростно-силовых качеств и особенности нервномышечной координации движений;

– биоэнергетические (аэробные и анаэробные) возможности организма;

– техника выполнения упражнений;

– тактика ведения спортивной борьбы;

– психическая подготовка спортсмена (мотивация, волевые качества и т. п.).

Скоростно-силовые качества и биоэнергетические возможности человека относятся к числу факторов потенций (внутренних возможностей). Техника, тактика и психическая подготовка спортсмена объединяются в группу факторов производительности, которые определяют степень реализации факторов потенций в конкретных условиях данного вида спорта. Так, рациональная техника выполнения упражнений позволяет в большей степени эффективно реализовывать скоростно-силовые и энергетические возможности в каждом акте движения или в отдельных элементах упражнения. Совершенная тактика ведения соревновательной борьбы позволяет лучше реализовывать скоростно-силовые и биоэнергетические потенции в ходе спортивного соревнования или в его отдельных эпизодах.

Биохимические факторы скоростно-силовой подготовленности спортсменов

Среди биохимических факторов, определяющих скоростносиловые способности человека, прежде всего следует отметить общее содержание и ферментативные свойства сократительных белков мышц. Величина усилия, развиваемого в сокращающейся мышце, пропорциональна числу поперечных соединений (спаек) между актиновыми и миозиновыми нитями в миофибриллах. Потенциально возможное число этих соединений, а следовательно, и величина максимального усилия зависят от общего содержания актина и длины миозиновых нитей в пределах каждого саркомера, входящего в состав миофибрилл.

Скорость образования и разрыва спаек в миофибриллах скелетных мышц и связанная с этим скорость развития напряжения и сокращения мышцы зависят от АТФ-азной активности миозина, т. е. скорости ферментативного расщепления АТФ под действием миозина, которая сильно различается в мышечных волокнах разного типа: в быстро сокращающихся белых волокнах она более высокая, чем в медленно сокращающихся красных волокнах.

Здесь следует отметить, что определение АТФ-азной активности миозина служит одним из основных биохимических критериев, по которым мышечные волокна находятся в разных соотношениях. Изменения в пропорции быстро и медленно сокращающихся волокон непосредственно сказываются на функциональных свойствах мышцы. Быстро и медленно сокращающиеся волокна входят в состав разных двигательных единиц и различаются по порогу раздражения. При невысоких частотах раздражения в упражнениях умеренной интенсивности в работу вовлекаются в основном медленные двигательные единицы. С ростом интенсивности упражнения, когда частота раздражения больше порога для быстрых двигательных единиц, повышение производительности работы всё значительнее зависит от участия быстро сокращающихся мышечных волокон. Чем больше процент быстро сокращающихся мышечных волокон в общем составе скелетной мышцы, тем выше ее скоростно-силовые характеристики.

Величина АТФ-азной активности в скелетных мышцах человека зависит от значений рН, достигаемых в процессе выполнения работы. Оптимальные значения рН, при которых фиксируется наивысшая АТФ-азная активность, составляет около 6,8; при снижении значений рН ниже 6,4 АТФ-азная активность в работающих мышцах снижается настолько, что они уже не будут способны генерировать максимальную силу и мощность. Поскольку изменения рН при мышечной работе в основном связаны с образованием молочной кислоты в процессе анаэробного гликолиза, то это означает, что при тренировке, направленной на улучшение скоростно-силовых качеств спортсменов, задачи совершенствования собственно скоростно-силовой подготовленности (развития силы и мощности) должны решаться с использованием строго определенных режимов физической нагрузки раздельно от задач повышения устойчивости к локальному мышечному утомлению.

Биоэнергетические факторы спортивной работоспособности

Биоэнергетические возможности спортсменов являются наиболее важным биохимическим фактором, лимитирующим их физическую работоспособность. Невозможно выполнять какую-либо работу, не затратив энергии. Образование энергии при мышечной работе может осуществляться анаэробным и аэробным путем. В зависимости от биохимической природы энергетических процессов принято выделять три обобщенных функциональных свойства организма, оказывающих прямое влияние на величину и характер проявления физической работоспособности:

• алактатную анаэробную способность, связанную с процессами преобразования энергии в АТФ-азной и КрФ-киназной реакциях;

• гликолитическую анаэробную способность, отражающую возможность усиления при работе анаэробного гликолитического процесса, в ходе которого происходит накопление молочной кислоты в организме;

• аэробную способность, связанную с возможностью выполнения работы за счет усиления аэробных процессов в митохондриях клеток при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода в работающих тканях.

Эти функциональные свойства, определяющие физическую работоспособность человека, количественно могут быть охарактеризованы с использованием биохимических критериев трех видов:

– критериев мощности, отражающих скорость освобождения энергии в метаболических процессах;

– критериев емкости, в которых отражаются размеры доступных для использования субстратных фондов или общий объем метаболических изменений в организме, происшедших за время упражнения;

– критериев эффективности, определяющих, в какой степени высвобождаемая в метаболических процессах энергия используется для выполнения специфической мышечной работы.

Эти критерии могут быть представлены большим числом разнообразных биохимических показателей, одна часть которых оценивает биохимические изменения в отдельных органах и тканях и потому имеет локальное значение, другая – общеорганизменные свойства и способности. В табл. 8 приведены наиболее важные интегративные показатели, которые чаще всего применяются в качестве оценок мощности, емкости и эффективности биоэнергетических процессов.

Таблица 8

Биоэнергетические критерии физической работоспособности спортсменов

Метаболические процессы, определяющие аэробную и анаэробную работоспособность, заметно различаются по значениям параметра мощности. Так, наибольшая скорость энергопродукции, соответствующая максимальной мощности алактатного анаэробного процесса, достигается в упражнениях продолжительностью около 5 с и составляет у высококвалифицированных спортсменов около 3600 Дж/кг-мин. Максимальное усиление энергопродукции в гликолитическом анаэробном процессе приходится на упражнения, предельная длительность которых составляет около 30 с и соответствует 24 Дж/кг · мин. Максимальная мощность аэробного процесса достигается в упражнениях, предельная продолжительность которых составляет 2–7 мин, и равна 1200 Дж/кг· мин (при среднем значении МПК 60 мл/кг-мин). Таким образом, значения максимальной мощности аэробного, гликолитического и алактатного процессов соотносятся как 1: 2: 3.

Максимальная мощность аэробного процесса, достигаемая на 2-3-й минуте работы, может поддерживаться вплоть до 15-30-й минуты, в более длительных упражнениях она постепенно уменьшается. В марафонском беге средний уровень аэробной энергопродукции составляет 80–85 % от значения максимальной аэробной мощности.

Мощность алактатного и гликолитического анаэробных процессов с увеличением предельного времени выполнения упражнения быстро снижается. Это связано с относительно небольшими величинами их энергетической емкости.

Аэробный процесс по своей энергетической емкости во много раз превышает алактатный и гликолитический анаэробные процессы. Субстратные фонды для митохондриального окисления в работающих мышцах включают не только внутримышечные запасы углеводов и жиров, но и глюкозу, жирные кислоты и глицерин крови, запасы гликогена в печени и в неработающих мышцах, а также резервные жиры различных тканей организма. Если оценивать емкость биоэнергетических процессов по продолжительности работы, в течение которой может поддерживаться максимальная скорость энергопродукции в данном процессе, то емкость аэробного процесса окажется в 10 раз больше, чем емкость анаэробного гликолиза, и в 100 раз больше, чем емкость алактатного анаэробного процесса.

Заметные различия отмечаются и в показателях эффективности различных биоэнергетических процессов. Для количественной оценки эффективности преобразования энергии метаболических процессов в механическую работу мышц могут быть использованы два типа показателей:

– отношение общего количества выполненной механической работы к объему происшедших метаболических изменений в организме, т. е. механический эквивалент для единицы использованного субстрата (КрФ, глюкозы, О₂) или образованного продукта (АДФ, креатина, молочной кислоты, СО₂);

– отношение всей полезно затраченной энергии к общему количеству энергии, выделенной в данном метаболическом процессе, т. е. коэффициент полезного действия (к.п.д.).

Общий к.п.д. при преобразовании энергии метаболических процессов в механическую работу (Е_М) складывается из двух показателей: а) эффективности преобразования выделенной в ходе метаболических превращений энергии в энергию ресинтезируемых макроэргических фосфорных соединений (АТФ), т. е. эффективности фосфорилирования (Е_Ф); б) эффективности преобразования энергии АТФ в механическую работу, т. е. эффективности хемомеханического сопряжения (Е_С):

Е_м = (Е_ф × Е_с) х 100.

Эффективность хемомеханического сопряжения в процессах аэробного и анаэробного метаболизма примерно одинакова и составляет около 50 %. В то же время эффективность фосфорилирования наивысшая в алактатном анаэробном процессе – около 80 %, наименьшая – в анаэробном гликолизе, в среднем около 44 %, а в аэробном процессе она составляет около 60 %.

Значения показателей мощности, емкости и эффективности для алактатного, гликолитического и аэробного процессов приведены в табл. 9. Суммированные в ней значения биоэнергетических критериев мощности, емкости и эффективности были получены путем прямых экспериментальных измерений энергопродукции у высококвалифицированных спортсменов. У людей, ведущих умеренно активный образ жизни, эти значения существенно ниже.

Таблица 9

Критерии мощности, емкости и эффективности для различных метаболических процессов – источников энергии при мышечной деятельности

2. Специфичность спортивной работоспособности в зависимости от вида спорта

Конкретные проявления физической работоспособности в том или ином виде спорта носят специфический характер. Эта специфичность зависит от соотношения в уровне развития аэробных и анаэробных способностей спортсменов, устанавливающегося под влиянием применяемых средств и методов тренировки.

Самые высокие показатели максимальной аэробной мощности и емкости отмечаются у бегунов на длинные дистанции, лыжников-гонщиков, конькобежцев, велосипедистов-шоссейников и др. Наибольшую алактатную анаэробную мощность демонстрируют бегуны на короткие дистанции, хоккеисты и велогонщики-трековики, а гликолитическую анаэробную мощность – велогонщики-трековики, бегуны на средние дистанции, хоккеисты и ватерполисты. Самую большую алактатную анаэробную емкость демонстрируют бегуны на короткие дистанции, баскетболисты и борцы, а гликолитическую анаэробную емкость – бегуны на средние дистанции, велогонщики-трековики и хоккеисты.

Влияние биоэнергетических факторов на уровень спортивных достижений изменяется в зависимости от мощности и продолжительности упражнения.

В каждом виде спорта существуют свои «ведущие» метаболические факторы, которые оказывают определяющее влияние на уровень спортивных достижений.

Данные об относительном уровне проявления отдельных биоэнергетических факторов, определяющих степень изменчивости показателей физической работоспособности спортсменов, специализирующихся в разных видах упражнений, приведены в табл. 10.

Из таблицы следует, что в каждом виде спорта существуют свои «ведущие» биоэнергетические факторы, которые оказывают определяющее влияние на уровень спортивных достижений. Так, результаты в плавании, беге на длинные дистанции и в лыжных гонках зависят, главным образом, от аэробной мощности, аэробной емкости и гликолитической анаэробной емкости: в скоростном беге на коньках – от аэробной эффективности и гликолитической анаэробной емкости, в плавании – от гликолитической анаэробной емкости и аэробной эффективности. Таким образом, в каждом виде спорта имеет место специфическая комплектация биоэнергетических факторов, оказывающих основное влияние на уровень физической работоспособности.

Таблица 10

Влияние биоэнергетических факторов на проявление физической работоспособности спортсменов

3. Влияние тренировки на работоспособность спортсменов различных видов спорта

Биоэнергетические факторы спортивной работоспособности могут заметно улучшиться в процессе тренировки. Как видно из данных, приводимых в табл. 11, при направленной тренировке наибольшие темпы развития и длительность поддержания максимального уровня характерны для биоэнергетических показателей, определяющих выносливость или общую аэробную способность. Значительно медленнее поддаются воздействию тренировки и удерживаются более короткое время на максимальном уровне биохимические и физиологические показатели, составляющие основу скоростной или анаэробной выносливости. Следует также отметить, что тренируемость отдельных биоэнергетических параметров выражена в разной степени. Так, улучшение показателей аэробной мощности и емкости под влиянием специализированной тренировки в спорте достигает порядка 100–300 %, в то время как соответствующие показатели для алактатных и гликолитических анаэробных способностей спортсменов прирастают только на вдвое меньшие величины.

Таблица 11

Улучшение показателей биоэнергетических процессов под влиянием многолетней тренировки спортсменов

Влияние направленной тренировки в избранном виде спорта особенно наглядно проявляется при сравнении показателей мощности, ёмкости и эффективности биоэнергетических процессов у спортсменов разной квалификации (табл. 12).

Данные таблицы показывают, что с повышением уровня квалификации спортсменов улучшаются все биоэнергетические характеристики физической работоспособности, но относительные темпы прироста и достигаемый уровень развития приводимых характеристик заметно различается у конькобежцев различной квалификации. Наибольшие различия между конькобежцами II–III разрядов и мастерами спорта международного класса в этом виде спорта обнаруживаются в показателях аэробной мощности и аэробной емкости. Менее выраженные сдвиги отмечаются в показателях гликолитической анаэробной работоспособности спортсменов.

Таблица 12

Значения показателей мощности, емкости и эффективности анаэробных и аэробных процессов у конькобежцев разной квалификации

Отмеченная картина изменений биоэнергетических показателей в ходе тренировки отражает общую закономерность развития долговременной адаптации: на начальных этапах всегда улучшаются показатели мощности, затем – показатели биоэнергетической емкости, а на заключительном этапе – показатели биоэнергетической эффективности. После прекращения тренировки процесс деадаптации развивается в обратном порядке: прежде всего снижаются показатели биоэнергетической эффективности, затем – биоэнергетической емкости и в последнюю очередь – показатели мощности биоэнергетических процессов.

4. Применение продуктов спортивного питания при подготовке спортсменов в различных видах спорта

Последовательность решения задач спортивной подготовки с применением продуктов спортивного питания должна быть следующей:

1. Определяются факторы, лимитирующие спортивную работоспособность.

2. Формулируются задачи подготовки.

3. Составляется план распределения физических нагрузок по периодам подготовки в годичном цикле.

4. Под составленный план подбираются соответствующие продукты спортивного питания.

При составлении схемы применения конкретных продуктов питания необходимо помнить о следующем:

– на каждый препарат должны быть представлены копии необходимых документов: свидетельства о государственной регистрации, удостоверения (или паспорта) качества и безопасности, декларации о соответствии;

– препараты должны быть проверены в аккредитованных антидопинговых лабораториях на содержание допинга;

– желательно применять те препараты, которые прошли клинические испытания в специализированных лабораториях, а также прошли апробацию при подготовке спортсменов и доказали свою эффективность;

– при использовании двух и более препаратов одновременно необходимо учитывать возможные эффекты их взаимодействия;

– препараты с одинаковым действием необходимо периодически заменять, чтобы исключить привыкание к ним.

Применение продуктов спортивного питания во многом зависит от периода подготовки спортсмена.

В годичном цикле подготовки принято выделять три периода: подготовительный, соревновательный и переходный.

Переходный период используется для восстановления после напряженных тренировочных и соревновательных нагрузок. Основные его задачи: освобождение организма от токсических продуктов катаболизма; восстановление иммунитета, психическая релаксация, восстановление после травм. С этой целью применяются иммуномодуляторы; восстановители; адаптогены; витамины и минералы; продукты спортивного питания, предназначенные для профилактики и лечения травм опорно-мышечного аппарата. Поскольку задачи и средства их решения в переходном периоде примерно одинаковы для всех видов спорта, то следует подробнее остановиться на особенностях спортивного питания в подготовительном и соревновательном периодах.

Специфика тренировочных нагрузок и, соответственно, применяемых продуктов спортивного питания в каждом из этих периодов во многом определяется спецификой видов спорта.

Скоростно-силовые виды спорта (спринт, прыжки, метания, тяжелая атлетика и т. п.) отличаются высокой мощностью и кратковременностью выполнения упражнения. Механизм энергообеспечения работы – алактатный анаэробный. Результат во многом зависит от генетических предрасположенностей и развития нервно-мышечного аппарата. Т. к. скорость мало поддается тренировке, основной упор делается на развитие скоростно-силовых качеств и силы.

В подготовительном периоде применяются:

• стимуляторы процессов анаэробного и аэробного обменов;

• анаболизаторы;

• восстановители;

• антиоксиданты;

• адаптогены.

В соревновательном периоде применяются:

– продукты, стимулирующие процессы анаэробного обмена;

– продукты поддержания биохимического гомеостаза организма;

– восстановители;

– антиоксиданты и антигипоксанты.

Циклические виды спорта (беговые дисциплины легкой атлетики, велоспорт, плавание, гребля, лыжные гонки, биатлон, конькобежный спорт и т. п.) отличаются длительностью выполнения упражнения. Механизм энергообеспечения работы – гликолитический анаэробный и аэробный. Результат определяется во многом развитием сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также нервно-мышечного аппарата. Основной упор в тренировке делается на развитие скоростной и общей выносливости.

В подготовительном периоде применяются:

• стимуляторы процесса аэробного обмена;

восстановители;

• антиоксиданты и антигипоксанты;

• адаптогены.

В соревновательном периоде применяются:

– стимуляторы процессов анаэробного и аэробного обменов;

– продукты поддержания биохимического гомеостаза организма;

– восстановители;

– антиоксиданты и антигипоксанты.

Большое внимание в обоих периодах уделяется специализированному питанию (углеводы, жиры, белки), потреблению витаминов и минералов, а также напитков для поддержания водно-минерального баланса.

Игровые виды спорта (баскетбол, футбол, волейбол, гандбол, водное поло, хоккей и т. п.) характеризуются чередованием нагрузок различной интенсивности с периодами отдыха. Механизм энергообеспечения работы – смешанный анаэробно-аэробный. Результат зависит от развития нервно-мышечного аппарата, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, зрительного анализатора, а также определяется развитием технических и тактических навыков.

В подготовительном периоде применяются:

• стимуляторы процессов анаэробного и аэробного обменов;

• анаболизаторы;

• восстановители;

• антиоксиданты;

• адаптогены.

В соревновательном периоде применяются:

– продукты, стимулирующие процессы анаэробного обмена;

– продукты поддержания биохимического гомеостаза организма;

– восстановители;

– антиоксиданты и антигипоксанты.

Кроме того, в этом периоде важное значение придается корректорам психоэмоционального состояния с помощью адаптогенов и ноотропов.

Особое внимание уделяется специализированному питанию (в первую очередь потреблению углеводов), потреблению витаминов, минералов и напитков.

Так как игровые виды спорта являются травматичными, то спортсменам желательно употреблять продукты спортивного питания, предназначенные для профилактики травм и ускорения восстановления после травм опорно-мышечного аппарата.

Спортивные единоборства (бокс, борьба, дзюдо, каратэ и т. п.) характеризуются, как и игровые виды спорта, чередованием нагрузок различной интенсивности с интервалами отдыха. Механизм энергообеспечения работы – смешанный анаэробно-аэробный и гликолитический анаэробный, сопровождаемый сильным «закислением» организма. Результат зависит от уровня развития нервно-мышечного аппарата, кардиореспираторной системы, а также техники, тактики и волевых качеств спортсмена.

В подготовительном периоде применяются:

• анаболизаторы;

• стимуляторы процессов анаэробного и аэробного обменов;

• восстановители;

• антиоксиданты;

• адаптогены.

В соревновательном периоде применяются:

– продукты, стимулирующие процессы анаэробного обмена;

– продукты поддержания биохимического гомеостаза организма;

– восстановители;

– антиоксиданты и антигипоксанты.

В специализированном питании упор делается на потребление сбалансированных смесей аминокислот и легкоусвояемых форм углеводов (глюкоза, фруктоза, рибоза и т. п.), а также на витамины и минералы.

Поскольку эти виды спорта отличаются относительно высоким травматизмом, то при подготовке желательно употреблять продукты спортивного питания, предназначенные для профилактики и лечения травм опорно-двигательного аппарата.

Сложнокоординационные виды спорта (фигурное катание, бобслей, горнолыжный спорт, фристайл, санный спорт, гимнастика, стрельба, прыжки в воду, синхронное плавание и т. д.) характеризуются нагрузками разной интенсивности, сочетанием динамических и статических усилий, а также высокой концентрацией внимания и точностью выполнения упражнения. Механизм энергообеспечения работы определяется особенностями вида спорта (табл. 13).

В подготовительном периоде применяются:

• стимуляторы процессов анаэробного и аэробного обменов;

• восстановители;

антиоксиданты.

В соревновательном периоде применяются:

– препараты а адаптогены, влияющие на ЦНС (возбуждающие или успокаивающие);

– стимуляторы процессов анаэробного обмена;

– восстановители;

– антиоксиданты.

Специализированное питание зависит от вида спорта и включает в себя энергетические субстраты, витаминно-минеральные смеси, адаптогены и спортивные напитки.

Таблица 13

Применение продуктов спортивного питания в зависимости от видов спорта