Волокна и перегрузка

Целью исследования, опубликованного в Journal of Applied Physiology, было выявить маркеры тренировочного стресса и характеристики бегунов на средние дистанции, связанные с функциональной перегрузкой. Такие функциональные перегрузки встречаются после тренировок с сознательно повышенной на короткое время нагрузкой.

Кратковременное (например, от нескольких дней до недель) снижение производительности на фоне тренировок с перегрузкой, получило название функциональная перегрузка (FOR, functional overreaching). После такого периода может произойти не только ожидаемое восстановление производительности, но и суперкомпенсация, хотя этому должен предшествовать период восстановления (~ 1–3 недели). FOR считается необходимым компонентом для повышения производительности у хорошо тренированных спортсменов. Несмотря на это, недавние исследования показывают, что FOR связан с нарушением сна, более высокой частотой инфекций верхних дыхательных путей (URTI), нарушением метаболизма и притуплением адаптации к тренировкам и снижением результативности по сравнению с атлетами, тренирующимся по программе без перегрузки, но у которых имелось относительное увеличение тренировочной нагрузки.

Таким образом, уточнение маркеров тренировочного стресса, которые могут быть связаны с началом FOR, необходимо для снижения риска дезадаптации к тренировкам с перегрузками. Общие физиологические параметры, связанные с физической нагрузкой в ​​ответ на тренировку с перегрузкой, включают показатели частоты сердечных сокращений, субъективное восприятие усталости, концентрации циркулирующих гормонов, маркеры воспаления, лактат крови и скорости метаболизма в покое (RMR). К сожалению, некоторые из этих параметров не позволяют разграничивать между FOR и спортсменами, тренирующимися без перегрузки, могут отражать общие реакции на тренировки с перегрузкой, а не само состояние перегрузки. Недавние исследования предполагают, что снижение RMR как у велосипедистов, так и у гребцов, могут сигнализировать о развитии FOR у спортсменов на выносливость в ответ на увеличенную тренировочную нагрузку. Однако, эти же изменения RMR могут отражать неспособность увеличивать доступность энергии и/или поддерживать безжировую массу (FFM, free fat mass), а не состояние чрезмерной нагрузки. Недавние исследования показывают, что во время периода FOR субмаксимальная частота сердечных сокращений и пиковая частота сердечных сокращений могут быть снижены, тогда как ЧСС покоя может восстанавливаться достаточно быстро.

Период тренировок с перегрузкой (например, увеличение тренировочного объема на 30-40% в течение 3-4 недель) не всегда приводит к развитию FOR. Исследования сообщают, что он развивается примерно у 33% - 69% спортсменов, после увеличения тренировочного объема. В некоторых случаях, развитие FOR связано с нарушенной адаптацией к тренировкам и ослабленной суперкомпенсацией после периода тренировок с перегрузкой.

Почему одни спортсмены оптимально реагируют на периоды тренировок с перегрузками, а другие - нет, в настоящее время неизвестно. Одно из возможных объяснений может быть связано с индивидуальными различиями в составе типов волокон скелетных мышц (то есть соотношением волокон типа I и типа II). Хотя волокна типа IIa могут иметь такой же, или даже больший объем митохондрий, чем волокна типа I у тренированных спортсменов, отдельные структуры этих волокон потребляют больше АТФ, чем волокна типа I. Это может привести к несоответствию между скоростью подачи энергии и скоростью её использования, что, вероятно, приведет к более выраженным нарушениям высвобождения кальция и большей утомляемости. Тренированные люди с более высокой долей волокон типа II могут демонстрировать большую утомляемость и им требуется больше времени, чтобы восстановиться, но они могут оптимально адаптироваться к низкообъемным высокочастотным сокращениям. Вероятно, различия в типах мышечных волокон у разных людей могут быть связаны с частотой перегрузки и последующей суперкомпенсации в ответ на увеличение тренировочного объема, но это еще предстоит выяснить.

Целью настоящего исследования было выяснить, было ли связно измерение типов мышечных волокон с частотой перенапряжения, утомляемости, вызванных тренировками, и последующей суперкомпенсаций производительности после периода тренировок с перегрузкой и последующим снижением нагрузки. Кроме того, авторы отслеживали различные субъективные и физиологические переменные, чтобы уточнить, могут ли они различать людей, у которых не наблюдается снижения работоспособности, несмотря на высокую воспринимаемую усталость (т. е. на фоне отсутствия перегрузки), и тех, кто находится в периоде функциональной перегрузки.
Авторы предположили, что хорошо тренированные бегуны на средние дистанции с более высоким уровнем карнозина в мышцах (то есть с более высокой долей волокон типа II) могут демонстрировать более серьезные симптомы перегрузки в ответ на увеличение тренировочного объема.

В исследовние было включено двадцать четыре высококвалифицированных бегуна на средние дистанции (n = 16 мужчин, максимальное потребление кислорода (V̇o2peak) 73,3 ± 4,3 мл/кг/мин; n = 8 женщин, V̇o2peak 63,2 ± 3,4 мл/кг/мин), которые прошли 3 недели обычных тренировок (NormTr), 3 недели тренировок с большим объемом (HVTr; увеличение на 10, 20 и 30% от тренировочного объема в каждую последующую неделю от NormTr) и 1 неделю постепенного снижения (TapTr; экспоненциальное снижение тренировочного объема на 55% с 3-й недели HVTr). Перед каждым тренировочным периодом и сразу после него проводился ступенчатый тест на беговой дорожке, при этом оценивались скорость метаболизма (RMR), субъективные реакции утомления и различные биомаркеры крови в покое. Типологию мышечных волокон икроножной мышцы оценивали путем количественной оценки карнозина в мышцах с помощью протонной магнитно-резонансной спектроскопии и выражали в виде z-показателя по сравнению с контрольной группой, не являющейся спортсменами.

Двенадцать бегунов были классифицированы как функционально перегруженные (FOR) после периода HVTr (уменьшение времени бега до истощения (TTE)), тогда как другие 12 были классифицированы как сильно утомленные (AF; отсутствие снижения TTE во время бега). Группа FOR не показала стабильных изменений RMR, биомаркеров крови в покое или субмаксимальных ответов на тренировки по сравнению с группой AF. Z-балл карнозина икроножной мышцы был значительно выше в группе FOR (-0,44 ± 0,57), чем в группе AF (-1,25 ± 0,49), а также был отрицательно связан с изменениями в беговом тесте от периода до к периоду после HVTr и от пре-HVTr до пост-TapTr.

Авторы заключили, что различия в ответных реакциях после периода тренировок с перегрузкой и последующего постепенного снижения нагрузки были связаны с вариациями в типологии мышечных волокон мышц. Бегуны с предполагаемой более высокой долей волокон типа I (то есть с более низким z-показателем карнозина) смогли сохранить работоспособность в ответ на период тренировок с перегрузкой и впоследствии достичь превосходной суперкомпенсации. Эти данные показывают, что типология мышечных волокон способствует изменчивости реакции на тренировки.