Комбинация спринта и выносливости
Во многих видах спорта требуется сочетание спринтерских качеств и выносливовости (типичный пример – велогонщики). В течение последних десятилетий активно физиологи изучали только спринт или только выносливость, хотя эти крайние позиции спектра редко развиваются изолированно друг от друга. Как правило, изучалось ограниченное число физиологических факторов, влияющих на результат в спринте или выносливости. Однако, большое количество факторов на разных уровнях, влияющих на результат атлета (здесь и молекулярные, клеточные, системные уровни) очень тесно переплетены и плотно взаимодействуют для обеспечения наилучшей производительности.
Основными факторами, определяющими физическую работоспособность человека, являются выносливость скелетных мышц и их максимальная мощность. Пиковая мощность мышц в значительной степени определяется активностью белка миозина (один из сократительных белков) и объемом мышц, тогда как мышечная выносливость зависит от митохондриальной окислительной способности и доставки кислорода к мышце. Общепризнано, что размер мышечных волокон и окислительная способность обратно пропорциональны (больше мышца – меньше окислительная способность). По-видимому, подобная адаптация работает таким образом, что потребность в кислороде и его доставка
совпадают, а мышечные волокна могут предотвращать развитие гипоксии при
максимальном потреблении кислорода (VO2max). Увеличить как размер волокон, так и их окислительную способность часто пытаются с помощью различных тренировочных программ, но с ограниченным успехом. Более того, молекулярные
пути образования новых митохондрий подавляют синтез сократительных мышечных белков. Именно поэтому одновременное улучшение обеих характеристик является очень сложной задачей.
Было высказано предположение, что для увеличения как размера волокон, так и окислительной способности, необходимо увеличить снабжение кислородом мышечных волокон. Но, учитывая взаимодействие между факторами пиковой силы и выносливости, возникает вопрос, как улучшить обе характеристики одновременно.
Комплексный подход к оценке того, как физиологические детерминанты связаны с результатами у спортсменов высшего уровня, может дать новое понимание ключевых факторов и наиболее оптимального их сочетания для комбинированных
результатов в спринте и выносливости.
Авторы этого исследования оценили критические детерминанты спринта, выносливости и комбинации спринта и выносливости у спортсменов. Результаты спринта оценивали по пиковой мощности и следующим детерминантам: размер мышечных волокон, тип мышечных волокон, количество мышечных волокон и общая морфология мышц, концентрация лактата в крови, максимальный крутящий момент и удельная сила. Показатели выносливости оценивались во время заезда на время с использованием следующих детерминант: окислительная способность мышечных волокон, тип мышечных волокон, снабжение кислородом мышечных волокон (отражаемое количеством капилляров и параметрами крови, концентрацией миоглобина (Mb)), концентрация лактата в крови, потребление кислорода и общая
механическая эффективность.
В исследование были включены велогонщики: 6 спринтеров, 8 команд преследования и 14 шоссейных велогонщиков. Все они прошли тест Вингейта и 15-километровую гонку на время, чтобы получить результаты в спринте и гонке на выносливость. Показатели были нормализованы к безжировой массе тела, чтобы исключить влияние размера тела. Детерминанты работоспособности были получены на основании показателя потребления кислорода, анализов крови, максимальной силы, оксигенации мышц, морфологии мышц и мышечных волокон.
Спринтерская производительность объяснялась процентным содержанием быстрых волокон и мышечным объемом, а выносливость — потреблением кислорода (VO2), средней концентрацией гемоглобина и оксигенацией мышц. Комбинированные результаты в спринте и гонке на выносливость объяснялись общей эффективностью, производительностью на уровне VO2 и, вероятно, объемом мышц и длиной мышечных волокон. Высокая производительность на уровне VO2 была связана с высокой окислительной способностью мышц, высокой капилляризацией и концентрацией миоглобина и небольшой физиологической площадью поперечного сечения мышц.
Доля быстрых волокон, длина мышечных волокон и объем мышц объясняют разницу в спринтерских характеристиках, тогда как производительность на VO2, снабжение кислородом мышц и количество миоглобина, а также общая эффективность объясняют разницу в выносливости. Комбинированные результаты в спринте и на выносливость объяснялись общей эффективностью, производительностью на VO2, вероятно, объемом мышц. Производительность на VO2 объяснялась высокой окислительной способностью мышечных волокон, высокой способностью доставки кислорода к мышечным волокнам, и площадь. физиологического поперечного сечения мышц. На уровне мышечных волокон – размер волокон и их окислительная способность были обратно пропорциональны, подобно обратной зависимости между нормализованными спринтерскими показателями и показателями выносливости.
Эти результаты показывают, что длина волокон и их капилляризация являются важными мишенями для тренировки, направленной на одновременную оптимизацию показателей спринта и выносливости.