Биохимические основы спортивной тренировки, адаптации и контроля

Восстановление после физических нагрузок

лактата (превращение в глюкозу в печени – цикл Кори), ресинтез КрФ, выведение мочевины, нормализация гормонов и электролитов. Продолжительность – от часов до суток.

45. Срочное и текущее восстановление

• Срочное (первые минуты–часы): удаление лактата, ресинтез КрФ, восстановление O₂-долга (дополнительное потребление O₂), ресинтез АТФ за счет окисления.
• Текущее (часы–дни): восполнение запасов гликогена (углеводное окно), синтез поврежденных белков, восстановление ферментов, гормонального баланса, водно-электролитного обмена.

46. Отставленное восстановление (отдаленное)

Происходит через несколько суток–недель. Включает адаптационные сдвиги: увеличение числа митохондрий, рост капилляров, гипертрофия мышц (синтез сократительных белков), повышение активности ферментов, изменение состава волокон (перестройка типов). Это основа суперкомпенсации и тренировочного эффекта.

Адаптация в спорте

47. Адаптация. Срочная и долговременная

Адаптация – приспособление организма к нагрузкам.

• Срочная (быстрая) – немедленные физиологические реакции (ЧСС, потоотделение, выход гормонов) без структурных изменений.
• Долговременная (хроническая) – развивается постепенно (недели–месяцы): гипертрофия, увеличение ферментов, митохондрий, капилляризация, изменение состава волокон.

48. Механизмы адаптации к анаэробным нагрузкам

Увеличение активности гликолитических ферментов (гликогенфосфорилаза, ЛДГ), повышение буферных свойств мышц (карнозин, бикарбонаты), накопление гликогена, увеличение креатинфосфата, усиление сократительных белков (миозин), развитие белых (быстрых) волокон. Нейромышечная координация улучшается.

49. Механизмы адаптации к нагрузкам аэробного характера

Увеличение митохондрий и их ферментов (ЦТК, дыхательная цепь), капилляризация мышц, рост миоглобина, повышение эффективности потребления O₂, экономизация работы сердца, переключение окисления с углеводов на ЖК (экономия гликогена). Повышение МПК (максимальное потребление кислорода).

Биологические принципы и биохимические основы тренировок

50. Биологические принципы спортивной тренировки

1. Принцип специфичности – нагрузка должна соответствовать типу деятельности.
2. Принцип прогрессии – постепенное увеличение нагрузки.
3. Принцип суперкомпенсации – восстановление с превышением исходного уровня (отдых между нагрузками).
4. Принцип индивидуализации – учет генетических особенностей.
5. Принцип реверсивности – эффект тренировки теряется при прекращении занятий.

51. Биохимические основы лактатной и алактатной работоспособности

• Алактатная (скоростно-силовая) – зависит от запасов КрФ и АТФ, активности миозиновой АТФазы и креатинкиназы. Длительность ≤10 с.
• Лактатная (скоростная выносливость) – зависит от гликолитической мощности (активность гликогенфосфорилазы, гексокиназы, ЛДГ), толерантности к лактату (буферные системы), уровня гликогена. Длительность до 1.5–2 мин.

52. Специфичность спортивной работоспособности

Ферментативный профиль мышц адаптирован к виду нагрузки. У спринтеров – высокая активность гликолитических ферментов и АТФ-азы. У стайеров – окислительных ферментов, миоглобина, ЖК-транспортеров. Навыки и координация тоже специфичны. Перенос тренированности ограничен.

53. Биохимические основы тренировки силы

Гипертрофия мышечных волокон за счет синтеза актина/миозина (mTOR-путь), увеличение поперечника мышцы, повышение активности миозиновой АТФазы, накопление КрФ и гликогена. Роль гормонов: тестостерон, СТГ, инсулиноподобный фактор роста (ИФР-1). Тренировка анаэробно-алактатная.

54. Биохимические основы тренировки быстроты

Совершенствование гликолитической и креатинфосфатной систем, повышение активности ферментов (АТФ-аза, креатинкиназа), улучшение буферной емкости мышц (лактат-толерантность), увеличение содержания быстрых волокон типа II. Нервно-мышечная передача и скорость сокращения также важны.

55. Биохимические основы тренировки выносливости

Увеличение количества и размера митохондрий, повышение активности окислительных ферментов (цитратсинтаза, 3-ГАДГ), окисление ЖК (↑ липопротеинлипазы, карнитинпальмитоилтрансферазы), экономное расходование гликогена, увеличение МПК, капилляризация. Аэробный порог сдвигается вправо.

Биохимический контроль в спорте

56. Химический состав крови

• Плазма: вода (90%), белки (альбумины, глобулины, фибриноген), электролиты (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻, HCO₃⁻), глюкоза (3.3–5.5 ммоль/л), ЖК, кетоновые тела, мочевина (2.5–8.3 ммоль/л), креатинин, гормоны, газы (O₂, CO₂).
• Форменные элементы: эритроциты (гемоглобин), лейкоциты, тромбоциты.
• pH: 7.36–7.44.

57. Химический состав мочи. Патологические компоненты

Норма: 95% вода, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммоний, хлориды, Na⁺, K⁺, фосфаты, сульфаты. Суточный диурез ~1.5–2 л.

Патологические компоненты: белок (протеинурия – выше 150 мг/сут), глюкоза (глюкозурия – при диабете), кетоновые тела (кетонурия), гемоглобин/эритроциты (гематурия), билирубин, лейкоциты, бактерии, соли (оксалаты, ураты) – камни.

58. Изменения состава мочи при физической нагрузке

Снижение объема (дегидратация), ↑ плотность. ↑ белок (миоглобин, альбумин – физиологическая протеинурия до 0.5 г/л, особенно при нагрузках), ↑ мочевина, ↑ креатинин, ↑ лактат, ↑ кетоновые тела (при длительной работе, голодании). Возможна гематурия (микроэрозии). После восстановления нормализуется.

59. Объекты биохимических исследований в спорте

Кровь (капиллярная, венозная), моча, слюна, выдыхаемый воздух (газоанализ), мышцы (биопсия – редко), пот. Чаще всего – кровь и моча как доступные и информативные биожидкости.

60. Методы биохимического контроля в спорте

Спектрофотометрия (определение концентраций), энзиматические методы (ферменты), газовый анализ (O₂, CO₂), хроматография (аминокислоты, липиды), иммуноферментный анализ (гормоны), экспресс-тесты (лактат, глюкоза, мочевина, pH), метод «сухих» тест-полосок, биопсия (редко).

61. Цель и задачи биохимического контроля. Формы

• Цель: оценка функционального состояния, уровня тренированности, контроль за восстановлением, профилактика перетренированности.
• Задачи: определение метаболических сдвигов, коррекция нагрузок и питания.
• Формы: этапный (периодический), текущий (в процессе тренировок), срочный (непосредственно после нагрузки).

62. Направленность биохимических сдвигов в зависимости от тренированности

У тренированных: меньшее накопление лактата и аммиака при стандартной нагрузке, меньше сдвиг pH, быстрее восстановление КрФ, гликогена, экономичнее расходование субстратов. У нетренированных: резкий выброс лактата, мочевины, ферментов (КФК, ЛДГ), большое потребление O₂ (высокая стоимость работы), более длительное восстановление.

63. Характеристика систем энергообеспечения по биохимическим показателям

• Алактатная система: оценивается по содержанию КрФ, АТФ, активности креатинкиназы.
• Гликолитическая: по уровню лактата в крови (после нагрузки), отношению лактат/пируват, активности ЛДГ, гликогену в мышцах.
• Аэробная: по МПК (максимальное потребление O₂), активности окислительных ферментов, содержанию ЖК, кетоновых тел, глюкозе, дыхательному коэффициенту.

64. Контроль утомления и восстановления по биохимическим показателям

• Утомление: ↑ лактат (выше 10–12 ммоль/л), ↓ глюкоза, ↑ мочевина, ↑ КФК, ЛДГ, ↓ pH, ↑ кортизол (снижение тестостерона), увеличение аммиака.
• Восстановление: нормализация лактата (≤2 ммоль/л), мочевины, ферментов, восстановление гликогена, нормализация гормонального фона.
• Критерий готовности: все показатели в норме, отсутствие сдвигов на стандартную нагрузку. Также оценивают скорость выведения лактата (T₁/₂).