Лабораторное тестирование

Для оценки работоспособности спортсмена необходимо выполнить оценку степени влияния центрального фактора (ра­ботоспособность сердечно-сосудистой системы) и перифери-

ческого (сила, мощность, потребление кислорода отдельных мышечных групп).

Мышечный аппарат.Физические свойства мышц определя­ются количеством мышечных волокон, а в каждом мышечном волокне — количеством миофибрилл, АТФ-азной активностью миозина, массой митохондриальной системы, запасами глико­гена и жира. Запас молекул АТФ и КрФ обусловлен степенью гипертрофии мышечного волокна.

Метод определения количества миофибрилл.Для определения количества миофибрилл в данной мышечной группе обычно измеряют их максимальную изометрическую силу или макси­мальный вес, который они могут преодолеть. Более удобно оценивать состояние мышц на приборе, который использует­ся и для оценки других характеристик состояния атлета. Таким прибором является велоэргометр.

Максимальная алактатная мощность (МАМ) определяется на велоэргометре по величине установленного сопротивления (F, н) и максимальному темпу (R, 1/с), который достигается в ходе спурта.

МАМ = F*S* R (Вт).

S — расстояние, которое проходит точка на окружности маховика велоэргометра (у Монарха это расстояние составля­ет 6 м).

Обычно максимальный темп наблюдается на 4-7 с спурта. Нагрузка подбирается такой, чтобы максимальный темп был около 120-140 об/мин (0,45 - 0,50 1/с).

Вращение педалей можно выполнять ногами (сидя в сед­ле) или руками. В первом случае дается оценка по термино­логии ТиМФВ, скоростно-силовым возможностям мышц ног, во втором — рук и туловища. На самом деле тесты следует ис­пользовать для косвенной оценки степени морфологических перестроек в системах и органах тела спортсмена. В данном случае абсолютная величина МАМ определяется количеством миофибрилл и АТФ-азной активностью активных мышечных волокон. Если тестирование выполняется повторно, то изме­нения будут связаны только с ростом количества миофибрилл, поскольку АТФ-азная активность миозина - наследуемый

фактор.

Таким образом, контроль МАМ позволяет косвенно оцени­вать уровень силовой подготовленности мышц атлета или ко-

иичество миофибрилл в активных, в данном тесте, мышцах, иначе говоря, локальную мышечную мощность.

Метод определения митохондриальной массы.Митохондрии поглощают кислород, ионы водорода, АДФ, Ф, пируват или жирные кислоты, выделяют углекислый газ, воду, АТФ. Если масса митохондрий и фермента лактатдегидрогеназы сердеч­ного типа (ЛДГ-С) преобладают в мышечном волокне, то та­кое волокно называют окислительным. В других мышечных подокнах преобладают ферменты гликолиза и лактатдегидрогеназы мышечного типа (ЛДГ-М), поэтому при их активации разворачивается анаэробный гликолиз, а мышечные волокна классифицируются как гликолитические.

Для определения мощности (массы) митохондриальной си­стемы активных мышц применяется ступенчатый тест. При пе­далировании на велоэргометре с заданным темпом каждые 2-4 мин увеличивают сопротивление. Увеличение сопротивления в заданных условиях означает рекрутирование мышечных воло­кон от окислительных к гликолитическим (точнее, двигатель­ных единиц, иннервирующих мышечные волокна различного мша). После рекрутирования всех окислительных МВ начина­ют функционировать гликолитические МВ, в крови начинают накапливаться продукты анаэробного гликолиза — Н⁺ и СО₂, которые стимулируют деятельность сердца и органов дыхания, а также лактат. Этот момент определяется как аэробный порог и по силе сопротивления можно судить о силовых возможностях окислительных МВ, которые проявляются в аэробном режиме энергообеспечения. Дальнейшее увеличение сопротивления (мощности) приводит к моменту нарушения динамического равновесия, когда количество продуцируемого лактата активными ГМВ становится больше его потребления в ОМВ. Этот момент определяется как анаэробный порог, он характеризует макси­ма- льную мощность митохондриальной системы.

Таким образом, по величине потребления кислорода или мощ­ности на АнП можно судить о митохондриальной массе актив­ных мышц, а по сопротивлению на уровне АэП — о силе окислительных мышечных волокон. При контроле состояния бегунов и велосипедистов необходимо выполнять ступенчатый тест для мышц ног, а для пловцов — мышц пояса верхних конечностей.

Ударный объем сердца.Сердце выполняет функцию перекачивания крови. Его производительность зависит от ударного

объема и частоты сокращений. Максимальный минутный объем сердца наблюдается при работе ногами и достижении 180-190 уд/мин, а ударный объем — при ЧСС 120-150 уд/мин (Физиология мышечной деятельности, 1982). В ходе трениро­вочного процесса возможно управление только величиной ударного объема сердца (УОС), поэтому необходимо регуляр­но контролировать эту характеристику.

Для выполнения оценки УОС сначала вычисляют мощность (педалирования на велоэргометре или скорость бега на тредмилле), соответствующую ЧСС 170 уд/мин по следующей формуле: М170 = М1 + (М2-М1) * (170 - ЧСС1)*(ЧСС2-ЧСС1), где М1 — мощность первой нагрузки; М2 — мощность второй нагрузки;

ЧСС1 — частота сердечных сокращений на первой нагрузке; ЧСС2 — частота сердечных сокращений на второй нагрузке. Коэффициент полезного действия (КПД) при педалирова­нии с темпом 60-90 об/мин составляет 19-24%, в среднем 23%. Это дает основание к вычислению потребления кислорода по мощности, демонстрируемой на велоэргометре:

ПК = М₁₇₀/к , где к = 78 Вт/л0₂.

Знание величины потребления кислорода (Аулик И.В., 1990) позволяет воспользоваться формулой В.Веvegard (1960,1963) для оценки минутного объема сердца:

МОС = 5,9 * ПК + 4,36 (л/мин).

Если потребление кислорода было определено для ЧСС 170 уд/мин, то ударный объем сердца можно вычислить:

УОС = МОС/170.

Было замечено, что ударный объем сердца при работе рука­ми, как правило, бывает меньше значения, регистрируемого при тестировании ног.

Состояние эндокринной системы. Смысл физической под­готовки заключается в изменении строения клеток. Процессом синтеза управляют в клетках гормоны, путем воздействия на ДНК. В частности, тестостерон и соматотропин стимулируют синтез миофибрилл в мышечных волокнах. Тренер не может прямо контролировать концентрацию гормонов в крови, это требует специальной аппаратуры и препаратов, однако конт­роль за состоянием физической подготовленности (МАМ, мощность АэП) позволяет судить о ходе адаптационных про-

цессов в железах эндокринной системы. Критерии здесь доста- точно простые — изменения показателей состояния мышц. Эти критерии особенно хорошо работают, когда ставится чет­кая задача тренировочного процесса, например, увеличение силы медленных мышечных волокон, тогда должно происхо­дить увеличение мощности на уровне АэП. Если рост величин показателей наблюдается, то очевидно, что эндокринная сис­тема справляется с заданными нагрузками. В случае ухудше­ния показателей и самочувствия при реализации заданной тренировочной программы, можно сделать вывод об отсутствии адекватного ответа со стороны эндокринной системы.