Однако углеводное насыщение эффективно лишь после истощающей нагрузки, например бега на 30—35 км. При отсутствии тренировки за счет одной лишь углеводной диеты повысить содержание мышечного гликогена нельзя. Избыток углеводов, поступающих с пищей, в этом случае будет перерабатываться в жиры и откладываться в жировых депо.
Под влиянием физической нагрузки возрастают предельные возможности организма (так называемый функциональный потолок). Частота сердечных сокращений при предельной работе составляет 200—230 уд/мин. Нередко регистрируют и предельный диапазон — разницу между частотой пульса в покое и при максимальном усилении деятельности сердца. У взрослых она может составлять 150— 160 уд/мин. У детей из-за высокой частоты сердечных сокращений в покое (у семилетних, например, 90—100 уд/мин) и несколько меньшей предельно возможной величины разница не будет превышать 100—120 уд/мин.
Интересный эксперимент проделал один врач, на себе изучавший предельное усиление частоты сердцебиений при напряженной работе. В 36 лет максимальная частота пульса составляла 172, а в 70 —лишь 150 уд/мин. Цифры показывают, что по мере старения организма «потолок» частоты сердцебиений снижается.
Тренировка влияет и на минутный объем крови (МОК): сердце приобретает способность выбрасывать за минуту большее количество крови. Так, у спортсменов МОК достигает 35—42 л, а у нетренированных людей —25—30 л. Расширение резервных возможностей сердца происходит в основном за счет усиления систолического выброса.
Известный немецкий физиолог Рейнделл на протяжении шести месяцев изучал деятельность сердца у бегуна на средние дистанции. За это время объем сердца спортсмена в ходе тренировок увеличился на 220 см3. Затем в течение полутора месяцев он не тренировался, и объем уменьшился на 130 см3. Постоянные занятия физкультурой и спортом сказываются на объеме грудной клетки, жизненной емкости легких, мощности вдоха и выдоха, способности организма удовлетворять кислородный запрос. Максимальная легочная вентиляция (объем воздуха, пропускаемый через легкие за единицу времени) у тренированных людей достигает 170—250 л (в пересчете на 1 минуту), нетренированные не могут достичь такого функционального предела внешнего дыхания.
Научными исследованиями установлен рост МПК в ходе тренировки, причем он тесно связан с увеличением объема сердца (табл. 10).
Таблица 10
Объем сердца и МПК у тренированных и нетренированных мужчин
Категория
обследованных
Объем
сердца,
смз
МПК,
мл / мин
Тренированные
962
4456
Нетренированные
735
2800
Но всегда ли увеличивается МПК? Цифры показывают: нередко прямой зависимости между ростом спортивных результатов и максимумом потребления О2 нет. Дело в том, что важно не только обладать высокими энергетическими возможностями, но и умело их использовать.
Экономизация энергоресурсов организма — это прежде всего совершенствование технического мастерства. С этой целью с позиции биомеханики разрабатывают экономически выгодные варианты спортивной техники или советуют придать движениям расслабленный, раскрепощенной характер.
Мышечное расслабление — проявление тормозного процесса нервных клеток, при котором в них активизируются восстановительные реакции. В итоге обеспечивается отдых уже во время работы. При неполном расслаблении, напротив, излишне тратится энергия.
Как выявить уровень экономизации выполнения различных движений? Один из способов — оценить энергетическую стоимость отдельных упражнений. Чем совершеннее владение техникой движений, тем экономнее расходуется энергия.
Каждый вид спорта характеризуется различной степенью экономизации. Например, на выполнение работы одного и того же объема лыжник высокого класса затрачивает энергии на 18—20% меньше, чем спортсмен низкого разряда, велосипедист-на 11,7%, а бегун-всего на 7%. Развитию способности к мышечному расслаблению помогают специальные упражнения, связанные с изменением мышечного напряжения. Рекомендуют произвольно сократить и расслабить мышцы или, выбрав момент паузы, «сбросить» мышечное напряжение. Эффективны упражнения типа «срыв», когда силовые напряжения быстро сменяются расслаблением, прыжки, метание небольших предметов, броски мяча.
В спортивной практике иногда используются такие приемы борьбы с излишней мышечной напряженностью: переключение внимания, воспоминание о радостном событии, устный счет или разговор на отвлеченную тему, акцентирование вдоха или выдоха, кратковременное выключение зрения (закрывание глаз), например, при беге. Положительные эмоции, улыбка и смех — необходимые условия высокой работоспособности, легкости, свободы движений. Ленинградский профессор Н. Н. Яковлев определял содержание сахара в крови у спортсменов при веселых и скучных тренировках. Организм «голосовал» за эмоциональные занятия — содержание сахара в крови повышалось.
Успешно используются спортсменами инерционные силы, позволяющие на короткое время «выключиться из борьбы», расслабиться и отдохнуть.
В беге подобный способ «выключения» получил название «свободного хода», характеризующегося уменьшением напряжения тех мышц, на которые приходится основная нагрузка. При этом спортсмен, не снижая скорости, пробегает несколько метров по инерции, а затем вновь переходит на обычный бег. По данным В. В. Михайлова и В. Ф.. Попова (1973), во время «свободного хода» электрическая активность мышц ног падает только в фазах полета, продолжительность периодов расслабления при этом изменяется несущественно. Отмечается, что эффект «свободного хода» может быть наибольшим при скорости бега, превышающей 8 м/с.
Людям, занимающимся оздоровительным бегом, необходимо учиться выполнять упражнения по инерции, используя «микровыключения» для кратковременного расслабления и отдыха.
Второе направление экономизации — совершенствование функции организма. Аэробный механизм образования энергии более выгоден, чем анаэробный, следовательно, увеличение числа аэробных процессов обеспечивает более рациональный режим энергообеспечения. Поэтому повышение в процессе тренировки МПК, а также способность удерживать на всем протяжении работы высокий уровень потребления 62 определяют более экономное образование энергии. Основное звено, ограничивающее максимально возможный уровень потребления О2, — сердечно-сосудистая система: чем полнее сердце снабжает работающие мышцы кровью, тем эффективнее восстанавливается АТФ.
Не так давно ученые ломали копья по поводу того, какая раскладка сил при беге является оптимальной. Одни считали, что переменная, другие — равномерная. Опыт доказал большую эффективность равномерной работы (переменная с колебаниями темпа выше 3—5% менее результативна). Физиологический смысл этого понятен: переменная работа характеризуется ускорением и снижением темпа, здесь преобладают анаэробные процессы. Напротив, равномерная обеспечивает лучшие условия удовлетворения кислородного запроса при беге.
Тренированность проявляется и в процессах врабаты-вания. Под этим понимается способность организма входить в работу, что связано с усилением функций в начале деятельности.
Организм «тяжел на подъем». Причина —в инертности нервных клеток, которые не могут быстро переключиться с одного уровня физиологической активности на другой. Ведь каждое наше более или менее сложное движение требует, чтобы в коре мозга сложилась система нервных реакций. Словом, необходима настройка большого и многообразного «ансамбля» процессов возбуждения и торможения. Чтобы этот «ансамбль заиграл», все его инструменты надо настроить на единый физиологический ритм. На это требуется время, оно и определяет продолжительность периода врабатываемости.
Тренировка, особенно на первых этапах, ускоряет враба-тываемость, выход на уровень функционального потолка. При этом быстрее приходят в состояние «боевой» готовности мышцы, усиливаются функции дыхания и кровообращения, а кислородный запрос в большей мере удовлетворяется за счет аэробных процессов.