Функции и морфология: что на самом деле тренирует спортсмен

В своей группе в «ВКонтакте» мне приходится регулярно отвечать на различные вопросы, связанные с физической подготовкой спортсменов. Некоторые вопросы и обсуждение их становятся темами отдельных статей. Недавно один из подписчиков сообщества написал мне: «Я считаю, что гипертрофия — это побочный эффект. Мы можем тренировать только физические качества мышц».

Последующая за этим дискуссия не убедила моего оппонента в том, что никакой функции без морфологии быть не может. К сожалению, он не одинок в своем заблуждении, и у людей, недостаточно знающих физиологию, подобные мысли возникают достаточно часто. Теория физической подготовки В.М. Зациорского и теория периодизации Л.П. Матвеева были сформулированы в начале 60-х годов. В этот период биологической информации о механизмах двигательной активности спортсменов было недостаточно, поэтому теория спортивной тренировки была построена на эмпирическом основании, автором приходилось додумывать, выдвигать гипотезы, которые потом перешли в разряд устоявшихся положений, хотя изначально они не были обоснованы теоретически. Студентов в ВУЗах учили тренировать физические качества не объясняя, за счет каких биологических изменений эти качества могут изменяться. И многие специалисты наивно полагают, что спортивные тренировки прямо направлены именно на тренировку этих качеств.

А это противоречит элементарной логике. Представим себе такую ситуацию. В мастерскую по ремонту автомобилей приходит заказчик с целью повысить скорость движения своего автомобиля. И что может предложить ему техперсонал? Поставить более мощный двигатель, облегчить массу автомобиля, поставить шины, обладающие более качественным сцеплением с дорожным покрытием, улучшить аэродинамические характеристики автомобиля, установив на него спойлер и другие аксессуары, которые позволят улучшить прижимную силу на больших скоростях и т.д. То есть в существующую конструкцию автомобиля необходимо внести какие-то изменения. А иначе с чего бы ему ехать быстрее?

А теперь представьте, что автотехник возвращает клиенту его машину и говорит, что он увеличил ее скорость, но ничего с ней не делал. Но благодаря этой установленной мифической скорости в качестве бонуса у автомобиля в дальнейшем может увеличиться литраж двигателя, или облегчиться поршни и шатуны, сохраняя их исходную размерность, или еще что-нибудь, но это необязательно, это лишь возможный побочный эффект, которого может и не быть потому что основную задачу мы выполнили — мы повысили скорость автомобиля. Не правда ли, звучит абсурдно? Но тогда почему же мы считаем, что в биологической системе происходит по-другому и можно добиться улучшения каких-либо физических качеств спортсмена без перестройки каких-либо деталей его организма. Все физические качества — это понятия умозрительные, лишенные биологического смысла.

Добиться увеличения силовых показателей спортсмена можно, решая разные биологические задачи. Мы не можем тренировать какую-либо функцию без морфологии. Сила мышцы зависит от одного единственного параметра - количества миозиновых мостиков, совершающих гребок в единицу времени. А увеличить количество мостиков мы можем, во-первых, увеличивая количество миофибрилл, причем эта задача в ОМВ и ГМВ решается совершенно разными методами тренировок. Во-вторых, обучая мозг генерировать нервный импульс более высокой частоты, что позволит рекрутировать новые ДЕ, которые находятся в спящем состоянии.

Подробнее о рекрутировании двигательных единиц: Правило размера Ханнемана

Напомню, что нетренированный человек может сознательно рекрутировать не более 60% своих МВ. Подключая к работе новые ДЕ, мы добавляем количество мостиков, не увеличивая мышечную массу. И третий способ - это совершенствование межмышечной координации, проявляется в адекватном выборе "нужных" мышц- синергистов, в ограничении "ненужной" активности мышц-антагонистов. То есть мы добавляем мостики, гребущие в нужном направлении, и выключаем мостики, гребущие в противоположном направлении. В первом случае морфологические изменения происходят в мышечных клетках, во втором и третьем случаях - в нервных клетках: вырастают новые шипики на дендритах и соединяются с телами и аксоновыми окончаниями других нейронов. Тренировать абстрактно силу мы не можем, а добиться тренировками морфологических изменений в миоцитах или нейронах, которые опосредовано приведут к увеличению силовых показателей – можем.

Подробнее о разных типах мышечных волокон: Классификация мышечных волокон: в чем разница

Теперь рассмотрим каким образом можно добиться увеличения выносливости. Если это бегун, то основной способ — это увеличение митохондриальной массы в рабочих мышцах. И решаться это задача будет интенсивными интервальными тренировками. Если это лыжник, то помимо митохондриальной массы выносливость часто лимитируется объемом сердца. Лыжники рекордсмены по ударному объему сердца среди спортсменов, тестируемых в нашей лаборатории, а мы работаем с представителями 56-и видов спорта. И в этом случае тренировки должны быть направлены на дилатацию желудочков, а это совсем другой характер работы.

Если это худой марафонец, у которого более 90% ОМВ, то есть практически максимально возможная митохондриальная масса, и нет проблем с размером сердца, то здесь разумнее строить тренировки на гиперплазию миофибрилл в ОМВ рабочих мышц. Это увеличит и силу отталкивания, и даст возможность нарастить новые митохондрии.

А вот для жимовиков-многоповторников основным способом повышения выносливости будут являться тренировки, направленные на гипертрофию ОМВ и ГМВ, а роль митохондриальной массы в этих спортивных дисциплинах гораздо менее значима. И чем больше вес штанги в процентном отношении от разового максимума, тем менее выражена роль митохондрий в достижении результата.

Как видим, никакого отдельного конкретного способа тренировать выносливость как физическое качество также не существует. Грамотный тренер должен определить для себя развитие каких структур клеток организма его подопечного позволит спортсмену добиться повышения выносливости в его конкретном виде спорта, и исходя из этого моделировать тренировочный процесс.

Что же касается быстроты, то ее, как физического явления, в природе не существует, это обобщающее понятие всех спортивных явлений, которые могут быть описаны как быстрые. Например, различают быстроту простой и сложной двигательной реакции. Эти явления к физике не имеют никакого прямого отношения. А вот скорость сокращения мышцы, темп движений являются физическими явлениями.

С точки зрения биологии скорость сокращения мышцы зависит от:

— внешнего сопротивления, в соответствии с законом «сила-скорость» Хилла;
— мышечной композиции по активности АТФ-азы;
— максимальной силы, а развитие каких клеточных структур обеспечивают нам развитие этого физического качества, мы уже разобрали.

Темп зависит как от скорости одиночного сокращения, так и от скорости расслабления мышц антагонистов. Скорость расслабления мышцы зависит от интенсивности откачивания кальция из саркоплазмы в Т-трубочки. Этот процесс зависит от количества кальциевых насосов и митохондрий, обслуживающих эти насосы. Соответственно повысить частоту движений мы можем целенаправленно работая над увеличением количества этих структур.

Развитие физических качеств невозможно, это бессмысленно. Развитию подлежат структуры клеток организма спортсменов. Именно на этом и построена спортивная адаптология. И наши тренировочные методы направлены не на развитие физических качеств, а на развитие этих структур. Мы используем отдельные протоколы тренировок для гиперплазии миофибрилл в ОМВ и в ГМВ, гиперплазии митохондрий в ПМВ и в ГМВ, гиперплазии мембранных митохондрий, дилатации желудочков сердца и т.д.

Современная спортивная наука невозможна без знаний биологии, и тренеры должны строить тренировочный процесс, опираясь именно на эту науку.

Правило размера Ханнемана: как организм подключает мышечные волокна

Почему мышечные волокна включаются в работу не одновременно и от чего зависит рекрутирование двигательных единиц. Следующий материал разбирает один из ключевых механизмов управления мышечной деятельностью.

Читать далее →