сайт о плавании plavaem.info
ПОЛЬЗА ПЛАВАНИЯ     I     ПИТАНИЕ И СОН     I     ТЕХНИКА ПЛАВАНИЯ     I     ИНВЕНТАРЬ     I     ЭКИПИРОВКА     I     ТРЕНИРОВКА
ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА
О БАССЕЙНАХ
ВИДЫ ПЛАВАНИЯ
Спортивное плавание
Прикладное плавание
ПОЛЬЗА ПЛАВАНИЯ
Физиология плавания
Влияние на организм
Влияние на психику
Борьба с целлюлитом
Закаливание водой
Лечебное плавание
Борьба с лишним весом
ПИТАНИЕ И СОН ПЛОВЦА
Энергозатраты
Таблица калорийности
Питательные вещества
Дневной рацион пловца
Спортивное питание
Сон пловца
Питание перед тренировкой
Питание после тренировки
ТЕХНИКА ПЛАВАНИЯ
Кроль на груди
Брасс на груди
Кроль на спине
Брасс на спине
Плавание на боку
Баттерфляй-Дельфин
Старт на груди
Старт на спине
Повороты
Ныряние
Техника дыхания
ИНВЕНТАРЬ ПЛОВЦА
Доска для плавания
Колобашка
Лопатки для плавания
Ласты
Трубка для дыхания
Hydro Hip
Тренажеры-эспандеры
Зажим для носа
Беруши
Часы для плавания
ЭКИПИРОВКА ПЛОВЦА
Купальник
Плавки
Шапочка для плавания
Очки для плавания
Обувь для бассейна
ТРЕНИРОВКА ПЛОВЦА
Энергообразование
Мышечные волокна
Главные мышцы пловца
Судороги
Сухое плавание
Разминка
Заминка
Гибкость пловца
Типы физ нагрузок
Интервальные тренировки
Участие в соревнованиях
Восстановление после тренировки
ЕЩЕ СТАТЬИ
ОБЗОР СОРЕВНОВАНИЙ
ВИДЕО
ВОДНЫЙ ЮМОР
 

Энергообразование во время плавания

Чтобы правильно тренироваться и достигать своих целей наиболее эффективным способом (будь то рекорд города на дистанции 50 метров, пресечение местного озера вплавь, сброс веса к сезону купальников или красивое рельефное тело), важно понимать, как вырабатывается энергия в организме, какие мышечные волокна и при каких обстоятельствах эту энергию используют. Зная эти механизмы, вы сможете более грамотно подобрать и распределить физическую нагрузку, проложить наиболее короткий путь к своей цели.

В этой статье мы рассмотрим вопрос, из каких именно веществ наш организм извлекает энергию, что такое анаэробное и аэробное энергообразование.

Энергоносители

Для выполнения любой работы мышцам необходима энергия. Мышечными энергоносителями являются:
  1. фосфатные соединения: аденозинтрифосфат (АТФ) и креатинфосфат (КФ)
  2. углеводы: глюкоза и гликоген
  3. жиры в виде жирных кислот
Также энергоносителем могут выступать и белки в виде аминокислот, но они в этом качестве используются только в крайних случаях (предельные продолжительные нагрузки, голодание). Наша же задача, наоборот, сохранить свои белки в целости и сохранности и использовать их по назначению, то есть для роста и увеличения мышц.

Где в организме хранятся энергоносители?

Запасы аденозинтрифосфата (АТФ), креатинфосфата (КФ), гликогена и жиров накапливаются непосредственно в самой мышечной клетке. Кроме того, гликоген и жиры откладываются также в печени и в подкожной жировой клетчатке.

Запасы АТФ и КФ в мышцах настолько малы и ничтожны, и, в лучшем случае составляют всего несколько килокалорий. Таких запасов хватит всего-навсего на несколько секунд интенсивной работы.

Другое дело гликоген и жиры. Энергетические резервы, хранящиеся в организме в виде гликогена составляют у тренированного человека до 750 грамм (3100 ккал), в то время как у нетренированного – более чем на треть меньше – 450 грамм (1800 ккал). Большая часть гликогена запасается в мышцах и представляет из себя энергорезерв быстро включающийся в энергообразование (так как мышечный гликоген не надо транспортировать к мышечной клетке с помощью кровотока, а затем проводить через оболочку клетки – ведь он уже итак в ней припасен). Интересен следующий факт: мышечные волокна легко и с удовольствием принимают приносимую кровотоком глюкозу, и накапливают ее в виде гликогена, но очень неохотно отдают его для потребления другими интенсивно работающими мышцами.

Запасы гликогена в печени составляют около 150 грамм (620 ккал). Гликоген печени только частично может быть использован для обеспечения работы мышц. Дело в том, что нужно еще обеспечивать работу мозга и нервной системы, которым тоже нужно питание. Поэтому всевозможные защитные механизмы препятствуют чрезмерному потреблению "печеночного" гликогена мышцами и поддерживают постоянный уровень сахара в крови (80-90 мг глюкозы на 100 мл крови).

Итак, истратив свой гликоген, и позаимствовав немного гликогена у печени, наши интенсивно работающие на тренировке мышцы все еще нуждаются в источнике энергии. Тут дело доходит и до жиров.

Запасы жиров в организме огромны: от 30000 до 100000 ккал и сосредоточены они в подкожной жировой клетчатке (особенно на животе, и на бедрах у дам). Запасы жира в мышцах (в виде капель триглицерида) не велики – около 200 грамм (1900 ккал). Жиры хороши для продолжительной мышечной работы небольшой интенсивности.

Химические реакции

Непосредственным источником энергии для мышечных волокон всегда является АТФ. В чистом виде запасы АТФ в мышцах очень малы и хватает их всего лишь на пару секунд интенсивной работы. Так откуда же потом берется АТФ? Синтезируется из жиров, углеводов и других энергоносителей. Процесс расхода и синтеза АТФ происходит в организме постоянно. По некоторым данным каждые сутки образуется и разрушается количество АТФ равное массе тела

Как происходит процесс?

Чтобы получить энергию аденозинтрифосфат (АТФ) расщепляется на аденозиндифосфат (АДФ) и фосфат (Ф). При этом выделяется энергия, которая и используется для сокращения мышечных волокон:

Запасы АТФ в мышцах крайне малы, поэтому тут же запускаются механизмы обратного синтеза АТФ:

Эта обратная реакция называется фосфорилированием. Для осуществления этой реакции, как мы видим, нужна энергия. Где же ее взять?

Вот тут и потребуются рассмотренные ранее вещества-энергоносители, при расщеплении которых мы получим необходимую для синтеза АТФ энергию. Если в получении этой энергии участвует кислород, то такое энергообразование называется аэробным, если образование энергии проходит без участия кислорода, то это анаэробное энергообразование. С помощью каких энергоносителей будет осуществляться восстановление АТФ, зависит от количества энергии требуемой в единицу времени.

Анаэробное энергообразование

Анаэробное энергообразование присутствует во время самых первых движений при любой активности, а также тогда, когда аэробные источники энергии не могут удовлетворить потребности организма в энергии. Анаэробное энергообразование осуществляется без участия кислорода и подразделяется на анаэробное алактатное и анаэробное лактатное.

Анаэробное алактатное энергообразование

Анаэробное алактатное (фосфатное) энергообразование осуществляется с помощью креатинфосфата (КФ), который запасается в небольшом количестве в мышцах, и, собственно там же содержащихся запасов АТФ.

Химические реакции, проходящие с участием КФ и АТФ, способны дать работающим мышцам огромное количество энергии, но в течение весьма непродолжительного времени, потому что запас этих соединений в организме ограничен (запасов КФ в мышцах всего в 3-4 раза больше, чем АТФ). Именно эти химические реакции оказывают максимальный вклад в обеспечение энергией быстрого, взрывного плавания с полной отдачей примерно в первые 10 секунд спринтерской дистанции в 50 метров.

Итак, запаса КФ и АТФ хватает лишь на 7-12 секунд предельно интенсивной работы, ну, или же на 15-30 секунд просто интенсивного сокращения мышц. В течение этого времени организмом не накапливается молочная кислота, поэтому такое энергообразование называется анаэробным алактатным. Но, нам необходимо двигаться дальше, и организм для получения энергии переключается на менее эффективный энергоноситель - гликоген, запасы которого в организме гораздо более значительны, нежели запасы креатинфосфата.

Анаэробное лактатное энергообразование

Анаэробное лактатное (гликолитическое) энергообразование обеспечивается с помощью гликогена, запасаемого организмом в мышцах и печени. В процессе гликолиза гликоген, содержащийся в мышце, расщепляется до молочной кислоты (лактата). При этом образуются АТФ и КФ. Анаэробные лактатные источники энергии не так мощны, как анаэробные алактатные, но зато действуют они в течение более продолжительного времени. Интенсивность нагрузки приходится снижать, так как для более мощных и быстрых движений энергии просто не хватит. Анаэробные лактатные источники являются главными в энергообеспечении во время плавания на дистанциях в 100 и 200 метров, а также вносят заметный вклад в энергообеспечение на дистанции в 400 метров.

На самом деле анаэробное расщепление гликогена "стартует" практически с самого начала физической нагрузки, так как организм, не зная какая работа его ждет, старается активировать все свои энергетические системы, чтобы потом не допустить перерывов в работе. Когда заканчиваются запасы КФ и АТФ в мышцах, то есть секунд через 15-20, анаэробная лактатная система выходит на максимальную интенсивность.

Казалось бы, запасы гликогена в мышцах достаточно велики, и анаэробное лактатное энергообеспечение может очень долго снабжать мышцы энергией. Но по факту действия этой системы длится 2-3 минуты очень интенсивной работы. В чем же подвох? Все дело в той самой, образующейся при гликолизе, молочной кислоте (лактате). При продолжительных интенсивных нагрузках количество образовавшейся молочной кислоты превышает порог ее возможного усвоения и утилизации другими мышцами и буферными системами крови, что, в конечном счете, приводит к уменьшению синтеза АТФ и снижению работоспособности. В такой ситуации выхода два: либо передохнуть (до тех пор, пока из мышц не выйдут излишки лактата), либо еще больше снизить интенсивность нагрузки, чтобы запустить аэробную систему энергообразования.

Аэробное энергообразование

Аэробное энергообразование (аэро – воздух) осуществляется с участием кислорода, т.е. происходит реакция окисления кислородом углеводов (в виде гликогена) и жиров (в виде жирных кислот). При этом в процессе реакции наряду с энергией выделяются вода и углекислый газ. Один моль глюкозы (при разложении мышечного гликогена) поставляет 39 молей АТФ, а один моль жирных кислот - втрое больше. Запасы гликогена содержатся в основном в мышцах, и в меньшей степени в печени. Жиры могут накапливаться в мышечных волокнах в виде маленьких капелек (капли триглицерида) или транспортироваться кровотоком к работающей мышце из подкожной жировой клетчатки в виде жирных кислот.

Как и другие системы получения энергии для синтеза АТФ, аэробная система запускается сразу в момент начала физических нагрузок, но наращивает обороты очень медленно, выходя на свою максимальную мощность через 2-3 минуты интенсивной нагрузки. Вначале преобладает распад гликогена, и только потом, минут через 20-30 начинает преобладать распад жирных кислот.

Эффективность аэробных процессов напрямую зависит от поступления кислорода, а его поступление в свою очередь в основном зависит от работы сердечно-сосудистой и дыхательной системы. Чем больше сердце и легкие могут поставить работающим мышцам кислорода, тем больше энергии можно произвести аэробным способом.

Как написано выше, при одинаковом по весу расходе гликогена и жирных кислот, из жиров получается почти в три раза больше энергии. Но для окисления жирных кислот кислорода требуется больше (по некоторым данным на 12%), чем для расщепления гликогена. Получается такая закономерность: чем интенсивнее нагрузка, тем больше требуется кислорода для обеспечения реакций расщепления, и тем больше преобладает расход гликогена по сравнению с расходом жирных кислот (при нарастающем дефиците кислорода, организм просто не может себе позволить расщеплять жирные кислоты). Поэтому организм начинает расщеплять в основном жиры только тогда, когда запасы гликогена подходят к концу. Или… когда кислорода предостаточно, т.е. при малоинтенсивных нагрузках.

Регулярные аэробные тренировки позволяют увеличить число митохондрий в мышцах, в результате чего мышцы способны принимать больше кислорода. Поэтому при одинаковой мощности аэробной работы, более тренированный человек будет использовать больше жиров и меньше углеводов по сравнению с менее подготовленным человеком.

Эффективность аэробного энергообеспечения за счёт жировых запасов зависит также от скорости протекания процесса расщепления жиров на составляющие их жирные кислоты (этот процесс называется липолизом) и от скорости кровотока в жировой ткани. Максимальный кровоток в жировой ткани обеспечивает работа, выполняемая с интенсивностью 60-70 % от максимальной частоты сердечных сокращений.

Мощность, образуемая при аэробном энергообразовании, гораздо меньше мощности, получаемой анаэробным процессом. Но с помощью аэробных источников энергии можно проплыть или пробежать намного дольше: ведь резервы жиров в организме весьма велики. Аэробные пути энергообеспечения являются превалирующими на дистанциях в 400, 800, 1500 метров и в марафонском плавании на открытой воде, а также вносят некоторый вклад в плавание на 100 и 200 метров.

Следует помнить, что при продолжительных аэробных нагрузках свыше 90 минут, собственных запасов гликогена организму для продолжения работы часто не хватает. Поэтому эти резервы нужно восполнять напитками с богатым содержанием глюкозы и минеральных веществ.

Подведем итоги:

Система энерго-образования
Подвид системы энерго-образования
Источники энергии
Скорость образования АТФ
Объем производства АТФ
Когда используется
Дистанции в плавании
Анаэробная
Анаэробная алактатная 
Креатинфосфат, АТФ
Очень высокая
Малый, так как ограничен малым количеством АТФ и креатинфосфата в мышцах
При очень интенсивной кратковременной работе продолжительностью до 7-12 секунд
Быстрое плавания с полной отдачей в первые 10 секунд спринтерской дистанции в 50 метров
Анаэробная лактатная 
Гликоген мышц и печени, глюкоза крови
Высокая
Ограниченный, так как накопления лактата в мышцах приводит к утомлению
При нагрузке высокой интенсивности и малой продолжительности (1-3 минуты)
Главные источники в плавании на 100 и 200 метров, а также вносят заметный вклад в энергообеспечение на дистанции в 400 метров.
Аэробная
Аэробный гликолиз
Гликоген мышц и печени, глюкоза крови
Медленная
Ограничивается запасами гликогена. 
При аэробных нагрузках средней интенсивности продолжительностью более 3 минут
Главные источники на дистанциях в 400, 800, 1500 метров и в марафонском плавании на открытой воде, также вносят некоторый вклад в плавание на 100 и 200 метров
Аэробное окисление жирных кислот
Жирные кислоты
Медленная
Неограниченный. Но сжигание жира требует большего количества кислорода по сравнению с окислением углеводов.
При аэробных нагрузках низкой и средней интенсивности продолжительностью более 20 минут


Читайте также:
Строение мышц и типы мышечных волокон
Каталог статей раздела ТРЕНИРОВКА







plavaem.info


 
© 2012-2016 PLAVAEM.INFO - Сайт о плавании и стиле жизни пловца - Копирование без согласования запрещено - НАПИСАТЬ АВТОРУ