Физическая культура и спорт / 4.Исследование физической трудоспособности у спортсменов.

Аспирант Дугблей А.Д.

Российский университет дружбы народов, Россия

Анализ факторов накопления усталости в организме профессиональных футболистов в ходе футбольного матча

В нескольких исследованиях были получены доказательства того, что способность игрока выполнять упражнения высокой интенсивности снижается к концу игры, как у футболистов высшего класса, так и у футболистов низшего класса (Krustrup et al., 2006; Mohr et al., 2003, 2004; Mohr, Krustrup, & Bangsbo, 2005; Reilly & Thomas, 1979).

Кроме того, было отмечено, что количество действий высокой интенсивности: прыжки, скоростная выносливость снижаются в последние 15 минут футбольного матча по сравнению с началом игры. (Mohr et al., 2004b, 2005; Rebelo, 1999). Однако основной механизм, который осуществляет снижение активности в течение футбольного матча остается неясным. Один из факторов является истощение гликогена в мышцах, так как развитие утомления при длительной динамичной работе, было связано с отсутствием гликогена в мышцах. Кроме того, было показано, что повышение мышечного гликогена, с помощью диеты, до выполнения длительного интенсивного упражнения, повышает производительность во время выполнения упражнения (Balsom, Gaitanos, So¨derlund, & Ekblom, 1999; Bangsbo, Nørregaard, & Thorsøe, 1992a).

Некоторые (Saltin, 1973), но не все (Jacobs et.al, 1982;. Krustrup et.al, 2006;. Smaros, 1980) авторы отметили, что уровень гликогена в мышцах во время игры уменьшается до значения ниже, чем требуется для поддержания максимальной скорости гликолиза (~200 mmol×кг^-1) Bangsbo et.al, 1992.

В другом исследовании (Krustrup et.al 2006), концентрация гликогена в мышцах в конце игры была снижена до 150-350 mmol×кг^-1. Таким образом, запасы гликогена существовали, однако, гистохимический анализ показал, что около половины из отдельных мышечных волокон обоих типов были практически истощены.

Вполне возможно, что такое истощение гликогена в отдельных волокнах, не позволяет совершать максимальное усилие в повторяющейся физической активности. Тем не менее, неясно, какие механизмы стоят за возможной причинной связи между концентрацией мышечного гликогена и усталостью при длительной динамичной физической нагрузке.

Такие факторы, как обезвоживание и гипертермия могут также способствовать развитию утомления на более поздних стадиях футбольного матча (Magal et al., 2003; Reilly, 1997). У Футболистов были зарегистрированы потери жидкости до 3 литров, во время игры в умеренной тепловой среде и, 4 - 5 литров в жаркой и влажной среде (Bangsbo, 1994; Reilly, 1997). Было так же отмечено, что 5 и 10 метровый спринт снижает обезвоживание в размере 2,7% от массы тела (Magal et.al. 2003).

Однако, Krustrup в своём исследование отметил значительное снижение в спринте, хотя потери жидкости у игроков были лишь около 1% от массы тела, при отсутствие влияния на температуру тела (Мора и et.al 2004). Таким образом, создается впечатление, что потеря жидкости не всегда является важным компонентом в снижении работоспособности в конце игры.

Не вызывает сомнения что усталость накапливается по мере продолжительности футбольного матча (Мора et.al, 2003.). Таким образом, в наиболее интенсивных периодах матча, количество действий высокой интенсивности постепенно снижается до уровня ниже среднего. Это явление наблюдается и в футболе у женщин (неопубликованные наблюдения). Эти результаты показывают, что производительность снижается после периода энергоёмких действий, повышенной интенсивности, которые являются результатом естественных изменений в ходе игры.

В другом исследовании, проводился повторный спринт-тест сразу после интенсивных игр, а также в конце каждой половины матча (Krustrup et.al, 2006). Было показано, что после первой половины игры, спринт игроков был значительно сокращен, в то время как к концу перерыва между таймами способность выполнять повторяющийся спринт была восстановлена. Вместе, эти результаты предполагают, что футболисты испытывают усталость временно во время игры.

Усталость во время матча представляет собой сложное явление с рядом факторов. Один из них может быть психологический фактор, особенно в жарких условиях (see Meeusen, Watson, & Dvorak, 2006; Nybo & Secher, 2004). Однако, было показано, что для хорошо мотивированных лиц основной причиной являлась мышечная усталость (Bigland-Ritchie, Furbush, &Woods, 1986). В исследованиях (Krustrup et.al 2006), снижение активности во время игры было связано с уровнем мышечного лактата.

Однако, связь была слабой и изменения мышечного лактата были умеренными. Кроме того, некоторые исследования показали, что накопление лактата не вызывает усталости (Bangsbo et.al, 1992;. Krustrup et.al, 2003;. Мора et.al, 2004).

Другой возможный фактор на мышечную усталость во время интенсивных физических действий может являться низкий водородный показатель (Ph) (Sahlin,, 1992). Однако, водородный показатель в мышцах только умеренно снижается (примерно на 6,8 ммоль) во время игры и не связан с пониженной производительностью (Krustrup et.al., 2006). Таким образом, маловероятно, что повышение мышечного лактата и снижение водородного показателя являются причинами усталости во время футбольного матча.

Это может быть связано с низкой концентрацией креатина фосфата в мышцах, так как было доказано, что выполнение интенсивной специализированной работы повышается после периода пополнения креатин фосфата в мышцах (Balsom, Seger, Sjo¨din, & Ekblom, 1995; Greenhaff, Bodin, So¨derlund, & Hultman, 1994). После напряженных периодов матча, наблюдается снижение уровня креатин фосфата в мышцах лишь на 25% (Krustrup et.al., 2006). Это происходит отчасти из-за быстрого восстановления креатин фосфата и 15 – 30 минутной задержкой мышечной биопсии.

Уровень креатин фосфата, возможно, был значительно ниже, в отдельных мышечных волокнах, так как запасы креатин фосфата были почти полностью исчерпаны в отдельных волокнах в моментах усталости после интенсивных физических нагрузок (Søderlund & Hultman, 1991). Однако, во время выполнения Yо-Yо теста, где усталость прогрессивно увеличивалась, не наблюдалось никаких изменений в мышечном уровне креатин фосфата в заключительной фазе упражнения (Krustrup et.al., 2003). Этот факт свидетельствует против того, что креатин фосфат имеет ингибирующее влияние на активность выполнения интенсивных упражнений.

Во время матчей была исследована (Krustrup et.al 2006) мышечная концентрация моно фосфата инозина (IMP), которая была выше, чем до игры, а так же повышенный уровень NH3(аммиака) также показывают, что процесс дезаминирования аденозинмонофосфата (AMP) был значительно стимулирован. С другой стороны, концентрация монофосфата инозина в мышцах была значительно ниже, чем наблюдалось в течение высоко интенсивных упражнений (Hellsten, Richter, Kiens, & Bangsbo, 1999) и аденозинтрифосфат (АTФ) был лишь умеренно снижен. Таким образом, маловероятно, что усталость происходит в результате низкого энергетического состояния сокращающихся мышц. Вместе, эти результаты показывают, что явление временной усталости в футболе не взаимосвязано с высоким уровнем мышечного лактата, высоким ацидозом мышц, низким уровнем креатин фосфата в мышцах, или низким уровнем АТФ.

Необходимо искать другие объяснения усталости. Было высказано предположение, что развитие усталости во время выполнения упражнений высокой интенсивности, связано с накоплением калия в соединительных тканях, это сопутствует электрическим помехам в мышечных клетках (Bangsbo et.al, 1996;. Sejersted and Sjøgaard, 2000). Эта гипотеза подтверждается наблюдением интерстициальной концентрации калия, более 11mmol×1^-1 в ходе высокоинтенсивных упражнениях (Моhr et.al, 2004;. Nielsen et al., 2004;. Nordsborg et.al, 2003.), которая в соответствии с исследованиями в лаборатории достаточно высока, чтобы деполяризовать потенциал мембраны мышцы и заметно уменьшить силу развития (Cairns & Dulhunty, 1995). Кроме того, было отмечено, что максимальный процесс накапливания Na⁺/K⁺ (натрий-калиевая АТФ-аза) активизируется при выполнении различных типов физических упражнений (Fraser et.al., 2002), что может привести к большим кратковременным накоплениям калия во время матча.

Средние показатели венозной концентрации плазмы калия во время футбольного матча отмечены в 5моль×1^-1 , с отдельными значениями выше 5.5mol×1^-1 (Krustrup et.al., 2006), которые лишь немного ниже, чем наблюдаемые величины после 30 секунд выполнения всесторонних постепенно увеличивающихся ритмичных упражнений (Krustrup et.al., 2003).

Однако эти значения плазмы не дают четкого представления о концентрации вокруг сокращающихся мышечных волокон. Необходимы дальнейшие исследования, с целью уточнения тех факторов, которые вызывают усталость во время футбольных матчей.

Библиография

1.Bangsbo, J. Soccer system and strategies / J. Bangsbo. — Human Kinetic, 2000.

2.Hawley, J. A., Tipton, K. D., & Millard-Stafford, M. L. (2006). Promoting training adaptations through nutritional interventions. Journal of Sports Sciences.

3.Krustrup, P., Hellsten, Y., & Bangsbo, J. (2004). Intense interval training enhances human skeletal muscle oxygen uptake in the initial phase of dynamic exercise at high but not at low intensities. Journal of Physiology.

4.Krustrup, P., Mohr, M., Steensberg, A., Bencke, J., Kjær, M., & Bangsbo, J. (2006). Muscle and blood metabolites during a soccer game: Implications for sprint performance. Medicine and Science in Sports and Exercise.

5.Mohr, M., Nordsborg, N., Nielsen, J. J., Pedersen, L. D., Fischer, C., Krustrup, P. et al. (2004a). Potassium kinetics in human interstitium during repeated intense exercise in relation to fatigue. Pflu¨ gers Archive.

6.Reilly T., Bangsbo J., Franks A. Anthropometric and physiological predisposition for elite

soccer. In: Journal of Sport Science, Liverpool, 2000.

7.Saltin, B., & Pedersen, B. K. (2005). Skeletal muscle adaptation: Training twice every second day vs. training once daily. Journal of Applied Physiology.