Физиология клетки

Система потребления кислорода и выносливость. Изменениям в кислород-транспортной системе, происходящим в результате трени­ровки выносливости, сопутствуют морфофункциональные изменения самих мышечных клеток, направленные на увеличение скорости утилизации приносимого кислорода. Чем больше в мышце медлен­ных волокон с окислительным характером анаболизма, тем больше ее способность использовать кислород в окислительных реакциях ресинтеза АТФ. Следовательно, аэробная выносливость спортсмена зависит от композиции принимающих участие в работе мышц, то есть от процентного соотношения содержащихся в них медлен­ных (окислительных) и быстрых (окислительно-гликолитических и гликолитических) волокон. Характерной чертой композиции мышц у выдающихся представителей видов спорта, тренирующих выносли­вость, является высокий (не менее 70) процент медленных волокон, приспособленных к длительной динамической работе средней ин­тенсивности с аэробными процессами энергопродукции.
Композиция мышц, а значит и высокий процент медленных воло­кон у спортсменов-стайеров, предопределены генетически ("Великими стайерами не становятся, а рождаются"). Это значит, что человек уже с момента рождения, имея больше медленных волокон, чем быстрых, обладает предпосылками к достижению выдающихся результатов в видах спорта, требующих выносливости. Изменить тренировкой соот­ношение медленных и быстрых волокон практически невозможно. В то же время при неменяющемся соотношении числа медленных и быстрых волокон тренировка выносливости приводит к превращению быстрых гликолитических волокон в быстрые окислительно-гликолитические. Благодаря этому увеличивается общее число волокон, спо­собных длительно работать в аэробных условиях.
В процессе тренировки выносливости происходит рабочая гипер­трофия саркоплазматического типа. Помимо увеличения содержания в клетке энергетических субстратов, у высокотренированных спорт­сменов значительно возрастает число и плотность центральных (на 50%) и поверхностных (на 300%) митохондрий. Следствием этого является существенное увеличение утилизации мышцей приносимого кровью кислорода.
Усиление процессов утилизации кислорода в мышечных клетках происходит одновременно с ростом числа капилляров, окружающих мышечные волокна, особенно медленного типа. Так, у тренирован­ных на выносливость лиц каждое медленное волокно окружено 6-7 капиллярами, а быстрое — 3-4. У неспортсменов эти цифры составляют соответственно 3,5-4,5 и 2,5-3,2. Увеличение плотности капилляров, обусловленное образованием новых капилляров, проис­ходит лишь в мышцах, тренирующих выносливость. Благодаря по­вышенной плотности капилляров в мышце (400-500 на 1 мм² вместо 300-350 на 1 мм² у нетренированных) улучшается обмен жидкостью между интерстициальным пространством и кровью, сокращается путь транспорта кислорода и других веществ от капилляра до клетки и обратно, увеличивается поверхность диффузии. Все это способствует повышению аэробной мышечной работоспособности.
Повышение выносливости в результате тренировки связано также со значительными адаптивными изменениями метаболических про­цессов в мышце: увеличивается содержание и активность ферментов окислительного метаболизма (в 2-3 раза), возрастает содержание миоглобина (в 1,5-2 раза), повышается содержание энергетических субстратов — гликогена мышц и липидов (на 30-50%), усиливается способность мышц использовать гликоген и, особенно, жиры («жи­ровой сдвиг»).
Таким образом, длительная тренировка выносливости вызывает, во-первых, значительное усиление деятельности систем захвата кис­лорода из окружающего воздуха, доставки его к работающим мы­шечным волокнам и использования клетками для нужд метаболизма. Во-вторых, способствует повышению эффективности деятельности систем дыхания, крови и кровообращения во время выполнения физических упражнений.