Анаэробная производительность детей и подростков
Анаэробная работоспособность детей и подростков
Источник: «Питание юных спортсменов».
Автор: Н.Д. Гольдберг Изд.: Советский спорт, 2012 г.
При недостаточном снабжении организма кислородом мышечная деятельность происходит преимущественно в анаэробных условиях. Способность выполнять мышечную работу в условиях кислородной задолженности называется анаэробной производительностью. Различают алактаткые и лактатные анаэробные механизмы, связанные с мощностью, емкостью и эффективностью креатинкиназного и гликолитического путей ресинтеза АТФ.
Алактатная анаэробная работоспособность оценивается по величине алактатной фракции кислородного долга, содержанию неорганического фосфора в крови, значению максимальной анаэробной мощности.
Лактатная анаэробная работоспособность оценивается по максимальной величине кислородного долга, лактатной его фракции, максимальному накоплению лактата в крови, сдвигу параметров кислотно-щелочного равновесия крови.
Развитие анаэробной системы у младших школьников отстает от аэробной. Максимальная величина кислородного долга у них на 60-65% ниже, чем у взрослых. Кислородная недостаточность у детей развивается быстрее. Способность выполнять работу в условиях кислородной задолженности более низкая, чем в старшем возрасте. У мальчиков максимальная величина кислородного долга (МКД) увеличивается в возрасте 11—13 и 16-17 лет, но у старших школьников остается на 30% ниже, чем у взрослых.
В возрасте 13-14 лет повышается алактатная фракция кислородного долга. Лактатная при этом может не изменяться или несколько снижаться. К 16—17 годам увеличение суммарного кислородного долга происходит преимущественно за счет лактатной фракции.
У девочек развитие анаэробной производительности продолжается до 14 лет, затем стабилизируется. Наибольший прирост максимальной величины кислородного долга наблюдается в возрасте 10-11 лет. Доля алактатной фракции возрастает от 8 до 10 лет и достигает максимальных значений в 12 лет. При систематических занятиях спортом МКД увеличивается, при этом если в возрасте 10-11 лет наблюдается повышение лактатной и алактатной фракции, то в 14-17 лет увеличение происходит преимущественно за счет лактатной фракции.
Предельная работа на уровне МПК происходит за счет значительного вклада аэробного и анаэробного гликолитического механизмов энергообеспечения. У детей младшего школьного возраста содержание лактата в крови составляет 8,7-8,5 мМ, у 10-11-летних - 11,5 мМ, у взрослых - 12,5 мМ.
У детей младшего школьного возраста быстро сокращающиеся гликолитические волокна еще не развиты, их объем составляет 8-15%. В возрасте 12 лет количество гликолитических волокон увеличивается до 23-33%, особенно в мышцах нижних конечностей. Одновременно возрастает мощность ферментативных систем анаэробного гликолиза, что приводит к значительной продукции молочной кислоты. В 14 лет содержание быстро сокращающихся волокон несколько снижается, что приводит к тому, что в 13—14-летнем возрасте показатели анаэробной производительности практически не меняются. Максимальный прирост анаэробной работоспособности (по содержанию лактата) совпадает с четырехкратным увеличением количества гликолитических волокон и приходится на возраст 15 лет.
При выполнении детьми и подростками стандартных нагрузок равной интенсивности у детей наблюдаются большие величины лактата и более выраженные сдвиги параметров кислотно-щелочного равновесия крови (КЩР). Это связано с малой емкостью буферных систем. Уровня взрослых буферные системы достигают в пубертатном возрасте. Дети дошкольного и младшего школьного возраста плохо переносят анаэробно-гликолитические нагрузки, приводящие к развитию ацидоза. Детям и подросткам трудно сохранять высокий уровень энергетического обеспечения интенсивной мышечной деятельности во времени, те. проявлять скоростную и специальную выносливость. Мощность работы, которая может быть сохранена в течение 3 мин детьми 9 лет, составляет около 40%, а подростками 15 лет - 92% от мощности работы взрослого человека. Показатели скоростной выносливости в зоне субмаксимальной мощности мало изменяются в возрасте от 7 до 11 лет, но с началом периода полового созревания они резко возрастают. У девочек после 15 лет стабилизация выносливости оказывается окончательной и без применения специальных режимов двигательной активности в дальнейшем не растет.
Выносливость к статической работе обеспечивается преимущественно анаэробным гликолитическим механизмом энергообеспечения. Важнейшим фактором, определяющим предельную длительность статического усилия, является концентрация молочной кислоты. Возрастной прирост выносливости при статической работе может происходить за счет возрастного снижения активности анаэробного гликолиза, а также повышения устойчивости тканей скелетных мышц (возможно, ЦНС) к ацидотическим сдвигам. В отличие от других видов выносливости в этом случае в возрастной динамике почти не выражены половые различия.
Увеличение алактатной анаэробной производительности связано с запасами креатинфосфата (КФ) в организме, которые увеличиваются постепенно по мере роста мышечной массы. У детей и подростков механизмы фосфорилирования креатина в КФ несовершенны. В связи с этим мышечная деятельность у них приводит к значительной экскреции креатина с мочой. У детей 9-14 лет она достигает 200 мг/сут. Уменьшение экскреции креатина отражает степень созревания мышечной ткани.
Возрастная динамика двигательных качеств
Известно, что алактатная анаэробная производительность лежит в основе скоростно-силовых качеств спортсмена, которые зависят от длины саркомера, соотношения быстрых и медленных волокон, активности миозиновой АТФазы, поэтому являются не только тренируемыми, но и в большей степени генетически обусловленными.
Механизм возрастного повышения силы мышц может быть связан с двумя факторами: увеличением анатомического (следовательно, и физиологического) поперечника мышц и увеличением мощности сократительных структур вследствие преобразования внутримышечного метаболизма. Абсолютная сила мышц нарастает с возрастом: относительно равномерно от 8 до 10 лет, к 11 годам рост ее увеличивается, а с 13-14 до 16-17 лет происходит существенное повышение силы.
Для увеличения качества быстроты и скоростно-силовых возможностей необходима полная утилизация энергии КФ. Поэтому анализ возрастной динамики быстроты дает нам приблизительное представление о динамике алактатной анаэробной производительности. Чтобы определить возрастную динамику быстроты, необходимо, в первую очередь, отдифференцировать возрастные изменения, связанные с биомеханическими особенностями детей разного возраста, от функциональных свойств самих мышц.
Наряду с возрастным увеличением быстроты движений время, необходимое для выхода на максимальную скорость движений, практически одинаково у детей разного возраста и составляет 6 с. Именно столько времени необходимо для преодоления инерции сократительного аппарата мышц. Постоянство этого показателя демонстрирует принципиальное единство организации мышечного сокращения на всем протяжении постнатального онтогенеза. Скоростные способности наиболее реактивны в возрасте 9-10 и 12-13 лет, когда прирост их наибольший за счет завершающегося пубертатного скачка роста. У девочек прирост быстроты после 12-14 лет не наблюдается. У мальчиков на фоне ограничения анаэробных лактатных возможностей темпы прироста скорости замедляются в 14-17 лет. Анаэробные лактатные механизмы достигают максимума в 20-25 лет. Наибольший тренировочный эффект при выполнении упражнений анаэробной направленности, упражнений на развитие максимальной взрывной силы и силовой выносливости отмечается в возрасте 17-20 лет.
Таким образом, физические способности, зависящие от аэробных механизмов энергопродукции, созревают сравнительно рано, тогда как зависящие от анаэробных механизмов - только на этапе завершения полового созревания и даже позднее.