Биохимия аэробных нагрузок

Источники энергии

Во время аэробной нагрузки мышцам нужен АТФ. Запасы АТФ в мышцах малы (секунды), поэтому организм непрерывно синтезирует АТФ из субстратов.

Основные источники:

• мышечный гликоген
• гликоген печени
• глюкоза крови
• жирные кислоты
• в меньшей степени — аминокислоты

Первые минуты нагрузки

В начале аэробной работы потребление кислорода ещё не соответствует потребностям мышц. Первые 1–3 минуты энергия частично обеспечивается запасами АТФ, креатинфосфатом и анаэробным гликолизом.

По мере роста доставки кислорода увеличивается вклад аэробного энергообеспечения — поэтому старт бега часто ощущается тяжелее, чем последующие минуты.

Использование углеводов и жиров

Дыхательный коэффициент (RER)

Для оценки того, какие источники энергии использует организм, в спортивной физиологии применяют RER (Respiratory Exchange Ratio) — отношение выделяемого CO₂ к потребляемому O₂.

В лаборатории это позволяет определить вклад жиров и углеводов. Чем выше интенсивность, тем больше зависимость от углеводов, быстрее расходуется гликоген и раньше нужна углеводная поддержка. Марафон невозможно пробежать исключительно за счёт жирового обмена.

Истощение запасов гликогена

Средние запасы: около 300–700 г мышечного гликогена и 80–120 г в печени — суммарно примерно 1500–3000 ккал доступной энергии.

Ограниченность гликогена — одна из причин утомления при длительных нагрузках.

Почему возникает «стена»

Когда запасы гликогена сильно снижаются, падает темп, растёт усталость, ухудшается координация. Это «удар о стену» (hitting the wall). Поэтому на длинных стартах используют углеводную загрузку, гели и изотоники.

Fatmax — зона максимального окисления жиров

Fatmax — интенсивность, при которой скорость использования жиров максимальна. Для большинства это примерно 45–65% VO₂max или 60–75% максимального пульса — практически нижняя или средняя часть Zone 2.

Тренировки в этой зоне способствуют:

• улучшению использования жиров
• экономии запасов гликогена
• повышению метаболической гибкости
• улучшению выносливости

Лактат и интенсивность

Лактат образуется постоянно, даже в покое. С ростом интенсивности скорость образования увеличивается. До определённого уровня организм эффективно использует лактат как субстрат; выше этого уровня накопление ускоряется.

Лактат — важный энергетический субстрат, а не просто «отход».

Лактатный порог

Показывает интенсивность, выше которой накопление лактата ускоряется. Для выносливости часто важнее высокий лактатный порог, чем только VO₂max.

Два бегуна с одинаковым VO₂max: у того, у кого выше лактатный порог, обычно лучше результат на длинной дистанции.

Метаболическая гибкость

Способность эффективно переключаться между жирами и углеводами. У хорошо тренированных спортсменов выше скорость окисления жиров, экономичнее расход гликогена, позже наступает утомление.

Именно поэтому длительные тренировки умеренной интенсивности остаются важнейшим элементом подготовки даже у элитных спортсменов.

Экономичность движения

Показывает, сколько кислорода требуется для выполнения определённой работы. Два бегуна с одинаковым VO₂max: у того, кто тратит меньше энергии на километр, результат обычно лучше.

Повышение результатов определяется не только ростом VO₂max.

От чего зависит экономичность:

• техника движения
• масса тела
• мышечная сила
• эластичность сухожилий
• тренировочный стаж
• качество экипировки

Центральная и периферическая адаптация

Что ограничивает выносливость

На разных дистанциях лимитирующим фактором могут быть разные механизмы.

Практика BALANS

Главное:

• с ростом интенсивности организм переходит от жиров к углеводам
• Fatmax обычно в диапазоне Zone 2
• высокая способность использовать жиры экономит гликоген
• VO₂max важен, но не единственный фактор
• лактатный порог и экономичность часто важнее на длинных дистанциях
• выносливость растёт за счёт адаптации сердца и мышц

Zone 2 учит жечь жир; интервалы учат жечь углеводы быстро — нужны оба навыка.