Влияние возраста и тренировки на результаты в спринтерском беге, структуру и сократительные свойства мышц спортсменов
Изучалось влияние возраста и тренировки на результаты в спринтерском беге, структуру и сократительные свойства мышц спортсменов. Результаты показывают, что ухудшение показателей в спринтерском беге с возрастом является сложным явлением, на которое может влиять взаимодействие изменений биомеханических, нервно-мышечных и метаболических факторов. Основным фактором, по-видимому, является уменьшение мышечной массы, частично вызванное уменьшением размеров волокон типа II, что влияет на силу реакции опоры, необходимую для достижения высокой скорости бега.
Korhonen, M.T. Effects of aging and training on sprint performance, muscle structure and contractile function in athletes. PhD, 2009.- Jyväskylä.- 289 p.
М.Т. Корхонен
Влияние возраста и тренировки на результаты в спринтерском беге, структуру и сократительные свойства мышц спортсменов
Аннотация
Были проведены перекрестные исследования для изучения спринтерского бега, анаэробного производства энергии и свойств мышц у мужчин-спринтеров в возрасте 17-88 лет. Кроме того, было проведено 20-недельное тренировочное вмешательство, чтобы определить, могут ли бегуны пожилого возраста улучшить свои нервно-мышечные и двигательные характеристики, уделяя больше внимания силовым тренировкам.
Результаты
Установлено постепенное снижение результатов в спринтерском беге с возрастом (5-6% / десятилетие). Снижение максимальной скорости характеризовалось уменьшением длины шага и увеличением длительности контакта с ноги опорой, а также более низкими силами реакции опоры (GRF), меньшей жесткостью ноги и вертикальной жесткости ноги во время фазы опоры. С возрастом немного снизилась частота шагов, в то время как длительность фазы переноса оставалась неизменной. Вариативность биомеханических параметров была невысокой (коэффициент вариации 1-6%). Она была одинаковой у бегунов различного возраста. Не наблюдалось никакого возрастного эффекта симметрии измерений.
Лактат в мышечных волокнах
С возрастом снижалось максимальное содержание лактата в мышечных волокнах после пробегания дистанции 100-400 м. Причем это падение значений лактата в мышечных волокнах становилось более выраженным после 70 лет. Время бега имело отрицательную корреляцию с максимальными значениями лактата в мышечных волокнах.
Композиция мышечных волокон
С возрастом уменьшались площадь поперечного сечения мышц нижних конечностей и мышечных волокон типа II, а также и содержание изоформы тяжелой цепи миозина (MyHC) II. В то же время площадь поперечного сечения мышечных волокон типа I, распределение волокон и длина мышечных волокон не показали возрастных различий.
Силовые показатели мышц и мышечных волокон
В мышечных волокнах типа I и IIa MyHC ни сила, скорректированная на размер волокна, ни скорость сокращения не различались между возрастными группами. Было отмечено возрастное снижение максимальной (8-9% / десятилетие) и взрывной (10-11% / десятилетие) изометрической и динамической силы мышц ног. Различия в максимальной, но не во взрывной изометрической силе были устранены при нормализации по площади поперечного сечения мышц. Площадь поперечного сечения мышц была самым сильным предиктором силы реакции опоры в фазе торможения.
Влияние силовой тренировки
Тренировка в спринте, включающая упражнения с большими отягощениями, привела к значительному увеличению максимальной и взрывной силы, а также к улучшению производства силы во время бега. Улучшения были в основном связаны с гипертрофией мышц.
Заключение
Результаты показывают, что ухудшение показателей в спринтерском беге с возрастом является сложным явлением, на которое может влиять взаимодействие изменений биомеханических, нервно-мышечных и метаболических факторов. Основным фактором, по-видимому, является уменьшение массы скелетных мышц, частично вызванное уменьшением размеров мышечных волокон типа II, что влияет на силу реакции опоры, необходимую для достижения высокой скорости бега.
Тем не менее, обычная тренировка в спринте, по-видимому, поддерживает скорость, силу и выработку энергии посредством гликолиза на высоком уровне в более старшем возрасте и эффективна для предотвращения возрастного снижения функции мышечных волокон и их длины. Данные также свидетельствуют о том, что для максимизации эффектов тренировки на быстрые мышечные волокна, силовые и скоростные характеристик движения, требуется оптимальный режим тренировки, который включает силовую тренировку.
Ключевые слова
Возраст, спринтеры высокой квалификации, мышца, одиночное мышечное волокно, скорость, спринтерский бег, сила
Abstract
Cross-sectional studies were conducted to examine sprint running, anaerobic energy production and muscle properties in male sprinters aged 17-88 years. In addition, a 20- week training intervention was carried out to determine whether older runners can further improve their neuromuscular and performance characteristics by a greater emphasis on strength training.
With age, sprint performance declined gradually (5- 6%/decade). The slowing of maximum speed was characterized by a reduction in stride length and an increase in contact time along with lower ground reaction forces (GRF) and smaller leg and vertical stiffness during the contact phase. Stride frequency showed small decline while swing time remained unaffected with age. Variability in the biomechanical parameters that showed good repeatability (CV 1-6%) was the same in the older as younger runners, and no age effect was seen in the symmetry of the measures.
[La]b peak declined with age after races over 100-400 m, the decrease becoming more evident from age 70. Running times correlated inversely with [La]b peak. Leg muscle thickness, type II fiber size and myosin heavy chain (MyHC) II isoform content decreased with age, while type I fiber size, fiber distribution and fascicle length showed no age differences. In single type I and IIa MyHC fibers, neither force adjusted for fiber size nor contractile speed differed between the groups.There was an age related decline in maximal (8-9%/decade) and explosive (10-11%/decade) isometric and dynamic leg strength. The differences in maximal, but not in explosive, isometric strength were eliminated when normalized for muscle thickness. Muscle thickness was the strongest predictor of GRF in the braking phase, while the countermovement jump explained most of the variance in push-off GRF.
The sprint training, including heavy resistance and high-power strength exercises, resulted in significant gains in maximal and explosive strength and improvements in force production during running. The improvements were mainly related to hypertrophic adaptations.
The results show that the deterioration in sprint performance with age is a complex phenomenon that may be affected by the interaction of changes in biomechanical, neuromuscular and metabolic factors. A major contributor appears to be reduced muscle mass, caused partially by decreased type II fiber size, which affects the GRFs required to achieve fast running speeds. However, habitual sprint training seems to maintain speed, strength and glycolytic energy production at high levels into older age and is effective in preventing the age-related decline in single fiber function and fascicle length. The data also suggest that to maximize the training effects on fast fibers, rapid strength and speed performance, the optimal training regimen requires a strength training component.
Key Words
aging, master athlete, muscle, single fiber, speed, sprint running, strength
2009_korhonen_m_phd_agingmuscle.pdfС уважением, А.В. Самсонова