Спортивная адаптология и "нестандартная" система Селуянова. Часть 2: зачем нужна математическая модель?
Математическое моделирование позволило сделать огромный шаг вперед по сравнению с другими биологическими науками, для понимания процессов происходящих в мышцах. Каким образом?
Приведу простой пример. Как происходит энергообеспечение мышц? Классическая схема, прописанная в учебниках, говорит, что 1-2 сек. мышца работает на внутриклеточных запасах АТФ, потом 15 сек на КрФ, потом запускается процесс анаэробного гликолиза, потом аэробный гликолиз и через 40 мин, после исчерпания запасом мышечного гликогена организм переходит на окисление жиров. Эти данные получены на пробирке и могут быть корректны для одного МВ, при определенных условиях, но никак не для всей мышцы в целом.
На самом деле через 15 сек. после начала работы запас КрФ исчерпывается и мощность снижается на 50%. Чтобы сохранить интенсивность рекрутируются новые МВ, которые первые 15 сек. будут работать на своих запасах АТФ и КрФ. Если работа проходит на уровне выше анаэробного порога, то есть в работу вовлечены окислительные мышечные волокна (неутомляемые) и часть утомляемых гликолитических мышечных волокн (ГМВ) . Гликолитические мышечные волокна могут работать эффективно не более 30-60 сек., из-за накопления ионов водорода. Поэтому для поддержания заданной мощности рекрутируются все новые ГМВ.
Это процесс будет идти до полного исчерпания запаса МВ, т.е. до отказа от работы мышцы и спортсмена. И картина перед отказом будет следующая: все ОМВ работают на аэробном гликолизе, часть ГМВ работает на анаэробном гликолизе, часть ГМВ еще работает на КрФ, часть уже закислилась и не способна продолжать работу, а часть еще не рекрутировалась и ожидает своей очереди. И это все происходит одновременно в одной мышце! Современная наука не способна сейчас эксперементально это подтвердить. Нет таких технологий, чтобы провести подобный эксперимент на живом организме в процессе мышечной работы. А метод математического моделирования описывает эти процессы именно так, и только с помощью математического моделирования можно доказывать и обосновать этот процесс. Экспериментально доказывается адекватность математического моделирования с помощью получения данных о работе мышцы как целого органа. Такая математическая информация не соответствует объективной реальности, но у экспериментаторов есть данные о работе мышцы как целого органа (как в анекдоте – о средней температуре в больнице).
Также моделирование выявляет ошибки экспериментальных исследований. А такие тоже бывают. К примеру, ученые, экспериментируя с подопытными животными после нагрузки, сделали вывод, что запасы АТФ в мышцах не тратятся. В образцах ткани, которую сразу же после выполнения физических упражнений брали из мышцы, помещали в биохимический анализатор, запас АТФ был такой же, как и до начала нагрузки. Естественно вывод был некорректен. Оказалось, что АТФ в МВ восстанавливается очень быстро. И пока делали забор ткани и несли ее к биохимическому анализатору, он восстанавливался на 100%.
Именно благодаря математическому моделированию была разработана модель тренировки ОМВ методом выполнения упражнений в статодинамическом режиме. Моделирование показало, что при кратковременных расслаблениях мышцы или даже снижения напряжения меньше 30 % от максимального, открывается кровоток, что способствуют доступу кислорода к работающим мышцам. Поэтому в ОМВ не происходит закисления, и гормоны не могут проникнуть в них. И регулярно выполняя работу совместно с ГМВ, ОМВ при этом не увеличиваются в размере. Ранее считалось, да и сейчас многие считают, что выполняя упражнение по 30-50 раз до отказа, тренируются именно ОМВ и отказ происходит из-за их утомления.
Однако отказывают как раз ГМВ, а ОМВ продолжают работать не утомляясь. Длина шага марафонца около 150 см, следовательно, на дистанции он делает более 14 000 шагов каждой ногой. 14 000 повторений, и не утомляется! Марафонцы не падают по завершению дистанции, как это бывает у бегунов на 400 метров, которые бегут на ГМВ и закисляются. Поэтому отказ и на 50-м, и на 100-м повторении происходит от того, что выполнение упражнений с данным весом включает в работу ПМВ. Они постепенно закисляются, рекрутируются все новые и новые ДЕ, сначала ПМВ, потом ГМВ. А когда запас их исчерпан, наступает отказ, потому что вес слишком велик, чтобы с ним справились одни ОМВ, которые продолжают все так же неутомимо работать, как и в начале подхода.
Согласно полученной модели следовало найти режим работы мышц, при котором не было бы доступа кислорода в ОМВ, и они бы были вынуждены перейти на анаэробный гликолиз с образованием ионов водорода и лактата. В результате чего путем экспериментов и был предложен статодинамический режим выполнения упражнений, который полностью решал эту задачу. Сейчас уже написаны десятки диссертаций, подтверждающих теоретические положения, начались исследования за рубежом.
По материалам статьи Андрея Антонова