Гетерохронность восстановительных процессов

Происходящие в период восстановления процессы характеризуются гетерохронностью (разновременностью). Необходимо отметить ряд общих закономерностей, характерных для восстановления любого из затраченных за работу веществ. Время восстановления того или иного соединения зависит от его исходного содержания, степени расходования, особенностей расходования (как правило, быстрее восстанавливаются те вещества, которые тратятся более быстро). По ходу восстановления меняется скорость восстановительных процессов. Как правило, она постепенно уменьшается. Сказанное в первую очередь относится к восстановительным процессам, осуществляемым за счет внутренних ресурсов: восстановлению запасов АТФ, креатинфосфата, устранению накопленных продуктов обмена. Другие восстановительные процессы могут происходить (частично или полностью) за счет внешних ресурсов – поступающих извне пищевых продуктов (например, синтез гликогена из глюкозы, белков из аминокислот и т.п.). Скорость таких восстановительных процессов во многом определяется поступлением исходных субстратов.

Поскольку восстановление затраченных за работу веществ - энергоемкий процесс, на скорость его протекания существенное влияние может оказывать доступность энергетических субстратов, уровень развития системы аэробного энергообеспечения – основного пути обеспечения энергией восстановительных процессов.

Наиболее быстро восстанавливаются запасы кислорода в организме (в гемоглобиновом и миоглобиновом депо). На это уходит менее одной минуты. Практически так же быстро восстанавливается содержание АТФ, хотя оно и остается несколько пониженным по сравнению с уровнем покоя. Высокая скорость восстановления указанных веществ связана, в первую очередь, с тем, что содержание АТФ (как и запасы кислорода) не столь значительно изменяются при работе.

Несколько более медленно восполняются запасы креатинфосфата. При значительных тратах этого соединения (до 70-90% от исходного уровня) половинное время восстановления (время, в течение которого восстанавливается половина затраченного) составляет 2-4 мин. В дальнейшем скорость восстановления замедляется и полностью исходный уровень креатинфосфата восстановится через 10-20 мин после окончания работы.

Следует, однако, заметить, что это может произойти в благоприятных условиях: когда выполнена однократная или небольшого объема повторная работа скоростно-силового характера, когда практически весь образовавшийся при расщеплении креатинфосфата креатин остается в мышечной ткани. При выполнении большого объема повторной работы скоростно-силовой направленности часть креатина выходит из мышечной ткани в кровь, при этом некоторое его количество подвергается необратимым превращениям в креатинин.

С восстановлением креатинфосфата связана ликвидация быстрой фракции кислородного долга – кислорода, потребляемого в период восстановления после окончания работы сверх уровня покоя. Этот дополнительно потребляемый кислород обеспечивает ресинтез АТФ, используемой для восстановления креатинфосфата из креатина. Скорость ликвидации этой фракции кислородного долга хорошо коррелирует со скоростью восстановления креатинфосфата. В состав быстрой фракции кислородного долга входит кислород, депонируемый в гемоглобине крови и миоглобине мышц, а также кислород, используемый для обеспечения энергией интенсивно работающих дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Медленнее протекает процесс устранения накопленной за работу молочной кислоты. В зависимости от ее количества этот процесс может продолжаться от 15-20 мин до 1,5 и более часов. На скорость устранения молочной кислоты оказывает влияние поведение человека, ряд других факторов. Выполнение легкой работы ускоряет этот процесс. Аналогичное влияние оказывают такие воздействия на организм человека, которые ускоряют кровообращение, усиливают работу сердца: массаж, парная баня.

Одновременно с устранением молочной кислоты нормализуется кислотно-основное равновесие организма.

С устранением молочной кислоты связан процесс ликвидации медленной фракции кислородного долга. В этой фракции кислородного долга отражается не только процесс ресинтеза гликогена из молочной кислоты, требующий для своего протекания затрат энергии АТФ. В эту фракцию включается кислород, используемый для ресинтеза АТФ, идущей на обеспечение энергией интенсивно работающих дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также дополнительное количество кислорода, потребляемое в связи со снижением эффективности аэробного окисления.

Восстановление запасов креатинфосфата, как правило, происходит за счет внутриорганизменных ресурсов и не требует поступления извне каких либо веществ. Восстановление углеводов, липидов, белков, воды, минеральных соединений требует использования дополнительных ресурсов и во многом определяется скоростью их поступления в организм. Таким образом, на скорость восстановления указанных выше веществ можно оказывать существенное влияние, регулируя введение с пищей субстратов для их синтеза.

Необходимо также учитывать, что для синтеза разрушенных за время работы ферментов требуются витамины, обеспечение которыми также может влиять на скорость восстановления. В качестве еще одного фактора, влияющего на скорость восстановления, можно указать степень снижения содержания энергетических или пластических веществ во время работы. Чем глубже сдвиги в содержании вещества, тем дольше продолжаются процессы его восстановления. Остановимся на сроках восстановления конкретных соединений.

При выполнении мышечной работы содержание гликогена снижается, в первую очередь, в работающих мышцах, печени, сердечной мышце, мозговых тканях. Очередность восстановления запасов гликогена следующая: вначале они компенсируются в мозговых тканях и сердечной мышце, а затем в скелетных мышцах и печени. Из-за невысокого исходного содержания восстановление гликогена в мозговых клетках и сердечной мышце происходит достаточно быстро. Восстановление гликогена в скелетных мышцах даже при благоприятных условиях (хорошее обеспечение организма углеводами) может продолжаться 6-12 часов. А в условиях значительных сдвигов при высоком исходном содержании (до 3% и более) может затянуться и на более продолжительное время. Восстановление исходного уровня гликогена в печени может затянуться до 12-24 часов.

Содержание воды в тканях компенсируется сравнительно быстро. Ведь вода является одним из важнейших конечных продуктов обмена веществ и постоянно образуется в клетках организма. Однако при значительных потерях восстановление водного баланса может затянуться на 6 и более часов.

Возобновление запасов минеральных веществ (солей, ионов) теснейшим образом связано с их поступлением в организм. Роль временного депо минеральных веществ, буферирующего резкие сдвиги в их содержании, могут выполнять поверхностные слои костной ткани. Но потери минеральных веществ из костной ткани должны быть быстро компенсированы.

Наиболее медленно происходит восстановление белков: структурных, белков-ферментов. При значительных сдвигах в содержании белков их восстановление может затянуться на 2-3 суток. Как правило, именно ресинтез белков лимитирует полное восстановление организма.

В ряде случаев в качестве фактора, лимитирующего полное восстановление организма, может выступать процесс нормализации функции желез внутренней секреции, в первую очередь надпочечников. Однако такое может иметь место не столько под влиянием тренировочной, сколько соревновательной деятельности, связанной со значительным психическим напряжением.