Глава 9. Физиологические особенности спортивной тренировки женщин

Физиологические реакции на физическую нагрузку, а также и механизмы, определяющие функциональные возможности организма и их изменение под влиянием спортивной тренировки, у женщин и мужчин принципиально не различаются. Некоторые количественные различия между ними хорошо иллюстрируются соотношением мировых спортивных рекордов. Рекордные результаты у женщин на беговых дистанциях на 8-13% ниже, чем у мужчин. В плавании женские рекорды несколько ближе к мужским, чем в беге (разница 6-10%).

З ависимость функциональных возможностей организма от размеров тела

При сравнении функциональных показателей у женщин и мужчин следует прежде всего учитывать различия в размерах тела. В среднем женщины ниже ростом, чем мужчины. Даже только из-за этих различий при всех других одинаковых условиях многие функциональные показатели у женщин, в частности их работоспособность, должны отличаться от соответствующих показателей у мужчин. (То же самое справедливо и при сравнении детей и взрослых, имеющих разные размеры тела.)

Проведем сравнение функциональных возможностей женщины ростом 160 см и мужчины ростом 176 см, предполагая, что все их линейные размеры пропорциональны длине тела (Ь). Мужчина выше женщины в 1,1 раза (176: 160). В этом случае все линейные размеры, т. е. длина всех частей тела и конечностей, длина рычагов (расстояний от оси вращения сустава до места прикрепления мышц), амплитуда движений и т. д. у мужчины в 1,1 раза больше, чем у женщины.

Поверхностные размеры пропорциональны квадрату линейных- размеров (L2). Поэтому площадь поперечного сечения мышц, аорты, поверхность тела, альвеолярная поверхность легких в данном примере у мужчины должны быть в 1,21 раза больше (1,12), чем у женщины.

Объемные размеры пропорциональны кубу линейных размеров (L3). Следовательно, объем легких, объем Циркулирующей крови или объем сердца у мужчины должны быть в 1,33 раза больше (1,13), чем у женщины.

Масса (вес) тела (М) также пропорциональна L3, поэтому при прочих разных условиях вес мужчины должен быть в 1,33 раза больше, чем вес женщины.

Максимальная сила (F), которую способны развить мышцы, пропорциональна площади их поперечного сечения, т. е. L2 В данном примере максимальная сила сокращения мышц у мужчин должна быть в 1,21. раза больше, чем у женщин.

Механическая работа (W) определяется силой сокращения мышц (F) и дистанцией (S), на которой приложена эта сила: W=F*S. Сила мышц (F) пропорциональна L2, а дистанция (S) пропорциональна L. Соответственно работа пропорциональна кубу линейных размеров тела (L3) или массе (весу) тела. Более высокий, чем женщина, мужчина способен выполнить и большую работу - в данном примере в 1,33 раза.

Мощность внешне выполняемой нагрузки (N) есть количество работы (W) в единицу времени (t); N = W/t. Максимально возможная мощность нагрузки пропорциональна квадрату линейных размеров тела (L2) или весу тела в степени 2/3 (М2/3).

Таким образом, разница в размерах тела должна сама по себе предопределять половые различия в работоспособности, которые не связаны с какими-то особыми функциональными различиями организма женщин и мужчин.

Выполняемая работа определенной мощности должна обеспечиваться эквивалентным снабжением работающих мышц химической энергией (кислородом). Следовательно, энергозатраты (скорость потребления О2) должны быть связаны с массой работающих мышц и весом тела. Из теоретических предпосылок следует ожидать, что максимальное потребление О2 должно быть пропорционально L2 или М2/3. Именно различия в размерах тела (весе тела и мышечной массе) в первую очередь объясняют более высокие величины МПК у мужчин по сравнению с женщинами. Обычно для сравнения МПК у разных людей используют относительный показатель - МПК, отнесенное к весу тела (мл/кг * мин). Однако правильнее (более точно) сравнивать МПК у людей с разным весом тела, выражая МПК в мл/кг/з*ин.

Сердечный выброс (Q) определяется объемом крови, прокачиваемым сердцем в единицу времени. Соответственно максимальный сердечный выброс должен быть пропорционален L2 или М2/3

Легочная вентиляция (Уе). как произведение дыхательного объема на частоту дыхания, пропорциональна квадрату линейных размеров тела (L2).

Легочные объемы у женщин и мужчин разного возраста соответствуют размерам тела (пропорциональны L3). Различия в легочных размерах определяются в основном (если не исключительно) половыми различиями в линейных размерах тела.

Очень значительны различия в составе тела между женщинами и мужчинами. У взрослых мужчин мышечная масса составляет около 40% веса тела (в среднем около 30 кг), а у женщин - около 30% (в среднем 18 кг). Таким образом, и по абсолютным, и по относительным показателям мышечная масса у женщин значительно меньше, чем у мужчин.

Общее количество жировой ткани у женщин составляет в среднем около 25%, а у мужчин - около 15% веса тела, Абсолютное количество жира у женщин также больше, чем у мужчин, примерно на 4-8 кг Вес тощей массы тела (масса тела минус масса жировой ткани), которую составляют главным образом мышцы, а также кости и внутренние органы, у женщин на 15- 20 кг меньше, чем у мужчин. У спортсменок содержание жира меньше, чем у нетренированных женщин, но даже у очень хороших спортсменок -мастеров бега на длинные дистанции - оно может достигать лишь уровня, характерного для нетренированных мужчин. В большинстве видов спорта основная часть физической нагрузки связана с перемещением массы собственного тела. Поэтому избыточное содержание жировой ткани в теле составляет дополнительную нагрузку, например, в беге или прыжках, но не в плавании

Поскольку жировая ткань почти не содержит воды, общее содержание воды в теле у женщин существенно меньше, чем у мужчин (соответственно около 55 и 70% веса тела).

С иловые, скоростно-силовые и анаэробные возможности женщин

Мышечная сила

Рис. 85. Максимальная произвольная мышечная сила у женщин к мужчин в разном возрасте, выраженная в процентах от силовых показателей мужчин 20-30 лет

Максимальная произвольная сила (МПС) мышц до периода полового созревания у девочек и мальчиков в среднем одинакова, а после 12-14 лет у девочек в среднем меньше (рис. 85). Это относится как к силе отдельных мышечных групп, так и к общей мышечной силе, которая определяется как сумма максимальных силовых показателей основных мышечных групп.

Общая мышечная сила у женщин составляет примерно 2/3 этого показателя у мужчин. Однако в силе разных мышечных групп имеются существенные отличия. По сравнению с мужчинами у женщин относительно более слабые мышцы верхних конечностей, пояса верхних конечностей и туловища. Их МПС составляет 40-70% от МПС этих мышц у мужчин. В то же время МПС мышц нижней половины тела, включая мышцы нижних конечностей, у женщин примерно лишь на 30% меньше, чем у мужчин. Вероятно, это обусловлено эффектом бытовой тренировки мышц нижних конечностей при ходьбе, беге и т. п.

Различия в силовых возможностях женщин и мужчин главным образом зависят от разницы в размерах тела, а точнее, в объеме мышечной ткани. Действительно, разница в относительной мышечной силе между женщинами и мужчинами значительно меньше, чем в абсолютной. Относительная сила мышц нижней половины тела у женщин в среднем лишь на 8% меньше, чем у мужчин. Еще меньше разница в силовых показателях, когда абсолютные показатели МПС относят к весу тощей массы тела, поскольку он в наибольшей степени" зависит от веса мышц. В этом случае средняя сила мышц нижней половины тела у женщин лишь на 6% меньше, чем у мужчин, а сила сгибателей и разгибателей бедра в среднем не отличается от таковой у мужчин. МПС мышц-сгибателей плеча, приходящаяся на 1 см2 площади поперечного сечения, примерно одинакова у женщин и мужчин (рис. 86). Это еще раз показывает, что силовые возможности мышц одинаковых размеров (толщины) у женщин почти такие же, как и у мужчин.

Рис. 86. Связь максимальной произвольной силы мышц-сгибателей плеча с площадью их поперечного сечения (А); отношение этой силы к площади поперечного сечения мышц у женщин и мужчин в разные возрастные периоды (Б)

Рис. 87. Процентное распределение медленных волокон в наружной головке четырехглавой м. бедра у девушек и юношей 16 лет (Г. Хёдберг и Э. Янс-с.он, 1976)

Процентное соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах у нетренированных женщин и мужчин сходно (рис. 87), как, впрочем, и у спортсменов (женщин и мужчин) - представителей одних и тех же видов спорта (см. рис. 51). Толщина всех видов мышечных волокон у женщин в среднем меньше, чем у мужчин.

Результаты в прыжках и в спринтерском беге в определенной степени зависят от мышечной силы, особенно проявляемой при быстрых движениях. Женщины заметно проигрывают мужчинам в этих упражнениях. При большой скорости движения проявляемая динамическая сила у женщин достоверно меньше, чем у мужчин, хотя отнесенная к весу тощей массы тела изометрическая и динамическая (изокинетическая) сила при малой скорости движения почти одинакова у женщин и мужчин. Если отнести результат в прыжках к весу тела, то женщины в этом показателе практически не уступают мужчинам: при рекордном прыжке в высоту - 3,2 см/кг у мужчин и у женщин, а при рекордном прыжке в длину соответственно 12,5 и 12,3 см/кг. В беге на 100 м средняя скорость у мужчины-рекордсмена, отнесенная к весу его тела. равна 8,4 м/мин/кг, а у женщины-рекордсменки - 9,5 м/мин/кг. Таким образом, женщины даже несколько "быстрее" мужчин, когда скорость их бега соотносят с весом тела.

Тренируемость мышечной силы, т. е. способность к росту мышечной силы под влиянием направленной силовой тренировки, у женщин относительно меньше, чем у мужчин (рис. 88). Это различие наиболее заметно в период от 16 до 30 лет и меньше до периода полового созревания (до 12-14 лет) и в период половой инволюции (после 40 лет), что косвенно указывает на важную роль мужских половых гормонов (андрогенов) в развитии мышечной силы.

Силовая тренировка у женщин относительно больше влияет на уменьшение жировой ткани и меньше на вес тела и увеличение мышечной массы по сравнению с мужчинами. Даже в тех случаях, когда в результате силовой тренировки прирост мышечной силы у женщин больше, увеличение мышечной массы у них относительно меньше, чем у мужчин. Это, вероятно, объясняется тем, что степень мышечной гипертрофии в значительной мере регулируется мужскими половыми гормонами, концентрация которых в крови в норме у мужчин в 10 раз выше, чем у женщин,

Анаэробные энергетические системы у женщин

К анаэробным энергетическим системам, как известно, относятся фосфагенная (АТФ + КФ) и лактацидная (гликолитическая) системы. Емкость их у женщин ниже, чем у мужчин, что связано прежде всего с меньшей мышечной массой у женщин. Сниженная емкость систем анаэробной энергопродукции определяет и более низкую анаэробную работоспособность.

Рис. 88. Влияние силовой тренировки у женщин и мужчин в разном возрасте на прирост максимальной произвольной мышечной силы

Рис. 89. Максимальная анаэробная мощность у женщин, и у мужчин в разном возрасте

Концентрация АТФ и КФ в мышцах у женщин примерно такая же, как и у мужчин (около 4 мм/кг веса мышцы для АТФ и около 16 мм/кг веса мышцы для КФ)- Из-за меньшего, объема мышечной ткани общее количество мышечных фосфагенов у женщин снижено по сравнению с мужчинами. Об уменьшенной емкости фосфагенной системы у женщин можно, судить по величине быстрой (адактатной) фазы кислородного долга. Даже у спортсменок высокого класса, специализирующихся в гребле, максимальная емкость фосфагенной системы (около 100 кал/кг веса тела) в среднем лишь равна таковой у нетренированных молодых мужчин. У нетренированных молодых женщин она значительно меньше (около 60 кал/кг веса тела). Разница между спортсменами и спортсменками еще больше. Если ёмкость фосфагенной системы относить к весу тощей массы тела (весу мышечной массы), разница между женщинами и мужчинами будет меньше.

Мощность фосфагенной системы, определяемая при кратковременной тестовой работе (вбегание на лестницу с максимально возможной скоростью), равна у нетренированных женщин в среднем около 130 кгм/с, что на 20% меньше, чем у нетренированных мужчин (160 кгм/с). Приведенная к весу тела, она одинакова у женщин и мужчин в разном возрасте (рис, 89). Это хорошо согласуется с данными об отсутствии преимущества мужчин перед женщинами в скорости спринтерского бега, когда ее тоже соотносят с весом тела.

Концентрация молочной кислоты в крови после максимально аэробной работы у женщин меньше, чем у мужчин (и у нетренированных и у высокотренированных). На основании этих данных можно предполагать, что емкость анаэробной лактацидной системы у женщин меньше, чем у мужчин. Различия выявляются и при определении ее по отношению к весу тела: в среднем у нетренированных женщин - около 100 кал/кг, у нетренированных мужчин - около 200 кал/кг, у женщин-гребцов - около 170 кал/кг. у мужчин-гребцов - более 250 кал/кг Следовательно, половые различия в емкости лактацидной энергетической системы зависят не только от разницы в размерах тела (объеме мышечной массы). Именно поэтому женщины имеют более низкие результаты по сравнению с мужчинами в соревнованиях на таких дистанциях, на которых энергетическое обеспечение в очень большой степени опирается на лактацидную (гликолитическую) энергетическую систему Может быть, поэтому результаты женщин в беге на 400 и 800 м и в плавании на 100 м относительно больше отстают от результатов мужчин, чем в других упражнениях.

А эробная работоспособность (выносливость) женщин

Максимальное потребление кислорода

До периода полового созревания, когда различия в размерах и составе тела между мальчиками и девочками минимальны, МПК тоже почти .одинаково. У молодых мужчин оно в среднем на 20- 30% больше, чем у женщин того же возраста. По мере старения различия в МПК между мужчинами и женщинами становятся меньше (рис.90).

Разница между МПК у женщин и мужчин снижается примерно до 1520%, когда оно приведено к весу тела. В 20-30 лет МПК на 1 кг веса тела у женщин составляет в среднем 35-40 мл/кг*мин, а у мужчин - 4550 мл/кг*мин. Еще меньше разница" когда МПК относят к весу тощей массы тела, поскольку жировая ткань является метаболически неактивной и почти не потребляет кислорода. Различия в МПК между женщинами и мужчинами практически исчезают, если МПК соотносят с активной мышечной массой.

Среди мужчин и женщин одного возраста возможны значительные индивидуальные вариации в величинах МПК. У физически более подготовленных женщин МПК такое же, как у физически менее подготовленных мужчин. В группе не занимающихся спортом величины МПК примерно у 75% женщин совпадают с величинами МПК у 50% мужчин..

У спортсменок - представительниц видов спорта на выносливость МПК существенно больше, чем у других спортсменок, а тем более у незанимающихся спортом (см. рис. 33), как и МПК на 1 кг веса тела (у рядовых спортсменок в среднем 55-60 мл/кг*мин, а у наиболее выдающихся, особенно у лыжниц, - 70- 75 мл/кг*мин). Однако в среднем разница в МПК между спортсменками и спортсменами больше, чем между нетренированными женщинами и мужчинами (см. рис. 90). МПК, отнесенное к весу тела, у женщин-спортсменок на 20-25% ниже, чем у мужчин-спортсменов (у нетренированных эта разница составляет около 15-2.0%). Даже при отнесении к весу тощей массы тела МПК у ведущих женщин-марафонцев на 8,6% меньше, чем у мужчин (соответственно 76,5 и 96,6 мл/кг*мин). У финских лыжниц и лыжников - членов национальной команды разница составляет в среднем лишь 3,7% (у женщин - 86,4, у мужчин - 89,8% мл/кг тощей массы тела мин).

Приведенные данные показывают, что у женщин по сравнению с мужчинами максимальная аэробная производительность (мощность) ниже, что предопределяет и более низкие результаты женщин в видах спорта, требующих проявления выносливости. Это, в частности, объясняет относительное снижение рекордных женских результатов по сравнению с мужскими по мере увеличения дистанции.

Рис. 90. Изменения в абсолютном л/мин (Л) и относительном мл/кг мин (Б) МПК с возрастом, у женщин и мужчин (В. Зелигер и др. 1975)

Максимальные возможности кислородтранспортной системы

Более низкое МПК у женщин обусловлено сниженными кислородтранспортными возможностями женского организма. Максимальное количество кислорода, которое может транспортироваться артериальной кровью, у женщин меньше, чем у мужчин. Это различие связано с тем, что у женщин меньше объем циркулирующей крови, концентрация гемоглобина в крови, АВР-О2, объем сердца, максимальный сердечный выброс (табл. 24)

Рис. 91. Гематологические показатели мужчин и женщин в разном возрасте

Таблица 24. Средние показатели крови в покое и при максимальной работе у молодых мужчин и женщин

Источник: bmsi.ru