Maksimalni nivo potrošnje kiseonika karakteriše snagu aerobnih procesa snabdevanja energijom. Maksimalni dug kiseonika odražava kapacitet anaerobnih procesa. Ispod na sl. 4 prikazuje dinamiku povećanja nivoa potrošnje kiseonika Ro/t, l/min tokom rada 4 minuta i tokom naknadnog oporavka 30 - 40 minuta. Najveći nivo potrošnje na kraju vježbe odgovarat će maksimalnom radnom nivou potrošnje kisika. Ukupna potrošnja kiseonika tokom oporavka jednaka je dugu kiseonika.
Rice. 8Nivo potrošnje kiseonika tokom vežbanja (4 min) i oporavka (do 30 - 40 min)
Zbir potrošnje kiseonika tokom rada i oporavka određuje sportčeve energetske troškove i čini potrebu za kiseonikom.
RO 2 = VO 2+S DO 2, l.
Zauzvrat, dug kisika jednak je zbroju frakcija alaktata i laktata
S DO 2 = DO 2 al+ DO 2 lakt, l.
Nivo potrebe za kiseonikom će biti
RO 2 / t = VO 2 / t + Σ DO 2 /t, l/min.
Dinamika potrošnje kiseonika tokom rada može se predstaviti dvokomponentnom eksponencijalnom jednačinom sa graničnom vrednošću jednakom maksimalnom radnom nivou za ovu vježbu Smanjenje unosa tijekom oporavka također se može izraziti kao eksponencijalna funkcija s bržom alaktatom i sporijom frakcijom daktata.
Za određivanje maksimalnog nivoa potrošnje kiseonika koriste se različite metode:
1) metoda pojedinačnog maksimalnog opterećenja u trajanju od 5 - 6 minuta,
2) metoda ponavljanja vježbi sa povećanjem opterećenja dok se ne postigne maksimalni aerobni učinak,
3) metoda postupnog povećanja opterećenja tokom jedne vježbe,
4) metod kontinuiranog linearnog povećanja opterećenja tokom jedne vežbe. Koriste se i druge metode.
Treba napomenuti da je samo u prvoj metodi moguće precizno odrediti vanjski rad. Ovo poslednje je važno za određivanje odnosa sa dostignućima sportiste.
Maksimalni nivo potrošnje kiseonika zavisi od rada srca i arteriovenske razlike u zasićenosti krvi kiseonikom.
VO 2 /t max=Q(A-B)= SV HR(A-B), (8)
gdje je VO2/tmax maksimalni nivo potrošnje kisika, l/min,
Q - rad srca, l/min,
(A - B) - arteriovenska razlika u zasićenosti krvi kiseonikom, ml O2 / 100 ml krvi,
SV - udarni volumen srca, ml/otkucaja,
HR - otkucaji srca, otkucaji/min.
Poznato je da rad srca u sportske aktivnosti kreće se od 20 - 30 l / min do 40 l / min, udarni volumen - od 130 do 200 ml / otkucaja, broj otkucaja srca doseže 200 otkucaja / min i više. Kod intenzivnog vježbanja arteriovenska razlika dostiže 15 - 20 O2 ml / 100 ml krvi.
Dakle, nivo aerobne energetske produktivnosti karakterišu dva glavna faktora: cirkulatorni mehanizmi i disanje.
Disanje se deli na spoljašnje i tkivno. Zauzvrat, ovi pokazatelji zavise od niza faktora oksigenskog kapaciteta krvi, brzine difuzije O2 iz tkiva, vitalnog kapaciteta krvi, dubine i učestalosti disanja, maksimalne ventilacije pluća, difuzioni kapacitet pluća, procenat utrošenog kiseonika, struktura i broj metahondrija, rezerve energetskih supstrata, snaga oksidativnih enzima, kapilarizacija mišića, volumetrijska brzina protoka krvi u tkivima, acidobazna ravnoteža krvi itd.
Trenutno u literaturi postoje brojni podaci o maksimalnoj potrošnji kisika i njegovim vrijednostima po jedinici tjelesne mase kod sportaša različitih specijalizacija. Najveće vrijednosti maksimalne potrošnje kisika do 6,7 l/min uočene su kod skijaša i veslača u veslanju. Visoke vrijednosti skijaša uvelike su rezultat činjenice da se takmiče i treniraju na neravnom terenu sa više uspona i padova. Veslači s velikom vlastitom tjelesnom težinom, zbog dizajna čamca, razvijaju veliku snagu na udaljenosti od 2000 m.
U vježbama trčanja, u plivanju, u klizanju i biciklizam maksimalni nivo potrošnje je u rasponu od 5,2 - 5,6 l / min. Što se tiče potrošnje kiseonika po jedinici telesne težine, najveće vrednosti se primećuju kod skijaša i trkača do 84 ml/kg/min. Za veslače ova vrijednost je 67 ml/kg/min zbog činjenice da je njihova tjelesna težina obično u rasponu od 90 - 100 kg ili više. Relativno niske vrijednosti se također primjećuju kod trkača i sprintera. Treba imati na umu da je u plivanju i veslanju nivo potrošnje kiseonika po jedinici težine manje važan nego u drugim sportovima, budući da se vježba izvodi u vodi, gdje nisu bitni aerodinamičnost i uzgona, već aerodinamičnost i uzgona.
Rekordni nivoi potrošnje kiseonika primećeni su u skijaški trkači do 7,41 l/min i do 94 ml/kg/min.
Maksimalni dug kiseonika određuje se nakon ponovljenih vježbi visokog intenziteta (obično iznad 95 - 97% od najveća brzina na rezu). IN sportsko plivanje takve vježbe mogu biti udaljenosti od 4 x 50 m sa odmorom od 15 - 30 s, u trčanju 4 x 400 m, na bicikl ergometru, ponovljene vježbe u trajanju do 60 s. U svim slučajevima vježbe se izvode do neuspjeha, trajanje ponovljenih vježbi ne prelazi 60 s, s povećanjem odmora, intenzitet vježbi se povećava.
Dug za kiseonik se utvrđuje analizom povučenih količina gasa tokom oporavka posle vežbanja. Veličine prihoda od gasa određuju se oduzimanjem vrednosti O2 od potrošnje kiseonika – potrošnje za odmor. Posljednji se određuje nakon 30 minuta odmora prije vježbanja u mirovanju dok se sjedi (SMR-sjedeći metabolizam), sva mjerenja zapremine gasova se svode na STPD. Proračun vrijednosti ukupnog duga kisika, njegovih alaktatnih i laktatnih frakcija vrši se analizom ovisnosti „nivo dolaska O2 – vrijeme oporavka“ i rješavanjem bieksponencijalne jednadžbe. Treba imati na umu da s obzirom da glavna laktatna frakcija duga kisika ima visoku korelaciju s koncentracijom mliječne kiseline u krvi nakon vježbanja (do 0,95 i više), u sportskoj praksi se laktat u krvi koristi za procjenu anaerobnog kapacitet sportiste. Potonji postupak je mnogo jednostavniji, praktičniji i zahtijeva manje vremena i opreme.
Anaerobna energetska produktivnost zavisi od niza faktora: stepena razvoja kompenzacionih mehanizama i puferskih sistema koji vam omogućavaju da obavljate težak posao u uslovima promene unutrašnjeg okruženja (u pravcu acidoze) i sprečite ovu smenu; efikasnost (snaga) anaerobnih enzimskih sistema; zalihe u mišićima energetskih sistema; adaptacija sportiste na vežbanje u uslovima duga kiseonika.
Najveće vrijednosti duga kisika dobivene su nakon trčanja četiri puta 400 m sa skraćenim odmorom - do 26,26 l, nakon plivanja četiri puta po 50 m sa odmorom od 15 s - do 14,43 l, na bicikloergometru nakon ponovljenog visokog -intenzivne vježbe - do 8,28 l /406.505/. U tabeli. 10 prikazane su vrijednosti maksimalne potrošnje kiseonika, duga kiseonika i njegovih frakcija prema pregledu 80 plivača (starost - 16,7 1,75 godina, dužina tijela 174,6 6,92 cm, tjelesna težina 66,97 9,4 kg) i 78 veslača (uzrast 22,9 3,66 godina, dužina tijela 187,41 4,21 cm, težina 86,49 5,6 kg). Energetski pokazatelji za klizače i trkače dati su prema N. I. Volkovu i V. S. Ivanovu.
Tabela 5
Prosječne vrijednosti maksimalnog nivoa potrošnje kisika, duga kisika i njegovih frakcija u ciklični tipovi sport među sportistima sa dostignućima različitim nivoima
|
Vrsta sporta |
Energija indikatori |
MSMK |
pražnjenje |
pražnjenje |
||
|
atletika |
V¢ O 2max, l/min S DO 2,l D O2 al, l D O2 lakt, l |
|||||
|
Klizanje |
V¢ O 2max, l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t ,l |
|||||
|
Plivanje |
V¢ O 2, max l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t ,l |
|||||
|
akademski |
V¢ O 2, max l/min S D O 2,l D O2 al,l |
|||||
|
D O2 lakt,l |
Treba napomenuti da sportisti različitih kvalifikacija imaju visoke vrijednosti laktatne frakcije duga kisika. Istovremeno, alaktička frakcija u svim vrstama vježbi nema tako jasnu razliku.
Uočena je visoka statistička povezanost razmatrana dva glavna energetska indikatora sa dostignućima na daljinama. različite dužine sa značajnim po obimu i raširenim u kvalifikacionim grupama. Kod plivača, najveći odnos između maksimalnog nivoa potrošnje kiseonika uočen je sa postignućima na 200 m - 0,822, ukupni dug kiseonika na 100 m - 0,766, laktatne i alaktatne frakcije sa rezultatima na 50 m (tabela 11).
Tabele 6
Koeficijenti korelacije između energetskih indikatora i brzine plivanja na udaljenostima različitih dužina (n = 80, pri r 0,05 r = 0,22)
|
Energija Indikatori |
Udaljenosti, m |
|||
IN proces rad mišića opskrba tijela kiseonikom, troše se fosfageni (ATP i CRF), ugljikohidrati (mišićni i jetreni glikogen, glukoza u krvi) i masti. Nakon rada se restauriraju. Izuzetak su masti, čiji oporavak možda neće biti.
IN restorativni procesi koji se javljaju u organizmu nakon rada nalaze svoj energetski odraz u povećanoj (p" u poređenju sa stanjem prije rada) potrošnji kisika - duga kisika (vidi sliku 12). Prema originalnoj teoriji A. Hulla ( 1922), dug kiseonika je višak potrošnje O2 iznad nivoa odmora prije treninga, koji obezbjeđuje energiju za tijelo da se vrati u stanje prije rada, uključujući obnavljanje energetskih rezervi utrošenih tokom rada i eliminaciju mliječne kiseline. Potrošnja O2 nakon rada opada eksponencijalno: tokom prva 2-3 minuta vrlo brzo (brza, ili laktatna, komponenta duga za kiseonik), a zatim sporije (sporo, ili laktatna, komponenta duga za kiseonik), dok ne dostigne (nakon 30-60 minuta) konstantna vrijednost blizu predradne.
P Nakon operacije sa kapacitetom do 60% MIC-a, dug kiseonika ne prelazi mnogo deficit kiseonika. Nakon intenzivnijeg vježbanja, dug kisika značajno premašuje deficit kisika, a što je veći, to je veća snaga rada (Sl. 24).B Brza (alaktička) komponenta O2-duga povezana je uglavnom s upotrebom O2 za brzi oporavak visokoenergetskih fosfagena utrošenih tokom rada u mišićima koji rade, kao i za obnavljanje normalnog sadržaja O2 u venskoj krvi i sa zasićenje mioglobina kiseonikom.
M Spora (laktatna) komponenta O2-duga povezana je sa mnogim faktorima. U velikoj mjeri je povezan s eliminacijom laktata nakon rada iz krvi i tkivnih tekućina. U ovom slučaju kisik se koristi u oksidativnim reakcijama koje osiguravaju resintezu glikogena iz krvnog laktata (uglavnom u jetri i dijelom u bubrezima) i oksidaciju laktata u srcu i skeletnih mišića. Osim toga, dugotrajno povećanje potrošnje O2 povezano je s potrebom održavanja povećane aktivnosti respiratornog i kardiovaskularnog sistema tokom perioda oporavka, pojačanim metabolizmom i drugim procesima koji su uzrokovani dugotrajnom povećanom aktivnošću simpatikusa. nervni i hormonalni sistem, povećana tjelesna temperatura, koja se također polako smanjuje tokom cijelog perioda oporavka.
Obnavljanje rezervi kiseonika. Kiseonik se nalazi u mišićima u obliku hemijske veze sa mioglobinom. Ove zalihe su vrlo male: svaki kilogram mišićna masa sadrži oko 11 ml O2. Shodno tome, ukupne rezerve "mišićnog" kiseonika (na 40 kg mišićne mase kod sportista) ne prelaze 0,5 litara. U procesu mišićnog rada može se brzo potrošiti, a nakon rada može se brzo obnoviti. Brzina obnavljanja rezervi kisika ovisi samo o njegovoj isporuci mišićima.
WITH jednom nakon prestanka rada, arterijska krv koja prolazi kroz mišiće ima visoku parcijalnu napetost (sadržaj) O2, tako da do obnavljanja O2-mioglobina dolazi, vjerovatno, za nekoliko sekundi. Potrošen kiseonik u ovom slučaju čini određeni deo brzog udela kiseonika, koji uključuje i malu količinu O2 (do 0,2 l), koji ide za nadoknadu svog normalnog sadržaja u venskoj krvi.
T Tako se u roku od nekoliko sekundi nakon prestanka rada obnavljaju "rezerve" kisika u mišićima i krv. Djelomična napetost O2 u alveolarnom zraku i arterijskoj krvi ne samo da dostiže nivo prije rada, već ga i premašuje. Sadržaj O2 u venskoj krvi koja teče iz radnih mišića i drugih aktivnih organa i tkiva tijela također se brzo obnavlja, što ukazuje na njihovu dovoljnu opskrbu kisikom u postradnom periodu, tako da nema fizioloških razloga za korištenje disanja. čistim kisikom ili mješavinom s visokim sadržajem kisika nakon rada za ubrzavanje procesa oporavka.
Obnavljanje fosfagena (ATP i CRF). Fosfageni, posebno ATP, se vrlo brzo obnavljaju (slika 25). Već u roku od 30 s nakon prestanka rada obnavlja se do 70% utrošenih fosfagena, a njihova potpuna nadoknada završava za nekoliko minuta, i to gotovo isključivo zbog energije aerobnog metabolizma, odnosno zbog kisika koji se utroši u brzo faza O2-duga. Doista, ako se odmah nakon rada radni ekstremitet zategne i tako liši mišiće kisika koji se isporučuje krvlju, tada neće doći do obnove CRF-a.Kako veća potrošnja fosfagena po. vrijeme rada, potrebno je više O2 za njihovo obnavljanje (za obnavljanje 1 mola ATP-a potrebno je 3,45 litara O2). Vrijednost brze (alaktičke) frakcije O2-duga direktno je povezana sa stepenom smanjenja fosfagena u mišićima do kraja rada. Stoga ova vrijednost označava količinu fosfagena koji se potroši tokom operacije.
At neobučeni muškarci, maksimalna vrijednost brzog udjela O2-duga dostiže 2-3 litre. Posebno velike vrijednosti ovog pokazatelja zabilježene su među predstavnicima sportova brzine i snage (do 7 litara kod visokokvalificiranih sportaša). U ovim sportovima sadržaj fosfagena i brzina njihove potrošnje u mišićima direktno određuju maksimalnu i održavanu (daljinu) snagu vježbe.
Oporavak glikogena. Prema početnim zamislima R. Margaria et al. (1933), glikogen koji se troši tokom rada ponovo se sintetiše iz mliječne kiseline u roku od 1-2 sata nakon rada. Kiseonik potrošen tokom ovog perioda oporavka određuje drugu, sporu ili laktatnu, O2-debt frakciju. Međutim, sada je utvrđeno da obnavljanje glikogena u mišićima može trajati i do 2-3 dana.
WITH Brzina oporavka glikogena i količina njegovih nadoknadivih rezervi u mišićima i jetri zavise od dva glavna faktora: stepena potrošnje glikogena tokom rada i prirode ishrane tokom perioda oporavka. Nakon vrlo značajnog (više od 3/4 početnog sadržaja), do potpunog, iscrpljivanja glikogena u mišićima koji rade, njegov oporavak u prvim satima normalnom ishranom je vrlo spor, a potrebno je i do 2 dana da se postigne nivo prije rada. Uz prehranu bogatu ugljikohidratima (više od 70% dnevnog sadržaja kalorija), ovaj proces se ubrzava - već u prvih 10 sati više od polovine glikogena se obnavlja u mišićima koji rade, do kraja dana je potpuno obnovljena, a u jetri je sadržaj glikogena mnogo veći nego inače. U budućnosti, količina glikogena u mišićima koji rade i u jetri nastavlja da raste, a 2-3 dana nakon "iscrpnog" opterećenja može premašiti prethodnu 1,5-3 puta - fenomen superkompenzacije (vidi Slika 21, kriva 2).
At svakodnevnim intenzivnim i dugim treninzima sadržaj glikogena u mišićima koji rade i jetri značajno se smanjuje iz dana u dan, jer uz normalnu prehranu, čak ni dnevna pauza između treninga nije dovoljna za potpunu obnovu glikogena. Povećanje sadržaja ugljikohidrata u ishrani sportiste može osigurati potpunu obnovu tjelesnih resursa ugljikohidrata do sljedećeg treninga (slika 26). At eliminacija mliječne kiseline. Tokom perioda oporavka, mliječna kiselina se eliminira iz mišića koji rade, krvi i tkivne tekućine, a što je brže to se manje mliječne kiseline stvaralo tokom rada. Važna uloga reproducira i režim nakon posla. Dakle, nakon maksimalnog opterećenja potrebno je 60-90 minuta da se nakupljena mliječna kiselina u potpunosti eliminira u uvjetima potpunog odmora - sjedenje ili ležanje (pasivni oporavak). Međutim, ako se nakon takvog opterećenja izvrši lagani rad (aktivni oporavak), tada se eliminacija mliječne kiseline događa mnogo brže. Kod netreniranih ljudi, optimalni intenzitet "obnavljajućeg" opterećenja je otprilike 30-45% IPC-a (na primjer, džogiranje). kod dobro obučenih sportista - 50-60% IPC, sa ukupnim trajanjem od približno 20 minuta (Sl. 27).WITH Postoje četiri glavna načina da se eliminiše mlečna kiselina: 1) oksidacija do CO2 i SO (ovo eliminiše približno 70% sve akumulirane mlečne kiseline); 2) pretvaranje u glikogen (u mišićima i jetri) i glukozu (u jetri) - oko 20%; 3) konverzija u proteine (manje od 10%); 4) uklanjanje urinom i znojem (1-2%). S aktivnim oporavkom, udio eliminirane mliječne kiseline aerobno se povećava. Iako se oksidacija mliječne kiseline može dogoditi u različitim organima i tkivima (skeletni mišići, srčani mišić, jetra, bubrezi, itd.), većina se oksidira u skeletnim mišićima (posebno u njihovim sporim vlaknima). Time postaje jasno zašto lagani rad (koji uključuje uglavnom spora mišićna vlakna) doprinosi bržoj eliminaciji laktata nakon velikih opterećenja.
Z Značajan dio spore (laktatne) frakcije O2-duga povezan je s eliminacijom mliječne kiseline. Što je opterećenje intenzivnije, taj je udio veći. Kod netreniranih ljudi dostiže maksimalno 5-10 litara, kod sportaša, posebno među predstavnicima brzinsko-snažnih sportova, dostiže 15-20 litara. Njegovo trajanje je oko sat vremena. Veličina i trajanje laktatne frakcije O2-duga se smanjuju s aktivnim oporavkom.
POTROŠNJA KISENIKA I DUG KISENIKA POTROŠNJA KISENIKA I DUG KISENIKA - Predavanje, sekcija Sport, Kurs predavanja na predmetu Fiziološka osnova fizičko vaspitanje i sport, nastavna sredstva Pojam Potrošnja kiseonika označava količinu apsorbovanog O2. Pojam potrošnje kiseonika odnosi se na količinu O 2 . tijelo apsorbira u određenom vremenskom periodu (obično u roku od 1 minute). U mirovanju i sa umjerenim mišićna aktivnost, tj. kada se resinteza ATP-a zasniva samo na aerobnim procesima (oksidativna fosforilacija), potrošnja O 2 odgovara potrebama organizma za kiseonikom. Kako se intenzitet aktivnosti povećava (na primjer, s povećanjem snage mišićnog rada), uključuju se anaerobni procesi za dovoljno efikasnu resintezu ATP-a. To nije samo zbog činjenice da nije moguće dovoljno opskrbiti mišiće koji rade kisikom. Ovo je uglavnom zbog činjenice da je oksidativna fosforilacija relativno spor proces i da nema vremena da osigura dovoljnu brzinu resinteze ATP-a tokom intenzivne mišićne aktivnosti. Stoga je neophodna aktivacija bržih anaerobnih procesa. S tim u vezi, nakon završetka rada, potrebno je održavati potrošnju O2 određeno vrijeme za povišen nivo za ponovnu sintetizaciju potrošene količine kreatin fosfata i eliminaciju mliječne kiseline. Termin "kiseonički dug" predložio je engleski naučnik A. Hill za označavanje količine kiseonika koja se mora dodatno potrošiti nakon završenog posla kako bi se pokrili troškovi anaerobnih energetskih procesa usled oksidativne fosforilacije. Potreba za kiseonikom tokom rada se tako sastoji od zbira potrošnje O 2 tokom rada i duga za kiseonik. Potreba za anaerobnim procesima gotovo se uvijek javlja na početku rada mišića, budući da se potrošnja ATP-a povećava brže nego što se odvija oksidativna fosforilacija. Stoga se resinteza ATP-a na samom početku rada mišića osigurava anaerobnim procesima. To dovodi do deficita kiseonika na početku rada, koji se mora pokriti dodatnim povećanjem oksidativnih procesa nakon završetka rada ili tokom samog rada. Potonje je moguće uz produženi rad umjerene snage. Dug za kiseonik uključuje dve komponente (R. Margaria): a) dug za alaktički kiseonik je količina O 2 . koji se mora potrošiti za resintezu ATP-a i CP i nadopunjavanje tkivnog rezervoara kiseonikom (kiseonik vezan u mišićno tkivo sa mioglobinom), b) dug laktatnog kiseonika je količina O2. koji je neophodan za uklanjanje mliječne kiseline nakupljene tokom rada. Eliminacija mliječne kiseline sastoji se u oksidaciji jednog njenog dijela u H 2 O i CO 2 i u resintezi glikogena iz ostatka. Dug alaktatnog kiseonika se eliminiše u prvim minutama nakon završetka rada. Eliminacija duga laktatnog kiseonika može trajati 30 minuta ili više.
Potrošnja kiseonika (OC) je indikator koji odražava funkcionalno stanje kardiovaskularnog i respiratornog sistema.
S povećanjem intenziteta metaboličkih procesa tijekom fizičkog napora, potrebno je značajno povećanje potrošnje kisika. To postavlja povećane zahtjeve za funkciju kardiovaskularnog i respiratornog sistema.
Na početku dinamičkog rada submaksimalne snage, potrošnja kisika se povećava i nakon nekoliko minuta dostiže stabilno stanje. Kardiovaskularni i respiratornog sistema puštaju se u rad postepeno, sa određenim zakašnjenjem. Stoga se na početku rada povećava manjak kisika. Traje do kraja opterećenja i stimulira aktivaciju brojnih mehanizama koji osiguravaju potrebne promjene u hemodinamici.
U uslovima stabilnog stanja, potrošnja kiseonika organizma je u potpunosti zadovoljena, količina laktata u arterijskoj krvi se ne povećava, a ventilacija pluća, rad srca i atmosferski pritisak se takođe ne menjaju. Vrijeme za postizanje stabilnog stanja zavisi od stepena predopterećenja, intenziteta, rada sportiste. Ako opterećenje prelazi 50% maksimalne aerobne snage, tada dolazi do stabilnog stanja u roku od 2-4 minute. Sa povećanjem opterećenja, vrijeme za stabilizaciju nivoa potrošnje kisika se povećava, dok dolazi do sporog povećanja ventilacije pluća, otkucaja srca. Istovremeno počinje nakupljanje mliječne kiseline u arterijskoj krvi. Nakon završetka opterećenja, potrošnja kisika postupno se smanjuje i vraća se na početni nivo količine kisika koja je potrošena iznad bazalnog metabolizma u periodu oporavka, tzv. dug za kiseonik (OD).
Dug kiseonikom se sastoji od 4 komponente:
Aerobna eliminacija proizvoda anaerobnog metabolizma (početna KD)
Povećanje duga za kiseonik od strane srčanog mišića i respiratornih mišića (da bi se obnovio početni broj otkucaja srca i disanja)
Povećanje potrošnje kiseonika u tkivima u zavisnosti od privremenog povećanja telesne temperature
Dopuna kiseonikom mioglobina
Veličina duga za kiseonik zavisi od količine napora i treninga sportiste. Sa maksimalnim opterećenjem u trajanju od 1-2 minute, neuvježbana osoba ima dug od 3-5 litara, a sportista 15 litara ili više. Maksimalni dug kiseonika je mjera takozvanog anaerobnog kapaciteta. Treba imati na umu da CA prije karakterizira ukupan kapacitet anaerobnih procesa, odnosno ukupnu količinu rada obavljenog pri maksimalnom naporu, a ne sposobnost razvoja maksimalne snage.
Maksimalna potrošnja kiseonika
Potrošnja kisika raste proporcionalno povećanju opterećenja, međutim, dolazi do granice na kojoj dalje povećanje opterećenja više nije praćeno povećanjem AC. Ovaj nivo se naziva maksimalna potrošnja kiseonika ili granica kiseonika.
Maksimalno uzimanje kiseonika je maksimalna količina kiseonika koja se može isporučiti mišićima koji rade za 1 minut.
Maksimalna potrošnja kiseonika zavisi od mase mišića koji rade i stanja sistema za transport kiseonika, respiratornih i srčanih performansi i periferne cirkulacije. Vrijednost BMD-a povezana je sa otkucajima srca, udarnim volumenom, arterio-venskom razlikom - razlikom u sadržaju kisika između arterijske i venske krvi (AVR)
MPK = HR * WOK * AVRO2
Maksimalna potrošnja kisika određena je u litrama u minuti. IN djetinjstvo povećava se proporcionalno visini i težini. Kod muškaraca dostiže svoj maksimum za 18-20 godina. Počevši od 25-30 godine, stalno se smanjuje.
U prosjeku, maksimalna potrošnja kisika je 2-3 l/min, a za sportiste 4-7 l/min.
Za stopu psihičko stanje Određuje se ljudski puls kisika - omjer potrošnje kisika u minuti i brzine pulsa za istu minutu, odnosno broj mililitara kisika koji se isporučuje u jednom kontrakcija srca. Ovaj indikator karakteriše efikasnost rada srca. Što se manje povećava puls kiseonika, to je efikasnija hemodinamika, manja je brzina otkucaja srca potrebna količina kiseonika se isporučuje.
U mirovanju, CP iznosi 3,5-4 ml, a uz intenzivnu fizičku aktivnost, praćenu potrošnjom kisika od 3 l/min, povećava se na 16-18 ml.
11. biohemijske karakteristike mišićne aktivnosti različite snage (zona maksimalne i submaksimalne snage)
Zone relativne snage mišićnog rada
Trenutno su prihvaćene različite klasifikacije snage mišićne aktivnosti. Jedna od njih je B.C. klasifikacija. Farfel, na osnovu stava da je moć fizička aktivnost nastaje zbog odnosa između tri glavna puta resinteze ATP-a koji funkcionišu u mišićima tokom rada. Prema ovoj klasifikaciji razlikuju se četiri zone relativne snage mišićnog rada: maksimalna, submaksimalna, velika i umjerena snaga.
Rad u zoni maksimalna snaga može trajati 15-20 s. Glavni izvor ATP-a u ovim uslovima je kreatin fosfat. Tek na kraju rada, reakcija kreatin fosfata zamjenjuje se glikolizom. Primjer vježbe izvodi se u zoni maksimalne snage kratke udaljenosti, skok u dalj i skok u vis, neki gimnastičke vežbe, podizanje šipke itd.
Rad u zoni submaksimalna snaga ima trajanje do 5 minuta. Vodeći mehanizam resinteze ATP-a je glikolitički. Na početku rada, dok glikoliza ne dostigne maksimalnu brzinu, stvaranje ATP-a je zbog kreatin fosfata, a na kraju rada glikoliza počinje da se zamjenjuje tkivnim disanjem. Rad u zoni submaksimalne snage karakteriše najveći dug kiseonika - do 20 litara. Primjeri vježbi u ovoj zoni snage su trčanje na srednje udaljenosti, plivanje na kratke udaljenosti, biciklističke utrke na stazi, klizanje dalje sprint udaljenosti i sl.
12. biohemijske karakteristike mišićne aktivnosti različite snage (zona velike i umerene snage)
Rad u zoni velike snage ima maksimalno trajanje do 30 minuta. Rad u ovoj zoni karakteriše približno isti doprinos glikolize i disanja tkiva. Kreatin-fosfatni put resinteze ATP-a funkcionira tek na samom početku rada, pa je stoga njegov udio u ukupnoj energetskoj opskrbi ovog rada mali. Primjer vježbe u ovoj zoni snage je trčanje od 5000 sati u klizanju za stacionarne udaljenosti, ski race kros, srednji i velike udaljenosti i sl.
Rad u zoni umerene snage traje preko 30 minuta. Opskrba energijom mišićne aktivnosti odvija se uglavnom na aerobni način. Primjer takve moći je maratonsko trčanje, atletski kros, trkaće hodanje, cestovni biciklizam, skijaško trčanje na duge staze, planinarenje itd.
U acikličnim i situacionim sportovima, snaga izvršenog rada se menja mnogo puta. Dakle, za fudbalera se trčanje umjerenom brzinom izmjenjuje s trčanjem na kratke udaljenosti brzinom sprinta; možete pronaći i takve segmente igre kada je snaga rada značajno smanjena. Takvi primjeri se mogu navesti u odnosu na mnoge druge sportove.
Međutim, u nizu sportskih disciplina i dalje prevladavaju fizička opterećenja vezana za određenu zonu snage. Dakle, fizički rad skijaša se obično izvodi velikom ili umjerenom snagom, a u dizanju utega se koriste maksimalna i submaksimalna opterećenja.
Stoga je u pripremama sportista potrebno primijeniti trenažna opterećenja, razvijajući put resinteze ATP-a, koji je vodeći u energetskom snabdevanju rada u zoni relativne snage karakterističnoj za ovaj sport.
Aerobni sistem je oksidacija nutrijenata u mitohondrijima za energiju. To znači da se glukoza, masne kiseline i aminokiseline hrane, kao što je prikazano lijevo na slici, nakon neke međuprerade spajaju s kisikom, oslobađajući ogromnu količinu energije, koja se koristi za pretvaranje AMP i ADP u ATP.
Poređenje aerobnog mehanizma dobijanja energije pomoću sistema glikogen-mlečna kiselina i fosfagenog sistema, prema relativnoj maksimalnoj brzini proizvodnje energije, izraženoj u molovima ATP-a generisanog u minuti, daje sledeći rezultat.
Tako se to može lako razumjeti fosfageni sistem koristite mišiće za navale snage koje traju nekoliko sekundi, ali aerobni sistem je neophodan za trajnu atletsku aktivnost. Između njih je sistem glikogen-mliječna kiselina, koji je posebno važan za obezbjeđivanje dodatne snage pri srednjim opterećenjima (npr. trke na 200 i 800 m).
Koji energetski sistemi koristi se u raznim sportovima? Znajući moć fizička aktivnost i njegovo trajanje za različite vrste sporta, lako je razumjeti koji od energetskih sistema se koristi za svaki od njih.
Oporavak mišićnog metaboličkog sistema poslije fizička aktivnost. Baš kao što se energija fosfokreatina može koristiti za obnavljanje ATP-a, energija sistema glikogen-mliječna kiselina može se koristiti za obnavljanje i fosfokreatina i ATP-a. Energija oksidativnog metabolizma može obnoviti sve ostale sisteme, ATP, fosfokreatin i sistem glikogen-mliječna kiselina.
Obnavljanje mliječne kiseline znači jednostavno uklanjanje njegovog viška nakupljenog u svim tjelesnim tekućinama. Ovo je posebno važno jer mliječna kiselina uzrokuje ekstremni umor. S obzirom na dovoljno energije proizvedene oksidativnim metabolizmom, mliječna kiselina se uklanja na dva načina: (1) mali dio mliječne kiseline se ponovo pretvara u pirogrožđanu kiselinu i zatim prolazi kroz oksidativni metabolizam u tjelesnim tkivima; (2) ostatak mliječne kiseline se ponovo pretvara u glukozu, uglavnom u jetri. Glukoza se, pak, koristi za obnavljanje zaliha glikogena u mišićima.
Oporavak aerobnog sistema nakon fizičke aktivnosti. Čak iu ranim fazama teške fizički rad sposobnost osobe da aerobno sintetiše energiju je djelimično smanjena. To je zbog dva efekta: (1) takozvanog duga za kiseonik; (2) iscrpljivanje zaliha mišićnog glikogena.
dug kiseonika. Normalno, tijelo sadrži otprilike 2 litre kisika u rezervi, koji se može koristiti za aerobni metabolizam čak i bez udisanja novih porcija kisika. Ovo snabdevanje kiseonikom uključuje: (1) 0,5 L u vazduhu pluća; (2) 0,25 L rastvorenog u telesnim tečnostima; (3) 1 L povezan sa hemoglobinom u krvi; (4) 0,3L, koji su pohranjeni u sebi mišićna vlakna, uglavnom u kombinaciji sa mioglobinom - supstancom koja je slična hemoglobinu i vezuje kiseonik kao on.
Tokom teškog fizičkog rada gotovo cjelokupna zaliha kisika se koristi za aerobni metabolizam oko 1 min. Zatim, nakon završetka fizičke aktivnosti, ova rezerva se mora dopuniti udisanjem dodatnog kiseonika u odnosu na potrebe odmora. Osim toga, oko 9 litara kisika mora se potrošiti za obnavljanje fosfagenog sistema i mliječne kiseline. Dodatni kiseonik koji se mora zameniti naziva se dug kiseonika (oko 11,5 litara).
Slika ilustruje princip duga za kiseonik. Tokom prve 4 minute, osoba obavlja težak fizički rad, a stopa potrošnje kisika se povećava za više od 15 puta. Zatim, nakon završetka fizičkog rada, potrošnja kiseonika i dalje ostaje iznad norme, a u početku je znatno veća, dok se fosfageni sistem obnavlja i zalihe kiseonika popunjavaju kao deo duga kiseonika, a u narednih 40 minuta mliječna kiselina se sporije uklanja. Rani dio duga kisika, koji iznosi 3,5 litara, naziva se alaktacidni kisikov dug (nije povezan s mliječnom kiselinom). Kasni dio duga, koji iznosi otprilike 8 litara kisika, naziva se dug kisika mliječne kiseline (povezan sa uklanjanjem mliječne kiseline).
