Tingkat konsumsi oksigen maksimum mencirikan kekuatan proses penyediaan energi aerobik. Hutang oksigen maksimum mencerminkan kapasitas proses anaerobik. Di bawah pada Gambar. Gambar 4 menunjukkan dinamika peningkatan tingkat konsumsi oksigen Ro/T, l/mnt selama pengoperasian selama 4 menit dan selama pemulihan berikutnya selama 30 - 40 menit. Tingkat konsumsi oksigen tertinggi di akhir latihan akan sesuai dengan tingkat konsumsi oksigen kerja maksimum. Total konsumsi oksigen selama pemulihan sama dengan hutang oksigen.
Beras. 8Tingkat konsumsi oksigen selama latihan (4 menit) dan pemulihan (hingga 30 - 40 menit)
Jumlah konsumsi oksigen selama bekerja dan pemulihan menentukan pengeluaran energi atlet dan menentukan kebutuhan oksigen.
R.O. 2 = V.O. 2+S MELAKUKAN 2, l.
Pada gilirannya, hutang oksigen sama dengan jumlah fraksi alaktat dan laktat
S MELAKUKAN 2 = MELAKUKAN 2 al+ MELAKUKAN 2 lak, aku.
Tingkat kebutuhan oksigen akan menjadi
R.O. 2 / T = V.O. 2/t+Σ MELAKUKAN 2 /T, aku/mnt.
Dinamika konsumsi oksigen selama operasi dapat direpresentasikan dengan persamaan eksponensial dua komponen dengan nilai batas sama dengan tingkat operasi maksimum untuk latihan ini Penurunan asupan selama pemulihan juga dapat dinyatakan dengan fungsi eksponensial dengan fraksi dactate yang lebih cepat dan fraksi dactate yang lebih lambat.
Berbagai metode digunakan untuk menentukan tingkat konsumsi oksigen maksimum:
1) metode beban maksimum tunggal selama 5 - 6 menit,
2) metode latihan berulang-ulang dengan peningkatan beban sampai tercapai kinerja aerobik maksimal,
3) metode peningkatan beban secara bertahap selama satu latihan,
4) metode peningkatan beban linier terus menerus selama satu latihan. Metode lain juga digunakan.
Perlu dicatat bahwa hanya dengan metode pertama dimungkinkan untuk menentukan pekerjaan eksternal dengan cukup akurat. Yang terakhir ini penting untuk menentukan hubungan dengan prestasi atlet.
Tingkat konsumsi oksigen maksimum tergantung pada kinerja jantung dan perbedaan saturasi oksigen darah arteriovenosa
V.O. 2 /T maks = Q (A - B) = SV SDM(AB), (8)
dimana VO2/tmax adalah tingkat konsumsi oksigen maksimum, l/menit,
Q - kinerja jantung, l/mnt,
(A - B) - perbedaan saturasi oksigen darah arteriovenosa, ml O2 / 100 ml darah,
SV - volume sekuncup jantung, ml/detak.,
HR - detak jantung, denyut/menit.
Diketahui bahwa kinerja jantung di kegiatan olahraga berkisar antara 20 - 30 l/menit hingga 40 l/menit, volume sekuncup - dari 130 hingga 200 ml/denyut, detak jantung mencapai 200 detak/menit dan lebih banyak lagi. Dengan olahraga yang intens, perbedaan arteriovenosa mencapai 15 - 20 O2 ml/100 ml darah.
Dengan demikian, tingkat produktivitas energi aerobik dicirikan oleh dua faktor utama: mekanisme peredaran darah dan respirasi.
Pernapasan dibagi menjadi eksternal dan jaringan. Pada gilirannya, indikator-indikator ini bergantung pada sejumlah faktor: kapasitas oksigen darah, laju difusi O2 dari jaringan, kapasitas vital darah, kedalaman dan frekuensi pernapasan, ventilasi maksimum paru-paru, difusi. kapasitas paru-paru, persentase oksigen yang digunakan, struktur dan jumlah metakhondria, cadangan substrat energi, kekuatan enzim oksidatif, kapilarisasi otot, kecepatan aliran darah volumetrik dalam jaringan, keseimbangan asam basa darah, dll.
Literatur saat ini memuat banyak data tentang konsumsi oksigen maksimum dan nilainya per unit berat badan pada atlet dari berbagai spesialisasi. Nilai konsumsi oksigen maksimum tertinggi hingga 6,7 l/mnt diamati pada pemain ski dan pendayung lintas alam. Nilai yang lebih tinggi di antara pemain ski sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa mereka berkompetisi dan berlatih di medan yang kasar dengan lebih banyak tanjakan dan turunan. Pendayung di tempat tinggi bobot mati Karena desain perahu, badan mengembangkan kekuatan tinggi pada jarak 2000 m.
Dalam latihan lari, renang, speed skating dan bersepeda tingkat konsumsi maksimum berada pada kisaran 5,2 - 5,6 l/menit. Dalam hal konsumsi oksigen per unit berat badan, nilai tertinggi diamati pada pemain ski dan pelari-stayer hingga 84 ml/kg/menit. Untuk pendayung, nilainya adalah 67 ml/kg/menit karena berat badannya biasanya berkisar antara 90 - 100 kg atau lebih. Nilai yang relatif rendah juga diamati pada pelari dan sprint skater. Perlu diingat bahwa dalam berenang dan mendayung, tingkat konsumsi oksigen per unit berat kurang penting dibandingkan olahraga lainnya, karena latihan dilakukan di dalam air, yang penting bukan berat badan, tetapi perampingan dan daya apung. .
Rekor tingkat konsumsi oksigen diamati di pembalap ski hingga 7,41 l/menit dan hingga 94 ml/kg/menit.
Hutang oksigen maksimum ditentukan setelah latihan intensitas tinggi berulang kali (biasanya di atas 95 - 97% dari kecepatan maksimum pada segmen tersebut). DI DALAM olahraga renang Latihan tersebut dapat dilakukan pada jarak 4 x 50 m dengan istirahat 15 - 30 detik, pada lari 4 x 400 m, pada ergometer sepeda, latihan berulang berlangsung hingga 60 detik. Dalam semua kasus, latihan dilakukan sampai gagal, durasi latihan berulang tidak melebihi 60 detik, dan dengan meningkatnya istirahat, intensitas latihan meningkat.
Hutang oksigen ditentukan dengan menganalisis volume gas yang diambil selama pemulihan setelah berolahraga. Besarnya aliran gas yang masuk ditentukan dengan mengurangkan nilai O2 - konsumsi istirahat - dari konsumsi oksigen. Yang terakhir ditentukan setelah 30 menit istirahat sebelum berolahraga saat istirahat sambil duduk (SMR - laju metabolisme duduk), semua pengukuran volume gas dikurangi menjadi STPD. Perhitungan total hutang oksigen, fraksi alaktik dan laktatnya dilakukan dengan menganalisis hubungan “tingkat kedatangan O2 – waktu pemulihan” dan menyelesaikan persamaan bieksponensial. Perlu diingat bahwa karena fraksi laktat utama dari hutang oksigen memiliki korelasi yang tinggi dengan konsentrasi asam laktat dalam darah setelah berolahraga (hingga 0,95 dan lebih tinggi), maka dalam latihan olahraga, penentuan laktat darah digunakan untuk menilai kemampuan anaerobik seorang atlet. Prosedur terakhir ini jauh lebih sederhana, nyaman dan memerlukan lebih sedikit waktu dan peralatan.
Produktivitas energi anaerobik bergantung pada sejumlah faktor: tingkat perkembangan mekanisme kompensasi dan sistem penyangga yang memungkinkan dilakukannya pekerjaan berat dalam kondisi pergeseran lingkungan internal (menuju asidosis) dan mencegah pergeseran ini; efisiensi (daya) sistem enzimatik anaerobik; cadangan sistem energi di otot; adaptasi seorang atlet untuk melakukan latihan dalam kondisi kekurangan oksigen.
Nilai hutang oksigen tertinggi diperoleh setelah berlari 400 m empat kali dengan istirahat yang lebih pendek - hingga 26,26 l, setelah berenang 50 m empat kali dengan istirahat 15 detik - hingga 14,43 l, pada ergometer sepeda setelah berulang kali tinggi -latihan intensitas - hingga 8,28 l/ 406.505/. Dalam tabel Tabel 10 menunjukkan nilai konsumsi oksigen maksimum, hutang oksigen dan fraksinya menurut survei terhadap 80 orang perenang (usia 16,7 1,75 tahun, panjang badan 174,6 6,92 cm, berat badan 66,97 9,4 kg) dan 78 pendayung (usia 22,9 3,66 tahun, panjang badan 187,41 4,21 cm, berat 86,49 5,6 kg). Indikator energi untuk skater dan pelari diberikan menurut N.I.
Tabel 5
Nilai rata-rata tingkat konsumsi oksigen maksimum, utang oksigen dan fraksinya dalam tipe siklik olahraga di kalangan atlet yang berprestasi tingkat yang berbeda
|
Jenis olahraga |
Energi indikator |
MSMK |
memulangkan |
memulangkan |
||
|
Atletik |
V¢ O 2maks, l/mnt SDO 2.l D O2 al, aku D O2 lak, aku |
|||||
|
Seluncur es |
V¢ O 2maks, l/mnt S D HAI 2.l D O2 al, aku D O2 lak t,l |
|||||
|
Renang |
V¢ O 2,maks l/mnt S D HAI 2.l D O2 al, aku D O2 lak t,l |
|||||
|
Akademik |
V¢ O 2,maks l/mnt S D HAI 2.l D O2 al, aku |
|||||
|
D O2 lak, aku |
Perlu dicatat bahwa atlet atletik dari berbagai kualifikasi memiliki nilai utang oksigen fraksi laktat yang tinggi. Pada saat yang sama, pecahan alaktik pada semua jenis latihan tidak memiliki perbedaan yang jelas.
Ada hubungan statistik yang tinggi antara dua indikator energi utama dan pencapaian jarak panjang yang berbeda dengan kelompok dengan volume yang signifikan dan kualifikasi yang luas. Pada perenang, korelasi terbesar antara tingkat konsumsi oksigen maksimum diamati dengan pencapaian pada 200 m - 0,822, total hutang oksigen pada 100 m - 0,766, fraksi laktat dan alaktat dengan hasil pada 50 m (Tabel 11).
Tabel 6
Koefisien korelasi antara indikator energi dan kecepatan berenang pada jarak berbagai panjang (n = 80, pada p 0,05 r = 0,22)
|
Energi Indikator |
Jarak, m |
|||
DI DALAM proses kerja otot suplai oksigen tubuh, fosfagen (ATP dan CrF), karbohidrat (glikogen otot dan hati, glukosa darah) dan lemak dikonsumsi. Setelah bekerja, mereka dipulihkan. Pengecualian adalah lemak, yang tidak dapat dipulihkan.
DI DALAM proses pemulihan yang terjadi dalam tubuh setelah bekerja tercermin secara penuh semangat dalam peningkatan (dibandingkan dengan keadaan sebelum bekerja) konsumsi oksigen - hutang oksigen (lihat Gambar 12). adalah kelebihan konsumsi O2 di atas tingkat istirahat sebelum bekerja, yang memberikan energi bagi tubuh untuk memulihkan keadaan sebelum bekerja, termasuk pemulihan cadangan energi yang dikeluarkan selama bekerja dan pembuangan asam laktat menurun secara eksponensial: selama 2-3 menit pertama dengan sangat cepat (cepat. , atau laktat, komponen hutang oksigen), dan kemudian lebih lambat (lambat, atau laktat, komponen hutang oksigen), hingga mencapai (setelah 30-60 menit ) nilai konstan yang mendekati nilai sebelum bekerja.
P Setelah beroperasi pada daya hingga 60% MOC, utang oksigen tidak melebihi defisit oksigen secara signifikan. Setelah latihan yang lebih intens, hutang oksigen secara signifikan melebihi defisit oksigen, dan semakin besar, semakin tinggi pula tenaga kerja (Gbr. 24).B Komponen cepat (alaktat) dari hutang O2 terutama terkait dengan penggunaan O2 untuk pemulihan cepat fosfagen berenergi tinggi yang dikonsumsi selama bekerja pada otot yang bekerja, serta dengan pemulihan kandungan O2 normal dalam darah vena dan dengan saturasi mioglobin dengan oksigen.
M Komponen utang O2 yang lambat (laktat) dikaitkan dengan banyak faktor. Hal ini sebagian besar berhubungan dengan eliminasi laktat pasca kerja dari darah dan cairan jaringan. Dalam hal ini, oksigen digunakan dalam reaksi oksidatif yang memastikan resintesis glikogen dari laktat darah (terutama di hati dan sebagian di ginjal) dan oksidasi laktat di jantung dan otot rangka. Selain itu, peningkatan konsumsi O2 dalam jangka panjang dikaitkan dengan kebutuhan untuk mempertahankan peningkatan aktivitas sistem pernapasan dan kardiovaskular selama masa pemulihan, peningkatan metabolisme dan proses lain yang disebabkan oleh peningkatan aktivitas saraf simpatik dan peningkatan jangka panjang. sistem hormonal, peningkatan suhu tubuh, yang juga perlahan menurun sepanjang masa pemulihan.
Memulihkan cadangan oksigen. Oksigen ditemukan di otot dalam bentuk ikatan kimia dengan mioglobin. Cadangan ini sangat kecil: setiap kilogram massa otot mengandung sekitar 11 ml O2. Akibatnya, total cadangan oksigen “otot” (berdasarkan 40 kg massa otot pada atlet) tidak melebihi 0,5 liter. Selama kerja otot, dapat dikonsumsi dengan cepat, dan setelah bekerja dapat dengan cepat dipulihkan. Kecepatan pemulihan cadangan oksigen hanya bergantung pada pengirimannya ke otot.
DENGAN Setelah penghentian kerja, darah arteri yang melewati otot mempunyai tegangan parsial (kandungan) O2 yang tinggi, sehingga pemulihan O2-mioglobin mungkin terjadi dalam beberapa detik. Oksigen yang dikonsumsi dalam hal ini merupakan bagian tertentu dari sebagian kecil hutang oksigen, yang juga mencakup sejumlah kecil O2 (hingga 0,2 l), yang digunakan untuk mengisi kembali kandungan normalnya dalam darah vena.
T Jadi, dalam beberapa detik setelah berhenti bekerja, “cadangan” oksigen di otot dan darah dipulihkan. Ketegangan parsial O2 di udara alveolar dan darah arteri tidak hanya mencapai tingkat sebelum bekerja, tetapi juga melebihi itu. Kandungan O2 dalam darah vena yang mengalir dari otot-otot yang bekerja dan organ-organ aktif serta jaringan-jaringan tubuh lainnya juga cepat pulih, yang menunjukkan pasokan oksigen yang cukup pada periode pasca-kerja oksigen murni atau campuran dengan kandungan oksigen tinggi setelah bekerja untuk mempercepat proses pemulihan.
Pemulihan fosfagen (ATP dan KrP). Fosfagen, terutama ATP, dipulihkan dengan sangat cepat (Gbr. 25). Sudah dalam waktu 30 detik setelah berhenti bekerja, hingga 70% fosfagen yang dikonsumsi dipulihkan, dan pengisian lengkapnya berakhir dalam beberapa menit, hampir secara eksklusif karena energi metabolisme aerobik, yaitu karena oksigen yang dikonsumsi dalam fase cepat. hutang O2. Memang, jika segera setelah bekerja Anda memasang tourniquet pada anggota tubuh yang bekerja dan dengan demikian menghilangkan otot-otot dari oksigen yang disalurkan melalui darah, maka pemulihan KrF tidak akan terjadi.Bagaimana lebih banyak konsumsi fosfagen untuk. waktu operasi, semakin banyak O2 yang dibutuhkan untuk memulihkannya (untuk memulihkan 1 mol ATP, diperlukan 3,45 liter O2). Besarnya fraksi cepat (alaktat) hutang O2 berhubungan langsung dengan derajat penurunan fosfagen pada otot pada akhir pekerjaan. Oleh karena itu, nilai ini menunjukkan jumlah fosfagen yang dikonsumsi selama proses kerja.
kamu Pada pria yang tidak terlatih, nilai maksimum fraksi cepat utang O2 mencapai 2-3 liter. Nilai yang sangat besar dari indikator ini dicatat di antara perwakilan olahraga kecepatan-kekuatan (hingga 7 liter di antara atlet berkualifikasi tinggi). Dalam olahraga ini, kandungan fosfagen dan laju konsumsinya di otot secara langsung menentukan kekuatan latihan yang maksimal dan dipertahankan (jarak jauh).
Restorasi glikogen. Menurut gagasan awal R. Margaria et al. (1933), glikogen yang dikonsumsi selama bekerja disintesis ulang dari asam laktat dalam waktu 1-2 jam setelah bekerja. Oksigen yang dikonsumsi selama periode pemulihan ini menentukan fraksi Hutang O2 kedua, lambat, atau laktat. Namun, kini diketahui bahwa pemulihan glikogen di otot bisa memakan waktu hingga 2-3 hari
DENGAN Tingkat pemulihan glikogen dan jumlah cadangan yang dipulihkan di otot dan hati bergantung pada dua faktor utama: tingkat konsumsi glikogen selama bekerja dan sifat pola makan selama masa pemulihan. Setelah penipisan glikogen yang sangat signifikan (lebih dari 3/4 dari kandungan awal), hingga penipisan glikogen pada otot yang bekerja, pemulihannya pada jam-jam pertama dengan nutrisi normal sangat lambat, dan membutuhkan waktu hingga 2 hari untuk mencapainya. tingkat pra-kerja. Dengan diet tinggi karbohidrat (lebih dari 70% kalori harian), proses ini dipercepat - dalam 10 jam pertama lebih dari setengah glikogen dipulihkan di otot yang bekerja, pada akhir hari glikogen pulih sepenuhnya, dan di hati kandungan glikogen jauh lebih tinggi dari biasanya. Selanjutnya, jumlah glikogen dalam otot dan hati yang bekerja terus meningkat dan 2-3 hari setelah beban “menipis” dapat melebihi beban sebelum bekerja sebesar 1,5-3 kali lipat - fenomena superkompensasi (lihat Gambar 21, kurva 2).
Pada sesi latihan intensif dan jangka panjang setiap hari, kandungan glikogen dalam otot dan hati yang bekerja menurun secara signifikan dari hari ke hari, karena dengan pola makan normal, bahkan istirahat harian di antara latihan tidak cukup untuk memulihkan glikogen sepenuhnya. Meningkatkan kandungan karbohidrat dalam makanan seorang atlet dapat memastikan pemulihan lengkap sumber karbohidrat tubuh pada sesi latihan berikutnya (Gbr. 26). kamu hilangnya asam laktat. Selama masa pemulihan, asam laktat dikeluarkan dari otot, darah, dan cairan jaringan yang bekerja, dan semakin cepat, semakin sedikit asam laktat yang terbentuk selama bekerja. Peran penting Mode setelah bekerja juga berperan. Jadi, setelah latihan maksimal, dibutuhkan waktu 60-90 menit untuk menghilangkan sepenuhnya akumulasi asam laktat dalam kondisi istirahat total - duduk atau berbaring (pemulihan pasif). Namun, jika setelah beban seperti itu dilakukan pekerjaan ringan (pemulihan aktif), maka eliminasi asam laktat terjadi lebih cepat. Untuk orang yang tidak terlatih, intensitas beban “pemulihan” yang optimal adalah sekitar 30-45% dari VO2max (misalnya jogging), a. pada atlet terlatih - 50-60% MOC, dengan total durasi sekitar 20 menit (Gbr. 27).DENGAN Ada empat cara utama untuk menghilangkan asam laktat: 1) oksidasi menjadi CO2 dan SHO (ini menghilangkan sekitar 70% dari seluruh akumulasi asam laktat); 2) konversi menjadi glikogen (di otot dan hati) dan glukosa (di hati) - sekitar 20%; 3) konversi menjadi protein (kurang dari 10%); 4) pengeluarannya bersama urin dan keringat (1-2%). Dengan reduksi aktif, proporsi asam laktat yang dieliminasi secara aerobik meningkat. Meskipun oksidasi asam laktat dapat terjadi di berbagai organ dan jaringan (otot rangka, otot jantung, hati, ginjal, dll.), sebagian besar teroksidasi di otot rangka (terutama serat lambatnya). Hal ini memperjelas mengapa kerja ringan (yang sebagian besar melibatkan serat otot yang bergerak lambat) membantu membersihkan laktat lebih cepat setelah olahraga berat.
Z Sebagian besar utang O2 fraksi lambat (laktat) dikaitkan dengan eliminasi asam laktat. Semakin kuat bebannya, semakin besar fraksinya. Pada orang yang tidak terlatih mencapai maksimum 5-10 liter, pada atlet, terutama di kalangan perwakilan olahraga kecepatan-kekuatan, 15-20 liter. Durasinya sekitar satu jam. Besaran dan durasi fraksi laktat dari hutang O2 menurun dengan pengurangan aktif.
KONSUMSI OKSIGEN DAN UTANG OKSIGEN KONSUMSI OKSIGEN DAN UTANG OKSIGEN - Kuliah, Bagian Olah Raga, Mata Kuliah Mata Kuliah Dasar fisiologis budaya fisik dan olah raga, alat peraga Istilah Konsumsi Oksigen Menunjukkan Jumlah O2 yang Diserap. Istilah konsumsi oksigen mengacu pada jumlah O 2 . diserap oleh tubuh dalam jangka waktu tertentu (biasanya dalam waktu 1 menit). Saat istirahat dan dengan sedang aktivitas otot, yaitu ketika resintesis ATP hanya didasarkan pada proses aerobik (fosforilasi oksidatif), konsumsi O2 sesuai dengan kebutuhan oksigen tubuh. Ketika intensitas aktivitas meningkat (misalnya, ketika kekuatan kerja otot meningkat), proses anaerobik diaktifkan untuk sintesis ATP yang cukup efektif. Hal ini tidak hanya disebabkan oleh fakta bahwa otot-otot yang bekerja tidak dapat disuplai dengan oksigen secara memadai. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa fosforilasi oksidatif adalah proses yang relatif lambat dan tidak memiliki waktu untuk memastikan tingkat resintesis ATP yang cukup selama aktivitas otot yang intens. Oleh karena itu, aktivasi proses anaerobik yang lebih cepat diperlukan. Oleh karena itu, setelah pekerjaan selesai, konsumsi O2 perlu dipertahankan untuk jangka waktu tertentu. tingkat tinggi untuk mensintesis ulang jumlah kreatin fosfat yang dikeluarkan dan menghilangkan asam laktat. Istilah “hutang oksigen” diusulkan oleh ilmuwan Inggris A. Hill untuk menunjukkan jumlah oksigen yang harus dikonsumsi tambahan setelah pekerjaan selesai untuk menutupi biaya proses energi anaerobik melalui fosforilasi oksidatif. Kebutuhan oksigen selama operasi terdiri dari jumlah konsumsi O2 selama operasi dan hutang oksigen. Kebutuhan akan proses anaerobik hampir selalu muncul pada awal kerja otot, karena konsumsi ATP meningkat lebih cepat daripada perkembangan fosforilasi oksidatif. Oleh karena itu, resintesis ATP pada awal kerja otot dipastikan melalui proses anaerobik. Hal ini menyebabkan kekurangan oksigen pada awal pekerjaan, yang harus ditutupi dengan peningkatan tambahan proses oksidatif setelah pekerjaan selesai atau selama pekerjaan itu sendiri. Yang terakhir ini dimungkinkan dengan pengoperasian jangka panjang dengan daya sedang. Hutang oksigen mencakup dua komponen (R. Margaria): a) hutang oksigen alaktik adalah jumlah O2. yang harus dikeluarkan untuk resintesis ATP dan CP dan pengisian kembali reservoir oksigen jaringan (oksigen terikat di dalamnya jaringan otot dengan mioglobin), b) hutang oksigen laktat adalah jumlah O2. yang diperlukan untuk menghilangkan akumulasi asam laktat selama operasi. Penghapusan asam laktat terdiri dari oksidasi satu bagian menjadi H 2 O dan CO 2 dan resintesis glikogen dari sisanya. Hutang oksigen alaktat dihilangkan pada menit-menit pertama setelah pekerjaan selesai. Penghapusan hutang oksigen laktat dapat berlangsung selama 30 menit atau lebih.
Konsumsi oksigen (OC) merupakan indikator yang mencerminkan keadaan fungsional sistem kardiovaskular dan pernapasan.
Dengan peningkatan intensitas proses metabolisme selama aktivitas fisik, diperlukan peningkatan konsumsi oksigen yang signifikan. Hal ini meningkatkan tuntutan pada fungsi sistem kardiovaskular dan pernapasan.
Pada awal kerja dinamis dengan daya submaksimal, konsumsi oksigen meningkat dan setelah beberapa menit mencapai kondisi stabil. Kardiovaskular dan sistem pernafasan mulai bekerja secara bertahap, dengan beberapa penundaan. Oleh karena itu, pada awal bekerja, kekurangan oksigen meningkat. Ini bertahan sampai akhir beban dan merangsang aktivasi sejumlah mekanisme yang memberikan perubahan hemodinamik yang diperlukan.
Dalam kondisi stabil, konsumsi oksigen tubuh tercukupi sepenuhnya, jumlah laktat dalam darah arteri tidak meningkat, dan ventilasi, detak jantung, dan tekanan atmosfer tidak berubah. Waktu untuk mencapai keadaan tunak tergantung pada derajat preload, intensitas, dan kerja atlet. Jika beban melebihi 50% dari tenaga aerobik maksimum, maka kondisi tunak terjadi dalam waktu 2–4 menit. Dengan meningkatnya beban, waktu untuk menstabilkan tingkat konsumsi oksigen meningkat, sementara terjadi peningkatan ventilasi dan detak jantung yang lambat. Pada saat yang sama, asam laktat mulai menumpuk di darah arteri. Setelah beban selesai, konsumsi oksigen secara bertahap menurun dan kembali ke tingkat semula. Jumlah oksigen yang dikonsumsi di atas tingkat metabolisme basal pada masa pemulihan disebut hutang oksigen (OD).
Hutang oksigen terdiri dari 4 komponen:
Penghapusan aerobik produk metabolisme anaerobik (CD awal)
Meningkatkan hutang oksigen oleh otot jantung dan otot pernafasan (untuk mengembalikan denyut jantung dan laju pernafasan awal)
Peningkatan konsumsi oksigen oleh jaringan tergantung pada peningkatan sementara suhu tubuh
Pengisian kembali mioglobin dengan oksigen
Besarnya hutang oksigen tergantung pada jumlah usaha dan latihan atlet. Dengan beban maksimum yang berlangsung 1-2 menit, orang yang tidak terlatih mempunyai hutang 3-5 liter, dan seorang atlet mempunyai hutang 15 liter atau lebih. Hutang oksigen maksimum adalah ukuran yang disebut kapasitas anaerobik. Harus diingat bahwa CD lebih mencirikan kapasitas total proses anaerobik, yaitu jumlah total pekerjaan yang dilakukan dengan upaya maksimal, daripada kemampuan untuk mengembangkan daya maksimum.
Konsumsi oksigen maksimum
Konsumsi oksigen meningkat sebanding dengan peningkatan beban, namun terdapat batas dimana peningkatan beban lebih lanjut tidak lagi disertai dengan peningkatan tekanan darah. Tingkat ini disebut konsumsi oksigen maksimum atau batas oksigen.
Konsumsi oksigen maksimum adalah jumlah maksimum oksigen yang dapat dikirimkan ke otot yang bekerja dalam waktu 1 menit.
Konsumsi oksigen maksimum bergantung pada massa otot yang bekerja dan keadaan sistem transportasi oksigen, kinerja pernapasan dan jantung, serta sirkulasi perifer. Nilai MOC berhubungan dengan denyut jantung, volume sekuncup, perbedaan arteriovenosa – perbedaan kandungan oksigen antara darah arteri dan vena (AVR)
MPC=HR*UOK*AVRO2
Konsumsi oksigen maksimum ditentukan dalam liter per menit. DI DALAM masa kecil itu meningkat sebanding dengan tinggi dan berat badan. Pada pria, mencapai tingkat maksimumnya pada usia 18-20 tahun. Mulai dari usia 25–30 tahun, jumlahnya terus menurun.
Rata-rata, konsumsi oksigen maksimum adalah 2–3 l/menit, dan untuk atlet 4–7 l/menit
Untuk menilai kondisi fisik seseorang, denyut oksigen ditentukan - rasio konsumsi oksigen per menit dengan denyut nadi pada menit yang sama, yaitu jumlah mililiter oksigen yang disalurkan dalam satu menit. denyut jantung. Indikator ini mencirikan efisiensi jantung. Semakin sedikit peningkatan denyut oksigen, semakin efektif hemodinamiknya; semakin rendah detak jantung, jumlah oksigen yang dibutuhkan disalurkan.
Saat istirahat, CP adalah 3,5–4 ml, dan dengan aktivitas fisik yang intens, disertai konsumsi oksigen 3 l/menit, meningkat menjadi 16–18 ml.
11.karakteristik biokimia aktivitas otot dengan kekuatan yang bervariasi (zona kekuatan maksimum dan submaksimal)
Zona kekuatan relatif kerja otot
Saat ini, berbagai klasifikasi kekuatan aktivitas otot telah diadopsi. Salah satunya adalah klasifikasi B.C. Farfel, berdasarkan kedudukan yang dijalankan oleh penguasa aktivitas fisik ditentukan oleh hubungan antara tiga jalur utama resintesis ATP yang berfungsi di otot selama bekerja. Menurut klasifikasi ini, empat zona kekuatan relatif kerja otot dibedakan: kekuatan maksimum, submaksimal, besar dan sedang.
Bekerja di zona tersebut kekuatan maksimum dapat bertahan selama 15-20 detik. Sumber utama ATP dalam kondisi ini adalah kreatin fosfat. Hanya pada akhir pekerjaan reaksi kreatin fosfat digantikan oleh glikolisis. Contoh latihan fisik dilakukan di zona daya maksimum sedang berjalan jarak pendek, lompat jauh dan tinggi, beberapa latihan senam, mengangkat barbel, dll.
Bekerja di zona tersebut kekuatan submaksimal memiliki durasi hingga 5 menit. Mekanisme utama resintesis ATP adalah glikolitik. Pada awal kerja, hingga glikolisis mencapai kecepatan maksimum, pembentukan ATP terjadi karena kreatin fosfat, dan pada akhir kerja, glikolisis mulai digantikan oleh respirasi jaringan. Pekerjaan di zona tenaga submaksimal ditandai dengan hutang oksigen tertinggi - hingga 20 liter. Contoh aktivitas fisik pada zona kekuatan ini adalah lari jarak menengah, berenang jarak pendek, balap sepeda di trek, seluncur es jarak lari cepat dll.
12.karakteristik biokimia aktivitas otot dengan kekuatan yang bervariasi (zona kekuatan tinggi dan sedang)
Bekerja di zona tersebut kekuatan tinggi memiliki durasi maksimal hingga 30 menit. Pekerjaan di zona ini ditandai dengan kontribusi yang kira-kira sama dari glikolisis dan respirasi jaringan. Jalur kreatin fosfat dari resintesis ATP hanya berfungsi pada awal pekerjaan, dan oleh karena itu bagiannya dalam total pasokan energi dari pekerjaan ini kecil. Contoh latihan pada zona kekuatan ini adalah lari 5000 sentimeter, skating jarak stayer, ski lintas alam renang lintas alam, menengah dan menengah jarak jauh dll.
Bekerja di zona tersebut kekuatan moderat berlangsung lebih dari 30 menit. Pasokan energi untuk aktivitas otot sebagian besar terjadi secara aerobik. Contoh operasi tenaga listrik tersebut adalah lari maraton, atletik lintas alam, gerak jalan, bersepeda jalan raya, ski lintas alam jarak jauh, hiking, dll.
Dalam olahraga asiklik dan situasional, kekuatan pekerjaan yang dilakukan berubah berkali-kali. Jadi, seorang pemain sepak bola bergantian berlari dengan kecepatan sedang dengan berlari jarak pendek dengan kecepatan sprint; Anda juga dapat menemukan segmen permainan ketika kekuatan kerja berkurang secara signifikan. Contoh-contoh tersebut dapat diberikan sehubungan dengan banyak olahraga lainnya.
Namun dalam jumlah tertentu disiplin olahraga namun demikian, aktivitas fisik yang berkaitan dengan zona kekuatan tertentu mendominasi. Dengan demikian, pekerjaan fisik pemain ski biasanya dilakukan dengan kekuatan tinggi atau sedang, dan dalam angkat beban digunakan beban maksimum dan submaksimal.
Oleh karena itu, dalam mempersiapkan atlet, perlu digunakan beban pelatihan, mengembangkan jalur resintesis ATP, yang merupakan jalur terdepan dalam pasokan energi untuk bekerja di karakteristik zona kekuatan relatif dari olahraga tertentu.
Sistem aerobik adalah oksidasi nutrisi di mitokondria untuk menghasilkan energi. Ini berarti bahwa glukosa, asam lemak dan asam amino dari zat makanan, seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri pada gambar, setelah beberapa proses perantara, bergabung dengan oksigen, melepaskan sejumlah besar energi, yang digunakan untuk mengubah AMP dan ADP menjadi ATP. .
Perbandingan mekanisme aerobik produksi energi dengan sistem glikogen-asam laktat dan sistem fosfagen menurut laju pembangkitan listrik maksimum relatif, dinyatakan dalam mol ATP yang terbentuk per menit, memberikan hasil sebagai berikut.
Jadi bisa dengan mudah dipahami sistem fosfagen menggunakan otot untuk ledakan tenaga yang berlangsung beberapa detik, namun sistem aerobik sangat penting untuk aktivitas atletik jangka panjang. Diantaranya terdapat sistem glikogen-asam laktat, yang sangat penting untuk memberikan tenaga tambahan selama latihan durasi menengah (misalnya, lomba lari 200 dan 800 m).
Sistem energi apa digunakan dalam olahraga yang berbeda? Mengetahui kekuatannya aktivitas fisik dan durasinya selama jenis yang berbeda olahraga, mudah untuk memahami sistem energi mana yang digunakan untuk masing-masing olahraga.
Memulihkan Sistem Metabolisme Otot setelah aktivitas fisik. Sama seperti energi dari fosfokreatin yang dapat digunakan untuk memulihkan ATP, energi dari sistem glikogen-asam laktat dapat digunakan untuk memulihkan fosfokreatin dan ATP. Energi metabolisme oksidatif dapat memulihkan semua sistem lain, ATP, fosfokreatin, dan sistem glikogen-asam laktat.
Pengurangan asam laktat berarti hanya membuang kelebihannya yang terakumulasi di semua cairan tubuh. Hal ini sangat penting karena asam laktat menyebabkan kelelahan ekstrem. Jika terdapat cukup energi yang dihasilkan oleh metabolisme oksidatif, pembuangan asam laktat terjadi melalui dua cara: (1) sebagian kecil asam laktat diubah kembali menjadi asam piruvat dan kemudian mengalami metabolisme oksidatif di jaringan tubuh; (2) sisa asam laktat diubah kembali menjadi glukosa, terutama di hati. Glukosa, pada gilirannya, digunakan untuk mengisi kembali simpanan glikogen di otot.
Memulihkan Sistem Aerobik setelah aktivitas fisik. Bahkan pada tahap awal yang parah pekerjaan fisik kemampuan seseorang untuk mensintesis energi secara aerobik berkurang sebagian. Hal ini disebabkan oleh dua dampak: (1) apa yang disebut utang oksigen; (2) penipisan simpanan glikogen otot.
Hutang oksigen. Tubuh normalnya mengandung sekitar 2 liter oksigen yang disimpan, yang dapat digunakan untuk metabolisme aerobik bahkan tanpa menghirup oksigen baru. Persediaan oksigen ini meliputi: (1) 0,5 liter udara di paru-paru; (2) 0,25 L, dilarutkan dalam cairan tubuh; (3) 1 L berhubungan dengan hemoglobin darah; (4) 0,3 l, yang disimpan di serat otot, terutama dalam kombinasi dengan mioglobin - suatu zat yang mirip dengan hemoglobin dan, seperti itu, mengikat oksigen.
Selama pekerjaan fisik yang berat hampir seluruh suplai oksigen digunakan untuk metabolisme aerobik dalam waktu sekitar 1 menit. Kemudian, setelah aktivitas fisik selesai, suplai tersebut harus diganti dengan menghirup oksigen tambahan dibandingkan kebutuhan istirahat. Selain itu, sekitar 9 liter oksigen harus dikeluarkan untuk memulihkan sistem fosfagen dan asam laktat. Oksigen tambahan yang harus diganti disebut hutang oksigen (sekitar 11,5 L).
Gambar tersebut mengilustrasikan prinsip hutang oksigen. Selama 4 menit pertama, seseorang melakukan pekerjaan fisik yang berat, dan tingkat konsumsi oksigen meningkat lebih dari 15 kali lipat. Kemudian, setelah pekerjaan fisik berakhir, konsumsi oksigen masih tetap di atas normal, dan pada awalnya jauh lebih tinggi, sementara sistem fosfagen dipulihkan dan suplai oksigen diganti sebagai bagian dari hutang oksigen, dan selama 40 menit berikutnya laktat. asam dihilangkan lebih lambat. Bagian awal dari hutang oksigen yang besarnya 3,5 L disebut hutang oksigen alaktik (tidak berhubungan dengan asam laktat). Bagian terakhir dari hutang tersebut, kira-kira 8 L oksigen, disebut hutang oksigen laktat (berhubungan dengan pembuangan asam laktat).
