Tingkat konsumsi oksigen maksimum mencirikan kekuatan proses pasokan energi aerobik. Hutang oksigen maksimum mencerminkan kapasitas proses anaerobik. Di bawah ini dalam gambar. 4 menunjukkan dinamika peningkatan tingkat konsumsi oksigen Ro/T, l / mnt selama operasi selama 4 menit dan selama pemulihan berikutnya selama 30 - 40 menit. Tingkat konsumsi tertinggi di akhir latihan akan sesuai dengan tingkat kerja maksimum konsumsi oksigen. 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 biaya energi atlet dan merupakan kebutuhan oksigen.
RO 2 = VO 2+S MELAKUKAN 2, l.
Pada gilirannya, hutang oksigen sama dengan jumlah fraksi alactate dan laktat
S MELAKUKAN 2 = MELAKUKAN 2 Al+ MELAKUKAN 2 lak, l.
Tingkat kebutuhan oksigen akan
RO 2 / T = VO 2 / t + Σ MELAKUKAN 2 /T, l/mnt.
Dinamika konsumsi oksigen selama bekerja dapat diwakili oleh persamaan eksponensial dua komponen dengan nilai batas yang sama dengan tingkat operasi maksimum untuk Latihan ini Penurunan asupan selama pemulihan juga dapat dinyatakan sebagai fungsi eksponensial dengan fraksi alactate yang lebih cepat dan fraksi dactate yang lebih lambat.
Berbagai metode digunakan untuk menentukan tingkat konsumsi oksigen maksimum:
1) metode beban ultimit tunggal selama 5 - 6 menit,
2) metode latihan berulang dengan peningkatan beban hingga performa aerobik maksimal tercapai,
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 pada metode pertama yang memungkinkan untuk secara akurat menentukan pekerjaan eksternal. Yang terakhir ini penting untuk menentukan hubungan dengan prestasi atlet.
Tingkat konsumsi oksigen maksimum bergantung pada kinerja jantung dan perbedaan arteriovenosa dalam saturasi oksigen darah.
VO 2 /T maks=Q(A-B)= SDM SV(A-B), (8)
dimana VO2/tmax adalah tingkat maksimum konsumsi oksigen, l/min,
Q - kinerja jantung, l / mnt,
(A - B) - perbedaan arteri-vena dalam saturasi oksigen darah, ml O2 / 100 ml darah,
SV - volume stroke jantung, ml / detak,
HR - detak jantung, detak / menit.
Diketahui bahwa kinerja jantung di kegiatan olahraga berkisar dari 20 - 30 l / mnt hingga 40 l / mnt, volume stroke - dari 130 hingga 200 ml / detak, detak jantung mencapai 200 detak / mnt dan lebih banyak lagi. Dengan latihan yang intens, perbedaan arterio-vena 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, kapasitas difusi paru-paru, persentase oksigen yang digunakan, struktur dan jumlah metakondria, cadangan substrat energi, kekuatan enzim oksidatif, kapilarisasi otot, kecepatan aliran darah volumetrik dalam jaringan, keseimbangan asam-basa darah, dll.
Saat ini, terdapat banyak data dalam literatur tentang konsumsi oksigen maksimum dan nilainya per unit massa tubuh pada atlet dari berbagai spesialisasi. Nilai tertinggi konsumsi oksigen maksimum hingga 6,7 l/mnt diamati pada pemain ski lintas alam dan pendayung dayung. Nilai tinggi pemain ski sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa mereka bersaing dan berlatih di medan yang berat dengan lebih banyak pasang surut. Pendayung dengan bobot tubuh sendiri yang tinggi, karena desain perahunya, mengembangkan tenaga tinggi pada jarak 2000 m.
Dalam latihan lari, berenang, skating dan bersepeda tingkat konsumsi maksimum berada di kisaran 5,2 - 5,6 l / mnt. Dalam hal konsumsi oksigen per satuan berat badan, nilai tertinggi diamati pada pemain ski dan pelari hingga 84 ml/kg/menit. Untuk pendayung, nilai ini adalah 67 ml / kg / menit karena berat badan mereka biasanya berkisar antara 90 - 100 kg atau lebih. Nilai yang relatif rendah juga diamati pada pelari dan skater sprint. Perlu diingat bahwa dalam renang dan dayung, tingkat konsumsi oksigen per unit berat kurang penting dibandingkan olahraga lain, karena latihan dilakukan di air, di mana perampingan dan daya apung tidak penting, tetapi perampingan dan daya apung.
Rekor tingkat konsumsi oksigen diamati di pembalap ski hingga 7,41 l/mnt dan hingga 94 ml/kg/mnt.
Hutang oksigen maksimum ditentukan setelah latihan intensitas tinggi berulang (biasanya di atas 95 - 97% dari kecepatan tertinggi pada luka). DI DALAM renang olahraga latihan seperti itu bisa jarak 4 x 50 m dengan istirahat 15 - 30 detik, dalam 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, dengan peningkatan istirahat, intensitas latihan meningkat.
Hutang oksigen ditentukan dengan menganalisis volume gas yang ditarik selama pemulihan pasca latihan. Ukuran pendapatan gas ditentukan dengan mengurangkan nilai O2 dari konsumsi oksigen - konsumsi istirahat. Yang terakhir ditentukan setelah 30 menit istirahat sebelum berolahraga saat istirahat sambil duduk (tingkat metabolisme duduk SMR), semua pengukuran volume gas dikurangi menjadi STPD. Perhitungan nilai hutang oksigen total, fraksi alaktat dan laktatnya dilakukan dengan menganalisis ketergantungan "tingkat kedatangan O2 - waktu pemulihan" dan menyelesaikan persamaan bieksponensial. Harus diingat bahwa karena fraksi laktat utama dari utang oksigen memiliki korelasi tinggi dengan konsentrasi asam laktat dalam darah setelah berolahraga (hingga 0,95 ke atas), dalam praktik olahraga, laktat darah digunakan untuk menilai anaerobik. kapasitas seorang atlet. Prosedur terakhir jauh lebih sederhana, lebih nyaman dan membutuhkan lebih sedikit waktu dan peralatan.
Produktivitas energi anaerobik bergantung pada sejumlah faktor: tingkat perkembangan mekanisme kompensasi dan sistem penyangga yang memungkinkan Anda melakukan kerja keras dalam kondisi pergeseran lingkungan internal (ke arah asidosis) dan mencegah pergeseran ini; efisiensi (daya) sistem enzimatik anaerobik; stok di otot sistem energi; adaptasi seorang atlet untuk berolahraga dalam kondisi hutang oksigen.
Nilai hutang oksigen tertinggi diperoleh setelah berlari empat kali 400 m dengan pemendekan istirahat - hingga 26,26 l, setelah berenang empat kali 50 m dengan istirahat 15 detik - hingga 14,43 l, pada ergometer sepeda setelah pengulangan tinggi -latihan intensitas - hingga 8,28 l / 406.505/. Di meja. 10 menunjukkan nilai konsumsi oksigen maksimum, hutang oksigen dan fraksinya menurut pemeriksaan 80 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 badan 86,49 5,6 kg). Indikator energi untuk skater dan pelari diberikan menurut N. I. Volkov dan V. S. Ivanov.
Tabel 5
Nilai rata-rata tingkat konsumsi oksigen maksimum, hutang oksigen dan fraksinya di jenis siklik olahraga di antara atlet berprestasi tingkat yang berbeda
|
Jenis olahraga |
Energi indikator |
MSMK |
memulangkan |
memulangkan |
||
|
atletik |
V¢ O 2maks, l/mnt S LAKUKAN 2, l D O2 Al, l D O2 lak, l |
|||||
|
Skating |
V¢ O 2maks, l/mnt S D O 2, l D O2 Al,l D O2 lac t ,l |
|||||
|
Renang |
V¢ O 2,maks l/mnt S D O 2, l D O2 Al,l D O2 lac t ,l |
|||||
|
Akademik |
V¢ O 2,maks l/mnt S D O 2, l D O2 Al,l |
|||||
|
D O2 lak,l |
Perlu dicatat bahwa atlet dari berbagai kualifikasi memiliki nilai fraksi laktat hutang oksigen yang tinggi. Pada saat yang sama, fraksi alaktik pada semua jenis latihan tidak memiliki perbedaan yang begitu jelas.
Koneksi statistik yang tinggi dari dua indikator energi utama yang dipertimbangkan dengan pencapaian jarak dicatat. panjang yang berbeda dengan volume yang signifikan dan membentang dalam pengelompokan kualifikasi. Pada perenang, hubungan terbesar antara tingkat konsumsi oksigen maksimum diamati dengan pencapaian pada 200 m - 0,822, total hutang oksigen per 100 m - 0,766, fraksi laktat dan alaktat dengan hasil pada 50 m (Tabel 11).
Tabel 6
Koefisien korelasi antara indikator energi dan kecepatan renang pada jarak dengan berbagai panjang (n = 80, pada р 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. Pengecualiannya adalah lemak, yang pemulihannya mungkin tidak.
DI DALAM proses pemulihan yang terjadi dalam tubuh setelah bekerja menemukan refleksi energinya dalam peningkatan (p "dibandingkan dengan kondisi sebelum bekerja) konsumsi oksigen - utang oksigen (lihat Gambar 12). Menurut teori asli A. Hull ( 1922), hutang oksigen adalah konsumsi O2 berlebih di atas tingkat istirahat pra-latihan, yang menyediakan energi bagi tubuh untuk mengembalikan ke keadaan sebelum bekerja, termasuk pemulihan cadangan energi yang dikonsumsi selama bekerja dan penghapusan asam laktat. Tingkat konsumsi O2 setelah bekerja menurun secara eksponensial: selama 2-3 menit pertama sangat cepat (cepat, atau laktat, komponen utang oksigen), dan kemudian lebih lambat (lambat, atau laktat, komponen utang oksigen), hingga mencapai (setelah 30-60 menit) nilai konstan mendekati pra-kerja.
P Setelah operasi dengan kapasitas hingga 60% dari MIC, hutang oksigen tidak banyak melebihi defisit oksigen. Setelah latihan yang lebih intens, hutang oksigen secara signifikan melebihi kekurangan oksigen, dan semakin banyak, semakin tinggi kekuatan kerja (Gbr. 24).B Komponen cepat (alaksis) dari hutang O2 dikaitkan terutama 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 lambat (laktat) dari hutang O2 dikaitkan dengan banyak faktor. Sebagian besar, ini terkait dengan penghapusan 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 periode pemulihan, peningkatan metabolisme, dan proses lain yang disebabkan oleh peningkatan aktivitas simpatis jangka panjang. sistem saraf dan hormonal, peningkatan suhu tubuh, yang juga perlahan menurun selama masa pemulihan.
Pemulihan cadangan oksigen. Oksigen ditemukan di otot dalam bentuk ikatan kimia dengan mioglobin. Stok ini sangat kecil: setiap kilogram massa otot mengandung sekitar 11 ml O2. Akibatnya, total cadangan oksigen "otot" (per 40 kg massa otot pada atlet) tidak melebihi 0,5 liter. Dalam proses kerja otot, dapat dikonsumsi dengan cepat, dan setelah bekerja dapat dipulihkan dengan cepat. Tingkat pemulihan cadangan oksigen hanya bergantung pada pengirimannya ke otot.
DENGAN sekali setelah penghentian kerja, darah arteri yang melewati otot memiliki tegangan parsial (kandungan) O2 yang tinggi, sehingga pemulihan O2-mioglobin terjadi, mungkin, dalam beberapa detik. Oksigen yang dikonsumsi dalam kasus ini merupakan bagian tertentu dari fraksi cepat utang 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 penghentian kerja, "cadangan" oksigen di otot dan darah dipulihkan. Ketegangan parsial O2 di udara alveolar dan darah arteri tidak hanya mencapai tingkat pra-kerja, tetapi juga melebihi itu. Kandungan O2 dalam darah vena yang mengalir dari otot yang bekerja serta organ dan jaringan tubuh yang aktif lainnya juga cepat pulih, yang menandakan suplai oksigen yang cukup pada periode pasca kerja.Oleh karena itu, tidak ada alasan fisiologis untuk menggunakan pernapasan dengan oksigen murni atau campuran dengan kandungan oksigen tinggi setelah bekerja untuk mempercepat proses pemulihan.
Pemulihan fosfagen (ATP dan CRF). Fosfagen, terutama ATP, dipulihkan dengan sangat cepat (Gbr. 25). Sudah dalam 30 detik setelah penghentian pekerjaan, hingga 70% dari fosfagen yang dikonsumsi dipulihkan, dan pengisian lengkapnya berakhir dalam beberapa menit, dan hampir secara eksklusif karena energi metabolisme aerobik, mis. fase hutang O2. Memang, jika segera setelah bekerja, anggota badan yang bekerja diikat dan dengan demikian menghilangkan oksigen dari otot yang dipasok dengan darah, maka pemulihan CRF tidak akan terjadi.Bagaimana lebih banyak konsumsi phosphagen per. waktu pengoperasian, semakin banyak O2 yang diperlukan untuk memulihkannya (untuk memulihkan 1 mol ATP, diperlukan 3,45 liter O2). Nilai fraksi cepat (alaksis) dari hutang O2 berhubungan langsung dengan tingkat penurunan fosfagen di otot pada akhir pekerjaan. Oleh karena itu, nilai ini menunjukkan jumlah fosfagen yang dikonsumsi selama pengoperasian.
Pada pria yang tidak terlatih, nilai maksimum fraksi cepat utang O2 mencapai 2-3 liter. Nilai yang sangat besar dari indikator ini terdaftar di antara perwakilan olahraga kekuatan kecepatan (hingga 7 liter untuk atlet berkualifikasi tinggi). Dalam olahraga ini, kandungan fosfagen dan laju konsumsinya di otot secara langsung menentukan kekuatan latihan maksimum dan dipertahankan (jarak jauh).
Pemulihan glikogen. Menurut gagasan awal R. Margaria dkk (1933), glikogen yang dikonsumsi selama bekerja disintesis kembali dari asam laktat dalam waktu 1-2 jam setelah bekerja. Oksigen yang dikonsumsi selama periode pemulihan ini menentukan fraksi O2-Debt kedua, lambat, atau laktat. Namun, kini telah ditetapkan bahwa pemulihan glikogen di otot dapat bertahan hingga 2-3 hari.
DENGAN Tingkat pemulihan glikogen dan jumlah cadangannya yang dapat dipulihkan di otot dan hati bergantung pada dua faktor utama: tingkat konsumsi glikogen selama bekerja dan sifat diet selama periode pemulihan. Setelah sangat signifikan (lebih dari 3/4 dari kandungan awal), hingga selesai, penipisan glikogen pada otot yang bekerja, pemulihannya pada jam pertama dengan nutrisi normal sangat lambat, dan membutuhkan waktu hingga 2 hari untuk mencapainya. tingkat sebelum bekerja. Dengan diet tinggi karbohidrat (lebih dari 70% kandungan kalori harian), proses ini dipercepat - sudah dalam 10 jam pertama lebih dari setengah glikogen dipulihkan dalam otot yang bekerja, pada penghujung hari itu sepenuhnya. dipulihkan, dan di hati kandungan glikogen jauh lebih tinggi dari biasanya. Di masa depan, jumlah glikogen di otot yang bekerja dan di hati terus meningkat, dan 2-3 hari setelah beban yang "melelahkan", dapat melebihi 1,5-3 kali sebelum bekerja - fenomena superkompensasi (lihat Gambar 21, kurva 2).
Pada sesi latihan intensif dan panjang setiap hari, kandungan glikogen di otot dan hati yang bekerja berkurang secara signifikan dari hari ke hari, karena dengan diet normal, bahkan istirahat harian di antara latihan tidak cukup untuk memulihkan glikogen sepenuhnya. Meningkatkan kandungan karbohidrat dalam diet atlet dapat memastikan pemulihan lengkap sumber karbohidrat tubuh pada sesi latihan berikutnya (Gbr. 26). Pada eliminasi asam laktat. Selama masa pemulihan, asam laktat dikeluarkan dari otot yang bekerja, darah dan cairan jaringan, dan semakin cepat, semakin sedikit asam laktat yang terbentuk selama bekerja. Peran penting memainkan juga mode setelah bekerja. Jadi, setelah beban maksimum, dibutuhkan 60-90 menit untuk sepenuhnya menghilangkan asam laktat yang terkumpul dalam kondisi istirahat total - duduk atau berbaring (pemulihan pasif). Namun, jika pekerjaan ringan (pemulihan aktif) dilakukan setelah beban seperti itu, maka eliminasi asam laktat terjadi lebih cepat. Pada orang yang tidak terlatih, intensitas optimal dari beban "pemulihan" juga sekitar 30-45% dari IPC (misalnya, jogging). pada atlet terlatih - 50-60% dari IPC, dengan total durasi sekitar 20 menit (Gbr. 27).DENGAN Ada empat cara utama untuk menghilangkan asam laktat: 1) oksidasi menjadi CO2 dan SO (ini menghilangkan sekitar 70% dari semua asam laktat yang terkumpul); 2) konversi menjadi glikogen (di otot dan hati) dan glukosa (di hati) - sekitar 20%; 3) konversi menjadi protein (kurang dari 10%); 4) pembuangan dengan urin dan keringat (1-2%). Dengan pemulihan aktif, proporsi asam laktat yang dihilangkan 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). Ini menjelaskan mengapa pekerjaan ringan (yang terutama melibatkan serat otot lambat) berkontribusi pada penghapusan laktat yang lebih cepat setelah beban berat.
Z Bagian penting dari fraksi lambat (laktat) dari utang O2 dikaitkan dengan eliminasi asam laktat. Semakin intens bebannya, semakin besar fraksi ini. Pada orang yang tidak terlatih mencapai maksimum 5-10 liter, pada atlet, terutama di antara perwakilan olahraga kecepatan, mencapai 15-20 liter. Durasinya sekitar satu jam. Besarnya dan durasi fraksi laktat utang O2 menurun dengan pemulihan aktif.
KONSUMSI OKSIGEN DAN HUTANG OKSIGEN KONSUMSI OKSIGEN DAN HUTANG OKSIGEN - Kuliah, seksi Olah Raga, Matakuliah mata kuliah mata kuliah Dasar fisiologis budaya fisik dan olahraga, alat peraga Istilah Konsumsi Oksigen Menunjukkan Jumlah O2 yang Diserap. Istilah konsumsi oksigen mengacu pada jumlah O 2 . diserap tubuh dalam jangka waktu tertentu (biasanya dalam 1 menit). Saat istirahat dan dengan sedang aktivitas otot, yaitu ketika resintesis ATP hanya didasarkan pada proses aerobik (fosforilasi oksidatif), konsumsi O 2 sesuai dengan kebutuhan oksigen tubuh. Ketika intensitas aktivitas meningkat (misalnya, dengan peningkatan kekuatan kerja otot), proses anaerob diaktifkan untuk sintesis ulang ATP yang cukup efektif. Hal ini tidak hanya disebabkan oleh fakta bahwa otot yang bekerja tidak dapat disuplai dengan oksigen yang cukup. 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. Dalam hal ini, setelah pekerjaan berakhir, konsumsi O2 perlu dipertahankan untuk jangka waktu tertentu tingkat yang ditinggikan untuk mensintesis ulang jumlah kreatin fosfat yang dihabiskan 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 akibat fosforilasi oksidatif. Kebutuhan oksigen selama bekerja dengan demikian terdiri dari jumlah konsumsi O 2 selama bekerja dan hutang oksigen. Kebutuhan akan proses anaerobik hampir selalu terjadi pada awal kerja otot, karena konsumsi ATP meningkat lebih cepat daripada fosforilasi oksidatif. Oleh karena itu, resintesis ATP pada awal kerja otot disediakan oleh proses anaerobik. Hal ini menyebabkan kekurangan oksigen pada awal pekerjaan, yang harus ditutup dengan peningkatan tambahan dalam proses oksidatif setelah akhir pekerjaan atau selama pekerjaan itu sendiri. Yang terakhir ini dimungkinkan dengan pengoperasian daya sedang yang berkepanjangan. Hutang oksigen mencakup dua komponen (R. Margaria): a) Hutang oksigen alaktik adalah jumlah O 2 . yang harus dihabiskan untuk resintesis ATP dan CP dan pengisian reservoir oksigen jaringan (oksigen terikat dalam jaringan otot dengan mioglobin), b) utang oksigen laktat adalah jumlah O 2. yang diperlukan untuk menghilangkan asam laktat yang terakumulasi selama operasi. Penghapusan asam laktat terdiri dari oksidasi satu bagiannya menjadi H 2 O dan CO 2 dan dalam sintesis ulang glikogen dari yang lain. Hutang oksigen alactate dihilangkan pada menit-menit pertama setelah akhir pekerjaan. Penghapusan hutang oksigen laktat dapat bertahan 30 menit atau lebih.
Konsumsi oksigen (OC) adalah indikator yang mencerminkan keadaan fungsional sistem kardiovaskular dan pernapasan.
Dengan peningkatan intensitas proses metabolisme selama aktivitas fisik, diperlukan peningkatan konsumsi oksigen yang signifikan. Ini menempatkan tuntutan yang meningkat pada fungsi sistem kardiovaskular dan pernapasan.
Pada awal kerja dinamis dari daya submaksimal, konsumsi oksigen meningkat dan setelah beberapa menit mencapai kondisi stabil. Kardiovaskular dan sistem pernapasan dioperasikan secara bertahap, dengan beberapa penundaan. Karena itu, pada awal pekerjaan, kekurangan oksigen meningkat. Itu bertahan sampai akhir beban dan merangsang aktivasi sejumlah mekanisme yang memberikan perubahan hemodinamik yang diperlukan.
Dalam kondisi mapan, konsumsi oksigen tubuh terpenuhi sepenuhnya, jumlah laktat dalam darah arteri tidak meningkat, dan ventilasi paru-paru, detak jantung, dan tekanan atmosfer juga tidak berubah. Waktu untuk mencapai kondisi mapan tergantung pada tingkat preload, intensitas, kerja atlet. Jika beban melebihi 50% dari daya aerobik maksimum, maka keadaan stabil terjadi dalam 2-4 menit. Dengan bertambahnya beban, waktu untuk menstabilkan tingkat konsumsi oksigen meningkat, sementara ada peningkatan ventilasi paru-paru yang lambat, detak jantung. Pada saat yang sama, akumulasi asam laktat dalam darah arteri dimulai. Setelah beban berakhir, konsumsi oksigen berangsur-angsur berkurang dan kembali ke tingkat awal jumlah oksigen yang dikonsumsi melebihi laju metabolisme basal selama periode pemulihan, yang disebut hutang oksigen (OD).
Hutang oksigen terdiri dari 4 komponen:
Penghapusan Aerob Produk Metabolisme Anaerob (KD awal)
Peningkatan utang oksigen oleh otot jantung dan otot pernafasan (untuk mengembalikan denyut jantung awal dan laju pernafasan)
Peningkatan konsumsi oksigen jaringan tergantung pada peningkatan suhu tubuh sementara
Pengisian kembali oksigen mioglobin
Besarnya hutang oksigen tergantung pada jumlah usaha dan latihan atlet. Dengan beban maksimum yang berlangsung 1–2 menit, orang yang tidak terlatih memiliki hutang 3–5 liter, dan seorang atlet memiliki 15 liter atau lebih. Hutang oksigen maksimum adalah ukuran dari apa yang disebut kapasitas anaerobik. Perlu diingat bahwa CA lebih mencirikan kapasitas total proses anaerobik, yaitu jumlah total pekerjaan yang dilakukan dengan upaya maksimal, dan bukan kemampuan untuk mengembangkan daya maksimal.
Konsumsi oksigen maksimum
Konsumsi oksigen meningkat secara proporsional dengan peningkatan beban, namun ada batas di mana peningkatan beban lebih lanjut tidak lagi disertai dengan peningkatan AC. Tingkat ini disebut konsumsi oksigen maksimum atau batas oksigen.
Pengambilan oksigen maksimum adalah jumlah oksigen maksimum yang dapat dikirim ke otot yang bekerja dalam 1 menit.
Konsumsi oksigen maksimum bergantung pada massa otot yang bekerja dan keadaan sistem transportasi oksigen, kinerja pernapasan dan jantung, serta sirkulasi perifer. Nilai BMD dikaitkan dengan detak jantung, volume sekuncup, perbedaan arterio-vena - perbedaan kandungan oksigen antara darah arteri dan vena (AVR)
MPK = HR * WOK * AVRO2
Konsumsi oksigen maksimum ditentukan dalam liter per menit. DI DALAM masa kecil itu meningkat secara proporsional dengan tinggi dan berat badan. Pada pria, mencapai level maksimumnya pada usia 18-20 tahun. Mulai dari usia 25-30 terus menurun.
Rata-rata konsumsi oksigen maksimal adalah 2-3 l / mnt, dan untuk atlet 4-7 l / mnt
Untuk tarif kondisi fisik denyut oksigen seseorang ditentukan - rasio konsumsi oksigen per menit dengan denyut nadi untuk menit yang sama, yaitu jumlah mililiter oksigen yang diberikan dalam satu kontraksi jantung. Indikator ini mencirikan efisiensi kerja jantung. Semakin sedikit denyut oksigen meningkat, semakin efisien hemodinamiknya, semakin rendah denyut jantung jumlah oksigen yang dibutuhkan dikirimkan.
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 berbeda (zona kekuatan maksimum dan submaksimal)
Zona Daya Relatif Kerja Otot
Saat ini, berbagai klasifikasi kekuatan aktivitas otot diterima. Salah satunya adalah klasifikasi BC. Farfel, berdasarkan posisi bahwa kekuatan aktivitas fisik adalah karena rasio antara tiga jalur resintesis ATP utama yang berfungsi di otot selama bekerja. Menurut klasifikasi ini, empat zona kekuatan relatif dari kerja otot dibedakan: kekuatan maksimum, submaksimal, tinggi dan sedang.
Bekerja di zona daya maksimum dapat berlanjut selama 15-20 detik. Sumber utama ATP dalam kondisi ini adalah kreatin fosfat. Hanya pada akhir pekerjaan, reaksi kreatin fosfat digantikan oleh glikolisis. Sebuah contoh latihan dilakukan di zona daya maksimum sedang berjalan jarak pendek, lompat jauh dan lompat tinggi, beberapa latihan senam, mengangkat palang, dll.
Bekerja di zona kekuatan submaksimal memiliki durasi hingga 5 menit. Mekanisme utama resintesis ATP adalah glikolitik. Pada awal kerja, hingga glikolisis mencapai kecepatan maksimumnya, pembentukan ATP disebabkan oleh kreatin fosfat, dan pada akhir kerja, glikolisis mulai digantikan oleh respirasi jaringan. Bekerja di zona daya submaksimal ditandai dengan utang oksigen tertinggi - hingga 20 liter. Contoh latihan pada zona kekuatan ini adalah lari jarak menengah, renang jarak pendek, balap sepeda di lintasan, berseluncur jarak sprint dan sebagainya.
12. karakteristik biokimia aktivitas otot berbagai kekuatan (zona kekuatan tinggi dan sedang)
Bekerja di zona kekuatan tinggi memiliki durasi maksimum hingga 30 menit. Pekerjaan di zona ini ditandai dengan kontribusi glikolisis dan respirasi jaringan yang kira-kira sama. Jalur kreatin fosfat dari resintesis ATP hanya berfungsi pada awal pekerjaan, dan oleh karena itu bagiannya dalam pasokan energi total pekerjaan ini kecil. Contoh latihan di zona kekuatan ini adalah lari skating selama 5000 jam untuk jarak yang tetap, lomba ski lintas negara, menengah dan jarak jauh dan sebagainya.
Bekerja di zona kekuatan sedang berlangsung lebih dari 30 menit. Pasokan energi aktivitas otot terjadi terutama dengan cara aerobik. Contoh kekuatan tersebut adalah lari maraton, lintas atletik, gerak jalan, bersepeda jalan raya, ski lintas alam jarak jauh, hiking, dll.
Dalam olahraga asiklik dan situasional, kekuatan kerja yang dilakukan berubah berkali-kali. Jadi, bagi seorang pemain sepak bola, lari dengan kecepatan sedang bergantian dengan lari jarak pendek dengan kecepatan sprint; Anda juga dapat menemukan segmen permainan seperti itu ketika kekuatan kerja berkurang secara signifikan. Contoh seperti itu dapat diberikan sehubungan dengan banyak olahraga lainnya.
Namun, di sejumlah cabang olahraga, beban fisik yang terkait dengan zona kekuatan tertentu masih mendominasi. Jadi, pekerjaan fisik pemain ski biasanya dilakukan dengan kekuatan tinggi atau sedang, dan dalam angkat besi beban maksimum dan submaksimal digunakan.
Oleh karena itu, dalam persiapan atlet perlu diterapkan beban pelatihan, mengembangkan jalur resintesis ATP, yang merupakan yang terdepan dalam penyediaan energi kerja di karakteristik zona daya relatif dari olahraga ini.
Sistem aerobik adalah oksidasi nutrisi dalam mitokondria untuk energi. Ini berarti bahwa glukosa, asam lemak dan asam amino dari makanan, seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri pada gambar, setelah beberapa proses perantara, bergabung dengan oksigen, melepaskan energi dalam jumlah besar, yang digunakan untuk mengubah AMP dan ADP menjadi ATP.
Perbandingan mekanisme aerobik memperoleh energi dengan sistem asam glikogen-laktat dan sistem fosfagenik, sesuai dengan laju pembangkitan daya maksimum relatif, dinyatakan dalam mol ATP yang dihasilkan per menit, memberikan hasil sebagai berikut.
Dengan demikian, seseorang dapat dengan mudah memahaminya sistem fosfagenik gunakan otot untuk semburan tenaga yang berlangsung beberapa detik, tetapi sistem aerobik sangat penting untuk aktivitas atletik yang berkelanjutan. Di antara mereka adalah sistem asam glikogen-laktat, yang sangat penting untuk memberikan tenaga tambahan selama beban menengah (misalnya, balapan 200 dan 800 m).
Sistem energi apa digunakan dalam olahraga yang berbeda? Mengetahui kekuatan aktivitas fisik dan durasinya untuk jenis yang berbeda olahraga, mudah untuk memahami sistem energi mana yang digunakan untuk masing-masingnya.
Pemulihan sistem metabolisme otot setelah aktivitas fisik. Sama seperti energi fosfokreatin yang dapat digunakan untuk memulihkan ATP, energi sistem asam glikogen-laktat dapat digunakan untuk memulihkan fosfokreatin dan ATP. Energi metabolisme oksidatif dapat memulihkan semua sistem lain, ATP, fosfokreatin, dan sistem asam glikogen-laktat.
Pemulihan asam laktat berarti hanya menghilangkan kelebihannya yang terkumpul di semua cairan tubuh. Ini sangat penting karena asam laktat menyebabkan kelelahan yang ekstrim. Mengingat cukup energi yang dihasilkan oleh metabolisme oksidatif, asam laktat dihilangkan dengan dua cara: (1) sebagian kecil asam laktat diubah kembali menjadi asam piruvat dan kemudian mengalami metabolisme oksidatif dalam jaringan tubuh; (2) sisa asam laktat diubah kembali menjadi glukosa, terutama di hati. Glukosa, pada gilirannya, digunakan untuk mengisi kembali simpanan glikogen otot.
Pemulihan sistem aerobik setelah aktivitas fisik. Bahkan pada tahap awal yang parah pekerjaan fisik kemampuan seseorang untuk mensintesis energi secara aerobik sebagian berkurang. Hal ini disebabkan oleh dua efek: (1) yang disebut utang oksigen; (2) penipisan simpanan glikogen otot.
utang oksigen. Biasanya, tubuh mengandung cadangan oksigen sekitar 2 liter, yang dapat digunakan untuk metabolisme aerobik bahkan tanpa menghirup oksigen dalam porsi baru. Pasokan oksigen ini meliputi: (1) 0,5 liter di udara paru-paru; (2) 0,25 L dilarutkan dalam cairan tubuh; (3) 1 L terkait dengan hemoglobin darah; (4) 0,3L, yang disimpan sendiri serat otot, terutama dalam kombinasi dengan mioglobin - zat yang mirip dengan hemoglobin dan mengikat oksigen seperti itu.
Selama pekerjaan fisik yang berat hampir seluruh pasokan oksigen digunakan untuk metabolisme aerobik selama sekitar 1 menit. Kemudian, setelah aktivitas fisik berakhir, cadangan ini harus diisi kembali dengan menghirup oksigen tambahan dibandingkan dengan kebutuhan istirahat. Selain itu, sekitar 9 liter oksigen harus digunakan untuk memulihkan sistem fosfagenik dan asam laktat. Oksigen ekstra yang harus diganti disebut hutang oksigen (sekitar 11,5 liter).
Angka itu menggambarkan prinsip utang oksigen. Selama 4 menit pertama, seseorang melakukan kerja fisik yang berat, dan laju konsumsi oksigen meningkat lebih dari 15 kali lipat. Kemudian, setelah pekerjaan fisik berakhir, konsumsi oksigen masih tetap di atas norma, dan pada awalnya jauh lebih tinggi, sementara sistem fosfagenik dipulihkan dan pasokan oksigen diisi kembali sebagai bagian dari hutang oksigen, dan selama 40 menit berikutnya. asam laktat dihilangkan lebih lambat. Bagian awal dari hutang oksigen yang berjumlah 3,5 liter disebut hutang oksigen alaktasid (tidak berhubungan dengan asam laktat). Bagian akhir dari utang, yaitu sekitar 8 liter oksigen, disebut utang oksigen asam laktat (terkait dengan penghilangan asam laktat).
