Maximálna úroveň spotreby kyslíka charakterizuje silu procesov aeróbneho zásobovania energiou. Maximálny kyslíkový dlh odráža kapacitu anaeróbnych procesov. Nižšie na obr. Obrázok 4 ukazuje dynamiku nárastu úrovne spotreby kyslíka Ro/t, l/min pri prevádzke 4 minúty a pri následnej rekonvalescencii 30 - 40 minút. Najvyššia úroveň spotreby na konci cvičenia bude zodpovedať maximálnej pracovnej úrovni spotreby kyslíka. Celková spotreba kyslíka počas regenerácie sa rovná kyslíkovému dlhu.
Ryža. 8Úroveň spotreby kyslíka počas cvičenia (4 min) a regenerácie (do 30 - 40 min)
Množstvo spotrebovaného kyslíka počas práce a zotavenia určuje energetický výdaj športovca a predstavuje potrebu kyslíka.
R.O. 2 = V.O. 2+S DO 2, l.
Na druhej strane sa kyslíkový dlh rovná súčtu alaktických a laktátových frakcií
S DO 2 = DO 2 al+ DO 2 lakt,l.
Úroveň spotreby kyslíka bude
R.O. 2 / t = V.O. 2/t + Σ DO 2 /t l/min.
Dynamiku spotreby kyslíka počas prevádzky možno znázorniť dvojzložkovou exponenciálnou rovnicou s hraničnou hodnotou rovnajúcou sa maximálnej prevádzkovej hladine pre toto cvičenie Pokles príjmu počas zotavovania môže byť vyjadrený aj exponenciálnou funkciou s rýchlejšou alaktátovou a pomalšou daktátovou frakciou.
Na určenie maximálnej úrovne spotreby kyslíka sa používajú rôzne metódy:
1) metóda jedného maximálneho zaťaženia po dobu 5 - 6 minút,
2) metóda opakovaných cvičení so zvyšujúcou sa záťažou až do dosiahnutia maximálneho aeróbneho výkonu,
3) metóda postupného zvyšovania záťaže počas jedného cvičenia,
4) metóda kontinuálneho lineárneho zvyšovania záťaže počas jedného cvičenia. Používajú sa aj iné metódy.
Treba poznamenať, že iba v prvej metóde je možné pomerne presne určiť externú prácu. Ten je dôležitý pre určenie vzťahu k úspechom športovca.
Maximálna úroveň spotreby kyslíka závisí od výkonnosti srdca a arteriovenózneho rozdielu v saturácii krvi kyslíkom
V.O. 2 /t max = Q (A - B) = SV HR(A-B), (8)
kde VO2/tmax je maximálna úroveň spotreby kyslíka, l/min,
Q - výkon srdca, l/min,
(A - B) - arteriovenózny rozdiel v saturácii krvi kyslíkom, ml O2 / 100 ml krvi,
SV - tepový objem srdca, ml/tep.,
HR - srdcová frekvencia, tepy/min.
Je známe, že výkon srdca v športové aktivity sa pohybuje od 20 - 30 l/min do 40 l/min, zdvihový objem - od 130 do 200 ml/úder, tepová frekvencia dosahuje 200 tepov/min a viac. Pri intenzívnom cvičení dosahuje arteriovenózny rozdiel 15 - 20 O2 ml/100 ml krvi.
Úroveň aeróbnej energetickej produktivity teda charakterizujú dva hlavné faktory: obehové mechanizmy a dýchanie.
Dýchanie sa delí na vonkajšie a tkanivové. Tieto ukazovatele zase závisia od množstva faktorov: kyslíková kapacita krvi, rýchlosť difúzie O2 z tkaniva, vitálna kapacita krvi, hĺbka a frekvencia dýchania, maximálna ventilácia pľúc, difúzna kapacita pľúc, percento použitého kyslíka, štruktúra a počet metachondrií, zásoby energetických substrátov, sila oxidačných enzýmov, svalová kapilarizácia, objemová rýchlosť prúdenia krvi v tkanivách, acidobázická rovnováha krvi atď.
Literatúra v súčasnosti obsahuje množstvo údajov o maximálnej spotrebe kyslíka a jeho hodnotách na jednotku telesnej hmotnosti u športovcov rôznych špecializácií. Najvyššie hodnoty maximálnej spotreby kyslíka až 6,7 l/min majú bežci na lyžiach a veslári. Vyššie hodnoty medzi lyžiarmi sú z veľkej časti spôsobené tým, že súťažia a trénujú na nerovnom teréne s väčším počtom stúpaní a klesaní. Veslári vo výške mŕtva váha Vďaka konštrukcii člna vyvíjajú telá vysoký výkon na vzdialenosť 2000 m.
Pri bežeckých cvičeniach, plávaní, rýchlokorčuľovaní a bicyklovanie maximálna hladina spotreby je v rozmedzí 5,2 - 5,6 l/min. Z hľadiska spotreby kyslíka na jednotku telesnej hmotnosti sú najvyššie hodnoty pozorované u lyžiarov a bežcov až do 84 ml/kg/min. U veslárov je táto hodnota 67 ml/kg/min vzhľadom na to, že ich telesná hmotnosť sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 90 - 100 kg a viac. Relatívne nízke hodnoty sú pozorované aj u bežcov a šprintérov. Treba mať na pamäti, že pri plávaní a veslovaní je spotreba kyslíka na jednotku hmotnosti menej dôležitá ako pri iných športoch, keďže cvičenie sa vykonáva vo vode, kde nie je podstatná telesná hmotnosť, ale zefektívnenie a vztlak. .
Rekordné úrovne spotreby kyslíka sú pozorované v lyžiarskych pretekárov do 7,41 l/min a do 94 ml/kg/min.
Maximálny kyslíkový dlh stanovené po opakovanom vysokointenzívnom cvičení (zvyčajne nad 95 – 97 % z maximálna rýchlosť na segmente). IN športové plávanie takéto cvičenia môžu byť vzdialenosti 4 x 50 m s odpočinkom 15 - 30 s, v behu 4 x 400 m, na bicyklovom ergometri, opakované cvičenia v trvaní do 60 s. Vo všetkých prípadoch sú cvičenia vykonávané do zlyhania, trvanie opakovaných cvičení nepresahuje 60 sekúnd a s pribúdajúcim odpočinkom sa intenzita cvičení zvyšuje.
Kyslíkový dlh sa určuje analýzou objemov plynu odobratých počas zotavovania sa z cvičenia. Veľkosť prítokov plynu sa určí odpočítaním hodnoty O2 – pokojovej spotreby – od spotreby kyslíka. Ten sa stanovuje po 30 minútach odpočinku pred cvičením v pokoji v sede (SMR - seed metabolic rate), všetky merania objemov plynov sú redukované na STPD. Výpočet celkového kyslíkového dlhu, jeho alaktických a laktátových frakcií sa vykonáva analýzou vzťahu „úroveň príchodu O2 - čas regenerácie“ a riešením biexponenciálnej rovnice. Treba mať na pamäti, že keďže hlavná laktátová frakcia kyslíkového dlhu má vysokú koreláciu s koncentráciou kyseliny mliečnej v krvi po záťaži (až 0,95 a viac), tak sa v športovej praxi používa na stanovenie hladiny laktátu v krvi. posúdiť anaeróbne schopnosti športovca. Posledný postup je oveľa jednoduchší, pohodlnejší a vyžaduje menej času a vybavenia.
Anaeróbna energetická produktivita závisí od viacerých faktorov: od úrovne rozvoja kompenzačných mechanizmov a nárazníkových systémov, ktoré umožňujú vykonávať namáhavú prácu v podmienkach posunu vnútorného prostredia (smerom k acidóze) a zabrániť tomuto posunu; účinnosť (výkon) anaeróbnych enzymatických systémov; zásoby energetických systémov vo svaloch; adaptácia športovca na vykonávanie cvičení v podmienkach kyslíkového dlhu.
Najvyššie hodnoty kyslíkového dlhu boli dosiahnuté po zabehnutí 400 m štyrikrát so skráteným odpočinkom - až 26,26 l, po preplávaní 50 m štyrikrát s odpočinkom 15 s - až 14,43 l, na bicyklovom ergometri po opakovanom vysokom -intenzívne cvičenia - do 8,28 l/ 406,505/. V tabuľke V tabuľke 10 sú uvedené hodnoty maximálnej spotreby kyslíka, kyslíkového dlhu a jeho frakcií podľa prieskumu 80 plavcov (vek 16,7 1,75 roka, dĺžka tela 174,6 6,92 cm, telesná hmotnosť 66,97 9,4 kg) a 78 veslárov (vek 22,9 3,66 rokov, dĺžka tela 187,41 4,21 cm, hmotnosť 86,49 5,6 kg). Energetické ukazovatele pre korčuliarov a bežcov sú uvedené podľa N.I. Volkova a V.S.
Tabuľka 5
Priemerné hodnoty maximálnej úrovne spotreby kyslíka, kyslíkového dlhu a jeho podielov v cyklické typyšport medzi športovcami s úspechmi rôzne úrovne
|
Druh športu |
Energia ukazovatele |
MSMK |
vypúšťanie |
vypúšťanie |
||
|
Atletika |
V¢ O 2max, l/min SDO 2.l D O2 al, l D O2 lakt, l |
|||||
|
Korčuľovanie |
V¢ O 2max, l/min S D O 2.l D O2 al,l D O2 lac t,l |
|||||
|
Plávanie |
V¢ O 2,max l/min S D O 2.l D O2 al,l D O2 lac t,l |
|||||
|
Akademický |
V¢ O 2, max l/min S D O 2.l D O2 al,l |
|||||
|
D O2 lakt,l |
Treba poznamenať, že atléti rôznych kvalifikácií majú vysoké hodnoty laktátovej frakcie kyslíkového dlhu. Zároveň alaktická frakcia vo všetkých typoch cvičení nemá taký jasný rozdiel.
Bola zaznamenaná vysoká štatistická súvislosť medzi uvažovanými dvoma hlavnými energetickými ukazovateľmi a výsledkami na vzdialenosti rôzne dĺžky so skupinami významného objemu a rozsiahlej kvalifikácie. U plavcov je najväčšia korelácia medzi maximálnou úrovňou spotreby kyslíka s výsledkami na 200 m - 0,822, celkovým kyslíkovým dlhom na 100 m - 0,766, laktátovými a alaktátovými frakciami s výsledkami na 50 m (Tabuľka 11).
Tabuľka 6
Korelačné koeficienty medzi energetickými ukazovateľmi a rýchlosťou plávania na vzdialenostiach rôznych dĺžok (n = 80, pri p 0,05 r = 0,22)
|
Energia Ukazovatele |
Vzdialenosti, m |
|||
IN proces svalová práca spotrebúva sa zásoba tela kyslíkom, fosfagény (ATP a CrF), sacharidy (svalový a pečeňový glykogén, krvná glukóza) a tuky. Po práci sú obnovené. Výnimkou sú tuky, ktoré sa nemusia obnoviť.
IN regeneračné procesy prebiehajúce v organizme po práci sa energeticky odrážajú vo zvýšenej (v porovnaní s predpracovným stavom) spotrebe kyslíka – kyslíkový dlh (pozri obr. 12) Podľa pôvodnej teórie A. Hilla (1922) kyslíkový dlh je nadmerná spotreba O2 nad predpracovnou kľudovou úrovňou, ktorá poskytuje telu energiu na obnovenie predpracovného stavu, vrátane obnovy energetických zásob vynaložených počas práce a eliminácie kyseliny mliečnej Miera spotreby O2 po práci klesá exponenciálne: počas prvých 2-3 minút veľmi rýchlo (rýchlo, alebo laktát, zložka kyslíkového dlhu), a potom pomalšie (pomalá alebo laktát, zložka kyslíkového dlhu), až kým nedosiahne (po 30-60 minútach ) konštantná hodnota blízka hodnote pred spracovaním.
P Po prevádzke pri výkone až 60 % MOC kyslíkový dlh výrazne neprevyšuje kyslíkový deficit. Po intenzívnejšom cvičení kyslíkový dlh výrazne prevyšuje kyslíkový deficit a čím väčší, tým vyšší je pracovný výkon (obr. 24).B Rýchla (alaktátová) zložka O2 dlhu je spojená najmä s využitím O2 na rýchlu obnovu vysokoenergetických fosfagénov spotrebovaných pri práci v pracujúcich svaloch, ako aj s obnovením normálneho obsahu O2 v žilovej krvi resp. so saturáciou myoglobínu kyslíkom.
M Pomalá (laktátová) zložka dlhu O2 je spojená s mnohými faktormi. Vo veľkej miere súvisí s popracovným vylučovaním laktátu z krvi a tkanivových tekutín. V tomto prípade sa kyslík využíva pri oxidačných reakciách, ktoré zabezpečujú resyntézu glykogénu z krvného laktátu (hlavne v pečeni a čiastočne v obličkách) a oxidáciu laktátu v srdci resp. kostrové svaly. Dlhodobý nárast spotreby O2 je navyše spojený s potrebou udržania zvýšenej aktivity dýchacieho a kardiovaskulárneho systému v období rekonvalescencie, zvýšeným metabolizmom a ďalšími procesmi, ktoré sú spôsobené dlhodobo zvýšenou aktivitou sympatikového nervového a hormonálne systémy, zvýšená telesná teplota, tiež pomaly klesajúca počas celého obdobia rekonvalescencie.
Obnovenie zásob kyslíka. Kyslík sa nachádza vo svaloch vo forme chemickej väzby s myoglobínom. Tieto zásoby sú veľmi malé: každý kilogram svalovej hmoty obsahuje asi 11 ml O2. V dôsledku toho celkové zásoby „svalového“ kyslíka (na základe 40 kg svalovej hmoty u športovcov) nepresahujú 0,5 litra. Pri svalovej práci sa dá rýchlo spotrebovať a po práci sa dá rýchlo obnoviť. Rýchlosť obnovy zásob kyslíka závisí len od jeho dodania do svalov.
S Raz po ukončení práce má arteriálna krv prechádzajúca svalmi vysoké čiastočné napätie (obsah) O2, takže k obnove O2-myoglobínu dôjde pravdepodobne v priebehu niekoľkých sekúnd. Spotrebovaný kyslík v tomto prípade tvorí určitú časť rýchlej frakcie kyslíkového dlhu, do ktorej patrí aj malý objem O2 (do 0,2 l), ktorý sa používa na doplnenie svojho normálneho obsahu do žilovej krvi.
T V priebehu niekoľkých sekúnd po ukončení práce sa tak obnovia kyslíkové „rezervy“ vo svaloch a krvi. Čiastočné napätie O2 v alveolárnom vzduchu a arteriálnej krvi nielenže dosahuje predpracovnú úroveň, ale ju aj prekračuje. Rýchlo sa obnovuje aj obsah O2 v žilovej krvi prúdiacej z pracujúcich svalov a iných aktívnych orgánov a tkanív tela, čo svedčí o ich dostatočnom prísune kyslíka v popracovnom období, preto nie je fyziologický dôvod používať dýchanie čistý kyslík alebo zmes s vysokým obsahom kyslíka po práci na urýchlenie regeneračných procesov.
Obnova fosfagénov (ATP a KrP). Fosfagény, najmä ATP, sa obnovujú veľmi rýchlo (obr. 25). Už do 30 s po ukončení práce sa obnoví až 70 % spotrebovaných fosfagénov a ich kompletné doplnenie sa skončí v priebehu niekoľkých minút, takmer výlučne vďaka energii aeróbneho metabolizmu, t. j. kyslíku spotrebovanému v rýchlej fáze. dlhu O2. Skutočne, ak ihneď po práci zaškrtnete pracovnú končatinu a tým zbavíte svaly kyslíka dodávaného krvou, potom k obnove KrF nedôjde.Ako väčšia spotreba fosfagénov pre. prevádzkový čas, tým viac O2 je potrebné na ich obnovu (na obnovu 1 mol ATP je potrebných 3,45 litra O2). Veľkosť rýchlej (alaktátovej) frakcie O2 dlhu priamo súvisí so stupňom poklesu fosfagénov vo svaloch na konci práce. Preto táto hodnota udáva množstvo fosfagénov spotrebovaných počas pracovného procesu.
U U netrénovaných mužov dosahuje maximálna hodnota rýchleho zlomku dlhu O2 2-3 litre. Obzvlášť vysoké hodnoty tohto ukazovateľa boli zaznamenané medzi zástupcami rýchlostno-silových športov (až 7 litrov medzi vysokokvalifikovanými športovcami). Pri týchto športoch obsah fosfagénov a miera ich spotreby vo svaloch priamo určujú maximálnu a udržiavanú (na diaľku) silu cvičenia.
Obnova glykogénu. Podľa počiatočných myšlienok R. Margaria a kol. (1933) sa glykogén spotrebovaný počas práce resyntetizuje z kyseliny mliečnej do 1-2 hodín po práci. Kyslík spotrebovaný počas tohto obdobia obnovy určuje druhú, pomalú alebo laktátovú frakciu O2-Debt. Teraz sa však zistilo, že obnova glykogénu vo svaloch môže trvať až 2-3 dni
S Rýchlosť obnovy glykogénu a množstvo jeho obnovených zásob vo svaloch a pečeni závisí od dvoch hlavných faktorov: od miery spotreby glykogénu počas práce a od charakteru stravy v období rekonvalescencie. Po veľmi výraznom (viac ako 3/4 pôvodného obsahu), až po úplnom vyčerpaní glykogénu v pracujúcich svaloch, je jeho obnova v prvých hodinách pri normálnej výžive veľmi pomalá a trvá až 2 dni, kým sa dosiahne predpracovná úroveň. Pri strave s vysokým obsahom uhľohydrátov (viac ako 70% denných kalórií) sa tento proces zrýchľuje - už v prvých 10 hodinách sa viac ako polovica glykogénu obnoví v pracujúcich svaloch, na konci dňa sa úplne obnoví, a v pečeni je obsah glykogénu výrazne vyšší ako zvyčajne. Následne množstvo glykogénu v pracujúcich svaloch a pečeni ďalej narastá a 2-3 dni po „vyčerpávajúcej“ záťaži môže prevýšiť predpracovnú záťaž 1,5-3 krát – fenomén superkompenzácie (pozri obr. 21, krivka 2).
O pri každodenných intenzívnych a dlhodobých tréningoch sa obsah glykogénu v pracujúcich svaloch a pečeni zo dňa na deň výrazne znižuje, keďže pri bežnej strave ani denná prestávka medzi tréningami nestačí na úplné obnovenie glykogénu. Zvýšenie obsahu sacharidov v strave športovca môže zabezpečiť úplnú obnovu sacharidových zdrojov tela do nasledujúceho tréningu (obr. 26). U strata kyseliny mliečnej. V období rekonvalescencie sa kyselina mliečna vylučuje z pracujúcich svalov, krvi a tkanivového moku a čím rýchlejšie, tým menej kyseliny mliečnej sa tvorí pri práci. Dôležitú úlohu Svoju úlohu zohráva aj režim po práci. Takže po maximálnom výkone trvá úplné odstránenie nahromadenej kyseliny mliečnej 60-90 minút za podmienok úplného odpočinku - v sede alebo v ľahu (pasívne zotavenie). Ak sa však po takomto zaťažení vykoná ľahká práca (aktívne zotavenie), potom k eliminácii kyseliny mliečnej dochádza oveľa rýchlejšie. Pre netrénovaných ľudí je optimálna intenzita „regeneračnej“ záťaže približne 30 – 45 % VO2max (napríklad jogging), a. u dobre trénovaných športovcov - 50-60% MOC, s celkovým trvaním približne 20 minút (obr. 27).S Existujú štyri hlavné spôsoby eliminácie kyseliny mliečnej: 1) oxidácia na CO2 a SHO (tým sa odstráni približne 70 % všetkej nahromadenej kyseliny mliečnej); 2) premena na glykogén (vo svaloch a pečeni) a glukózu (v pečeni) - asi 20%; 3) konverzia na proteíny (menej ako 10 %); 4) odstránenie močom a potom (1-2%). Pri aktívnej redukcii sa aeróbne zvyšuje podiel eliminovanej kyseliny mliečnej. Hoci k oxidácii kyseliny mliečnej môže dochádzať v rôznych orgánoch a tkanivách (kostrové svaly, srdcový sval, pečeň, obličky atď.), jej najväčšia časť sa oxiduje v kostrových svaloch (najmä ich pomalých vláknach). To objasňuje, prečo ľahká práca (ktorá zahŕňa väčšinou pomalé svalové vlákna) pomáha rýchlejšie odstraňovať laktát po ťažkom cvičení.
Z Významná časť pomalej (laktátovej) frakcie O2 dlhu je spojená s elimináciou kyseliny mliečnej. Čím intenzívnejšia je záťaž, tým väčšia je táto frakcia. U netrénovaných ľudí dosahuje maximálne 5-10 litrov, u športovcov, najmä u predstaviteľov rýchlostno-silových športov - 15-20 litrov. Jeho trvanie je asi hodinu. Veľkosť a trvanie laktátovej frakcie dlhu O2 sa aktívnym znižovaním znižuje.
SPOTREBA KYSLÍKA A KYSLÍKOVÝ DLŽNOSŤ SPOTREBA KYSLÍKU A KYSLÍKOVÝ DLŽNOSŤ - Prednáška, časť Šport, Kurz prednášok k predmetu Fyziologický základ telesnej kultúry a šport, učebná pomôcka Pojem Spotreba kyslíka Udáva množstvo absorbovaného O2. Pojem spotreba kyslíka sa vzťahuje na množstvo O2. absorbované telom počas určitého časového obdobia (zvyčajne do 1 minúty). V pokoji a s mierou svalová aktivita t.j. keď je resyntéza ATP založená len na aeróbnych procesoch (oxidačná fosforylácia), spotreba O 2 zodpovedá potrebe tela kyslíka. So zvyšujúcou sa intenzitou aktivity (napríklad pri zvýšení sily svalovej práce) sa aktivujú anaeróbne procesy pre dostatočne účinnú resyntézu ATP. Je to spôsobené nielen tým, že pracujúce svaly nie je možné dostatočne zásobiť kyslíkom. Je to spôsobené najmä tým, že oxidačná fosforylácia je pomerne pomalý proces a nestihne zabezpečiť dostatočnú rýchlosť resyntézy ATP pri intenzívnej svalovej aktivite. Preto je potrebná aktivácia rýchlejších anaeróbnych procesov. V tomto ohľade je po ukončení práce potrebné po určitú dobu udržiavať spotrebu O2. zvýšená hladina na resyntetizáciu vynaloženého množstva kreatínfosfátu a odstránenie kyseliny mliečnej. Termín „kyslíkový dlh“ navrhol anglický vedec A. Hill na označenie množstva kyslíka, ktoré sa musí dodatočne spotrebovať po ukončení práce, aby sa pokryli náklady na anaeróbne energetické procesy prostredníctvom oxidačnej fosforylácie. Potreba kyslíka počas prevádzky sa teda skladá zo súčtu spotreby O2 počas prevádzky a kyslíkového dlhu. Potreba anaeróbnych procesov vzniká takmer vždy na začiatku svalovej práce, pretože spotreba ATP sa zvyšuje rýchlejšie ako sa vyvíja oxidatívna fosforylácia. Preto je resyntéza ATP na samom začiatku svalovej práce zabezpečená prostredníctvom anaeróbnych procesov. To vedie k nedostatku kyslíka na začiatku práce, ktorý je potrebné pokryť dodatočným posilnením oxidačných procesov po skončení práce alebo pri samotnej práci. To je možné pri dlhšej prevádzke mierneho výkonu. Kyslíkový dlh zahŕňa dve zložky (R. Margaria): a) alaktický kyslíkový dlh je množstvo O 2 . ktoré je potrebné vynaložiť na resyntézu ATP a CP a doplnenie tkanivového zásobníka kyslíka (kyslík viazaný v svalového tkaniva s myoglobínom), b) laktátový kyslíkový dlh je množstvo O 2. ktorý je potrebný na odstránenie kyseliny mliečnej nahromadenej počas prevádzky. Eliminácia kyseliny mliečnej spočíva v oxidácii jednej jej časti na H 2 O a CO 2 a v resyntéze glykogénu zo zvyšku. Alaktátový kyslíkový dlh sa eliminuje v prvých minútach po ukončení práce. Odstránenie laktátového kyslíkového dlhu môže trvať 30 minút alebo viac.
Spotreba kyslíka (OC) je ukazovateľ, ktorý odráža funkčný stav kardiovaskulárny a dýchací systém.
So zvýšením intenzity metabolických procesov pri fyzickej aktivite je nevyhnutné výrazné zvýšenie spotreby kyslíka. To kladie zvýšené nároky na funkciu kardiovaskulárneho a dýchacieho systému.
Na začiatku dynamickej práce submaximálneho výkonu sa spotreba kyslíka zvyšuje a po niekoľkých minútach dosiahne rovnovážny stav. Kardiovaskulárne a dýchacieho systému začnite pracovať postupne, s určitým oneskorením. Preto sa na začiatku práce zvyšuje nedostatok kyslíka. Pretrváva až do konca záťaže a stimuluje aktiváciu množstva mechanizmov, ktoré zabezpečujú potrebné zmeny hemodynamiky.
V podmienkach ustáleného stavu je spotreba kyslíka organizmom úplne uspokojená, množstvo laktátu v arteriálnej krvi sa nezvyšuje, nemení sa pľúcna ventilácia, srdcová frekvencia a atmosférický tlak. Čas potrebný na dosiahnutie rovnovážneho stavu závisí od stupňa predpätia, intenzity a práce športovca. Ak záťaž presiahne 50 % maximálneho aeróbneho výkonu, ustálený stav nastane do 2–4 minút. S rastúcou záťažou sa zvyšuje čas na stabilizáciu úrovne spotreby kyslíka, pričom sa pozoruje pomalé zvyšovanie ventilácie a srdcovej frekvencie. Zároveň sa v arteriálnej krvi začína hromadiť kyselina mliečna. Po ukončení záťaže spotreba kyslíka postupne klesá a vracia sa na pôvodnú úroveň množstvo spotrebovaného kyslíka nad úroveň bazálneho metabolizmu v období rekonvalescencie tzv. kyslíkový dlh (OD).
Kyslíkový dlh pozostáva zo 4 zložiek:
Aeróbna eliminácia produktov anaeróbneho metabolizmu (počiatočné CD)
Zvýšenie kyslíkového dlhu srdcového svalu a dýchacích svalov (na obnovenie počiatočnej srdcovej frekvencie a frekvencie dýchania)
Zvýšená spotreba kyslíka tkanivami v závislosti od dočasného zvýšenia telesnej teploty
Doplnenie myoglobínu kyslíkom
Výška kyslíkového dlhu závisí od množstva úsilia a trénovanosti športovca. Pri maximálnej záťaži v trvaní 1–2 minúty má netrénovaný človek dlh 3–5 litrov a športovec 15 a viac litrov. Maximálny kyslíkový dlh je mierou takzvanej anaeróbnej kapacity. Treba mať na pamäti, že CD skôr charakterizuje celkovú kapacitu anaeróbnych procesov, teda celkové množstvo práce vykonanej s maximálnym úsilím, než schopnosť vyvinúť maximálny výkon.
Maximálna spotreba kyslíka
Spotreba kyslíka stúpa úmerne so zvyšovaním záťaže, ale prichádza hranica, pri ktorej už nie je ďalšie zvyšovanie záťaže sprevádzané zvýšením krvného tlaku. Táto úroveň sa nazýva maximálna spotreba kyslíka alebo limit kyslíka.
Maximálna spotreba kyslíka je maximálne množstvo kyslíka, ktoré je možné dodať pracujúcim svalom za 1 minútu.
Maximálna spotreba kyslíka závisí od hmotnosti pracujúcich svalov a stavu systémov transportu kyslíka, respiračného a srdcového výkonu a periférnej cirkulácie. Hodnota MOC súvisí so srdcovou frekvenciou, tepovým objemom, arteriovenóznym rozdielom - rozdielom v obsahu kyslíka medzi arteriálnou a venóznou krvou (AVR)
MPC=HR*UOK*AVRO2
Maximálna spotreba kyslíka sa určuje v litroch za minútu. IN detstva zvyšuje sa úmerne s výškou a hmotnosťou. U mužov dosahuje maximálnu úroveň o 18–20 rokov. Od 25 do 30 rokov sa neustále znižuje.
Priemerná maximálna spotreba kyslíka je 2–3 l/min, u športovcov 4–7 l/min.
Na posúdenie fyzického stavu človeka sa určí pulz kyslíka - pomer spotreby kyslíka za minútu k frekvencii pulzu za tú istú minútu, to znamená počet mililitrov kyslíka, ktorý sa dodá za jeden tlkot srdca. Tento ukazovateľ charakterizuje účinnosť srdca. Čím menej sa zvyšuje pulz kyslíka, tým účinnejšia je hemodynamika, čím nižšia je srdcová frekvencia, požadované množstvo kyslíka sa dodáva.
V pokoji je CP 3,5–4 ml a pri intenzívnej fyzickej aktivite, sprevádzanej spotrebou kyslíka 3 l/min, sa zvyšuje na 16–18 ml.
11. biochemické charakteristiky svalovej aktivity rôznej sily (zóna maximálnej a submaximálnej sily)
Zóny relatívnej sily svalovej práce
V súčasnosti boli prijaté rôzne klasifikácie sily svalovej aktivity. Jednou z nich je klasifikácia B.C. Farfel, na základe polohy, ktorú moc vykonávala fyzická aktivita je určená vzťahom medzi tromi hlavnými cestami resyntézy ATP, ktoré fungujú vo svaloch počas práce. Podľa tejto klasifikácie sa rozlišujú štyri zóny relatívnej sily svalovej práce: maximálna, submaximálna, veľká a stredná sila.
Pracujte v zóne maximálny výkon môže trvať 15-20 s. Hlavným zdrojom ATP za týchto podmienok je kreatínfosfát. Až na konci práce je kreatínfosfátová reakcia nahradená glykolýzou. Príklad fyzické cvičenie vykonávané v zóne maximálneho výkonu beží krátke vzdialenosti, skoky do diaľky a do výšky, niekt gymnastické cvičenia, dvíhanie činky a pod.
Pracujte v zóne submaximálny výkon má trvanie do 5 minút. Hlavným mechanizmom resyntézy ATP je glykolytický. Na začiatku práce, kým glykolýza nedosiahne maximálnu rýchlosť, nastáva tvorba ATP v dôsledku kreatínfosfátu a na konci práce sa glykolýza začína nahrádzať tkanivovým dýchaním. Práca v zóne submaximálneho výkonu sa vyznačuje najvyšším kyslíkovým dlhom - Až 20 litrov. Príkladmi fyzickej aktivity v tejto silovej zóne sú beh na stredné trate, plávanie na krátke vzdialenosti, cyklistické preteky na dráhe, korčuľovanie šprintérske vzdialenosti atď.
12. biochemické charakteristiky svalovej aktivity rôznej sily (zóna vysokej a strednej sily)
Pracujte v zóne vysoký výkon má maximálne trvanie do 30 minút. Práca v tejto zóne je charakterizovaná približne rovnakými príspevkami glykolýzy a tkanivového dýchania. Kreatínfosfátová dráha resyntézy ATP funguje len na samom začiatku práce, a preto je jej podiel na celkovom energetickom zásobení tejto práce malý. Príkladom cvičenia v tejto silovej zóne je beh na 5 000 centimetrov, korčuľovanie na vzdialenostiach, bežecké lyžovanie bežecké, stredné a stredné plávanie dlhé vzdialenosti atď.
Pracujte v zóne mierny výkon trvá viac ako 30 minút. Dodávanie energie do svalovej činnosti prebieha prevažne aeróbne. Príkladom takejto výkonovej prevádzky je maratónsky beh, bežecká atletika, závodná chôdza, cestná cyklistika, diaľkové bežkovanie, turistika a pod.
V acyklických a situačných športoch sa sila vykonanej práce mnohonásobne mení. Futbalista teda strieda beh miernou rýchlosťou s behom na krátke vzdialenosti rýchlosťou šprintu; Môžete tiež nájsť segmenty hry, keď je sila práce výrazne znížená. Takéto príklady možno uviesť vo vzťahu k mnohým iným športom.
Avšak v počte športové disciplíny napriek tomu prevláda fyzická aktivita súvisiaca s určitou silovou zónou. Fyzická práca lyžiarov sa teda zvyčajne vykonáva s vysokým alebo stredným výkonom a pri vzpieraní sa používajú maximálne a submaximálne zaťaženia.
Preto pri príprave športovcov je potrebné použiť tréningové záťaže, rozvíjajúc dráhu resyntézy ATP, ktorá je vedúcou v zásobovaní energiou pre prácu v relatívnej výkonovej zóne charakteristickej pre daný šport.
Aeróbny systém je oxidácia živín v mitochondriách na výrobu energie. To znamená, že glukóza, mastné kyseliny a aminokyseliny potravinových látok, ako je znázornené vľavo na obrázku, sa po určitom prechodnom spracovaní spoja s kyslíkom, pričom sa uvoľní obrovské množstvo energie, ktorá sa používa na premenu AMP a ADP na ATP. .
Porovnanie aeróbneho mechanizmu produkcia energie systémom glykogén-kyselina mliečna a fosfagénovým systémom podľa relatívnej maximálnej rýchlosti generovania energie, vyjadrenej v móloch vytvoreného ATP za minútu, poskytuje nasledujúci výsledok.
Takže sa to dá ľahko pochopiť fosfagénový systém používajte svaly na niekoľkosekundové výbuchy sily, ale aeróbny systém je nevyhnutný pre dlhodobú športovú aktivitu. Medzi tým je systém glykogén-kyselina mliečna, ktorý je obzvlášť dôležitý pre poskytovanie dodatočnej sily počas stredne dlhých cvičení (napríklad preteky na 200 a 800 m).
Aké energetické systémy používa sa v rôznych športoch? Poznanie sily fyzická aktivita a jeho trvanie pre rôzne typyšport, je ľahké pochopiť, ktorý energetický systém sa používa pre každý z nich.
Obnova svalových metabolických systémov po fyzická aktivita. Rovnako ako energiu z fosfokreatínu možno použiť na obnovu ATP, energiu zo systému glykogén-kyselina mliečna možno použiť na obnovu fosfokreatínu aj ATP. Energia oxidačného metabolizmu dokáže obnoviť všetky ostatné systémy, ATP, fosfokreatín a systém glykogén-kyselina mliečna.
Zníženie kyseliny mliečnej znamená jednoduché odstránenie jeho prebytku nahromadeného vo všetkých telesných tekutinách. To je obzvlášť dôležité, pretože kyselina mliečna spôsobuje extrémnu únavu. Ak je dostatok energie generovanej oxidačným metabolizmom, k odstraňovaniu kyseliny mliečnej dochádza dvoma spôsobmi: (1) malá časť kyseliny mliečnej sa premení späť na kyselinu pyrohroznovú a potom podlieha oxidatívnemu metabolizmu v telesných tkanivách; (2) zvyšok kyseliny mliečnej sa premení späť na glukózu, hlavne v pečeni. Glukóza zase slúži na doplnenie zásob glykogénu vo svaloch.
Obnova aeróbneho systému po fyzickej aktivite. Dokonca aj v počiatočnom štádiu ťažkého fyzická práca schopnosť človeka syntetizovať energiu aeróbne je čiastočne znížená. Spôsobujú to dva efekty: (1) takzvaný kyslíkový dlh; (2) vyčerpanie zásob svalového glykogénu.
Kyslíkový dlh. Telo bežne obsahuje približne 2 litre zásobného kyslíka, ktorý je možné využiť na aeróbny metabolizmus aj bez vdychovania nového kyslíka. Tento prísun kyslíka zahŕňa: (1) 0,5 litra vzduchu v pľúcach; (2) 0,25 l, rozpustených v telesných tekutinách; (3) 1 l spojený s krvným hemoglobínom; (4) 0,3 l, ktoré sa skladujú v svalové vlákna, hlavne v kombinácii s myoglobínom – látkou, ktorá je podobná hemoglobínu a podobne ako on viaže kyslík.
Pri ťažkej fyzickej práci takmer celá zásoba kyslíka je využitá na aeróbny metabolizmus do cca 1 min. Potom, po skončení fyzickej aktivity, treba túto zásobu nahradiť inhaláciou dodatočného kyslíka v porovnaní s požiadavkami na odpočinok. Okrem toho je potrebné minúť asi 9 litrov kyslíka na obnovenie fosfagénového systému a kyseliny mliečnej. Dodatočný kyslík, ktorý sa musí nahradiť, sa nazýva kyslíkový dlh (asi 11,5 l).
Obrázok ilustruje princíp kyslíkového dlhu. Počas prvých 4 minút človek vykonáva ťažkú fyzickú prácu a rýchlosť spotreby kyslíka sa zvyšuje viac ako 15-krát. Potom, po skončení fyzickej práce, spotreba kyslíka stále zostáva nad normálom a najskôr je oveľa vyššia, pričom sa obnoví fosfagénový systém a nahradí sa prísun kyslíka v rámci kyslíkového dlhu a počas nasledujúcich 40 minút mliečny kyselina sa odstraňuje pomalšie. Skorá časť kyslíkového dlhu, ktorého množstvo je 3,5 l, sa nazýva alaktický kyslíkový dlh (nesúvisí s kyselinou mliečnou). Neskoršia časť dlhu, približne 8 l kyslíka, sa nazýva mliečny kyslíkový dlh (spojený s odstránením kyseliny mliečnej).
