Maximálna úroveň spotreby kyslíka charakterizuje silu procesov aeróbneho zásobovania energiou. Maximálny kyslíkový dlh odráža kapacitu anaeróbnych procesov. Nižšie na obr. 4 je znázornená dynamika nárastu úrovne spotreby kyslíka Ro/t, l / min počas prevádzky 4 minúty a pri následnej regenerácii 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)
Súčet spotreby kyslíka počas práce a regenerácie určuje energetické náklady športovca a predstavuje spotrebu kyslíka.
RO 2 = VO 2+S DO 2, l.
Na druhej strane sa kyslíkový dlh rovná súčtu alaktátových a laktátových frakcií
S DO 2 = DO 2 al+ DO 2 lakt, l.
Úroveň spotreby kyslíka bude
RO 2 / t = VO 2 / t + Σ DO 2 /t l/min.
Dynamiku spotreby kyslíka pri práci možno znázorniť dvojzložkovou exponenciálnou rovnicou s hraničnou hodnotou rovnajúcou sa maximálnej prevádzkovej hladine pre toto cvičenie Pokles príjmu počas regenerácie možno vyjadriť aj ako exponenciálnu funkciu s rýchlejšou alaktátovou a pomalšou daktátovou frakciou.
Na určenie maximálnej úrovne spotreby kyslíka sa používajú rôzne metódy:
1) metóda jedného medzného 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 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.
VO 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 / údery,
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 / úderov, tepová frekvencia dosahuje 200 úderov / min a viac. Pri intenzívnom cvičení dosahuje arterio-venózny 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 kyslíkovej kapacity krvi, rýchlosti difúzie O2 z tkaniva, vitálnej kapacity krvi, hĺbky a frekvencie dýchania, maximálnej ventilácie pľúc, difúzna kapacita pľúc, percento spotrebovaného kyslíka, štruktúra a počet metachondrií, zásoby energetických substrátov, sila oxidačných enzýmov, svalová kapilarizácia, objemová rýchlosť prietoku krvi v tkanivách, acidobázická rovnováha krvi atď.
V súčasnosti existuje v literatúre 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 pri veslovaní. Vysoké hodnoty lyžiarov sú z veľkej časti spôsobené tým, že súťažia a trénujú na nerovnom teréne s väčším počtom stúpaní a klesaní. Veslári s vysokou hmotnosťou vlastného tela vďaka konštrukcii člna vyvíjajú vysoký výkon na vzdialenosť 2000 m.
V bežeckých cvičeniach, v plávaní, v korčuľovaní a bicyklovanie maximálna úroveň 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 do 84 ml/kg/min. Pre veslárov je táto hodnota 67 ml / kg / min vzhľadom na to, že ich telesná hmotnosť je zvyčajne 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 úroveň spotreby kyslíka na jednotku hmotnosti menej dôležitá ako pri iných športoch, keďže cvičenie sa vykonáva vo vode, kde nie je podstatné prúdenie a vztlak, ale prúdenie 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 najvyššia rýchlosť na reze). 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 s, s nárastom odpočinku sa zvyšuje intenzita cvičení.
Kyslíkový dlh sa určuje analýzou objemov plynu stiahnutých počas regenerácie po cvičení. Veľkosti príjmov plynu sa určujú odpočítaním hodnoty O2 od spotreby kyslíka – spotreby odpočinku. Ten sa stanovuje po 30 minútach odpočinku pred cvičením v pokoji v sede (SMR-sediaci metabolizmus), všetky merania objemov plynov sú redukované na STPD. Výpočet hodnoty celkového kyslíkového dlhu, jeho alaktátových a laktátových frakcií sa vykonáva analýzou závislosti "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), v športovej praxi sa krvný laktát používa na hodnotenie anaeróbneho kapacita športovca. Posledný postup je oveľa jednoduchší, pohodlnejší a vyžaduje menej času a vybavenia.
Anaeróbna energetická produktivita závisí od viacerých faktorov: úroveň rozvoja kompenzačných mechanizmov a nárazníkových systémov, ktoré umožňujú vykonávať ťažkú prácu v podmienkach posunu vnútorného prostredia (v smere acidózy) a zabrániť tomuto posunu; účinnosť (výkon) anaeróbnych enzymatických systémov; zásoby vo svaloch energetických systémov; adaptácia športovca na cvičenie v podmienkach kyslíkového dlhu.
Najvyššie hodnoty kyslíkového dlhu boli dosiahnuté po behu štyrikrát 400 m so skráteným odpočinkom - až 26,26 l, po plávaní štyrikrát 50 m s odpočinkom 15 s - až 14,43 l, na bicyklovom ergometri po opakovanom vysokom -intenzívne cvičenia - do 8,28 l / 406,505/. V tabuľke. 10 sú uvedené hodnoty maximálnej spotreby kyslíka, kyslíkového dlhu a jeho frakcií podľa vyšetrenia 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. Ivanova.
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 S DO 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 športovci 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 uvažovaných dvoch hlavných energetických ukazovateľov s výsledkami na vzdialenosti. rôzne dĺžky s výrazným objemom a natiahnutým v kvalifikačných zoskupeniach. U plavcov je najväčší vzťah medzi maximálnou úrovňou spotreby kyslíka pri výkonoch na 200 m - 0,822, celkovým kyslíkovým dlhom na 100 m - 0,766, laktátovými a alaktátovými frakciami s výsledkami na 50 m (tabuľka 11).
Tabuľky 6
Korelačné koeficienty medzi energetickými ukazovateľmi a rýchlosťou plávania na vzdialenostiach rôznych dĺžok (n = 80, pri р 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, ktorých regenerácia nemusí byť.
IN regeneračné procesy vyskytujúce sa v organizme po práci nachádzajú svoj energetický odraz vo zvýšenej (p "v porovnaní s predpracovným stavom) spotrebe kyslíka - kyslíkový dlh (pozri obr. 12). Podľa pôvodnej teórie A. Hulla ( 1922), kyslíkový dlh je nadmerná spotreba O2 nad predtréningovou kľudovou úrovňou, ktorá poskytuje telu energiu na obnovenie predpracovného stavu, vrátane obnovy energetických zásob spotrebovaných počas práce a eliminácie kyseliny mliečnej. spotreba O2 po práci klesá exponenciálne: počas prvých 2-3 minút veľmi rýchlo (rýchla, resp. laktát, zložka kyslíkového dlhu), a potom pomalšie (pomalá, resp. laktátová, zložka kyslíkového dlhu), až kým nedosiahne (po 30-60 minút) konštantná hodnota blízka predpríprave.
P Po prevádzke s kapacitou až 60 % MIC kyslíkový dlh veľmi neprevyšuje kyslíkový deficit. Po intenzívnejšom cvičení kyslíkový dlh výrazne prevyšuje kyslíkový deficit a čím viac, tým je sila práce vyššia (obr. 24).B Rýchla (alaktická) zložka O2-dlhu je spojená najmä s využitím O2 na rýchlu obnovu vysokoenergetických fosfagénov spotrebovaných pri práci pracujúcich svalov, ako aj s obnovením normálneho obsahu O2 v žilovej krvi a s saturácia myoglobínu kyslíkom.
M Pomalá (laktátová) zložka O2-dlhu 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 sympatiku. nervový a hormonálny systém, zvýšená telesná teplota, ktorá tiež pomaly klesá počas celého obdobia zotavovania.
Obnova zásob kyslíka. Kyslík sa nachádza vo svaloch vo forme chemickej väzby s myoglobínom. Tieto zásoby sú veľmi malé: každý kilogram svalová hmota obsahuje asi 11 ml O2. Následne celkové zásoby „svalového“ kyslíka (na 40 kg svalovej hmoty u športovcov) nepresahujú 0,5 litra. V procese svalovej práce 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 obnovenie O2-myoglobínu nastáva pravdepodobne v priebehu niekoľkých sekúnd. Spotrebovaný kyslík v tomto prípade tvorí určitú časť rýchlej frakcie kyslíkového dlhu, do ktorej patrí aj malé množstvo O2 (do 0,2 l), ktorý ide na doplnenie svojho normálneho obsahu v žilovej krvi.
T V priebehu niekoľkých sekúnd po ukončení práce sa tak obnovia kyslíkové „rezervy“ vo svaloch a krv. Čiastočné napätie O2 v alveolárnom vzduchu a arteriálnej krvi nielenže dosahuje predpracovnú úroveň, ale ju aj prekračuje. Rýchlo sa obnovuje aj obsah O2 vo venóznej krvi prúdiacej z pracujúcich svalov a iných aktívnych orgánov a tkanív tela, čo svedčí o ich dostatočnom zásobení kyslíkom v popracovnom období, preto nie je fyziologický dôvod používať dýchanie čistým kyslíkom alebo zmesou s vysokým obsahom kyslíka po práci na urýchlenie regeneračných procesov.
Obnova fosfagénov (ATP a CRF). Fosfagény, najmä ATP, sa obnovujú veľmi rýchlo (obr. 25). Už do 30 s po ukončení práce sa obnoví až 70 % spotrebovaných fosfagénov a ich úplné doplnenie sa skončí v priebehu niekoľkých minút, a to takmer výlučne energiou aeróbneho metabolizmu, t.j. kyslíkom spotrebovaným pri hladovaní. fázy O2-dlhu. V skutočnosti, ak je pracovná končatina hneď po práci turniketovaná a tým zbavuje svaly kyslíka dodávaného krvou, potom k obnove CRF nedôjde.Ako väčšia spotreba fosfagénov na. prevádzkový čas, tým viac O2 je potrebné na ich obnovu (na obnovu 1 mólu ATP je potrebných 3,45 litra O2). Hodnota rýchlej (laktickej) frakcie O2-dlhu priamo súvisí so stupňom poklesu fosfagénov vo svaloch do konca práce. Preto táto hodnota udáva množstvo fosfagénov spotrebovaných počas operácie.
O netrénovaných mužov, maximálna hodnota rýchlej frakcie O2-dlhu dosahuje 2-3 litre. Obzvlášť veľké hodnoty tohto ukazovateľa boli zaznamenané u predstaviteľov rýchlostno-silových športov (až 7 litrov u vysokokvalifikovaných športovcov). 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 regenerácie určuje druhú, pomalú alebo laktátovú, O2-dlhovú frakciu. Teraz sa však zistilo, že obnova glykogénu vo svaloch môže trvať až 2-3 dni.
S Rýchlosť obnovy glykogénu a množstvo jeho vyťažiteľných 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% denného obsahu kalórií) sa tento proces zrýchľuje - už počas prvých 10 hodín sa viac ako polovica glykogénu obnoví v pracujúcich svaloch, na konci dňa je úplne obnovený a v pečeni je obsah glykogénu oveľa vyšší ako zvyčajne. V budúcnosti sa množstvo glykogénu v pracujúcich svaloch a v pečeni stále zvyšuje a 2-3 dni po „vyčerpávajúcom“ zaťažení môže prevýšiť predpracovné 1,5-3 krát – fenomén superkompenzácie (viď. Obr. 21, krivka 2).
O pri každodenných intenzívnych a dlhých tréningoch sa obsah glykogénu v pracujúcich svaloch a pečeni zo dňa na deň výrazne zníži, 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 organizmu do ďalšieho tréningu (obr. 26). O eliminácia kyseliny mliečnej. V období rekonvalescencie sa kyselina mliečna vylučuje z pracujúcich svalov, krvi a tkanivového moku a čím rýchlejšie, tým menej kyseliny mliečnej sa pri práci tvorí. Dôležitá úloha prehráva aj režim po práci. Takže po maximálnej záťaži trvá úplné vylúčenie nahromadenej kyseliny mliečnej 60-90 minút v podmienkach úplného odpočinku – v sede alebo v ľahu (pasívne zotavenie). Ak sa však po takejto záťaži vykoná ľahká práca (aktívne zotavenie), potom k eliminácii kyseliny mliečnej dochádza oveľa rýchlejšie. U netrénovaných ľudí je optimálna intenzita „obnovujúcej sa“ záťaže tiež približne 30-45% IPC (napríklad jogging). u dobre trénovaných športovcov - 50-60% IPC, s celkovým trvaním približne 20 minút (obr. 27).S Existujú štyri hlavné spôsoby eliminácie kyseliny mliečnej: 1) oxidácia na CO2 a SO (tým sa eliminuje 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 regenerácii 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.), väčšina z nej sa oxiduje v kostrových svaloch (najmä ich pomalých vláknach). Z toho je zrejmé, prečo ľahká práca (ktorá zahŕňa najmä pomalé svalové vlákna) prispieva k rýchlejšiemu vylučovaniu laktátu po veľkej záťaži.
W 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, dosahuje 15-20 litrov. Jeho trvanie je asi hodinu. Veľkosť a trvanie laktátovej frakcie O2-dlhu klesá s aktívnym zotavením.
SPOTREBA KYSLÍKA A KYSLÍKOVÝ DLŽNOSŤ SPOTREBA KYSLÍKU A KYSLÍKOVÝ DLŽNOSŤ - Prednáška, časť Šport, Priebeh prednášok k predmetu Fyziologický základ telesnej kultúry a šport, učebná pomôcka Termín spotreba kyslíka označuje množstvo absorbovaného O2. Pojem spotreba kyslíka sa vzťahuje na množstvo O 2 . 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 kyslíka v tele. So zvyšujúcou sa intenzitou aktivity (napríklad s nárastom sily svalovej práce) sa zapínajú anaeróbne procesy pre dostatočne účinnú resyntézu ATP. Je to spôsobené nielen tým, že nie je možné dostatočne zásobovať pracujúce svaly kyslíkom. Je to spôsobené najmä tým, že oxidačná fosforylácia je pomerne pomalý proces a pri intenzívnej svalovej aktivite nestihne zabezpečiť dostatočnú rýchlosť resyntézy ATP. Preto je nevyhnutná aktivácia rýchlejších anaeróbnych procesov. V tomto ohľade po skončení práce vzniká potreba udržiavať spotrebu O2 po určitú dobu pre zvýšená hladina na opätovné syntetizovanie vyčerpaného 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 v dôsledku oxidačnej fosforylácie. Potreba kyslíka počas práce sa teda skladá zo súčtu spotreby O 2 počas práce a kyslíkového dlhu. Potreba anaeróbnych procesov sa takmer vždy vyskytuje na začiatku svalovej práce, pretože spotreba ATP sa zvyšuje rýchlejšie, ako sa rozvíja oxidatívna fosforylácia. Preto resyntézu ATP na samom začiatku svalovej práce zabezpečujú anaeróbne procesy. To vedie k kyslíkovému deficitu na začiatku práce, ktorý je potrebné pokryť dodatočným zvýšením oxidačných procesov po skončení práce alebo pri samotnej práci. Posledne menované 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 svalové tkanivo 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 skončení práce. Odstránenie laktátového kyslíkového dlhu môže trvať 30 minút alebo viac.
Spotreba kyslíka (OC) je ukazovateľ, ktorý odráža funkčný stav kardiovaskulárneho a dýchacieho systému.
So zvýšením intenzity metabolických procesov pri fyzickej námahe 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 dýchací systém sa uvádzajú do prevádzky 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 plne uspokojená, množstvo laktátu v arteriálnej krvi sa nezvyšuje, nemení sa ani ventilácia pľúc, srdcová frekvencia a atmosférický tlak. Čas na dosiahnutie rovnovážneho stavu závisí od stupňa predpätia, intenzity, práce športovca. Ak záťaž presiahne 50% maximálneho aeróbneho výkonu, potom do 2-4 minút nastáva rovnovážny stav. So zvyšujúcou sa záťažou sa zvyšuje čas na stabilizáciu úrovne spotreby kyslíka, pričom dochádza k pomalému zvyšovaniu ventilácie pľúc, srdcovej frekvencie. Súčasne začína akumulácia kyseliny mliečnej v arteriálnej krvi. Po skončení záťaže spotreba kyslíka postupne klesá a vracia sa na počiatočnú úroveň množstva spotrebovaného kyslíka nad rámec bazálneho metabolizmu v období rekonvalescencie, tzv. kyslíkový dlh (OD).
Kyslíkový dlh pozostáva zo 4 zložiek:
Aeróbna eliminácia produktov anaeróbneho metabolizmu (počiatočná KD)
Zvýšenie kyslíkového dlhu srdcového svalu a dýchacích svalov (na obnovenie počiatočnej srdcovej frekvencie a frekvencie dýchania)
Zvýšenie spotreby kyslíka v tkanivách v závislosti od dočasného zvýšenia telesnej teploty
Doplnenie kyslíka myoglobínu
Veľkosť 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 meradlom takzvanej anaeróbnej kapacity. Treba mať na pamäti, že CA skôr charakterizuje celkovú kapacitu anaeróbnych procesov, to znamená celkové množstvo práce vykonanej pri maximálnom úsilí, a nie schopnosť vyvinúť maximálny výkon.
Maximálna spotreba kyslíka
Spotreba kyslíka rastie úmerne so zvyšovaním záťaže, prichádza však hranica, pri ktorej ďalšie zvyšovanie záťaže už nie je sprevádzané zvyšovaním AC. Táto úroveň sa nazýva maximálna spotreba kyslíka alebo limit kyslíka.
Maximálny príjem 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, respiračnej a srdcovej výkonnosti a periférnej cirkulácie. Hodnota BMD je spojená so srdcovou frekvenciou, tepovým objemom, arterio-venóznym rozdielom - rozdielom v obsahu kyslíka medzi arteriálnou a venóznou krvou (AVR)
MPK = HR * WOK * 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 25-30 rokov neustále klesá.
Priemerná maximálna spotreba kyslíka je 2-3 l / min a pre športovcov 4-7 l / min.
Pre sadzbu fyzická kondícia určuje sa kyslíkový pulz človeka - pomer spotreby kyslíka za minútu k pulzovej frekvencii za tú istú minútu, to znamená počet mililitrov kyslíka, ktorý sa dodá v jednom kontrakcia srdca. Tento ukazovateľ charakterizuje účinnosť práce 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 sú akceptované rôzne klasifikácie sily svalovej aktivity. Jednou z nich je klasifikácia B.C. Farfel, vychádzajúc z pozície, že sila z fyzická aktivita je spôsobený pomerom 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, vysoká a stredná sila.
Pracujte v zóne maximálny výkon môže pokračovať 15-20 s. Hlavným zdrojom ATP za týchto podmienok je kreatínfosfát. Až na konci práce je kreatínfosfátová reakcia nahradená glykolýzou. Príklad cvičenie vykonávané v zóne maximálneho výkonu beží krátke vzdialenosti, skok do diaľky a skok do výšky, niekt gymnastické cvičenia, zdvíhanie tyče 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, je tvorba ATP spôsobená kreatínfosfátom a na konci práce sa glykolýza začína nahrádzať tkanivovým dýchaním. Práca v pásme submaximálneho výkonu sa vyznačuje najvyšším kyslíkovým dlhom – až 20 litrov. Príklady cvičenia v tejto silovej zóne sú beh na stredné trate, plávanie na krátke vzdialenosti, cyklistické preteky na dráhe, korčuľovanie na šprintérske vzdialenosti atď.
12. biochemické charakteristiky svalovej aktivity rôznej sily (zóna vysokej a strednej sily)
Pracujte v zóne veľká sila má maximálne trvanie do 30 minút. Práca v tejto zóne sa vyznačuje približne rovnakým príspevkom 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 5000-hodinový beh v korčuľovaní na dlhé vzdialenosti, lyžiarske preteky cezpoľný, stredne pokročilý a dlhé vzdialenosti atď.
Pracujte v zóne mierny výkon trvá viac ako 30 minút. Energetické zásobovanie svalovej činnosti prebieha najmä aeróbnym spôsobom. Príkladom takejto sily je maratónsky beh, atletický kríž, závodná chôdza, cestná cyklistika, diaľkové bežkovanie, turistika a pod.
V acyklických a situačných športoch sa sila vykonanej práce mnohonásobne mení. Takže u futbalistu sa strieda beh miernou rýchlosťou s behom na krátke vzdialenosti rýchlosťou šprintu; môžete nájsť aj také segmenty hry, keď je sila práce výrazne znížená. Takéto príklady možno uviesť vo vzťahu k mnohým iným športom.
V rade športových disciplín však stále prevláda fyzická záťaž súvisiaca s určitou silovou zónou. Fyzická práca lyžiarov sa teda zvyčajne vykonáva s vysokým alebo stredným výkonom a pri vzpieraní sa používa maximálne a submaximálne zaťaženie.
Preto je v príprave športovcov potrebné aplikovať tréningové záťaže, rozvíja cestu resyntézy ATP, ktorá je vedúcou v dodávke energie práce v relatívnej silovej zóne charakteristickej pre tento šport.
Aeróbny systém je oxidácia živín v mitochondriách na energiu. To znamená, že glukóza, mastné kyseliny a aminokyseliny z potravy, 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 Získanie energie pomocou systému glykogén-kyselina mliečna a fosfagénneho systému, podľa relatívnej maximálnej rýchlosti generovania energie, vyjadrenej v móloch generovaného ATP za minútu, poskytuje nasledujúci výsledok.
Tak to možno ľahko pochopiť fosfagénny systém používajte svaly na niekoľkosekundové výbuchy sily, ale aeróbny systém je nevyhnutný pre trvalú športovú aktivitu. Medzi nimi je systém glykogén-kyselina mliečna, ktorý je obzvlášť dôležitý pre poskytovanie dodatočného výkonu pri strednom zaťažení (napríklad preteky na 200 a 800 m).
Aké energetické systémy používa sa v rôznych športoch? Poznanie sily fyzická aktivita a jeho trvanie pre odlišné typyšporte, je ľahké pochopiť, ktorý z energetických systémov sa používa pre každý z nich.
Obnova svalových metabolických systémov po fyzická aktivita. Rovnako ako energia fosfokreatínu môže byť použitá na obnovu ATP, energia systému glykogén-kyselina mliečna môže byť použitá na obnovu fosfokreatínu a ATP. Energia oxidačného metabolizmu dokáže obnoviť všetky ostatné systémy, ATP, fosfokreatín a systém glykogén-kyselina mliečna.
Obnova kyseliny mliečnej znamená jednoducho odstránenie jeho prebytku nahromadeného vo všetkých telesných tekutinách. Toto je obzvlášť dôležité, pretože kyselina mliečna spôsobuje extrémnu únavu. Pri dostatočnej energii generovanej oxidačným metabolizmom sa kyselina mliečna odstraňuje dvoma spôsobmi: (1) malá časť kyseliny mliečnej sa premení späť na kyselinu pyrohroznovú a potom podlieha oxidačnému metabolizmu v telesných tkanivách; (2) zvyšok kyseliny mliečnej sa premení späť na glukózu, hlavne v pečeni. Glukóza zase slúži na doplnenie zásob svalového glykogénu.
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. Bežne má telo v zásobe približne 2 litre kyslíka, ktorý je možné využiť na aeróbny metabolizmus aj bez vdychovania nových dávok kyslíka. Tento prísun kyslíka zahŕňa: (1) 0,5 l vzduchu v pľúcach; (2) 0,25 l rozpustených v telesných tekutinách; (3) 1 l spojený s krvným hemoglobínom; (4) 0,3 l, ktoré sú uložené v sebe 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 sa využije na aeróbny metabolizmus asi 1 min. Potom, po skončení fyzickej aktivity, treba túto rezervu doplniť inhaláciou kyslíka v porovnaní s kľudovou potrebou. Okrem toho je potrebné použiť asi 9 litrov kyslíka na obnovenie fosfagénneho systému a kyseliny mliečnej. Dodatočný kyslík, ktorý sa musí nahradiť, sa nazýva kyslíkový dlh (asi 11,5 litra).
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 normou a najskôr je oveľa vyššia, pričom sa obnoví fosfagénny systém a doplní sa prísun kyslíka v rámci kyslíkového dlhu a počas nasledujúcich 40 minút kyselina mliečna sa odstraňuje pomalšie. Počiatočná časť kyslíkového dlhu, ktorá dosahuje 3,5 litra, sa nazýva alaktacidový kyslíkový dlh (nesúvisí s kyselinou mliečnou). Neskorá časť dlhu, ktorá predstavuje približne 8 litrov kyslíka, sa nazýva kyslý dlh kyseliny mliečnej (spojený s odstránením kyseliny mliečnej).
