Tipare generale de recuperare funcțională după muncă

1. viteza și durata de recuperare a majorității indicatorilor funcționali depind direct de puterea muncii: cu cât puterea muncii este mai mare, cu atât schimbările care apar în timpul lucrului sunt mai mari și (în consecință) cu atât viteza de recuperare este mai mare. Aceasta înseamnă că, cu cât durata maximă a exercițiului este mai scurtă, cu atât perioada de recuperare este mai scurtă. Astfel, durata restaurării majorității funcțiilor după un lucru anaerob maxim este de câteva minute, iar după o muncă prelungită, de exemplu, după alergarea la maraton, durează câteva zile. Cursul restabilirii inițiale a multor indicatori funcționali este, în natură, o reflectare în oglindă a modificărilor acestora în perioada de rulare.

2. Restabilirea diferitelor funcții are loc cu viteze diferite, iar în unele faze ale procesului de recuperare și cu direcții diferite, astfel încât acestea să atingă nivelul de repaus să nu se producă simultan (heterocron). Prin urmare, finalizarea procesului de recuperare în ansamblu ar trebui să fie judecată nu de unul sau chiar de mai mulți indicatori limitați, ci doar de revenirea la nivelul inițial (prelucrare) a indicatorului cu cea mai lentă recuperare.

3. Capacitatea de lucru și multe dintre funcțiile organismului care îl determină în perioada de recuperare după muncă intensă nu numai că ajung la nivelul premergător muncii, ci chiar îl pot depăși, trecând prin „ re-restaurare„Când vine vorba de substraturi energetice, un astfel de exces temporar al nivelului pre-lucrare se numește supercompensare.

ÎNÎn procesul de muncă musculară se consumă aportul de oxigen al organismului, fosfageni (ATP și CrP), carbohidrați (glicogen muscular și hepatic, glucoză din sânge) și grăsimi. După lucrări, acestea sunt restaurate. Excepție fac grăsimile, care nu pot fi restaurate. ÎN procesele de restaurare care apar în organism după muncă se reflectă energetic în consum crescut de oxigen (față de starea premergătoare lucrului) - datorie de oxigen.

Conform teoriei inițiale a lui A. Hill (1922), datoria de oxigen este consumul în exces de O2 peste nivelul de repaus înainte de lucru, care oferă organismului energie pentru a reveni la starea anterioară lucrului, inclusiv restabilirea rezervelor de energie. cheltuite în timpul lucrului și eliminarea acidului lactic. Rata consumului de O2 după muncă scade exponențial: în primele 2-3 minute foarte rapid (rapid, sau alactic, componentă a datoriei de oxigen), și apoi mai lent (lent, sau lactat, componentă a datoriei de oxigen), până când ajunge. (după 30 -60 min) de o valoare constantă apropiată de prelucrare.

Componentă rapidă (alactat) a datoriei de O2 este asociat în principal cu utilizarea O2 pentru restabilirea rapidă a fosfagenilor de mare energie consumați în timpul lucrului în mușchii care lucrează, precum și cu restabilirea conținutului normal de O2 în sângele venos și cu saturarea mioglobinei cu oxigen. M Componenta lentă (lactat) a datoriei de O2 este asociată cu mulți factori. În mare măsură, este asociată cu eliminarea după muncă a lactatului din sânge și fluide tisulare. În acest caz, oxigenul este utilizat în reacțiile oxidative care asigură resinteza glicogenului din lactatul din sânge (în principal în ficat și parțial în rinichi) și oxidarea lactatului în mușchii cardiaci și scheletici. În plus, o creștere pe termen lung a consumului de O2 este asociată cu necesitatea de a menține o activitate crescută a sistemelor respirator și cardiovascular în perioada de recuperare, creșterea metabolismului și alte procese care sunt cauzate de creșterea activității pe termen lung a sistemului nervos și simpatic. sisteme hormonale, temperatura corporală crescută, care, de asemenea, scad lent pe toată perioada de recuperare.

Refacerea rezervelor de oxigen. Oxigenul se găsește în mușchi sub forma unei legături chimice cu mioglobina. În timpul lucrului muscular, poate fi consumat rapid, iar după muncă se poate reface rapid. Viteza de restabilire a rezervelor de oxigen depinde numai de livrarea acestuia către mușchi. În câteva secunde după oprirea lucrului, „rezervele” de oxigen din mușchi și sânge sunt restaurate. Tensiunea parțială a O2 din aerul alveolar și din sângele arterial nu numai că atinge nivelul pre-lucrare, dar îl și depășește. Conținutul de O2 din sângele venos care curge din mușchii care lucrează și din alte organe și țesuturi active ale corpului este, de asemenea, restabilit rapid, ceea ce indică aprovizionarea lor suficientă cu oxigen în perioada de după lucru.

Principalele moduri de eliminare a acidului lactic:

1) oxidarea la CO2 și H2O (aceasta elimină aproximativ 70% din tot acidul lactic acumulat);

2) conversie în glicogen (în mușchi și ficat) și glucoză (în ficat) - aproximativ 20%;

3) conversie în proteine ​​(mai puțin de 10%);

4) îndepărtarea cu urină și transpirație (1-2%).

Odată cu reducerea activă, proporția de acid lactic eliminat aerob crește. Deși oxidarea acidului lactic poate avea loc într-o varietate de organe și țesuturi (mușchi scheletici, mușchi al inimii, ficat, rinichi etc.), cea mai mare parte a acestuia este oxidată în mușchii scheletici (în special fibrele lor lente). Acest lucru arată clar de ce munca ușoară (care implică în principal fibre musculare cu contracție lentă) ajută la curățarea mai rapidă a lactatului după exerciții intense. Z O parte semnificativă a fracției lente (lactat) a datoriei de O2 este asociată cu eliminarea acidului lactic. Cu cât sarcina este mai intensă, cu atât această fracție este mai mare. La persoanele neantrenate ajunge la maximum 5-10 litri, la sportivi, mai ales printre reprezentanții sporturilor de viteză-forță, 15-20 de litri. Durata sa este de aproximativ o oră. Mărimea și durata fracției lactate a datoriei de O2 scad cu reducerea activă.

ÎNÎn procesul de muncă musculară se consumă aportul de oxigen al organismului, fosfageni (ATP și CrP), carbohidrați (glicogen muscular și hepatic, glucoză din sânge) și grăsimi. După lucrări, acestea sunt restaurate. Excepție fac grăsimile, care nu pot fi restaurate.

ÎN procesele de restaurare care au loc în organism după muncă se reflectă energetic în consum crescut (comparativ cu starea premergătoare muncii) de oxigen - datoria de oxigen (vezi Fig. 12).Conform teoriei originale a lui A. Hill (1922), datoria de oxigen este excesul de consum de O2 peste nivelul de odihnă înainte de muncă, care oferă organismului energie pentru a reveni la starea de dinainte de muncă, inclusiv restabilirea rezervelor de energie cheltuite în timpul lucrului și eliminarea acidului lactic. Rata consumului de O2 după muncă scade exponențial: în primele 2-3 minute foarte repede (rapid sau lactat, componentă a datoriei de oxigen), și apoi mai lent (lent, sau lactat, componentă a datoriei de oxigen), până când ajunge (după 30-60 de minute) o valoare constantă apropiată de valoarea de dinainte de lucru.

P După funcționarea la o putere de până la 60% din MOC, datoria de oxigen nu depășește semnificativ deficitul de oxigen. După un exercițiu mai intens, datoria de oxigen depășește semnificativ deficitul de oxigen și cu cât este mai mare cu atât puterea de lucru este mai mare (Fig. 24).

B Componenta rapidă (alactat) a datoriei de O2 este asociată în principal cu utilizarea O2 pentru restabilirea rapidă a fosfagenilor de mare energie consumați în timpul lucrului în mușchii care lucrează, precum și cu restabilirea conținutului normal de O2 în sângele venos și cu saturarea mioglobinei cu oxigen.

M Componenta lentă (lactat) a datoriei de O2 este asociată cu mulți factori. În mare măsură, este asociată cu eliminarea după muncă a lactatului din sânge și fluide tisulare. În acest caz, oxigenul este utilizat în reacțiile oxidative care asigură resinteza glicogenului din lactatul din sânge (în principal în ficat și parțial în rinichi) și oxidarea lactatului în mușchii cardiaci și scheletici. În plus, o creștere pe termen lung a consumului de O2 este asociată cu necesitatea de a menține o activitate crescută a sistemelor respirator și cardiovascular în perioada de recuperare, creșterea metabolismului și alte procese care sunt cauzate de creșterea activității pe termen lung a sistemului nervos și simpatic. sisteme hormonale, temperatura corporală crescută, care, de asemenea, scad încet pe toată perioada de recuperare.

Refacerea rezervelor de oxigen. Oxigenul se găsește în mușchi sub forma unei legături chimice cu mioglobina. Aceste rezerve sunt foarte mici: fiecare kilogram de masă musculară conține aproximativ 11 ml de O2. În consecință, rezervele totale de oxigen „muscular” (bazate pe 40 kg de masă musculară la sportivi) nu depășesc 0,5 litri. În timpul lucrului muscular, poate fi consumat rapid, iar după muncă poate fi rapid restaurat. Viteza de restabilire a rezervelor de oxigen depinde numai de livrarea acestuia către mușchi.

CU Odată după încetarea activității, sângele arterial care trece prin mușchi are o tensiune parțială (conținut) mare de O2, astfel încât restabilirea O2-mioglobinei are loc probabil în câteva secunde. Oxigenul consumat în acest caz constituie o anumită parte din fracția rapidă a datoriei de oxigen, care include și un volum mic de O2 (până la 0,2 l), care este folosit pentru a-și reface conținutul normal în sângele venos.

T Astfel, în câteva secunde după oprirea lucrului, „rezervele” de oxigen din mușchi și sânge sunt restabilite. Tensiunea parțială a O2 din aerul alveolar și din sângele arterial nu numai că atinge nivelul pre-lucrare, dar îl și depășește. Conținutul de O2 din sângele venos care curge din mușchii care lucrează și din alte organe și țesuturi active ale corpului este, de asemenea, restabilit rapid, ceea ce indică aprovizionarea lor suficientă cu oxigen în perioada de după lucru. Prin urmare, nu există niciun motiv fiziologic pentru a utiliza respirația cu oxigen pur sau un amestec cu un conținut ridicat de oxigen după lucru pentru a accelera procesele de recuperare.

Restaurarea fosfagenilor (ATP și KrP). Fosfagenii, în special ATP, sunt restaurați foarte repede (Fig. 25). Deja în 30 de secunde după oprirea lucrului, până la 70% din fosfagenii consumați sunt restabiliți, iar completarea lor completă se încheie în câteva minute, aproape exclusiv datorită energiei metabolismului aerob, adică datorită oxigenului consumat în faza rapidă. a datoriei O2. Într-adevăr, dacă imediat după muncă garouați membrul care lucrează și astfel privați mușchii de oxigen furnizat prin sânge, atunci refacerea KrF nu va avea loc.

Cum un consum mai mare de fosfageni pt. timpul de funcționare, cu atât este necesar mai mult O2 pentru a le reface (pentru a restabili 1 mol de ATP, sunt necesari 3,45 litri de O2). Mărimea fracției rapide (alactate) a datoriei de O2 este direct legată de gradul de scădere a fosfagenilor din mușchi la sfârșitul lucrului. Prin urmare, această valoare indică cantitatea de fosfageni consumată în timpul procesului de lucru.

U La bărbații neantrenați, valoarea maximă a fracției rapide a datoriei cu O2 ajunge la 2-3 litri. Valori deosebit de mari ale acestui indicator au fost înregistrate în rândul reprezentanților sporturilor de viteză-forță (până la 7 litri în rândul sportivilor cu înaltă calificare). În aceste sporturi, conținutul de fosfageni și rata consumului acestora în mușchi determină direct puterea maximă și menținută (la distanță) a exercițiului.

Restaurarea glicogenului. Conform ideilor inițiale ale lui R. Margaria și colab.(1933), glicogenul consumat în timpul muncii este resintetizat din acid lactic în 1-2 ore după muncă. Oxigenul consumat în această perioadă de recuperare determină a doua fracție, lentă sau lactată, a O2-Datoria. Cu toate acestea, acum s-a stabilit că restabilirea glicogenului în mușchi poate dura până la 2-3 zile.

CU Rata de recuperare a glicogenului și cantitatea rezervelor sale restaurate în mușchi și ficat depinde de doi factori principali: gradul de consum de glicogen în timpul muncii și natura dietei în perioada de recuperare. După o foarte semnificativă (mai mult de 3/4 din conținutul inițial), până la final, epuizarea glicogenului în mușchii care lucrează, refacerea acestuia în primele ore cu alimentație normală este foarte lentă și durează până la 2 zile pentru a ajunge. nivelul pre-lucrare. Cu o dietă bogată în carbohidrați (mai mult de 70% din caloriile zilnice), acest proces se accelerează - deja în primele 10 ore mai mult de jumătate din glicogen este restabilit în mușchii care lucrează, până la sfârșitul zilei este complet restaurat, iar în ficat conținutul de glicogen este semnificativ mai mare decât de obicei. Ulterior, cantitatea de glicogen din mușchii care lucrează și din ficat continuă să crească și la 2-3 zile după sarcina „epuizată” poate depăși sarcina prelucrare de 1,5-3 ori - fenomenul de supracompensare (vezi Fig. 21, curba 2). ).

La sesiuni de antrenament zilnice intensive și de lungă durată, conținutul de glicogen din mușchii care lucrează și din ficat scade semnificativ de la o zi la alta, deoarece cu o dietă normală, chiar și o pauză zilnică între antrenamente nu este suficientă pentru a restabili complet glicogenul. Creșterea conținutului de carbohidrați din dieta unui atlet poate asigura refacerea completă a resurselor de carbohidrați ale corpului până la următoarea sesiune de antrenament (Fig. 26). U pierderea acidului lactic. În timpul perioadei de recuperare, acidul lactic este eliminat din mușchii care lucrează, din sânge și din lichidul tisular, iar cu cât mai repede, cu atât se formează mai puțin acid lactic în timpul lucrului. Un rol important joacă și regimul afterwork. Deci, după un exercițiu maxim, durează 60-90 de minute pentru a elimina complet acidul lactic acumulat în condiții de odihnă completă - stând sau culcat (recuperare pasivă). Cu toate acestea, dacă după o astfel de încărcare se efectuează o muncă ușoară (recuperare activă), atunci eliminarea acidului lactic are loc mult mai rapid. Pentru persoanele neantrenate, intensitatea optimă a sarcinii de „recuperare” este de aproximativ 30-45% din VO2max (de exemplu, jogging), a. la sportivii bine antrenaţi - 50-60% din MOC, cu o durată totală de aproximativ 20 de minute (Fig. 27).

CU Există patru modalități principale de eliminare a acidului lactic: 1) oxidarea la CO2 și SHO (aceasta elimină aproximativ 70% din tot acidul lactic acumulat); 2) conversie în glicogen (în mușchi și ficat) și glucoză (în ficat) - aproximativ 20%; 3) conversie în proteine ​​(mai puțin de 10%); 4) îndepărtarea cu urină și transpirație (1-2%). Odată cu reducerea activă, proporția de acid lactic eliminat aerob crește. Deși oxidarea acidului lactic poate avea loc într-o varietate de organe și țesuturi (mușchi scheletici, mușchi al inimii, ficat, rinichi etc.), cea mai mare parte a acestuia este oxidată în mușchii scheletici (în special fibrele lor lente). Acest lucru arată clar de ce munca ușoară (care implică în principal fibre musculare cu contracție lentă) ajută la curățarea mai rapidă a lactatului după exerciții intense.

Z O parte semnificativă a fracției lente (lactat) a datoriei de O2 este asociată cu eliminarea acidului lactic. Cu cât sarcina este mai intensă, cu atât această fracție este mai mare. La persoanele neantrenate ajunge la maximum 5-10 litri, la sportivi, mai ales printre reprezentanții sporturilor de viteză-forță, 15-20 de litri. Durata sa este de aproximativ o oră. Mărimea și durata fracției lactate a datoriei de O2 scad cu reducerea activă.

Consumul de oxigen (CO) este un indicator care reflectă starea funcțională a sistemului cardiovascular și respirator.

Odată cu creșterea intensității proceselor metabolice în timpul activității fizice, este necesară o creștere semnificativă a consumului de oxigen. Acest lucru impune cerințe crescute asupra funcției sistemelor cardiovasculare și respiratorii.

La începutul lucrului dinamic de putere submaximală, consumul de oxigen crește și după câteva minute ajunge la o stare de echilibru. Sistemele cardiovascular și respirator intră în funcțiune treptat, cu o oarecare întârziere. Prin urmare, la începutul lucrărilor, deficitul de oxigen crește. Ea persistă până la sfârșitul sarcinii și stimulează activarea unui număr de mecanisme care asigură modificările necesare ale hemodinamicii.

În condiții de echilibru, consumul de oxigen al organismului este complet satisfăcut, cantitatea de lactat din sângele arterial nu crește, iar ventilația pulmonară, ritmul cardiac și presiunea atmosferică nu se modifică. Timpul până la atingerea unei stări de echilibru depinde de gradul de preîncărcare, de intensitate și de munca sportivului. Dacă sarcina depășește 50% din puterea aerobă maximă, atunci starea de echilibru apare în 2-4 minute. Odată cu creșterea sarcinii, timpul de stabilizare a nivelului de consum de oxigen crește, în timp ce se observă o creștere lentă a ventilației și a ritmului cardiac. În același timp, acidul lactic începe să se acumuleze în sângele arterial. După finalizarea sarcinii, consumul de oxigen scade treptat și revine la nivelul inițial al cantității de oxigen consumată peste nivelul metabolismului bazal în perioada de recuperare se numește datorie de oxigen (OD).

Datoria de oxigen constă din 4 componente:

Eliminarea aerobă a produșilor metabolismului anaerob (CD inițială)

Creșterea datoriei de oxigen a mușchilor inimii și a mușchilor respiratori (pentru a restabili ritmul cardiac și ritmul respirator inițial)

Creșterea consumului de oxigen de către țesuturi în funcție de creșterea temporară a temperaturii corpului

Reumplerea mioglobinei cu oxigen

Cantitatea datoriei de oxigen depinde de cantitatea de efort și de antrenament al sportivului. Cu o sarcină maximă care durează 1-2 minute, o persoană neantrenată are o datorie de 3-5 litri, iar un sportiv are 15 litri sau mai mult. Datoria maximă de oxigen este o măsură a așa-numitei capacități anaerobe. Trebuie luat în considerare faptul că CD caracterizează mai degrabă capacitatea totală a proceselor anaerobe, adică cantitatea totală de muncă efectuată cu efort maxim, mai degrabă decât capacitatea de a dezvolta putere maximă.

Consum maxim de oxigen

Consumul de oxigen crește proporțional cu creșterea sarcinii, dar vine o limită la care o creștere suplimentară a sarcinii nu mai este însoțită de o creștere a tensiunii arteriale. Acest nivel se numește consum maxim de oxigen sau limită de oxigen.

Consumul maxim de oxigen este cantitatea maximă de oxigen care poate fi livrată mușchilor care lucrează în decurs de 1 minut.

Consumul maxim de oxigen depinde de masa mușchilor care lucrează și de starea sistemelor de transport a oxigenului, de performanța respiratorie și cardiacă și de circulația periferică. Valoarea MOC este legată de ritmul cardiac, volumul stroke, diferența arteriovenoasă - diferența de conținut de oxigen dintre sângele arterial și cel venos (AVR)

MPC=HR*UOK*AVRO2

Consumul maxim de oxigen este determinat în litri pe minut. În copilărie, crește proporțional cu înălțimea și greutatea. La bărbați, atinge nivelul maxim la 18-20 de ani. Începând de la 25-30 de ani, scade constant.

În medie, consumul maxim de oxigen este de 2–3 l/min, iar pentru sportivi 4–7 l/min

Pentru a evalua starea fizică a unei persoane, se determină pulsul de oxigen - raportul dintre consumul de oxigen pe minut și frecvența pulsului în același minut, adică numărul de mililitri de oxigen care sunt eliberați pe bătăile inimii. Acest indicator caracterizează eficiența inimii. Cu cât pulsul de oxigen crește mai puțin, cu atât hemodinamica este mai eficientă; cu cât ritmul cardiac este mai mic, este furnizată cantitatea necesară de oxigen.

În repaus, CP este de 3,5–4 ml, iar cu activitate fizică intensă, însoțită de un consum de oxigen de 3 l/min, crește la 16–18 ml.

11.caracteristicile biochimice ale activitatii musculare de putere variabila (zona de putere maxima si submaxima)

Zone de putere relativă a muncii musculare

În prezent, au fost adoptate diferite clasificări ale puterii activității musculare. Una dintre ele este clasificarea B.C. Farfel, pe baza poziției că puterea activității fizice efectuate este determinată de relația dintre cele trei căi principale de funcționare a resintezei ATP în mușchi în timpul muncii. Conform acestei clasificări, se disting patru zone de putere relativă a muncii musculare: putere maximă, submaximală, mare și moderată.

Lucrați în zonă putere maxima poate dura 15-20 s. Principala sursă de ATP în aceste condiții este fosfatul de creatină. Abia la sfârșitul lucrării reacția cu creatină fosfat este înlocuită de glicoliză. Un exemplu de exerciții fizice efectuate în zona de maximă putere este sprintul, săriturile în lungime și înălțime, unele exerciții de gimnastică, ridicarea mrenei etc.

Lucrați în zonă putere submaximală are o durată de până la 5 minute. Mecanismul principal al resintezei ATP este glicolitic. La începutul lucrului, până când glicoliza a atins viteza maximă, se produce formarea de ATP din cauza fosfatului de creatină, iar la sfârșitul lucrului, glicoliza începe să fie înlocuită cu respirația tisulară. Munca în zona de putere submaximală este caracterizată de cea mai mare datorie de oxigen - Până la 20 de litri. Exemple de activitate fizică în această zonă de putere sunt alergarea pe distanțe medii, înotul pe distanțe scurte, ciclismul pe pista, patinajul cu viteză la sprint etc.

12.caracteristicile biochimice ale activității musculare de putere variabilă (zonă de putere mare și moderată)

Lucrați în zonă de mare putere are o durată maximă de până la 30 de minute. Munca în această zonă se caracterizează prin contribuții aproximativ egale din glicoliză și respirația tisulară. Calea fosfatului de creatină a resintezei ATP funcționează doar la începutul muncii și, prin urmare, ponderea sa în furnizarea totală de energie a acestei lucrări este mică. Un exemplu de exerciții în această zonă de putere este alergarea la 5000 de centimetri, patinarea pentru distanțe de ședere, schiul de fond, înotul pe distanțe medii și lungi etc.

Lucrați în zonă putere moderată durează peste 30 de minute. Alimentarea cu energie a activității musculare are loc predominant aerob. Un exemplu de astfel de putere este alergarea la maraton, atletismul fond, mersul pe curse, ciclismul rutier, schiul de fond pe distanțe lungi, drumețiile etc.

În sporturile aciclice și situaționale, puterea muncii prestate se schimbă de multe ori. Deci, un fotbalist alternează alergarea la viteză moderată cu alergarea pe distanțe scurte la viteză de sprint; Puteți găsi, de asemenea, segmente ale jocului când puterea muncii este redusă semnificativ. Astfel de exemple pot fi date în raport cu multe alte sporturi.

Cu toate acestea, într-o serie de discipline sportive, încă predomină activitatea fizică legată de o anumită zonă de putere. Astfel, munca fizică a schiorilor se execută de obicei cu putere mare sau moderată, iar la haltere se folosesc sarcini maxime și submaximale.

Prin urmare, la pregătirea sportivilor, este necesar să se utilizeze sarcini de antrenament care dezvoltă calea de resinteză ATP, care este cea mai importantă în furnizarea de energie pentru lucru în zona de putere relativă caracteristică unui anumit sport.

CONSUMUL DE OXIGEN ȘI DATORIA DE OXIGEN CONSUMUL DE OXIGEN ȘI DATORIA DE OXIGEN - Prelegere, secțiunea Sport, Curs de prelegeri pe tema Fundamentele fiziologice ale culturii fizice și sportului, material didactic Termenul Consum de oxigen indică cantitatea de O2 absorbită. Termenul consum de oxigen se referă la cantitatea de O 2 . absorbit de organism într-o anumită perioadă de timp (de obicei în decurs de 1 minut). În repaus și în timpul activității musculare moderate, adică atunci când resinteza ATP se bazează numai pe procese aerobe (fosforilare oxidativă), consumul de O2 corespunde necesarului de oxigen al organismului. Pe măsură ce intensitatea activității crește (de exemplu, când crește puterea muncii musculare), procesele anaerobe sunt activate pentru resinteza suficient de eficientă a ATP. Acest lucru se datorează nu numai faptului că nu este posibilă furnizarea suficientă de oxigen a mușchilor care lucrează. Acest lucru se datorează în principal faptului că fosforilarea oxidativă este un proces relativ lent și nu are timp să asigure o rată suficientă de resinteză a ATP în timpul activității musculare intense. Prin urmare, este necesară activarea proceselor anaerobe mai rapide. În acest sens, după terminarea lucrărilor, devine necesară menținerea consumului de O2 pentru o anumită perioadă de timp la un nivel crescut pentru a resintetiza cantitățile consumate de creatină fosfat și pentru a elimina acidul lactic. Termenul „datorie de oxigen” a fost propus de omul de știință englez A. Hill pentru a desemna cantitatea de oxigen care trebuie consumată suplimentar după terminarea lucrărilor pentru a acoperi costurile proceselor energetice anaerobe prin fosforilare oxidativă. Necesarul de oxigen în timpul funcționării constă astfel din suma consumului de O2 în timpul funcționării și datoria de oxigen. Nevoia de procese anaerobe apare aproape întotdeauna la începutul lucrului muscular, deoarece consumul de ATP crește mai repede decât se dezvoltă fosforilarea oxidativă. Prin urmare, resinteza ATP chiar la începutul muncii musculare este asigurată prin procese anaerobe. Acest lucru duce la o deficiență de oxigen la începutul lucrului, care trebuie acoperită prin întărirea suplimentară a proceselor oxidative după terminarea lucrului sau în timpul lucrului în sine. Acesta din urmă este posibil cu funcționare prelungită de putere moderată. Datoria de oxigen include două componente (R. Margaria): a) datoria de oxigen alactic este cantitatea de O 2. care trebuie cheltuit pentru resinteza ATP și CP și completarea rezervorului de oxigen din țesut (oxigen legat în țesutul muscular cu mioglobină), b) datoria de oxigen lactat este cantitatea de O2. care este necesar pentru eliminarea acidului lactic acumulat în timpul funcționării. Eliminarea acidului lactic constă în oxidarea unei părți a acestuia în H 2 O și CO 2 și resinteza glicogenului din restul. Datoria de oxigen alactat este eliminată în primele minute după terminarea lucrărilor. Eliminarea datoriei de oxigen lactat poate dura 30 de minute sau mai mult.

Nivelul maxim de consum de oxigen caracterizează puterea proceselor de alimentare cu energie aerobă. Datoria maximă de oxigen reflectă capacitatea proceselor anaerobe. Mai jos în fig. Figura 4 prezintă dinamica creșterii nivelului consumului de oxigen Ro/t, l/min în timpul funcționării timp de 4 minute și în timpul recuperării ulterioare timp de 30 - 40 de minute. Cel mai mare nivel de consum la sfârșitul exercițiului va corespunde nivelului maxim de lucru al consumului de oxigen. Consumul total de oxigen în timpul recuperării este egal cu datoria de oxigen.

Orez. 8Nivelul consumului de oxigen în timpul exercițiului (4 min) și al recuperării (până la 30 - 40 min)

Cantitatea de oxigen consumată în timpul lucrului și al recuperării determină consumul de energie al sportivului și constituie necesarul de oxigen.

R.O. 2 = V.O. 2+S DO 2, l.

La rândul său, datoria de oxigen este egală cu suma fracțiilor alactice și lactate.

S DO 2 = DO 2 al+ DO 2 lact, l.

Nivelul necesar de oxigen va fi

R.O. 2 / t = V.O. 2/t+Σ DO 2 /t, l/min.

Dinamica consumului de oxigen în timpul muncii poate fi reprezentată printr-o ecuație exponențială bicomponentă cu o valoare limită egală cu nivelul maxim de lucru pentru un anumit exercițiu.Scăderea nivelului consumului în timpul recuperării poate fi exprimată și printr-o funcție exponențială cu un alactat mai rapid și o fracție de dactat mai lentă.

Pentru determinarea nivelului maxim de consum de oxigen sunt utilizate diferite metode:

1) metoda de încărcare maximă unică pentru 5 - 6 minute,

2) metoda exercițiilor repetate cu sarcină în creștere până la atingerea performanței aerobe maxime,

3) metoda de creștere treptată a sarcinii în timpul unui singur exercițiu,

4) metoda creșterii liniare continue a sarcinii în timpul unui singur exercițiu. Se folosesc și alte metode.

Trebuie remarcat faptul că numai în prima metodă este posibilă determinarea destul de precisă a muncii externe. Acesta din urmă este important pentru determinarea relației cu realizările sportivului.

Nivelul maxim de consum de oxigen depinde de performanța inimii și de diferența arteriovenoasă în saturația de oxigen din sânge.

V.O. 2 /t max = Q (A - B) = SV HR(A-B), (8)

unde VO2/tmax este nivelul maxim al consumului de oxigen, l/min,
Q - performanța cardiacă, l/min,
(A - B) - diferența arteriovenoasă în saturația de oxigen din sânge, ml O2 / 100 ml sânge,
SV - volumul stroke al inimii, ml/bataie,
HR - ritmul cardiac, bătăi/min.

Se știe că performanța cardiacă în activități sportive variază de la 20 - 30 l/min până la 40 l/min, volumul stroke - de la 130 până la 200 ml/bătaie, ritmul cardiac ajunge la 200 bătăi/min și mai mult. La efort intens, diferența arteriovenoasă ajunge la 15 - 20 O2 ml/100 ml sânge.

Astfel, nivelul productivității energiei aerobe este caracterizat de doi factori principali: mecanismele circulatorii și respirația.

Respirația este împărțită în externă și tisulară. La rândul lor, acești indicatori depind de o serie de factori: capacitatea de oxigen a sângelui, viteza de difuzie a O2 din țesut, capacitatea vitală a sângelui, adâncimea și frecvența respirației, ventilația maximă a plămânilor, capacitatea de difuzie a plămânilor, procentul de oxigen utilizat, structura și numărul de metacondrii, rezervele de substraturi energetice, puterea enzimelor oxidative, capilarizarea musculară, viteza volumetrice a fluxului sanguin în țesuturi, echilibrul acido-bazic al sângelui etc.

Literatura de specialitate conține în prezent numeroase date privind consumul maxim de oxigen și valorile acestuia pe unitatea de greutate corporală la sportivii de diferite specializări. Cele mai mari valori ale consumului maxim de oxigen de până la 6,7 ​​l/min se observă la schiorii de fond și la canoși. Valorile mai mari în rândul schiorilor se datorează în mare parte faptului că aceștia concurează și se antrenează pe teren accidentat, cu mai multe suișuri și coborâșuri. Canoșii cu greutate corporală mare, datorită designului bărcii, dezvoltă putere mare la o distanță de 2000 m.

La exercițiile de alergare, înot, patinaj viteză și ciclism, nivelul maxim de consum este în intervalul 5,2 - 5,6 l/min. În ceea ce privește consumul de oxigen pe unitatea de greutate corporală, cele mai mari valori se observă la schiori și alergători-stayer până la 84 ml/kg/min. Pentru canoși, această valoare este de 67 ml/kg/min datorită faptului că greutatea corporală a acestora este de obicei în intervalul 90 - 100 kg sau mai mult. Valori relativ scăzute se observă și la alergători și patinatorii de sprint. Trebuie avut în vedere că la înot și canotaj nivelul consumului de oxigen pe unitatea de greutate este mai puțin important decât în ​​alte sporturi, deoarece exercițiul se efectuează în apă, unde nu greutatea corporală este esențială, ci fluidizarea și flotabilitatea. .

Niveluri record de consum de oxigen sunt observate în rândul sportivilor de schi până la 7,41 l/min și până la 94 ml/kg/min.

Datoria maximă de oxigen determinată după exerciții repetate de mare intensitate (de obicei peste 95 - 97% din viteza maximă pentru segment). La inotul sportiv, astfel de exercitii pot fi distante de 4 x 50 m cu repaus de 15 - 30 s, in alergare 4 x 400 m, pe bicicleta ergometru, exercitii repetate cu durata de pana la 60 s. În toate cazurile, exercițiile sunt efectuate până la eșec, durata exercițiilor repetate nu depășește 60 de secunde, iar odată cu creșterea repausului, intensitatea exercițiilor crește.

Datoria de oxigen este determinată prin analiza volumelor de gaze prelevate în timpul recuperării din exercițiu. Mărimea intrărilor de gaze este determinată prin scăderea valorii O2 - consumul de repaus - din consumul de oxigen. Acesta din urmă se determină după 30 de minute de repaus înainte de exercițiul în repaus în șezut (SMR - rata metabolică în șezut), toate măsurătorile volumelor de gaze sunt reduse la STPD. Calculul datoriei totale de oxigen, fracțiilor sale alactice și lactate se realizează prin analiza relației „nivel de sosire a O2 - timp de recuperare” și prin rezolvarea ecuației biexponentiale. Trebuie avut în vedere faptul că, deoarece fracția principală de lactat a datoriei de oxigen are o corelație ridicată cu concentrația de acid lactic din sânge după efort (până la 0,95 și mai mare), atunci în practica sportivă, determinarea lactatului din sânge este utilizată pentru evaluează capacitățile anaerobe ale unui atlet. Ultima procedură este mult mai simplă, mai convenabilă și necesită mai puțin timp și echipament.

Productivitatea energiei anaerobe depinde de o serie de factori: nivelul de dezvoltare a mecanismelor compensatorii și a sistemelor tampon care permit efectuarea unei munci intense în condiții de deplasare a mediului intern (spre acidoză) și prevenirea acestei deplasări; eficiența (puterea) sistemelor enzimatice anaerobe; rezerve de sisteme energetice în mușchi; adaptarea unui sportiv la efectuarea de exerciții în condiții de datorie de oxigen.

Cele mai mari valori ale datoriei de oxigen au fost obținute după alergarea de 400 m de patru ori cu repaus de scurtare - până la 26,26 l, după înot de 50 m de patru ori cu repaus de 15 s - până la 14,43 l, pe bicicletă ergometru după înalte repetate. -exercitii de intensitate - pana la 8,28 l/ 406,505/. În tabel Tabelul 10 prezintă valorile consumului maxim de oxigen, datoriilor de oxigen și fracțiile acestuia conform unui studiu efectuat pe 80 de înotători (vârsta 16,7  1,75 ani, lungimea corpului 174,6  6,92 cm, greutatea corporală 66,97  9,4 kg și vâslari (vârsta) 22,9  3,66 ani, lungimea corpului 187,41  4,21 cm, greutate 86,49  5,6 kg). Indicatorii energetici pentru patinatori și alergători sunt dați conform lui N.I. Volkov și V.S. Ivanov.

Tabelul 5
Valorile medii ale nivelului maxim de consum de oxigen, datoria de oxigen și fracțiile sale în sporturile ciclice în rândul sportivilor cu realizări de diferite niveluri

Un fel de sport	Energie indicatori	MSMK			deversare	deversare
Atletism	V¢ O 2max, l/min S DO 2.l D O2 al, l D O2 lact, l
Patinaj	V¢ O 2max, l/min S D O 2.l D O2 al,l D O2 lac t,l
Înot	V¢ O 2,max l/min S D O 2.l D O2 al,l D O2 lac t,l
Academic	V¢ O2, max l/min S D O 2.l D O2 al,l
	D O2 lact,l

Trebuie remarcat faptul că sportivii de atletism de diferite calificări au valori ridicate ale fracției lactate a datoriei de oxigen. În același timp, fracția alactică în toate tipurile de exerciții nu are o diferență atât de clară.

A existat o conexiune statistică ridicată între cei doi indicatori energetici principali considerați și realizările la distanțe de lungimi diferite cu grupuri de volum semnificativ și calificări extinse. La înotători, cea mai mare corelație între nivelul maxim de consum de oxigen se observă cu realizări la 200 m - 0,822, datoria totală de oxigen la 100 m - 0,766, fracțiile lactat și alactat cu rezultate la 50 m (Tabelul 11).

Tabelul 6
Coeficienți de corelație între indicatorii de energie și viteza de înot la distanțe de diferite lungimi (n = 80, la p  0,05 r = 0,22)

Energie Indicatori	Distante, m