Când există o aport insuficient de oxigen pentru organism, activitatea musculară are loc predominant în condiții anaerobe. Capacitatea de a efectua munca musculara in conditii de lipsa de oxigen se numeste performanta anaeroba. Există mecanisme anaerobe alactice și lactate asociate cu puterea, capacitatea și eficiența creatinkinazei și căilor glicolitice ale resintezei ATP.

alactat performanță anaerobă se evaluează prin valoarea fracției alactice a datoriei de oxigen, conținutul de fosfor anorganic din sânge și valoarea puterii anaerobe maxime.

Performanța anaerobă a lactatului este evaluată prin valoarea maximă a datoriei de oxigen, fracția sa de lactat, acumularea maximă de lactat în sânge și modificarea parametrilor echilibrului acido-bazic al sângelui.

Dezvoltarea sistemului anaerob la școlari mai mici este în urmă cu sistemul aerob. Datoria lor maximă de oxigen este cu 60-65% mai mică decât cea a adulților. Deficitul de oxigen se dezvoltă mai repede la copii. Capacitatea de a efectua munca în condiții de datorie de oxigen este mai mică decât la vârsta înaintată.

La băieți, valoarea maximă a datoriei de oxigen (DO) crește la vârstele de 11-13 și 16-17 ani, dar la școlari mai mari ea rămâne cu 30% mai mică decât la adulți.

La vârsta de 13-14 ani, fracția alactică a datoriei de oxigen crește. Este posibil ca lactatul să nu se modifice sau să scadă ușor. Până la vârsta de 16-17 ani, creșterea datoriei totale de oxigen se produce în principal din cauza fracției de lactat.

Fetele se dezvoltă performanță anaerobă durează până la 14 ani, apoi se stabilizează. Cea mai mare creștere a datoriei maxime de oxigen se observă la vârsta de 10-11 ani.

Proporția fracției alactice crește de la 8 la 10 ani și atinge valori maxime la 12 ani. Cu exercițiul sistematic, ICD crește, iar dacă la vârsta de 10-11 ani există o creștere a fracțiilor lactat și alactat, atunci la 14-17 ani creșterea se produce în principal din cauza fracției lactate.

Munca maximă la nivelul MIC are loc datorită contribuției semnificative a mecanismelor glicolitice aerobe și anaerobe de alimentare cu energie.

La copiii de vârstă școlară primară, conținutul de lactat în sânge este de 8,7-8,5 mm, la copiii de 10-11 ani - 11,5 mm, la adulți - 12,5 mm.

La copiii de vârstă școlară primară, fibrele glicolitice cu contracție rapidă nu sunt încă dezvoltate; volumul lor este de 8-15%. La vârsta de 12 ani, numărul de fibre glicolitice crește la 23-33%, în special la nivelul mușchilor membrele inferioare. În același timp, puterea sistemelor enzimatice de glicoliză anaerobă crește, ceea ce duce la o producție semnificativă de acid lactic.

Creșterea maximă a performanței anaerobe (pe baza conținutului de lactat) coincide cu o creștere de patru ori a numărului de fibre glicolitice și are loc la vârsta de 15 ani.

Când copiii și adolescenții efectuează sarcini standard de intensitate egală, copiii experimentează valori mai mari ale lactatului și modificări mai pronunțate ale parametrilor echilibrului acido-bazic din sânge (ABC). Acest lucru se datorează capacității reduse a sistemelor tampon. Sistemele tampon ating nivelurile adulte la pubertate.

Copiii de vârstă preșcolară și școlară primară nu tolerează bine încărcăturile anaerobe-glicolitice, ceea ce duce la dezvoltarea acidozei. Este dificil pentru copii și adolescenți să mențină în timp un nivel ridicat de aprovizionare cu energie pentru o activitate musculară intensă. arată viteză și rezistență deosebită. Putere de lucru care poate fi menținută timp de 3 min. copiii de 9 ani reprezintă aproximativ 40%, iar adolescenții de 15 ani - 92% din capacitatea de muncă a unui adult. Indicatorii rezistenței la viteză în zona de putere submaximă se modifică puțin între vârstele de 7 și 11 ani, dar odată cu debutul pubertății cresc brusc. La fete după vârsta de 15 ani, stabilizarea rezistenței este definitivă și fără utilizarea unor regimuri speciale. activitate motorie nu crește mai departe.

Rezistenta la munca statica este asigurată preponderent de mecanismul glicolitic anaerob de alimentare cu energie. Cel mai important factor, care determină durata maximă a forței statice este concentrația de acid lactic.

O creștere a rezistenței legată de vârstă în timpul muncii statice poate apărea din cauza scăderii legate de vârstă a activității glicolizei anaerobe, precum și a creșterii rezistenței țesutului muscular scheletic (eventual a sistemului nervos central) la modificările acidotice.

Spre deosebire de alte tipuri de anduranță, în acest caz aproape nu există diferențe de gen în dinamica vârstei.

Creșterea performanței anaerobe alactice este asociată cu rezervele de creatină fosfat (CP) din organism, care cresc treptat pe măsură ce crește masa musculară.

La copii și adolescenți, mecanismele de fosforilare a creatinei în CP sunt imperfecte. În acest sens, activitatea musculară din ele duce la o excreție semnificativă de creatină în urină.

La copiii 9-14 ani ajunge la 200 mg/zi. O scădere a excreției de creatină reflectă gradul de maturare a țesutului muscular.

CU punct de energieÎn ceea ce privește vederea, toate exercițiile de viteză-forță sunt anaerobe. Durata lor maximă este mai mică de 1-2 minute. Pentru caracteristicile energetice ale acestor exerciții se folosesc doi indicatori principali: puterea anaerobă maximă și capacitatea (capacitatea) anaerobă maximă. Putere anaerobă maximă. Puterea maximă de lucru pentru o anumită persoană poate fi menținută doar pentru câteva secunde. Munca cu o astfel de putere este efectuată aproape exclusiv datorită energiei de descompunere anaerobă a fosfagenilor musculari - ATP și KrP. Prin urmare, rezervele acestor substanțe și mai ales rata de utilizare a energiei lor determină puterea anaerobă maximă. Sprinturile scurte și săriturile sunt exerciții ale căror rezultate depind de puterea anaerobă maximă,

Testul margarinei este adesea folosit pentru a evalua puterea anaerobă maximă. Funcționează după cum urmează. Subiectul stă la o distanță de 6 m în fața scărilor și o urcă în fugă cât mai repede posibil. Pe treapta a 3-a calcă pe întrerupătorul cronometrului, iar pe treapta a 9-a pe întrerupător. Astfel, se înregistrează timpul necesar pentru a parcurge distanța dintre acești pași. Pentru a determina puterea, este necesar să se cunoască munca efectuată - produsul dintre masa (greutatea) corpului subiectului (kg) cu înălțimea (distanța) dintre treptele 3 și 9 (m) - și timpul de depășire a acestuia. distanta (e). De exemplu, dacă înălțimea unei trepte este de 0,15 m, atunci înălțimea (distanța) totală va fi de 6 * 0,15 m = 0,9 m. Dacă subiectul cântărește 70 kg și timpul de acoperire a distanței este de 0,5 s. puterea va fi (70 kg*0,9 m)/0,5s = 126 kgm/a.

În tabel Tabelul 1 prezintă indicatorii „normativi” ai puterii anaerobe maxime pentru femei și bărbați.

Tabelul 1 Clasificarea indicatorilor de putere anaerobă maximă (kgm/s, 1 kgm/s = 9,8 W)

Clasificare	Vârsta, ani
mediocru
excelent
mediocru
excelent

Capacitate anaerobă maximă. Cea mai utilizată valoare pentru evaluarea capacității anaerobe maxime este datoria maximă de oxigen - cea mai mare datorie de oxigen, care este detectată după lucru pe durata maximă (de la 1 la 3 minute). Acest lucru se explică prin faptul că cea mai mare parte cantitatea in exces oxigenul consumat după muncă este folosit pentru refacerea rezervelor de ACP, CrP și glicogen, care au fost consumate în procesele anaerobe în timpul lucrului. Factori precum nivelurile ridicate de catecolamine în sânge, temperatura corporală crescută și consumul crescut de O 2 de către inima și mușchii respiratori care se contractă rapid pot determina, de asemenea, o rată crescută a consumului de O 2 în timpul recuperării după munca grea. Prin urmare, există doar o relație foarte moderată între valoarea datoriei maxime și capacitatea maximă anaerobă.

În medie, datoria maximă de oxigen la sportivi este mai mare decât la non-sportivi și este de 10,5 l (140 ml/kg greutate corporală) pentru bărbați și 5,9 l (95 ml/kg greutate corporală) pentru femei. Pentru non-sportivi, acestea sunt egale (respectiv) cu 5 l (68 ml/kg greutate corporală) și 3,1 l (50 ml/kg greutate corporală). Printre reprezentanții remarcabili ai sporturilor de viteză-rezistență (alergători de 400 și 800 m), datoria maximă de oxigen poate ajunge la 20 de litri (N. I. Volkov). Cantitatea datoriei de oxigen este foarte variabilă și nu poate fi folosită pentru a prezice cu exactitate rezultatul.

După mărimea fracției alactice (rapide) a datoriei de oxigen, se poate aprecia acea parte a capacității anaerobe (fosfagen) care oferă exerciții de viteză-forță pe termen foarte scurt (sprinturi).

O simplă determinare a capacității datoriei de oxigen alactacid constă în calcularea valorii datoriei de oxigen pentru primele 2 minute perioada de recuperare. Din această valoare putem izola „fracția de fosfagen” a datoriei de alactacid scăzând din datoria de alactacid-oxigen cantitatea de oxigen folosită pentru refacerea rezervelor de oxigen asociate mioglobinei și aflate în fluidele tisulare: capacitatea „fosfagenului”

(ATP + CP) datoria de oxigen (cal/kg greutate corporală) = [ (O 2 -datoria 2min - 550) * 0,6 * 5 ] / greutate corporală (kg)

Primul termen al acestei ecuații este datoria de oxigen (ml), măsurată în primele 2 minute de recuperare după muncă de o durată maximă de 2-3 minute; 550 este valoarea aproximativă a datoriei de oxigen în 2 minute, care este utilizată pentru a restabili rezervele de oxigen ale mioglobinei și fluidelor tisulare; r 0,6 este eficiența plății pentru datoria de oxigen alactic; 5 - echivalent caloric a 1 ml O 2.

Valoarea maximă tipică a „fracției de fosfagen” a datoriei de oxigen este de aproximativ 100 cal/kg greutate corporală, sau 1,5-2 l O2. Ca urmare a antrenamentului de viteză-forță, aceasta poate crește de 1,5-2 ori.

Cea mai mare fracțiune (lentă) a datoriei de oxigen după muncă cu o durată maximă de câteva zeci de secunde este asociată cu glicoliza anaerobă, adică. cu formarea acidului lactic în timpul exercițiului de forță-viteză și, prin urmare, este desemnat ca datorie de oxigen de acid lactic. Această parte a datoriei de oxigen este folosită pentru a elimina acidul lactic din organism prin oxidarea acestuia la CO2 și H2O și resintetizându-l la glicogen.

Pentru a determina capacitatea maximă de glicoliză anaerobă, puteți utiliza calcule ale formării acidului lactic în timpul lucrului muscular. O ecuație simplă pentru a estima energia produsă de glicoliza anaerobă este: energia glicolizei anaerobe (cal/kg greutate corporală) = acid lactic din sânge (g/l) * 0,76 * 222, unde acidul lactic este diferența dintre concentrația sa cea mai mare la 4- 5 minute după muncă (conținut maxim de acid lactic în sânge) și concentrare în condiții de repaus; valoarea de 0,76 este constanta folosită pentru a corecta nivelul de acid lactic din sânge la nivelul conținutului său din toate fluidele; 222 - echivalent caloric a 1 g de producție de acid lactic.

Capacitatea maximă a componentei de acid lactic a energiei anaerobe la bărbații tineri neantrenați este de aproximativ 200 cal/kg greutate corporală, ceea ce corespunde unei concentrații maxime de acid lactic în sânge de aproximativ 120 mg% (13 mmol/l). La reprezentanții de seamă ai sporturilor de viteză de forță, concentrația maximă de acid lactic în sânge poate ajunge la 250-300 mg%, ceea ce corespunde unei capacități maxime de acid lactic (glicolitic) de 400-500 cal/kg greutate corporală.

O astfel de capacitate mare de acid lactic se datorează mai multor motive. În primul rând, sportivii sunt capabili să dezvolte o putere de muncă mai mare și să o mențină mai mult timp decât oamenii neantrenați. Acest lucru, în special, este asigurat de includerea unei mase musculare mari în muncă (recrutare), inclusiv a mușchilor rapizi. fibre musculare, care se caracterizează prin capacitate glicolitică ridicată. Conținutul crescut de astfel de fibre în mușchii sportivilor de înaltă calificare - reprezentanți ai sporturilor de viteză-forță - este unul dintre factorii care asigură putere și capacitate glicolitică ridicată. În plus, în timpul sesiunilor de antrenament, în special cu utilizarea exercițiilor repetate cu intervale de putere anaerobă, par să se dezvolte mecanisme care permit sportivilor să „tolereze” („tolereze”) concentrații mai mari de acid lactic (și, în consecință, valori mai scăzute ale pH-ului) în sânge și alte fluide corporale, menținându-se ridicate performanta sportiva. Acest lucru este valabil mai ales pentru alergătorii de mijloc.

Antrenamentele de forță și viteză-forță provoacă anumite modificări biochimice în mușchii antrenați. Deși conținutul de ATP și KrP în ele este puțin mai mare decât în ​​cei neantrenați (cu 20-30%), nu are o valoare energetică prea mare. O creștere mai semnificativă a activității enzimelor care determină rata de turnover (clivaj și resinteză) fosfagenilor (ATP, ADP, AMP, KrF), în special miokinaza și creatin fosfokinaza (Yakovlev N.N.).

Consum maxim de oxigen. Capacitățile aerobe ale unei persoane sunt determinate, în primul rând, de rata maximă a consumului de oxigen. Cu cât MPC este mai mare, cu atât puterea maximă absolută este mai mare exercitii aerobice. În plus, cu cât MOC este mai mare, cu atât munca aerobă este relativ mai ușoară și, prin urmare, mai lungă.

De exemplu, sportivii A și B trebuie să alerge cu aceeași viteză, ceea ce le cere amândoi să consume același oxigen - 4 l/min. Sportivul A are un MPC. este egal cu 5 l/min și, prin urmare, consumul de la distanță de O 2 este de 80% din MIC al acestuia. Pentru sportivul B, MOC este de 4,4 l/min, prin urmare, consumul de la distanță de O 2 ajunge la 90% din MOC-ul său. În consecință, pentru sportivul A, sarcina fiziologică relativă în timpul unei astfel de alergări este mai mică (munca este „mai ușoară”) și, prin urmare, se poate menține setați viteza alergând mai mult decât atletul B.

Astfel, cu cât MPC-ul sportivului este mai mare, cu atât viteza pe care o poate menține pe o distanță mai mare, cu atât este mai mare (toate celelalte lucruri fiind egale) rezultat sportivîn exerciţii care necesită rezistenţă. Cu cât MPC este mai mare, cu atât performanța aerobă (rezistența) este mai mare, adică cu atât este mai mare cantitatea de muncă aerobă pe care o poate efectua o persoană. Mai mult, această dependență a rezistenței de MIC se manifestă (în anumite limite) cu cât mai mult, cu atât mai puțin. putere relativă exercitii aerobice.

Acest lucru face clar de ce, în sporturile care necesită rezistență, IPC-ul sportivilor este mai mare decât cel al reprezentanților altor sporturi, și cu atât mai mult decât cel al persoanelor neantrenate de aceeași vârstă. Dacă la bărbații neantrenați de 20-30 de ani MOC-ul este în medie de 3-3,5 l/min (sau 45-50 ml/kg * min), atunci la alergătorii-stați și schiorii cu înaltă calificare ajunge la 5-6 l/min ( sau mai mult de 80 ml/kg * min). La femeile neantrenate, MOC este în medie de 2-2,5 l/min (sau 35-40 ml/kg * min), iar la schiori este de aproximativ 4 l/min (sau mai mult de 70 ml/kg * min).

Valorile absolute ale MIC (l O 2 /min) sunt direct legate de dimensiunea (greutatea) corpului. Prin urmare, canoșii, înotătorii, bicicliștii și patinatorii de viteză au cei mai mari indicatori absoluti MOC. În aceste sporturi cea mai mare valoare pentru evaluarea fiziologică a acestei calități se folosesc indicatori MIC absoluti.

Indicatorii relativi ai MOC (ml O 2 /kg * min) la sportivii cu înaltă calificare sunt invers relaționați cu greutatea corporală. La alergare și mers, se lucrează semnificativ asupra mișcării verticale a greutății corporale și, prin urmare, celelalte lucruri fiind egale (aceeași viteză de mișcare) decât greutate mai mare atlet, cu atât lucrează mai mult (consum de O2). Prin urmare, alergătorii pe distanțe lungi tind să aibă o greutate corporală relativ mică (în primul rând datorită unei cantități minime de țesut adipos și unei greutăți scheletice relativ mici). Dacă bărbații neantrenați au 18-25 de ani țesut adipos alcătuiește 15-17% din greutatea corporală, apoi în rândul rămașilor excepționali este de doar 6-7%.Cei mai mari indicatori relativi de MOC se găsesc la alergătorii de fond și la schiori, cei mai scăzuti la canoși. În sporturi precum alergarea pe atletism, mersul pe curse, cursa de schi, capacitatea aerobă maximă a unui atlet este evaluată mai corect prin MOC relativă.

Nivelul MIC depinde de capacitățile maxime ale două sisteme funcționale: 1) sistemul de transport al oxigenului, care absoarbe oxigenul din aerul înconjurător și îl transportă către mușchii care lucrează și alte organe și țesuturi active ale corpului; 2) sisteme de utilizare a oxigenului, i.e. sistem muscular, extragerea și utilizarea oxigenului furnizat de sânge. La sportivii care au performanta ridicata MPC, ambele sisteme au o funcționalitate excelentă.

Performanța aerobă și anaerobă a unui atlet.

Performanță aerobă - aceasta este capacitatea organismului de a efectua munca, oferind cheltuieli energetice datorate oxigenului absorbit direct in timpul muncii. Consumul de oxigen la munca fizica crește odată cu severitatea și durata muncii. Cea mai mare cantitate se numește oxigenul pe care organismul îl poate consuma în 1 minut în timpul muncii extrem de dificile consum maxim de oxigen(IPC)

MPK este un indicator al performanței aerobe. MOC poate fi determinat prin setarea unei sarcini standard pe un ergometru pentru biciclete. Cunoscând magnitudinea sarcinii și calculând ritmul cardiac, puteți utiliza o nomogramă specială pentru a determina nivelul MOC. pentru sportivi, in functie de specializare, 50-90 ml/kg.

Pentru a efectua orice activitate, precum și pentru a neutraliza produsele metabolice și a restabili rezervele de energie, este nevoie de oxigen. Se numește cantitatea de oxigen necesară pentru a efectua o anumită activitate cererea de oxigen

Se face o distincție între necesarul total și minut de oxigen.

Necesarul total de oxigen este cantitatea de oxigen necesară pentru a face toată munca

Cerere de oxigen pe minut- aceasta este cantitatea de oxigen necesară pentru a efectua o anumită lucrare la un minut dat.

Necesarul minim de oxigen depinde de puterea muncii efectuate. Ea atinge cea mai mare valoare la distanțe scurte. De exemplu, la alergare la 800 m este 12-15 l/min, iar la alergare la un maraton este de 3-4 l/min.

Solicitarea totală este mai mare, cu atât mai mult mai mult timp muncă. La alergare la 800 m este de 25-30 de litri, iar la alergare la un maraton este de 450-500 de litri.

Performanță anaerobă - aceasta este capacitatea organismului de a efectua munca in conditii de lipsa de oxigen, asigurand costuri energetice prin surse anaerobe.

Munca este asigurată direct de rezervele de ATP din mușchi, precum și prin resinteza anaerobă a ATP folosind CrF și descompunerea anaerobă a glucozei (glicoliză).

Oxigenul este necesar pentru a restabili rezervele de ATP și CrP, precum și pentru a neutraliza acidul lactic format ca urmare a glicolizei. Dar aceste procese oxidative pot avea loc după terminarea lucrului. Pentru a efectua orice lucrare este nevoie de oxigen, doar la distanțe scurte organismul lucrează pe datorii, amânând procesele oxidative pentru perioada de recuperare.

Cantitatea de oxigen necesară pentru a oxida produsele metabolice formate în timpul muncii fizice se numește - datoria de oxigen.

Datoria de oxigen poate fi definită și ca diferența dintre cererea de oxigen și cantitatea de oxigen pe care organismul o consumă în timpul funcționării.

Un indicator al productivității anaerobe este datoria maximă de oxigen. Datoria maximă de oxigen- aceasta este acumularea maximă posibilă de produse metabolice anaerobe care necesită oxidare, la care organismul este încă capabil să lucreze. Cu cât antrenamentul este mai mare, cu atât mai mult m. ​​În medie, datoria maximă de oxigen la sportivi este mai mare decât la non-sportivi, și este de 10,5 l (140 ml/kg greutate corporală) pentru bărbați și 5,9 l (95 ml/kg) pentru femei.kg greutate corporală). Pentru non-sportivi, acestea sunt egale (respectiv) cu 5 l (68 ml/kg greutate corporală) și 3,1 l (50 ml/kg greutate corporală). Printre reprezentanții remarcabili ai sporturilor de viteză-rezistență (alergători de 400 și 800 m), datoria maximă de oxigen poate ajunge la 20 de litri (N. I. Volkov). Cantitatea datoriei de oxigen este foarte variabilă și nu poate fi folosită pentru a prezice cu exactitate rezultatul. datorie maximă de oxigen.

Există 2 fracții (părți) în datoria de oxigen: alactic și lactat. alactat fracțiunea de datorie merge la refacerea rezervelor de CrP și ATP în mușchi. lactat fracție (lactați - săruri de acid lactic) - cea mai mare parte a datoriei de oxigen. Se duce la eliminarea acidului lactic acumulat în mușchi. Oxidarea acidului lactic produce apă și dioxid de carbon, care sunt inofensive pentru organism.Fracția alactică predomină la exercițiile fizice care nu durează mai mult de 10 secunde, când lucru în cursîn principal datorită rezervelor de ATP și CrP din mușchi. Lactatul predomină în timpul lucrului anaerob de durată mai lungă, când procesele de descompunere anaerobă a glucozei (glicoliză) se desfășoară intens cu formarea. cantitate mare acid lactic.În timpul muncii intense care durează cel puțin 5 minute, vine un moment în care organismul este incapabil să-și satisfacă nevoile crescânde de oxigen. întreținere puterea de lucru realizata si cresterea ei in continuare este asigurata de sursele de energie anaeroba.Aparitia in organism a primelor semne de resinteza anaeroba a ATP se numeste pragul metabolismului anaerob (TAT). PAHO este calculată ca procent din MIC. Pentru sportivi, în funcție de calificarea lor, PANO este egal cu 50-80% din MOC. Cu cât PANO este mai mare, cu atât corpul are mai multe oportunități de a lucra din greu folosind surse aerobe, care sunt mai benefice din punct de vedere energetic. Prin urmare, un atlet care are un PANO ridicat (65% din MPC și mai mult), cu toate celelalte lucruri, va avea mai mult rezultat ridicat la distante medii si lungi.

În sistemul de sănătate cultura fizica Se disting următoarele direcții principale:

Sănătate-recreativ,

Sănătate și reabilitare,

Sport și reabilitare, igienic.

Cultură fizică de recreere și îmbunătățire a sănătății- aceasta este odihna, refacerea fortei cu ajutorul educatiei fizice ( jocuri sportive, turism, vânătoare etc.). Recreerea înseamnă odihnă, restabilirea forței cheltuite în procesul de muncă.

Cultură fizică de sănătate și reabilitare- aceasta este utilizarea specifică a exercițiilor fizice ca mijloc de tratare a bolilor și de restabilire a funcțiilor corpului care sunt afectate sau pierdute din cauza bolilor, leziunilor, surmenajului etc.

Direcția de sănătate și reabilitare în țara noastră este reprezentată în principal de trei forme:

· grupuri de terapie cu exerciții fizice la dispensare, spitale

· grupuri de sănătate în grupuri de cultură fizică

· studii independente.

Joacă un rol major în sistemul de antrenament al sportivului sport și reabilitare cultură fizică. Acesta are ca scop restabilirea capacităţilor funcţionale şi adaptative ale organismului după perioade lungi de antrenament intens şi încărcări competitive, în special în timpul supraantrenamentului şi eliminarea consecinţelor accidentărilor sportive.

Cultura fizica igienica- acestea sunt diverse forme de cultură fizică incluse în cadrul vieții de zi cu zi (exerciții de dimineață, plimbări etc.)

întărire- acesta este un sistem antrenament special procesele de termoreglare ale organismului, care includ proceduri a căror acțiune vizează creșterea rezistenței organismului la hipotermie sau supraîncălzire. Ca urmare a întăririi, performanța crește, incidența bolilor, în special a răcelilor, scade, iar starea de bine se îmbunătățește.

Cea mai puternică procedură de întărire - înotul în apă cu gheață - are o serie de contraindicații, contraindicate în special pentru: copii, adolescenți și persoanele care suferă constant de boli ale tractului respirator superior. Cu pauze lungi de întărire, efectul său este redus sau pierdut complet.

Obiectivele educației fizice pentru prevenirea bolilor profesionale sunt îmbunătățiri stare functionala si prevenirea progresiei bolii: cresterea performantelor fizice si psihice, adaptarea la factori externi; ameliorarea oboselii și creșterea capacităților de adaptare; cultivarea nevoii de întărire și îmbunătățire a sănătății educație fizică.

Sistemul de reabilitare include lecții de educație fizică, de preferință în aer proaspat, curs de terapie prin exerciții fizice, cale de sănătate, schi, ciclism. Sporturile ciclice sunt de preferat, mai ales pentru boli de inima, boli pulmonare, obezitate.

Pentru boli cardiovasculare, respiratorii și endocrine exerciții-sistem mers pe jos, patinaj.

Când desfășurați cursuri cu angajați care au modificări în sistemul musculo-scheletic, exercițiile preventive sunt importante, care vizează în primul rând să ofere angajatului postura corectași să normalizeze funcțiile AOD. Nu trebuie permise încărcături excesive. Exercițiile cu gantere, mingi și pe aparate de exercițiu trebuie efectuate numai într-un mod prietenos cu coloana vertebrală, întins și incluzând exerciții de întindere și relaxare la sfârșitul sesiunii.

Tipuri de cultură fizică care îmbunătățește sănătatea
Există multe forme de cultură fizică care sunt folosite pentru a normaliza starea funcțională a unei persoane, precum și pentru prevenirea bolilor.

Dimineaţă gimnastica igienica (UGG)- unul dintre mijloacele culturii fizice. Dezvoltă forța, flexibilitatea, coordonarea mișcărilor. Îmbunătățește funcționarea organelor interne, provoacă o creștere a emoțiilor, mai ales dacă exercițiul este efectuat pe muzică. UGG se efectuează cel mai bine dimineața în combinație cu întărirea, dar nu foarte devreme, mai ales pentru pacienții cu boală cardiovascular sisteme.

Jocuri sportive în aer liber normalizarea stării psiho-emoționale.

Mersul și alergarea . Mergând ca exercițiu fizic- un instrument valoros pentru îmbunătățirea activității sistemului nervos central,cardiovasculare şi sistemele respiratorii . Mersul pe jos ar trebui să fie lung, dar nu obositor.

Alerga - exercitii fizice cu sarcina mare. El se dezvoltă rezistenta, deosebit de util pentru prevenirea bolilor cardiovasculare, a obezității etc. Este mai bine să-l combinați cu exerciții de mers și respirație. Mersul și alergarea se pot face în timpul zilei și seara.

Ciclism ciclismul este afișat când boli ale sistemului cardiovascular, respirator și tulburări metabolice, precum și consecințele leziunilor la nivelul articulațiilor picioarelor(pentru a dezvolta rigiditatea și antrenamentul muscular). Iarna, mersul pe bicicletă este înlocuit cu exerciții pe biciclete de exerciții.

Înot - un instrument excelent de antrenament și întărireÎnotul îmbunătățește activitatea sistemului cardiorespirator și a metabolismului și în caz de leziuni și boli ale coloanei vertebrale, duce la dispariția durerii și la îmbunătățirea mobilității în articulații .

Combinația este deosebit de importantă activitate fizică cu întărire pentru lucrătorii cu probleme de sănătate. Deoarece astfel de exerciții cresc starea de fitness generală a corpului, contribuie la normalizarea proceselor metabolice, a stării funcționale și, de asemenea, duc la o întărire crescută și la prevenirea răcelilor.

În atmosfera din jurul nostru, rezerva de oxigen pentru ființe vii este practic inepuizabilă. În ciuda acestui fapt, rezervele de oxigen din organism sunt strict limitate și, pe măsură ce oxigenul trece de la plămâni la țesuturi, rezervele sale devin din ce în ce mai limitate. Livrarea de oxigen la plămâni este limitată în primul rând de volumul minute al respirației și de eficiența ventilației alveolare. Difuzia oxigenului din alveole în sânge depinde de relația dintre ventilația pulmonară și fluxul sanguin pulmonar, precum și de dimensiunea suprafeței de difuzie și de permeabilitatea de difuzie a membranelor alveolo-capilare. Conținutul de oxigen din sângele arterial este determinat de mărimea șuntului de sânge din plămâni, de afinitatea hemoglobinei pentru oxigen etc. Transportul de oxigen de către sânge este limitat de capacitatea de oxigen a sângelui și de volumul minute al sânge. Livrarea oxigenului către celule depinde de distribuția sângelui în țesuturi, de tensiunea oxigenului în sângele arterial și venos și de dimensiunea patului capilar. Și mai limitate sunt rezervele de oxigen din mușchi, care, chiar și în prezența unui depozit limitativ de oxigen asociat cu mioglobina în țesutul muscular, nu poate exista decât pentru o perioadă foarte scurtă de timp fără livrarea de noi porțiuni de oxigen. Celulele și organelele lor pot funcționa normal numai dacă rata de livrare treptată a oxigenului către țesuturi se potrivește cu cererea lor de oxigen.

Funcția principală a oxigenului din organism este de a accepta electroni din complexul de citocrom oxidază din sistemul respirator mitocondrial. S-a stabilit că viteza maximă de transfer de oxigen prin lanțul respirator de pe membrana mitocondrială se menține neschimbată până când tensiunea oxigenului din mediul intracelular scade sub 3 - 5 mm Hg. Pentru a asigura această tensiune de oxigen pe membrana mitocondrială, pe membrana celulară exterioară trebuie creat un gradient parțial de presiune a oxigenului de aproximativ 15-20 mm Hg. Totul funcționează pentru a menține această presiune parțială critică a oxigenului în țesuturi. sisteme fiziologice al organismului, determinând nivelul sănătății și funcționalității acestuia.

Valorile standard pentru presiunea parțială a oxigenului la diferite niveluri ale cascadei de oxigen a corpului sunt aproximativ următoarele valori:

alveole pulmonare - 110 mm Hg;

sinusul aortic - 105-90 mm Hg;

arteriole - 60-40 mm Hg;

capilare tisulare - 40-30 mm Hg;

membrana celulară exterioară - 20-15 mm Hg;

membrana mitocondrială - 5-3 mm Hg.

Este logic să vorbim despre o lipsă de oxigen sau despre apariția unei stări de hipoxie în organism numai dacă aceste condiții nu sunt îndeplinite functionare normala sistemele de respirație tisulară. Singurul criteriu absolut pentru absența sau prezența deficienței de oxigen în organism este capacitatea de a menține o rată constantă a respirației mitocondriale la o presiune parțială fixă ​​a oxigenului pe membrana celulară exterioară. Dacă aceste condiții nu sunt îndeplinite, atunci se poate argumenta că în aceste cazuri apare hipoxia tisulară de diferite grade de severitate.

Hipoxie sau înfometare de oxigen - un fel deosebit starea funcțională a organismului, rezultată din furnizarea insuficientă de oxigen a țesuturilor sau întreruperea utilizării acestuia de către țesuturi.

Viteza de aprovizionare cu oxigen la plămâni și alveole, viteza de transfer de masă a oxigenului prin membranele alveolo-capilare, viteza de transfer de masă a acestuia prin sângele arterial și venos și viteza de absorbție a oxigenului de către țesuturi sunt interdependente. Echilibrul cantitativ dintre rata de livrare treptată a oxigenului și utilizarea acestuia determină nivelul presiunilor parțiale ale oxigenului în diferite părți ale traseului său în organism: valoarea stabilită a tensiunii de oxigen în sângele arterial și în sângele capilarelor tisulare, ca precum și concentrația acestuia în sângele venos mixt.

Astfel, corpul combină două grupuri de parametri interdependenți ai transferului de masă de oxigen: rata de avansare treptată a acestuia și presiunea sa parțială în fiecare etapă. Combinația acestor diferiți parametri, strict reglementați de organism, caracterizează regimurile în care are loc procesul de transfer al masei de oxigen, adică. regimurile de oxigen ale organismului. Prin analogie, putem vorbi despre modurile de transfer de masă al dioxidului de carbon în organism.

Eficiența regimurilor de oxigen ale organismului crește odată cu activitatea fizică. Eficiența regimurilor de oxigen ale organismului este înțeleasă ca relația dintre rata de livrare treptată a oxigenului și rata consumului acestuia.

Prin gradul de scădere a saturației sângelui arterial și venos cu oxigen și scăderea tensiunii oxigenului în sistemul sanguin, se poate evalua gradul de hipoxemie, iar prin tensiunea oxigenului în țesuturi și sânge venos mixt, gradul de dezvoltare. poate fi evaluată hipoxia tisulară.

Mecanisme de hipoxie.

Lipsa oxigenului din aerul inhalat, spre deosebire de frig sau efort fizic, nu este un iritant adresat vreunui organ senzorial anume: nu acționează în primul rând asupra exteroceptorilor, ci invadează imperceptibil, treptat, organismul, ducând treptat la dezvoltarea. de hipoxemie și, prin urmare, perturbând homeostazia. Abia după apariția hipoxemiei, lipsa de oxigen începe să acționeze asupra chemoreceptorilor din zona aortic-carotidiană și direct asupra centrilor care reglează respirația și circulația sângelui, precum și asupra altor organe, provocând astfel o reacție adaptativă nespecifică a sistemele funcționale ale organismului responsabile de transportul oxigenului și distribuția acestuia în țesuturi. În toate celelalte sisteme ale corpului, hipoxia nu provoacă o creștere, ci mai degrabă o scădere a nivelului funcțiilor, de exemplu, funcțiile părților superioare ale creierului și ale sistemului motor, care se manifestă în tulburări binecunoscute. a activităţii intelectuale şi motorii. Efectul direct al hipoxiei asupra celulelor cortexului cerebral, mușchilor scheletici și multor alte organe se realizează în mare parte nu prin intensificarea funcției, ci datorită faptului că scăderea tensiunii de oxigen în țesuturi limitează intensitatea oxidării și a fosforilării oxidative în mitocondrii. Aceasta înseamnă o subproducție de ATP de către fiecare mitocondrie și este efectul principal al hipoxiei acute în celule, provocând perturbarea funcțiilor corpului și limitarea activității sale comportamentale și de muncă.

Tipuri de hipoxie.

Motivele pentru apariția și trăsăturile de dezvoltare ale diferitelor stări hipoxice au necesitat sistematizarea și împărțirea lor în diferite tipuri.

O abordare sistematică modernă a analizei modificărilor în diferite părți ale sistemului de alimentare cu oxigen al corpului ne permite să distingem șase tipuri de condiții hipoxice:

• 1. hipoxie hipoxică, cauzată de lipsa de oxigen în aerul inhalat, i.e. tulburări la intrarea în sistem și, ca urmare, o lipsă de oxigen în aerul alveolar și sângele arterial;
• 2. hipoxie respiratorie cauzată de scăderea tensiunii oxigenului în aerul alveolar din cauza leziunilor tractului respirator sau insuficiență funcțională a plămânilor cu continut normal oxigen în aerul inhalat;
• 3. hipoxie anemică (hemică), cauzată de lipsa de oxigen în sângele arterial din cauza scăderii proprietăților de legare a oxigenului ale hemoglobinei;
• 4. hipoxia circulatorie, caracterizată printr-o scădere a ratei de livrare a oxigenului către țesuturi cauzată de circulația sanguină afectată;
• 5. hipoxia de sarcină, care provine din lipsa de oxigen în țesuturi, cauzată de o creștere multiplă a cererii de oxigen a țesutului care funcționează intens și de incapacitatea furnizării locale de oxigen de a satisface această cerere crescută de oxigen;
• 6. hipoxie histotoxică - înfometarea de oxigen cauzată de deteriorarea mecanismelor de utilizare a oxigenului cu conținut normal de oxigen și tensiune în celule.

Sinonime pentru termenul hipoxie (o afecțiune care apare atunci când țesuturile organismului nu oferă suficient oxigen sau când utilizarea acestuia este afectată în procesul de oxidare biologică) sunt deficiența de oxigen sau înfometarea de oxigen. Pe baza unor studii experimentale, s-a propus să se distingă următoarele grade de hipoxie: hipoxie latentă, compensată, severă cu decompensare crescândă și terminală.

Cu hipoxie latentă - hipoxie de gradul I (la o altitudine de 1000 -1500 m), când presiunea oxigenului din aerul inhalat scade cu cel mult 35 mm Hg. Art., efectul stimulului hipoxic asupra organismului este nesemnificativ. Hipoxia se manifestă în anumite zone limitate ale fibrelor musculare; distribuția mozaică a rO2 în ele și aportul excesiv de oxigen în repaus fac posibilă eliminarea hipoxiei locale în detrimentul resurselor de oxigen din fibra însăși, fără implicarea mecanismelor compensatorii sistemice. . Adică, în repaus, hipoxia tisulară este absentă chiar și fără efecte compensatorii, tensiunea oxigenului din sângele arterial scade cu cel mult 15-12 mmHg, rata aportului de oxigen la plămâni, alveole, sânge și viteza de transport de oxigen prin sângele arterial la țesuturi sunt adecvate cererea de oxigen, iar țesuturile nu suferă de foamete de oxigen.

Al doilea grad de hipoxie - hipoxie compensată, apare la altitudini de la 1500 la 3000 de metri. Lipsa oxigenului din aerul inhalat activează mecanismele compensatorii. Nu numai că crește ventilația pulmonară (MOV crește cu 20-80%), crește și IOC și ritmul cardiac (cu 6-30%). Funcția întregului sistem de livrare a oxigenului este activată și rezervele sale sunt redistribuite, alimentarea cu sânge a organelor vitale se îmbunătățește. Datorită proceselor compensatorii care au loc în organism, rata de livrare a oxigenului către țesuturi poate rămâne neschimbată.

Al treilea grad de hipoxie - hipoxie severă cu decompensare ulterioară, se manifestă la altitudini de la 3500 la 7000 de metri deasupra nivelului mării (conținutul de oxigen din aerul atmosferic este de la 11% la 6%). În ciuda activității intense a multor mecanisme compensatorii, rata de livrare a oxigenului și consumul acestuia în țesuturi este semnificativ redusă. Se dezvoltă hipoxia tisulară, însoțită de pierderea semnificativă a performanței și dezvoltarea stărilor pre-leșin. Din cauza hipoxiei tisulare a creierului și a hipoxiei mușchiului inimii, acțiunea mecanismelor adaptative care vizează îmbunătățirea livrării de oxigen este perturbată. Respirația și pulsul devin din ce în ce mai puțin frecvente. Viteza fluxului sanguin scade.

Al patrulea grad de hipoxie - hipoxie necompensată sau terminală, este o afecțiune cu respirație brusc lentă, respirații profunde unice cu o frecvență de 1 - 3 respirații pe minut și tulburări semnificative ale activității cardiace care duc la moarte.

Hipoxia, care se dezvoltă în timpul exercițiilor de intensitate scăzută, nu are practic niciun efect asupra ratei generale de consum de O2; hipoxia locală nu limitează posibilitatea creșterii consumului de O2 în întregul corp, prin urmare această formă de hipoxie este de obicei numită „hipoxie latentă a efortului”. ”.

În timpul activității musculare de intensitate moderată, volumul total al masei musculare, în care are loc dezvoltarea unei stări hipoxice, și nivelul de pO2 în zona cu cea mai proastă aprovizionare cu oxigen a țesuturilor depinde de cât de mult crește viteza totală a fluxului sanguin volumetric și câte capilare deschise sunt activate în muşchi. În cazul în care necesarul de oxigen este crescut de 8 ori, debitul sanguin volumetric este de 4 - 4,5 ori în comparație cu acești indicatori în repaus, atunci numărul total de capilare deschise nu depășește de obicei 400 la 1 mm3, cu mai mult de 40 % din volum În țesutul muscular activ, intensitatea consumului de oxigen rămâne în urma cererii de oxigen și se formează o datorie de oxigen. Intensitatea respirației va scădea deoarece pOg în aceste zone ale fibrei musculare va fi sub „critică”. La jumătate din volumul țesutului, pC>2 scade la 6 mmHg. Art., iar într-un sfert din volum scade la valori mai mici de 2 mm Hg. Artă. Dacă, la același debit volumetric de sânge, numărul capilarelor deschise este crescut, zonele hipoxice vor ocupa o mică parte a fibrei musculare (nu mai mult de 0,1% din volumul total), iar datoria de oxigen va fi mică, adică, gradul de hipoxie locală va fi vizibil subestimat. Hipoxia de această natură se numește compensată. Severitatea sa depinde de activitatea mecanismelor compensatorii responsabile de alimentarea țesuturilor cu oxigen.

Activitățile mecanismelor de mai sus au ca scop compensarea hipoxiei în timpul efortului. Severitatea hipoxiei și modificările stării de performanță în timpul activității fizice depind de amploarea necesarului de oxigen al mușchilor care lucrează și de eficacitatea funcționării mecanismelor compensatorii care vizează reducerea hipoxiei care se dezvoltă în timpul muncii.

Clasificarea stărilor hipoxice în timpul activității musculare.

Abordarea sistematică care stă la baza clasificării stărilor hipoxice evidențiază, în primul rând, acele modificări ale stării funcțiilor de alimentare cu oxigen a organismului care apar sub influența perturbărilor externe: scăderea pO2 în aerul inhalat, modificări ale presiunii barometrice generale, etc. Condițiile hipoxice, care se disting după acest criteriu, sunt de obicei împărțite în următoarele tipuri: hipoxice, hiperbarice și hiperoxice. Condiții hipoxice care apar cu o creștere semnificativă a consumului de CO2, adică. atunci când sarcina asupra sistemului crește, acestea se disting într-un tip separat, denumit de obicei „hipoxie a sarcinii”.

Tulburările interne, manifestate ca urmare a modificărilor patologice ale stării aparatului respirator, a sistemului cardiovascular și a sistemului sanguin, pot duce, de asemenea, la dezvoltarea unor afecțiuni hipoxice, iar aceste forme de hipoxie sunt denumite de obicei hipoxie respiratorie, circulatorie și hemică. .

Există, de obicei, opt tipuri principale de hipoxie: hipoxică, circulatorie, hiperoxică, hiperbară, circulatorie respiratorie, hemică, hipoxie de efort și hipoxie tisulară primară (citotoxică). Fiecare dintre aceste tipuri de hipoxie poate avea mai multe grade diferite, variind în severitatea tulburării metabolice.

Pe baza originii, manifestării și caracteristicilor compensării, hipoxia sarcinii a fost identificată ca un tip special de condiții hipoxice. S-a propus să se facă distincția între patru grade: hipoxia sarcinii ascunse (latentă), subcompensată, compensată și decompensată.

Hipoxia de sarcină de gradul I - hipoxia ascunsă (latentă) - se manifestă în anumite zone limitate ale fibrelor musculare, iar distribuția neuniformă a pC>2 în acestea și aportul excesiv de oxigen în repaus fac posibilă eliminarea hipoxiei locale la nivelul cheltuiala resurselor de oxigen din fibra însăși fără implicarea mecanismelor compensatorii sistemice.

Al doilea grad de hipoxie a sarcinii - hipoxia compensată - este cel mai frecvent în activitatea umană normală; se dezvoltă în timpul activității musculare de intensitate moderată și întregul sistem respirator este implicat în compensarea hipoxiei locale rezultate. Ventilația plămânilor, fluxul sanguin și rata de livrare a oxigenului cresc. Odată cu o nevoie din ce în ce mai mare de oxigen în mușchii care lucrează, apare o deficiență de O2 și o anumită cantitate de produse acide apare în sânge și, ulterior, sunt neutralizate rapid: nu apar modificări semnificative ale pH-ului. Odată cu creșterea intensității încărcăturii, formarea și viteza de excreție a CO2 poate crește la 3 l/min, coeficientul respirator poate crește la unitate, viteza de transfer de masă a CO2 prin sânge venos mixt poate ajunge la 14-15 l/ min, iar prin sângele arterial până la 11-12 l/min. În acest caz, se poate acumula o mică datorie de oxigen (3 - 5%) și poate apărea o tendință de deplasare a pH-ului în partea acidă. Al doilea grad de GN se caracterizează prin cea mai mare eficiență respiratie externa: echivalentul ventilației este minim, coeficientul de utilizare a oxigenului și efectul oxigenului al ciclului respirator sunt maxime.

Iar al treilea grad de hipoxie a sarcinii - hipoxia byrală cu decompensare în avans - se dezvoltă sub sarcini cu un consum de 02 75 - 85% din nivelul MOC. Viteza de livrare (S) nu corespunde nevoii tisulare pentru aceasta, se formează o datorie de oxigen și se observă un exces de CO2 eliberat.Se observă nu numai hipoxemie venoasă ascuțită, ci și arterială.Cu ventilație ridicată (până la 90 - PO lmin) și fluxul sanguin volumetric (la sportivii calificați până la 25 - 28 lmin), nivelul crescut de livrare și consum de oxigen, o creștere semnificativă suplimentară a utilizării oxigenului din sângele arterial nu mai este posibilă. O caracteristică a celei de-a treia gradul de GN este o scădere ușoară a eficienței respirației externe menținând Eficiență ridicată hemodinamica. Capacitatea de a efectua munca la al treilea grad de hipoxie a sarcinii este limitată la câteva zeci de minute. Hipoxia severă cu decompensare ulterioară poate servi ca declanșator pentru dezvoltarea oboselii în timpul activității musculare. Întărirea funcțiilor autonome (respirație și circulație sanguină), care vizează menținerea parametrilor de oxigen la nivel homeostatic, poate fi unul dintre mecanismele compensatorii pentru depășirea oboselii în timpul activității musculare.

Al patrulea grad de hipoxie a sarcinii este hipoxia necompensată, în care se observă cea mai pronunțată discrepanță între rata de livrare a oxigenului și necesarul de oxigen al organismului. În ciuda faptului că datoria de oxigen crește, consumul de O2 la un anumit grad de hipoxie este maxim și, de regulă, nu se modifică odată cu creșterea severității muncii. Tensiunea de O2 din sângele venos mixt poate scădea sub 12 mmHg. Art., saturația de oxigen se reduce la 17 - 15% și conținutul de O2 este de 1-3 vol.%. Saturația sângelui arterial cu oxigen scade la 85 - 83%, iar tensiunea oxigenului scade cu 8 - 10 mm, transferul de masă de oxigen și CO este cel mai mare, totuși, deoarece ventilația crește într-o măsură mult mai mare decât consumul de oxigen, creșterea sa ulterioară nu este eficientă, deci cum o proporție semnificativă din aportul de oxigen este cheltuită pentru munca mușchilor respiratori înșiși. Munca inimii devine, de asemenea, mai puțin eficientă: volumul vascular cerebral scade, iar menținerea unei viteze mari a fluxului sanguin este asigurată într-o mai mare măsură prin creșterea frecvenței cardiace. Dezvoltarea hipoxiei tisulare severe duce la perturbarea funcției mecanismelor compensatorii, ceea ce duce la refuzul de a continua munca. Durata încărcăturii în această formă de stare hipoxică este de zeci de secunde și doar unii oameni instruiți o pot efectua timp de câteva minute. Gradele considerate de hipoxie a sarcinii se pot manifesta în timpul lucrului muscular atât de intensitate crescândă, cât și constantă. Hipoxia la efort poate fi combinată cu alte tipuri de hipoxie, de exemplu, hipoxia hipoxică, iar într-un organism bolnav se poate dezvolta în timpul exercițiului pe fondul hipoxiei respiratorii, circulatorii sau anemice.

Un nivel ridicat de performanță fizică este una dintre principalele premise pentru atingere mare succesÎn sport. Printre factorii care determină performanța atletică, capacitățile energetice corpul uman sunt „veriga principală în lanțul general de evenimente”.

În marea majoritate a sporturilor, realizând costuri mari de energie. Din punct de vedere fiziologic, capacitatea unei persoane de a efectua o muncă musculară grea depinde, în primul rând, de posibilitățile de îmbunătățire a metabolismului energetic în țesuturi și de nivelul de activitate al acelor sisteme funcționale care asigură acest schimb. Primele încercări de a analiza și apoi de a evalua procesele energetice care au loc în mușchii care lucrează în condiții anaerobe au fost făcute la începutul secolului al XX-lea. În același timp, au apărut mari diferențe de opinii și opinii între cercetătorii acestei probleme.

În lucrarea sa din 1934, D. Dili a afirmat că sarcina musculară efectuată pe o perioadă de câteva minute este determinată doar într-o mică măsură de sursa de energie aerobă utilizată, iar cantitatea de muncă efectuată este determinată în mare măsură de rata la care aceasta se utilizează sursa de energie. Pentru prima dată, conceptul de performanță anaerobă a fost folosit în lucrările lor de către Margaria și colab. În lucrările ulterioare în această direcție, s-au făcut mai multe încercări de a găsi o definiție finală a performanței anaerobe. Conceptele cheie care explică și descriu cel mai complet procesele anaerobe sunt conceptele de sarcină și energie.

De îndată ce viteza reacției creatin fosfokinazei devine inadecvată pentru regenerarea ATP și ADP se acumulează în mușchi, glicoliza anaerobă începe să joace un rol major în procesul de resinteză a ATP. Esența glicolizei este descompunerea enzimatică a rezervelor intramusculare de glicogen și glucoză care intră în celulele din sânge. Înainte ca glucoza sau glicogenul să fie folosit pentru energie, acesta trebuie transformat în yucoză-6-fosfat. Pentru a transforma o moleculă de glucoză în glucoză-6-fosfat, este necesară o moleculă de ATP. Când glicogenul este descompus, se formează glucoză-6-fosfat fără consum de energie. Glucoza-6-fosfatul suferă transformări ulterioare, în urma cărora compușii intermediari de înaltă energie formați în timpul glicolizei - acizii difosfogliceric și fosfopiruvic - transferă gruparea fosfat bogată în energie în ADP, ceea ce duce la resinteza ATP. Soarta acidului piruvic este determinată de utilizarea oxigenului. În condiții anaerobe se transformă în acid lactic.

Rezultatul global al glicolizei poate fi reprezentat sub forma următoarelor ecuații:

SbNpOb + 2ADP + 2H3P04 -> 2C3HbOz + 2ATP + 2H20

[SbN10O5]p + ZADF + ZN3P04-> 2SzNbOz + [C6H,o05]p-1 + ZATP + 2H20

glicogen

Ca rezultat al glicolizei, se produc 3 moli de ATP pentru fiecare mol de reziduu de glucoză din glicogenul descompus. Dacă se folosește glucoză în loc de glicogen, atunci se formează doar 2 moli de ATP.

Descompunerea anaerobă a glicogenului sau glucozei este controlată de mai multe enzime. Deși aceste enzime sunt adesea numite „enzime împrăștiate”, ele nu sunt distribuite în sarcoplasmă într-o manieră dezorganizată, de regulă, aceste enzime sunt strâns asociate cu structurile celulare. Enzimele reglatoare ale glicolizei sunt fosforilaza și fosfofructokinaza. În timpul contracției musculare, ambele enzime sunt activate simultan și în mod proporțional. În general, se crede că rata de descompunere a glicogenului este limitată de reacția fosforilazei. Activitatea fosforilazei musculare crește în prezența ionilor de AMP, Ca, Na și aceticolină. Numărul acestor activatori crește odată cu începerea lucrului muscular. Se observă o scădere a ratei de fosforoliză cu o scădere a concentrației de glicogen și acid fosforic, precum și cu o creștere a concentrației de glucoză-6-fosfat. Mecanismele care reduc rata de fosforoliză previn cheltuirea neproductivă a rezervelor de carbohidrați în timpul activității musculare crescute.

Puterea maximă a glicolizei este de aproximativ 2,5 kJ/kg/min. Glicoliza atinge cea mai mare viteză la 20-30 de secunde de la începerea lucrului, iar la sfârșitul primului minut de activitate fizică devine principala sursă de resinteză ATP. Dimensiunea capacității metabolice a glicolizei, determinată de rezervele intramusculare de carbohidrați și de prezența unor sisteme tampon care stabilizează valoarea în pH-ul celular, este de peste 10 ori mai mare decât capacitatea reacției creatin fosfokinazei și este de aproximativ 1050. kJ per kilogram de țesut muscular. Eficiența metabolică a glicolizei se apreciază prin valori de eficiență. aproximativ 0,35-0,52.

Factorii care determină performanța anaerobă a sportivilor.

Adaptarea unui sportiv la o activitate intensă poate fi determinată atât de criteriile de performanță în muncă, cât și de schimburile funcționale în timpul muncii. Criteriile de performanță în muncă determină capacitatea unui sportiv de a efectua o anumită muncă la o anumită putere sau durată de exercițiu. Indicatorii modificărilor funcționale în timpul lucrului determină amploarea și natura modificărilor care apar în metabolism, respirația externă, transportul gazelor respiratorii, circulația sângelui, care sunt cele mai importante în asigurarea performanței. Potrivit lui N.I. Volkova, performanța fizică a unei persoane este determinată de un număr mare de factori, care sunt combinați în două grupuri:

factori de potență (capacități interne), care includ calități viteză-putere și capacități bioenergetice ale unei persoane;

factori de performanță, care includ tehnica de a efectua exerciții sportive, tactica de conducere competitivă

Factorii combinați în grupa de performanță determină gradul de realizare potențială în condițiile specifice unui anumit sport. Asa de, tehnică rațională efectuarea exercițiilor vă permite să realizați capacități viteză-forță și energie într-o măsură mai mare și mai eficient în fiecare act de mișcare. Tacticile perfecte de desfășurare a activităților competitive permit o mai bună realizare a potențialelor viteze-putere și bioenergetice în timpul competitie sportiva sau în episoadele sale individuale. Contribuția factorilor de mai sus la rezultatul sportiv general variază semnificativ în funcție de tipul de exercițiu, nivelul de dezvoltare fizică, condițiile externe etc.

Capacitățile bioenergetice ale organismului sunt cel mai semnificativ factor limitator performanta fizica. După cum sa menționat mai devreme, în funcție de natura transformărilor energetice care au loc, se obișnuiește să se distingă două proprietăți fiziologice, reflectând posibilitățile de aprovizionare cu energie pentru activitatea musculară în condiții anaerobe:

capacitatea anaerobă alactică asociată cu procesul de conversie a energiei în reacțiile ATPazei și KrP kinazei;

capacitatea anaerobă glicolitică, reflectând posibilitatea intensificării procesului glicolitic anaerob în timpul funcționării, în timpul căruia acidul lactic se acumulează în organism.

Toate componentele de mai sus ale performanței anaerobe pot fi caracterizate folosind criterii biochimice de trei tipuri: putere, capacitate și eficiență.

După finalizarea unui exercițiu de viteză, concentrația de ATP în mușchi este foarte rapid restabilită la un nivel apropiat de cel inițial. Gradul de reducere a concentrației de ATP în timpul perioadei de recuperare nu depășește de obicei 20%.

Mecanismul de recuperare a ATP poate fi reprezentat ca următoarea ecuație:

(ATP)I = aCrP + bLa + V02

unde: aCrF este viteza reacției de descompunere a CrF; bLa este viteza de formare a lactatului; Vd - nivelul de consum (И).

Sub sarcini pe termen scurt, ecuația ia următoarea formă:

(ATO)]t = aKrF.

Concentrația de ATP în mușchi este de aproximativ 5 mmol]kg, iar CrP este de 15-16 mmol]kg. Cu rata hidrolizei ATP de către actomiozină fiind de aproximativ 3 mmol CrP pe secundă per kilogram de masă musculară, durata maximă a producției de energie în regimul alactic este limitată la 6 - 7 secunde, presupunând epuizarea completă a ATP, care nu are loc niciodată. Rata cu care calea anaerobă asigură resinteza ATP este critică pentru dezvoltarea și menținerea muncii musculare de mare putere. Rata de resinteză anaerobă a ATP este semnificativ mai mare decât resinteza aerobă, dar este foarte limitată în timp. O persoană este capabilă să obțină o putere de lucru de 10 - 12 ori mai mare în comparație cu nivelul corespunzător valorii MIC, dar această posibilitate rămâne doar pentru o perioadă de timp. perioadă scurtă timp. Resinteza ATP Datorită reacției creatin fosfokinazei, aceasta se desfășoară cu viteză maximă, joacă rolul unui „tampon energetic”, asigurând constanta conținutului de ATP în mușchi. Glicoliza atinge cea mai mare viteză la 20-30 s după începerea lucrului, iar la sfârșitul primului minut de lucru devine principala sursă de energie pentru resinteza ATP. Includerea reacției glicolitice, deși contribuie la resinteza rapidă a fosfagenilor într-o anumită perioadă de lucru de sprint, dar intensifică modificările acidotice în mușchi și sânge. O scădere a activității enzimelor glicolitice cheie sub influența acidului lactic rezultat și o scădere a pH-ului intracelular duce la o încetinire a vitezei de glicoliză. Rezervele de carbohidrați și dimensiunea sistemelor tampon, care determină capacitatea metabolică a glicolizei, asigură că exercițiul este efectuat la o putere dată în intervalul de la 30 la 150 de secunde. Astfel, capacitatea. Resinteza ATP și CrP (datorită precursorilor lor nefosforilați) sprijină după muncă nivel crescut consumul de oxigen în țesuturi. Aceste procese necesită oxigen suplimentar. Această cantitate suplimentară de oxigen se numește datorie de oxigen alactic.

În formarea datoriei alactice de oxigen, pe lângă procesele de resinteză a KrP și ATP, un rol semnificativ îl joacă și transformările oxidative ale metaboliților anaerobi acumulați în timpul lucrului, precum și restabilirea rezervelor de oxigen în mioglobină și hemoglobină. depozite. Formarea datoriei de oxigen alactic este finalizată în primele 2-3 minute de lucru. Valoarea acestei componente a datoriei de oxigen crește liniar odată cu creșterea intensității muncii. Lucrul cu putere mare schimbă creșterea liniară a datoriei de oxigen alactic într-una asimptotică, atingând o limită determinată de mărimea bazinului de acceptori de fosfat din mușchii care lucrează.

Performanța aerobă și anaerobă a corpului

Performanța organismului este capacitatea de a face o muncă care necesită cheltuirea (eliberarea) de energie. Energia din organism este eliberată prin procesul de respirație - oxidare materie organică(proteine, grăsimi și carbohidrați) prin oxigenul aerului.

În consecință, în condiții anaerobe (fără oxigen), pe fondul unei scăderi a nivelului de oxigen, se va produce o scădere a intensității oxidării substanțelor organice și, în consecință, o scădere a cantității de energie eliberată și deci o scădere a performanţelor organismului.

În condiții aerobe, dimpotrivă, pe fondul creșterii nivelului de oxigen, va avea loc o creștere a intensității oxidării substanțelor organice și, în consecință, o creștere a cantității de energie eliberată și, prin urmare, o creștere a performanța corpului.

Baza biochimică a vitezei (vitezei) ca calitate a activității motorii.

Activitatea motorie este asigurată cu ajutorul miofibrilelor – organele celulare responsabile de contracție. Principalele componente ale miofibrilei sunt filamentele musculare. Acestea din urmă sunt de 2 tipuri: filamentele groase au diametrul de 15 nm și conțin în principal proteina filamentoasă miozina, iar filamentele subțiri au diametrul de 7 nm și constau din actină, tropomiozină și troponină.

Miozina este construită din două lanțuri polipeptidice mari și patru mici. Fiecare lanț mare este format din două părți: o „coadă” alungită, care are o conformație elicoială și un „cap” globular. Cozile ambelor filamente mari sunt împletite una în jurul celeilalte, formând o structură supercoilată de 140 nm lungime. Capul globular al fiecărui lanț mare este în complex cu două lanțuri mici; întregul complex este de asemenea globular. Astfel, molecula de miozină are două capete globulare și o coadă fibrilară dublu catenară.

Actina se găsește în miofibrile sub formă de F-actină (F-fibrilare). F-actina este un polimer, iar unitățile monomerice din care este construită se numesc G-actină (G-globulare). În structura sa, F-actina este similară cu două șiruri de margele, în care moleculele de G-actină servesc drept margele; firele sunt răsucite unul în jurul celuilalt într-o structură elicoidală cu un pas de 36-38 nm.

Molecula de tropomiozină este o catenă lungă de 40 nm, formată din două lanțuri polipeptidice elicoidale α care se întrepătrund. Tropomiozina este asociată cu F-actina. Fiecare moleculă de tropomiozină se întinde pe șapte globule de actină G, cu molecule învecinate care se suprapun ușor unele pe altele, astfel încât de-a lungul fibrei de actină F se formează un lanț continuu de tropomiozină. Deoarece F-actina constă din două filamente, două lanțuri de tropomiozină sunt, de asemenea, asociate cu ea.

Troponina este un complex de trei proteine: troponina I, troponina T și troponina C. Are o formă globală mai mult sau mai puțin globulară și este localizată pe F-actina la intervale regulate de aproximativ 38 nm.

Furnizarea energiei pentru contracție este ATP. Capetele globulare ale miozinei leagă ATP și îl hidrolizează rapid, dar nu eliberează atât de ușor produsele de hidroliză - ADP și Fn. F-actina, care se leagă de miozină pentru a forma un complex numit actomiozină, accelerează detașarea ADP și Fn din capetele miozinei. Locurile de legare ATP eliberate ale complexului de actomiozină pot lega noi molecule de ATP, dar de îndată ce se întâmplă acest lucru, este indusă disocierea actomiozinei în actină și miozină. Acest ciclu poate fi repetat de multe ori - în prezență cantitate suficientă ATP. Interacțiunea descrisă între actină și miozină stă la baza mecanismului molecular de contracție.

Procesul de contracție implică un ciclu de înclinare a capului miozinei, constând din 4 etape:

Miozina din filamente groase conține ADP și Fn legat, dar nu este asociată cu actina filamentelor subțiri.

Când sosește un semnal de contracție, capetele globulare de miozină cu ADP și Fn legate sunt atașate de actină (se formează actomiozina).

Formarea actomiozinei accelerează eliberarea de ADP și Fn, care este însoțită de înclinarea capetelor de miozină; când capul este înclinat, filamentul subțire de actină încă atașat de acesta alunecă de-a lungul celui gros, ceea ce duce la scurtarea sarcomerului.

ATP se leagă de capetele de miozină din actomiozină și acest lucru face ca actina să se desprindă de miozină, după care hidroliza ATP de către miozină readuce sistemul în prima fază a ciclului.

Reglarea vitezei de contracție este mediată de ionii de calciu. La concentrații scăzute de Ca2+, troponina și tropomiozina interferează cu interacțiunea actinei cu miozina. Când sosește un impuls nervos și are loc depolarizarea membranei celulare, nivelul intracelular de Ca 2+ crește, ceea ce determină o modificare dependentă de Ca 2+ a conformației troponinei, care este transmisă la tropomiozină și, ca urmare, tropomiozina își schimbă poziția pe filamentul de actină astfel încât locurile sale de legare să devină accesibile pentru capetele de miozină.