Аэробная и анаэробная производительность спортсмена. Биологические механизмы повышения аэробной и анаэробной производительности спортсменов Какой показатель определяет аэробную производительность организма

Слайд 2

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АНАЛИЗА АНАЭРОБНОЙ РАБОЧЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

При оценке рабочей производительности различных систем образования энергии важно понимать различие между емкостью и мощностью системы. Энергетическая емкость - общее количество энергии, которая используется для выполнения работы и образуется в данной энергетической системе. Энергетическая мощность системы - максимальное количество энергии АТФ, которое генерируется при нагрузке за единицу времени данной энергетической системой. .

Слайд 3

Метаболические процессы образования энергии и их Интеграция

□ Креатинфосфокиназный (алактатный) - мгновенный механизм пополнения АТФ (система АТФ-КрФ); регенерация АТФ из системы АТФ-КрФчерез пути креатинкиназы и аденилаткиназы не приводят к образованию лактата и называется алактатным. □Гликолитический, лактатный(система преобразования гликогена в лактат) представляет фосфорилированиеаденозиндифосфата(АДФ) посредством путей гликогенолиза и гликолиза, приводит к производству лактата и называется лактатным. Образование энергии АТФ в этих процессах осуществляется без использования кислорода и поэтому определяется как анаэробная энергопродукция.

Слайд 4

Высокоинтенсивная анаэробная работа может вызвать 1000-кратное повышение интенсивности гликолиза по сравнению с состоянием покоя. Пополнение АТФ во время максимальной продолжительной нагрузки никогда не достигается исключительно только одной системой производства энергии, а скорее является результатом координированной метаболической реакции, в которую все энергетические системы делают различный по выраженности вклад в выход мощности.

Слайд 5

Практические подходы

Более реально измерение максимальной рабочей производительности в течение периодов продолжительностью от нескольких секунд почти до 90 с. При такой продолжительности работы ресинтезАТФ зависит, главным образом, от алактатного и лактатногоанаэробных путей. Простые подсчеты расхода анаэробной энергии можно получить по результатам тестов, если возможно, их дополняют биохимическими или физиологическими измерениями, такими как: лактат мышц и крови, рН, кислородный долг.

Слайд 6

1. Предполагается, что мышечные резервы АТФ обеспечивают работу только для нескольких сокращений и они лучше оцениваются мышечной силой и максимальной мгновенной мощностью в ходе измерения. 2. Предполагается, что максимальные нагрузки продолжительностью несколько минут или дольше являются, главным образом, аэробными и требуют получения информации об аэробном метаболизме. Если необходимо собрать данные об анаэробных компонентах специальной работоспособности спортсменов, выступающих в видах спорта, продолжительность максимального усилия в которых составляет около 2 мин или чуть больше необходимо учитывать взаимодействие (интеграцию) основных компонентов анаэробной рабочей производительности, связанных с длительностью работы.

Слайд 7

Кратковременная анаэробная рабочая производительность

Этот компонент определяется как общий выход работы за время нагрузки максимальной мощности продолжительностью до 10 с. Его можно рассматривать в качестве меры алактатной анаэробной производительности, которая обеспечивается, главным образом, мышечной концентрацией АТФ, системой АТФ - КрФи незначительно анаэробным гликолизом. Наивысшая рабочая производительность в секунду в процессе этого теста эквивалентной максимальной мощности.

Слайд 8

Анаэробная рабочая производительность промежуточной длительности

Этот компонент определяется как общий выход работы за время максимальной нагрузки продолжительностью до 30 с. В таких условиях рабочая производительность является, анаэробной при основном лактатном (около 70 %), существенном алактатном (около 15 %) и аэробном (около 15 %) компонентах. Мощность работы в течение последних 5 с теста можно считать косвенной оценкой лактатной анаэробной мощности. 30-секундный максимальный тест не используют для оценки анаэробной емкости.

Слайд 9

Продолжительная анаэробная рабочая производительность

Определяется как общий выход работы за время максимальной нагрузки продолжительностью до 90 с. Характеризует предел продолжительности работы, которая может быть использована для оценки анаэробной емкости системы энергообеспечения спортсменов. Достоинства этих тестов заключаются в том, что позволяют оценить общую рабочую производительность анаэробных систем при максимальных требованиях к ним и количественно определить снижение рабочей производительности от одной части теста кдругой (например, первые 30 с в противовес последним 30 с), чтобы косвенно оценить вклады и относительные слабые стороны каждой энергетической системы по мере продолжения работы до 90 с.

Слайд 10

Возраст, пол и мышечная масса

Анаэробная работоспособность повышается с возрастом в процессе роста у мальчиков и девочек. Максимальные значения этого вида работоспособности достигаются в возрасте от 20 до 29 лет, а затем начинается ее постепенное понижение. Понижение с возрастом одинаково у мужчин и женщин. Это понижение оказывается почти линейным с возрастом и составляет 6 % на десятилетие. Мужчины лучше женщин выполняют 10-, 30- и 90-секундные максимальные тесты, причем выход работы на килограмм массы тела у женщин составляет примерно 65 % выхода работы на килограмм массы тела у мужчин. Аналогичные различия наблюдаются при сравнении женщин и мужчин, которые лучше других выполняют каждый тест.

Слайд 11

Максимальная анаэробная работоспособность связана с: размерами тела особенно с обезжиренной массой массой мышц. Некоторые различия по возрастному и половому признакам в максимальной анаэробной работоспособности больше связаны с изменениями в мышечной массе, чем с другими факторами.

Слайд 12

Структурные и функциональные факторы, влияющие на анаэробную работоспособность

1. Структура мышц и состав волокон Структура мышцы играет существенную роль для уровня мощности и объема работы, которые она может генерировать. Степень полимеризации актиновых и миозиновых нитей, их расположение, длина саркомеров, длина мышечных волокон, площадь поперечного сечения мышцы и общая мышечная масса являются структурными элементами, которые, делают вклад в работоспособность мышцы в анаэробных условиях, особенно для абсолютной рабочей производительности. Соотношение между составом мышечных волокон и анаэробной работоспособностью не является простым. Спортсмены, специализирующиеся в видах спорта анаэробного характера или видах спорта, требующих высокой анаэробной мощности и емкости, демонстрируют более высокую пропорцию быстросокращающихся волокон (БС). Чем больше БС-волокон или чем большую площадь они занимают, тем выше способность к развитию максимальной мощности и ее кратковременному поддерживанию.

Слайд 13

2. Наличиесубстрата

Выход энергии для максимальной нагрузки очень короткой продолжительности объясняется, главным образом, расщеплением эндогенных, богатых энергией фосфагенов, но оказывается (по крайней мере, у людей), что генерирование максимальной нагрузки даже на очень короткие периоды времени обеспечивается одновременным распадом КФ и гликогена. Истощение запасов КрФограничивать анаэробную работоспособность при нагрузке максимальной мощности и очень кратковременной. Но основная роль КрФв мышце это роль буфера между концентрациями АТФ и АДФ.

Слайд 14

3. Накопление продуктов реакции

Анаэробный гликолиз разворачивается с очень кратковременной задержкой после начала мышечного сокращения, сопровождается накоплением лактатаи, соответственно, увеличением концентрации ионов водорода (Н+) в жидких средах организма. Концентрация лактата мышц существенно повышается после кратковременной нагрузки и может достичь значений около 30ммоль·кг-1влажной массы при изнеможении. Буферные системы мышцы создают частичный буфер для ионов водорода. Например, концентрация бикарбоната мышцы понижается от 100 ммоль·л-1жидких сред мышцы в состоянии покоя до почти 3 ммоль·л-1после максимальной нагрузки.

Слайд 15

Однако мышца не может долго буферировать производимые ионы водорода, и рН мышцы понижается от 7,0 до нагрузки до 6,3 после максимальной нагрузки, вызывающей изнеможение. Понижение рН саркоплазмы нарушает взаимодействие Са2+ с тропонином, которое необходимо для развития сокращения и объясняется конкуренцией ионов водорода (Н+) за кальцийсвязующие участки. Таким образом снижается частота образования перекрестных мостиков актомиозина при понижении рН и также скорость синтеза и расщепления энергии понижена (по принципу обратной связи и из-за нарушения активности катализаторов и ферментов) Способность противостоять ацидозу повышает анаэробную работоспособность.

Слайд 16

Эффективность метаболических путей

Определяется скоростью развертывания энергетического процесса. Скорость креатинкиназной реакции определяется активностью креатинкиназы. Активность которой повышается при снижении АТФ в мышце и накоплении АДФ. Интенсивность гликолиза может стимулироваться либо задерживаться разными сигналами (гормоны, ионы и метаболиты). Регуляция гликолиза в значительной степени определяется каталитическими и регуляторными свойствами двух ферментов: фосфофруктокиназы (ФФК) и фосфорилазы. Как упоминалось выше, высокоинтенсивная нагрузка ведет к чрезмерному повышению Н+ и быстрому понижению рН мышцы. Концентрация аммиака, являющегося производным дезаминирования аденозин 5"-моно-фосфата (АМФ), в скелетной мышце повышается во время максимальной нагрузки. Это повышение еще резче выражено у испытуемых с высоким процентом БС-волокон. Однако аммиак признан в качестве активатора ФФК и может создавать буфер для некоторых изменений внутриклеточного рН. Исследования ин витро показали, что фосфорилаза и ФФК почти полностью тормозятся, когда уровень рН приближается к 6,3. При таких условиях интенсивность ресинтеза АТФ должна быть сильно понижена, тем самым ухудшая способность продолжать выполнение механической работы за счет анаэробного пути энергообеспечения.

Слайд 17

Зависит от качества и количества мышечных волокон: БС-волокна богаты АТФ, КК и гликолитическими ферментами по сравнению с медленно-сокращающимися волокнами. Из этого резюме очевидно, что тренировка максимизирует анаэробную работоспособность, поскольку большинство ограничивающих факторов адаптируется в своем взаимодействии в ответ на тренировку с нагрузками высокой интенсивности.

Слайд 18

Характеристики мышц, необходимые для достижения высокого уровня анаэробной работоспособности, и результаты воздействия высокоинтенсивной тренировки на показатели, которые ее определяют

Слайд 19

Система доставки кислорода

При прочих равных факторах, системы доставки и утилизации кислорода, возможно, делают весьма значительный вклад в максимальную рабочую производительность при нагрузке продолжительностью 90с и дольше. Очевидно, чем длительнее нагрузка, тем выше значимость окислительной системы. В условиях менее продолжительных максимальных нагрузок система доставки кислорода не будет функционировать на максимальном уровне, и окислительные процессы в завершающей части работы сделают лишь небольшой вклад в удовлетворение энергетических потребностей.

Слайд 20

Во время работы с нагрузкой максимальной интенсивности продолжительностью от 60 до 90 с кислородный дефицит, связанный с началом работы, будет преодолен и окисление субстратов в митохондриях в конце работы приведет к увеличению доли аэробных процессов в энергетическом обеспечении работы. В этом случае индивидуумы, способные быстро мобилизовать системы доставки и утилизации кислорода и обладающие соответственно высокой аэробной мощностью, будут иметь преимущество в условиях промежуточной длительности и продолжительной анаэробной работы.

Слайд 21

Наследственность

В настоящее время установлено, что генотип индивидуума в значительной степени определяет наличие предпосылок к высокой аэробной мощности и способности к работе на выносливость, а также высокий или низкий уровень реакции на тренировку. Намного меньше нам известно о наследственности к анаэробной работоспособности. Кратковременная анаэробная рабочая производительность (на основе оценки производительности 10-секундной максимальной работы на велоэргометре), характеризовалась значительным генетическим влиянием примерно на 70 % в том случае, когда данные были выражены на килограмм обезжиренной массы. Недавно было проанализировано несколько исследований на материале спринтерского бега с участием близнецов и членов их семей, проводившихся в Японии и Восточной Европе. Оценки наследственности для результата в спринте колебались в пределах от 0,5 до 0,8. Эти данные предполагают, что генотип индивидуума оказывает существенное воздействие на кратковременную анаэробную рабочую производительность. Пока нет надежных сведений о роли наследственности в продолжительной анаэробной рабочей производительности. С другой стороны, недавно мы получили данные о генетическом влиянии на распределение типов волокон и ферментативную активность скелетной мышцы. Определено незначительное генетическое влияние на максимальную активность КК (около 15 % колебаний), умеренное генетическое влияние на активность ФФК (от 30 до 50 %) и еще более значительное генетическое влияние на активность лактатдегидрогеназы (около 70 %).

Слайд 22

Тренировка

Тренировка повышает показатели мощности и емкости при анаэробной работе кратковременной, промежуточной и продолжительной. Широко изучались колебания в реакции тренировки (тренируемости) на конкретный режим анаэробной тренировки. Реакция на тренировку кратковременной анаэробной рабочей производительности незначительно зависела от генотипа индивидуумов, тогда как реакция на тренировку продолжительной анаэробной рабочей производительности в значительной степени определялась наследственными факторами. Тренируемостьпо общей рабочей производительности 90-секундной работы характеризовалась генетическим влиянием, составляющим примерно 70 % колебаний в реакции на тренировку. Эти данные имеют большое значение для тренеров. По результатам тестов легче найти талантливых людей для кратковременной анаэробной работы, чем для продолжительной анаэробной работы. С другой стороны, ввиду значения генотипа в реакции на тренировку продолжительной анаэробной работоспособности результаты тестов можно объяснять только с учетом предыдущего содержания тренировки (или ее отсутствия).

Слайд 23

Анаэробная мощность и емкость у малоподвижных мужчин и сильнейших конькобежцев

Слайд 24

Спасибо за внимание

Посмотреть все слайды

  • 1. Физическая культура и ее место в общей культуре общества
  • Методы воспитания
  • 1.Убежде-ние
  • Лекция 3. Основные стороны и принципы методики Физического воспитания
  • 3.1. Основные принципы физического воспитания
  • 2. Характеристика общеметодических и специфических принципов физического воспитания
  • Лекция 4. Средства физического воспитания Содержание
  • 1. Средства физического воспитания
  • 2. Физические упражнения как основное средство физического воспитания
  • Направления воздействия физических упражнений на человека
  • 3. Понятие о технике физических упражнений
  • 4. Обучение технике двигательных действий (по л.П. Матвееву)
  • Вспомогательные
  • 4. Оздоровительные силы природы и гигиенические факторы как Вспомогательные средства физического воспитания
  • Лекция 5. Методы физического воспитания
  • 1. Общая характеристика методов физического воспитания
  • Общепедагогические методы, используемые в физическом воспитании
  • 2.2. Нагрузка и отдых как основные компоненты
  • Лекция 6. Общие основы обучения двигательным действиям содержание
  • 1. Основы обучения двигательным действиям
  • 2. Основы формирования двигательного навыка
  • Лекция 7. Характеристика двигательных (физических) качеств Содержание
  • 1. Общие понятия
  • 2. Основные закономерности развития физических качеств
  • 3. Общие механизмы развития физических качеств
  • Лекция 8. Физиологическая характеристика мышечной силы Содержание
  • 1. Общие понятия физического качества «сила».
  • 2. Виды силы, измерение показателей силы
  • 3. Средства воспитания силы
  • 4. Методы силовой тренировки
  • 5. Возрастные особенности развития силы и резервы силы
  • 6. Методы измерения силы
  • Лекция 9. Скорость и быстрота движений. Их резервы и тренировка Содержание
  • Общие основы быстроты
  • 2. Тренировка быстроты и ее компонентов
  • 3. Возрастные особенности развития быстроты
  • 4. Измерение быстроты движений
  • 5. Скорость и скоростно-силовые качества
  • 6. Скоростная подготовка
  • Лекция 10. Выносливость. Физиологические механизмы развития и методы тренировки
  • Физиологические механизмы развития выносливости
  • 2. Биоэнергетические механизмы выносливости (работоспособности)
  • Качественные и количественные характеристики различных биоэнергетических механизмов спортивной работоспособности
  • 3. Факторы, определяющие аэробную производительность
  • 4. Методы развития выносливости
  • Комплексный метод (комплексное использование всех методов при большом разнообразии средств). Этот метод является наиболее "мягким" и происходит в условиях аэробно-анаэробного режима.
  • 5. Методы измерения выносливости
  • Лекция 11. Ловкость и координационные способности. Методы их тренировки Содержание
  • 1. Общая характеристика ловкости и координационных способностей
  • 2. Физиологическая характеристика координационных способностей
  • 3. Методика воспитания координации
  • 4. Возрастные особенности развития координации
  • 5. Методы оценки координационных способностей спортсмена
  • Лекция 12. Гибкость и основы методики ее воспитания Содержание
  • 1. Общие понятия
  • 2. Средства и методы воспитания гибкости
  • 3. Методы измерения и оценки гибкости
  • Лекция 13. Актуальные проблемы современной системы спортивной тренировки Содержание
  • 1. Основные тенденции развития системы спортивной тренировки
  • 2. Сущность спорта и его основные понятия
  • 3. Структура многолетнего учебно-тренировочного процесса
  • 4. Общая характеристика системы поэтапной подготовки спортсменов
  • Лекция 14. Основные аспекты спортивной тренировки Содержание
  • 1. Цель и задачи спортивной тренировки
  • 2. Физические упражнения как основное средство спортивной тренировки
  • 3. Методы спортивной тренировки
  • 4. Принципы спортивной тренировки
  • 3. Факторы, определяющие аэробную производительность

    Важнейшим из всех рассмотренных параметров биоэнегетиических механизмов является показатель мощности аэробных механизмов - показатель МПК, который в значительной мере определяет общую физическую работоспособность. Вклад этого показателя в специальную физическую работоспособность в циклических видах спорта, в дистанциях, начиная со средних дистанций, составляет от 50 до 95%, в игровых видах спорта и единоборствах - от 50 до 60% и более. По крайней мере, во всех видах спорта, по мнению А.А. Гуминского (1976) величина МПК определяет так называемую "общую тренировочную работоспособность" .

    МПК у физически малоподготовленных мужчин в возрасте 20-30 лет в среднем составляет 2,5-3,5 л/мин или 40-50 мл/кг.мин (у женщин примерно на 10% меньше). У выдающихся спортсменов (бегунов, лыжников и т.д.) МПК достигает 5-6 л/мин (до 80 мл/кг.мин и выше). Движение атмосферного кислорода в организме от легких до тканей определяет участие в кислородном транспорте следующих систем организма: система внешнего дыхания (вентиляция), система крови, сердечно-сосудистая система (циркуляция), система утилизации организмом кислорода.

    Повышение и совершенствование (повышение КПД) аэробной производительности (АП) в процессе тренировки в первую очередь связано с повышением производительности систем вентиляции, затем циркуляции и утилизации; их включение идет не параллельно и постепенно всех разом, а гетерохронно: на начальном этапе адаптации доминирует система вентиляции, затем циркуляции и на этапе высшего спортивного мастерства - система утилизации (С.Н. Кучкин, 1983, 1986).

    Общий размер прироста АП разными авторами определяется от 20 до 100%, однако исследования в лаборатории физиологии ВГАФК (С.Н. Кучкин, 1980, 1986) показали, что общий размер прироста показателя относительного МПК составляет в среднем 1/3 от исходного (генетически детерминированного уровня) - т.е. около 35%. Причем на этапе начальной подготовки прирост МПК наиболее ощутим и составляет до 20% (половину от общего прироста), на этапе спортивного совершенствования (II этап адаптации) прирост МПК/вес замедляется и составляет около 10%, а на этапе высшего спортивного мастерства (III этап адаптации) прирост минимален - до 5-7%.

    Таким образом, начальный период адаптации является наиболее благоприятным для тренировки аэробных возможностей, а окончание этого этапа является важным для определения перспективности данного спортсмена в отношении аэробной работоспособности.

    Рассмотрим кратко основные изменения в системах организма, ответственных за кислородный транспорт при развитии выносливости.

    В системе внешнего дыхания в первую очередь увеличиваются резервы мощности – это показатели ЖЕЛ, МВЛ, силы и выносливости дыхательных мышц. Так, у высококвалифицированных пловцов, гребцов-академистов показатели ЖЕЛ могут достигать 8-9 литров, а МВЛ – до 250-280 л/мин и выше. Резервы мощности – это резервы первого эшелона, и включаются они в повышение АП уже на начальных этапах адаптации. Поэтому всем начинающим спортсменам и в начале общеподготовительного периода можно смело рекомендовать разнообразные дыхательные упражнения, что будет способствовать лучшей аэробной адаптации.

    На более поздних этапах адаптации улучшается способность к мобилизации резервов мощности, а позднее – повышается экономичность (эффективность) внешнего дыхания (С.Н. Кучкин, 1983, 1986, 1991). Так, спортсмены-мастера могут использовать ЖЕЛ на 60-70% при тяжелой работе (против 30-35% - у начинающих). Более эффективно поглощается кислород из вдыхаемого воздуха (по показателям коэффициента использования кислорода, вентиляционного эквивалента и др.), что обеспечивает высокие величины МПК при вентиляции «всего» в 100-120 л/мин и невысокой частоте дыхания. Этому способствуют и механизмы более эффективной работы системы тканевой утилизации кислорода в работающих мышцах, в которых может использоваться почти 100% доставляемого к ним кислорода.

    В системе крови , как правило, не наблюдается повышенного содержания эритроцитов и гемоглобина. Но увеличение обмена циркулирующей крови (преимущественно за счет плазмы), появление так называемой гемоконцентрации (увеличения содержания гемоглобина за счет выхода части плазмы в ткани), в результате которой при работе циркулирующая кровь имеет на 10-18% гемоглобина больше, что приводит к повышению так называемой кислородной емкости крови .

    Значительные изменения при развитии выносливости происходят в системе циркуляции – сердечно-сосудистой системе . В первую очередь это сказывается на повышении резервов мощности – производительности сердца (систолический объем может достигать 180-210 мл, что при эффективной ЧСС в 180-190 уд/мин может дать МОК в 32-38 литров/мин). Это связано с обязательным увеличением общего объема сердца с 750 мл до 1200 мл и более, обусловленных рабочей гипертрофией и тоногенной дилотацией (расширением) полостей сердца.

    Резервы регуляторных механизмов заключаются формировании брадикардии покоя и относительной рабочей брадикардии при выполнении аэробной работы. Сравните: резерв по ЧСС у тренированных равен: , а у нетренированных –

    . То есть, только по ЧСС резерв с тренировкой составит 164%.

    Еще один важный регуляторный механизм: через сосуды работающих мышц у тренированных проходит гораздо больше крови, чум в неработающие мышцы. В.В. Васильева (1986) показала, что это связано с изменением просвета сосудов в соответствующих мышцах. Совершенствование системы утилизации связано в значительной мере с изменениями в работающих мышцах: увеличением количества медленных мышечных волокон с аэробными механизмами энергопродукции; рабочей гипертрофией саркоплазматического типа и увеличением количества митохондрий; значительно более высокой капилляризацией, а, следовательно, более высоким кислородным обеспечением; значительным аэробными биохимическими перестройками в мышцах (повышение емкости и мощностиаэробного механизма за счет увеличения содержания и активности ферментов окислительного метаболизма в 2-3 раза, увеличения содержания миоглобина в 1,5-2 раза, а также гликогена и липидов на 30-50% и др.).

    Таким образом, тренировка выносливости вызывает следующие основные функциональные эффекты:

      Повышение и совершенствование всех качественных и количественных показателей аэробного механизма энергообеспечения, что проявляется при максимальной аэробной работе.

      Повышение экономичности деятельности организма, что проявляется в уменьшении затрат на единицу работы и в меньших функциональных сдвигах при стандартных нагрузках (ЧСС, вентиляция, лактат и др.) .

      Повышение резистентности – способности организма противостоять сдвигам во внутренней среде организма, сохраняя гомеостаз, компенсируя эти сдвиги.

      Совершенствование терморегуляции и повышение резервов энергетических ресурсов.

      Повышение эффективности координации работы двигательных и вегетативных функций при непосредственной регуляции посредством нервных и гуморальных механизмов.

    ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АНАЛИЗА АНАЭРОБНОЙ РАБОЧЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ При оценке рабочей производительности различных систем образования энергии важно понимать различие между емкостью и мощностью системы. Энергетическая емкость - общее количество энергии, которая используется для выполнения работы и образуется в данной энергетической системе. Энергетическая мощность системы максимальное количество энергии АТФ, которое генерируется при нагрузке за единицу времени данной энергетической системой.

    МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ИХ ИНТЕГРАЦИЯ □ Креатинфосфокиназный (алактатный) - мгновенный механизм пополнения АТФ (система АТФ-Кр. Ф); регенерация АТФ из системы АТФ-Кр. Ф через пути креатинкиназы и аденилаткиназы не приводят к образованию лактата и называется алактатным. □Гликолитический, лактатный (система преобразования гликогена в лактат) представляет фосфорилирование аденозиндифосфата (АДФ) посредством путей гликогенолиза и гликолиза, приводит к производству лактата и называется лактатным. Образование энергии АТФ в этих процессах осуществляется без использования кислорода и поэтому определяется как анаэробная энергопродукция.

    Высокоинтенсивная анаэробная работа может вызвать 1000 -кратное повышение интенсивности гликолиза по сравнению с состоянием покоя. Пополнение АТФ во время максимальной продолжительной нагрузки никогда не достигается исключительно только одной системой производства энергии, а скорее является результатом координированной метаболической реакции, в которую все энергетические системы делают различный по выраженности вклад в выход мощности.

    ПРАКТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ Более реально измерение максимальной рабочей производительности в течение периодов продолжительностью от нескольких секунд почти до 90 с. При такой продолжительности работы ресинтез АТФ зависит, главным образом, от алактатного и лактатного анаэробных путей. Простые подсчеты расхода анаэробной энергии можно получить по результатам тестов, если возможно, их дополняют биохимическими или физиологическими

    1. Предполагается, что мышечные резервы АТФ обеспечивают работу только для нескольких сокращений и они лучше оцениваются мышечной силой и максимальной мгновенной мощностью в ходе измерения. 2. Предполагается, что максимальные нагрузки продолжительностью несколько минут или дольше являются, главным образом, аэробными и требуют получения информации об аэробном метаболизме. Если необходимо собрать данные об анаэробных компонентах специальной работоспособности спортсменов, выступающих в видах спорта, продолжительность максимального усилия в которых составляет около 2 мин или чуть больше необходимо учитывать взаимодействие

    КРАТКОВРЕМЕННАЯ АНАЭРОБНАЯ РАБОЧАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ Этот компонент определяется как общий выход работы за время нагрузки максимальной мощности продолжительностью до 10 с. Его можно рассматривать в качестве меры алактатной анаэробной производительности, которая обеспечивается, главным образом, мышечной концентрацией АТФ, системой АТФ - Кр. Ф и незначительно анаэробным гликолизом. Наивысшая рабочая производительность в секунду в процессе

    АНАЭРОБНАЯ РАБОЧАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ Этот компонент определяется как общий выход работы за время максимальной нагрузки продолжительностью до 30 с. В таких условиях рабочая производительность является, анаэробной при основном лактатном (около 70 %), существенном алактатном (около 15 %) и аэробном (около 15 %) компонентах. Мощность работы в течение последних 5 с теста можно считать косвенной оценкой лактатной анаэробной мощности.

    ПРОДОЛЖИТЕЛЬНАЯ АНАЭРОБНАЯ РАБОЧАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ Определяется как общий выход работы за время максимальной нагрузки продолжительностью до 90 с. Характеризует предел продолжительности работы, которая может быть использована для оценки анаэробной емкости системы энергообеспечения спортсменов. Достоинства этих тестов заключаются в том, что позволяют оценить общую рабочую производительность анаэробных систем при максимальных требованиях к ним и количественно определить снижение рабочей производительности от одной части теста к другой (например, первые 30 с в противовес последним 30

    ВОЗРАСТ, ПОЛ И МЫШЕЧНАЯ МАССА Анаэробная работоспособность повышается с возрастом в процессе роста у мальчиков и девочек. Максимальные значения этого вида работоспособности достигаются в возрасте от 20 до 29 лет, а затем начинается ее постепенное понижение. Понижение с возрастом одинаково у мужчин и женщин. Это понижение оказывается почти линейным с возрастом и составляет 6 % на десятилетие. Мужчины лучше женщин выполняют 10 -, 30 - и 90 секундные максимальные тесты, причем выход работы на килограмм массы тела у женщин составляет примерно 65 % выхода работы на килограмм массы тела у мужчин. Аналогичные

    Максимальная работоспособность связана с: анаэробная размерами тела особенно с обезжиренной массой массой мышц. Некоторые различия по возрастному и половому признакам в максимальной анаэробной работоспособности больше связаны с изменениями в мышечной массе, чем с другими факторами.

    СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АНАЭРОБНУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ. Структура мышц и состав волокон Структура мышцы играет существенную роль для уровня мощности и объема работы, которые она может генерировать. Степень полимеризации актиновых и миозиновых нитей, их расположение, длина саркомеров, длина мышечных волокон, площадь поперечного сечения мышцы и общая мышечная масса являются структурными элементами, которые, делают вклад в работоспособность мышцы в анаэробных условиях, особенно для абсолютной рабочей производительности. Соотношение между составом мышечных волокон и анаэробной работоспособностью не является простым. Спортсмены, специализирующиеся в видах спорта анаэробного характера или видах спорта, требующих высокой анаэробной мощности и емкости, демонстрируют более высокую пропорцию быстросокращающихся волокон (БС). Чем больше БС-волокон или чем большую площадь они занимают, тем выше способность к развитию 1

    2. НАЛИЧИЕ СУБСТРАТА Выход энергии для максимальной нагрузки очень короткой продолжительности объясняется, главным образом, расщеплением эндогенных, богатых энергией фосфагенов, но оказывается (по крайней мере, у людей), что генерирование максимальной нагрузки даже на очень короткие периоды времени обеспечивается одновременным распадом КФ и гликогена. Истощение запасов Кр. Ф ограничивать анаэробную работоспособность при нагрузке максимальной мощности и очень кратковременной. Но основная роль Кр. Ф в мышце это роль буфера между концентрациями АТФ и АДФ.

    3. НАКОПЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ Анаэробный гликолиз разворачивается с очень кратковременной задержкой после начала мышечного сокращения, сопровождается накоплением лактата и, соответственно, увеличением концентрации ионов водорода (Н+) в жидких средах организма. Концентрация лактата мышц существенно повышается после кратковременной нагрузки и может достичь значений около 30 ммоль·кг-1 влажной массы при изнеможении. Буферные системы мышцы создают частичный буфер для ионов водорода. Например, концентрация бикарбоната мышцы понижается от 100 ммоль·л-1 жидких сред

    Однако мышца не может долго буферировать производимые ионы водорода, и р. Н мышцы понижается от 7, 0 до нагрузки до 6, 3 после максимальной нагрузки, вызывающей изнеможение. Понижение р. Н саркоплазмы нарушает взаимодействие Са 2+ с тропонином, которое необходимо для развития сокращения и объясняется конкуренцией ионов водорода (Н+) за кальцийсвязующие участки. Таким образом снижается частота образования перекрестных мостиков актомиозина при понижении р. Н и также скорость синтеза и расщепления энергии понижена (по принципу обратной связи и из-за нарушения активности катализаторов и ферментов) Способность противостоять ацидозу повышает

    ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПУТЕЙ Определяется скоростью развертывания энергетического процесса. Скорость креатинкиназной реакции определяется активностью креатинкиназы. Активность которой повышается при снижении АТФ в мышце и накоплении АДФ. Интенсивность гликолиза может стимулироваться либо задерживаться разными сигналами (гормоны, ионы и метаболиты). Регуляция гликолиза в значительной степени определяется каталитическими и регуляторными свойствами двух ферментов: фосфофруктокиназы (ФФК) и фосфорилазы. Как упоминалось выше, высокоинтенсивная нагрузка ведет к чрезмерному повышению Н+ и быстрому понижению р. Н мышцы. Концентрация аммиака, являющегося производным дезаминирования аденозин 5"-моно-фосфата (АМФ), в скелетной мышце повышается во время максимальной нагрузки. Это повышение еще резче выражено у испытуемых с высоким процентом БС-волокон. Однако аммиак признан в качестве активатора ФФК и может создавать буфер для некоторых изменений внутриклеточного р. Н. Исследования ин витро показали, что фосфорилаза и ФФК почти полностью тормозятся, когда уровень р. Н приближается к 6, 3. При таких условиях интенсивность ресинтеза АТФ должна быть сильно понижена, тем самым ухудшая способность продолжать выполнение механической работы за счет анаэробного пути

    Зависит от качества и количества мышечных волокон: БС-волокна богаты АТФ, КК и гликолитическими ферментами по сравнению с медленно-сокращающимися волокнами. Из этого резюме очевидно, что тренировка максимизирует анаэробную работоспособность, поскольку большинство ограничивающих факторов адаптируется в своем взаимодействии в ответ на тренировку с нагрузками высокой интенсивности.

    ХАРАКТЕРИСТИКИ МЫШЦ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ВЫСОКОГО УРОВНЯ АНАЭРОБНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ, И РЕЗУЛЬТАТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ НА ПОКАЗАТЕЛИ, КОТОРЫЕ ЕЕ ОПРЕДЕЛЯЮТ Характеристика мышц Факторы анаэробной работоспособности Величина АТФ КФ Гликоген Буферная способность Максимальный лактат р. Н при изнеможении Пропорция БС-волокон Рекрутирование БС-волокон Активность КК Активность фосфорилазы Активность ФФК Да Вероятно, нет Вероятно, да Вероятно, нет Да Да Да Вероятно, да Да Влияние тренировки = или = или ↓ = = или

    СИСТЕМА ДОСТАВКИ КИСЛОРОДА При прочих равных факторах, системы доставки и утилизации кислорода, возможно, делают весьма значительный вклад в максимальную рабочую производительность при нагрузке продолжительностью 90 с и дольше. Очевидно, чем длительнее нагрузка, тем выше значимость окислительной системы. В условиях менее продолжительных максимальных нагрузок система доставки кислорода не будет функционировать на максимальном уровне, и окислительные процессы в завершающей части работы

    Во время работы с нагрузкой максимальной интенсивности продолжительностью от 60 до 90 с кислородный дефицит, связанный с началом работы, будет преодолен и окисление субстратов в митохондриях в конце работы приведет к увеличению доли аэробных процессов в энергетическом обеспечении работы. В этом случае индивидуумы, способные быстро мобилизовать системы доставки и утилизации кислорода и обладающие соответственно высокой аэробной мощностью, будут иметь преимущество в условиях промежуточной длительности и

    НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ В настоящее время установлено, что генотип индивидуума в значительной степени определяет наличие предпосылок к высокой аэробной мощности и способности к работе на выносливость, а также высокий или низкий уровень реакции на тренировку. Намного меньше нам известно о наследственности к анаэробной работоспособности. Кратковременная анаэробная рабочая производительность (на основе оценки производительности 10 -секундной максимальной работы на велоэргометре), характеризовалась значительным генетическим влиянием примерно на 70 % в том случае, когда данные были выражены на килограмм обезжиренной массы. Недавно было проанализировано несколько исследований на материале спринтерского бега с участием близнецов и членов их семей, проводившихся в Японии и Восточной Европе. Оценки наследственности для результата в спринте колебались в пределах от 0, 5 до 0, 8. Эти данные предполагают, что генотип индивидуума оказывает существенное воздействие на кратковременную анаэробную рабочую производительность. Пока нет надежных сведений о роли наследственности в продолжительной анаэробной рабочей производительности. С другой стороны, недавно мы получили данные о генетическом влиянии на распределение типов волокон и

    ТРЕНИРОВКА Тренировка повышает показатели мощности и емкости при анаэробной работе кратковременной, промежуточной и продолжительной. Широко изучались колебания в реакции тренировки (тренируемости) на конкретный режим анаэробной тренировки. Реакция на тренировку кратковременной анаэробной рабочей производительности незначительно зависела от генотипа индивидуумов, тогда как реакция на тренировку продолжительной анаэробной рабочей производительности в значительной степени определялась наследственными факторами. Тренируемость по общей рабочей производительности 90 -секундной работы характеризовалась генетическим влиянием, составляющим примерно 70 % колебаний в реакции на тренировку. Эти данные имеют большое значение для тренеров. По результатам тестов легче найти талантливых людей для кратковременной анаэробной работы, чем для продолжительной анаэробной работы. С

    Ограничение аэробной работоспособности связывают с низкой скоростью доставки кислорода к мышцам, недостаточными диффузионной способностью и окислительным потенциалом мышц, чрезмерным накоплением метаболитов анаэробного гликолиза.

    Система доставки и утилизации кислорода достаточно сложна и включает несколько этапов. Неудивительно, что не удается выделить единственную, “главную” причину, ограничивающую аэробную работоспособность людей разного уровня функциональной подготовленности. Проблема выявления факторов, ограничивающих аэробную работоспособность, становится особенно актуальной, когда речь идет о высоко тренированных спортсменах, работающих с предельным напряжением систем вегетативного обеспечения мышечной деятельности.

    В настоящее время наиболее употребимым параметром, характеризующим аэробную работоспособность, является МПК. В то же время многократно показано, что спортивный результат на длинных дистанциях (работа длительностью более 3-4 мин) зависит от мощности, развиваемой на уровне ПАНО.

    С ростом тренированности увеличивается скорость утилизации лактата работающими мышцами, что сопровождается снижением концентрации лактата в крови. Таким образом, чем выше аэробные возможности спортсмена, тем ниже вклад анаэробного гликолиза при отказе от работы во время теста с возрастающей нагрузкой. Отсюда следует, что возможна ситуация, когда потребление кислорода на уровне ПАНО вплотную приблизится к максимальной величине (МПК).

    Если предположить, что удельное потребление кислорода (потребление кислорода, отнесенное к весу мышцы) приближается к максимальному значению, то дальнейшее увеличение потребления кислорода (мощности работы) может быть достигнуто только за счет увеличения активной мышечной массы. Логично предположить, что наиболее эффективно в данном случае повысить потребление кислорода за счет увеличения объема мышечных волокон с высокими окислительными возможностями, то есть, прежде всего, волокон типа I (медленных мышечных волокон).

    Данные рассуждения позволили предположить, что ПАНО должен зависеть, главным образом, от суммарного объема в мышце волокон I типа, то есть медленных мышечных волокон.

    Выводы:

    1. При работе малой мышечной массы (например: разгибание ноги в коленном суставе) возрастание нагрузки всегда ведет к пропорциональному увеличению кровенаполнения работающей мышцы и потребления кислорода организмом. В случае работы большой мышечной массы (например: работа на велоэргометре) у части людей при достижении максимальной мощности потребление кислорода организмом и кровенаполнение работающей мышцы выходят на плато, причем периферические механизмы не влияют на этот эффект.
    2. При работе большой мышечной массы мощность, на которой происходит снижение кровенаполнения работающей мышцы, совпадает с порогом анаэробного обмена, однако у половины тренированных людей интенсификация анаэробного гликолиза происходит без снижения кровенаполнения.
    3. У высококвалифицированных спортсменов, тренирующих выносливость, обнаружена отрицательная корреляция (r=-0,83; p<0,05) между ПАНО, определяющим уровень тренированности, и концентрацией лактата в крови при максимальной аэробной нагрузке. У 20% высококвалифицированных спортсменов порог анаэробного обмена практически совпадает с максимальной мощностью, достигнутой в тесте. Соответственно, потребление кислорода достигает максимума при низкой концентрации лактата в крови (5,6±0,4 ммоль/л).
    4. У спортсменов, тренирующих выносливость, при работе большой мышечной массы (например: работа на велоэргометре) потребление кислорода на уровне ПАНО коррелирует (r=0,7; p<0,05) с объемом волокон I типа (медленных) в основной рабочей мышце и не зависит от объема волокон II типа (быстрых).
    5. Низкоинтенсивная силовая тренировка (50% от максимальной произвольной силы) без расслабления приводит к увеличению размеров мышечных волокон преимущественно I типа (медленных). Таким образом, эта методика тренировки дает возможность дальнейшего увеличения аэробной работоспособности (потребления кислорода на уровне ПАНО) у спортсменов с низкой концентрацией лактата при максимальной аэробной нагрузке.

    Источник информации: по материалам Попова Д.В. (2007)

    Восстановление (ресинтез) АТФ осуществляется за счет химических реакций двух типов:

    • - анаэробных, протекающих при отсутствии кислорода;
    • - аэробных (дыхательных), при которых поглощается кислород из воздуха.

    Анаэробные реакции не зависят от поступления кислорода в ткани и активизируются при нехватке АТФ в клетках.

    Однако освободившаяся химическая энергия используется для механической работы крайне неэффективно (только около 20-30%). Кроме того, при распаде вещества без участия кислорода внутримышечные запасы энергии расходуются очень быстро и могут обеспечить двигательную активность только в течение нескольких минут.

    Следовательно, при максимально интенсивной работе в короткие промежутки времени энергетическое обеспечение осуществляется преимущественно за счет анаэробных процессов.

    Последние включают в себя два основных источника энергии: креатин-фосфатную реакцию, связанную с распадом богатого энергией КрФ, и так называемый гликолиз, при котором используется энергия, выделяемая при расщеплении углеводов до молочной кислоты (Н3РО4).

    На рис. 4 представлено изменение интенсивности креатинфосфатного, гликолитического и дыхательного механизмов энергообеспечения в зависимости от продолжительности упражнения (по Н.И. Волкову). Следует подчеркнуть, что в соответствии с различиями в характере энергетического обеспечения мышечной деятельности принято выделять аэробные и анаэробные компоненты выносливости, аэробные и анаэробные возможности, аэробную и анаэробную производительность.

    Анаэробные механизмы наибольшее значение имеют на начальных этапах работы, а также в кратковременных усилиях высокой мощности, значение которой превышает ПАНО.

    Рис. 4. - Изменение интенсивности креатинфосфатного, гликолитического и дыхательного механизмов в зависимости от продолжительности упражнения:

    Усиление анаэробных процессов происходит также при всевозможных изменениях мощности в ходе выполнения упражнения, при нарушении кровоснабжения работающих мышц (натуживание, задержка дыхания, статические напряжения и т. д.).

    Аэробные же механизмы играют главную роль при продолжительной работе, а также в ходе восстановления после нагрузки (табл. 2), характеризуют функциональный энергетический потенциал человека - его общие энергетические возможности.

    Таблица 2. - Источники энергообеспечения работы в отдельных зонах относительной мощности и их восстановление (по Н.И. Волкову):


    В связи с этими основными источниками энергии некоторые авторы (Н.И. Волков, В.М. Зациорский, А.А. Шепилов и др.) выделяют три составных компонента выносливости:

    • - алактатный анаэробный;
    • - гликолитический анаэробный;
    • - аэробный (дыхательный).

    В этом смысле различные виды "специальной" выносливости могут быть рассмотрены как комбинации из указанных трех компонентов (рис. 5).

    При напряженной мышечной деятельности прежде всего развертывается креатинфосфатная реакция, которая после 3-4 с достигает своего максимума. Но малые запасы КрФ в клетках быстро исчерпываются, и мощность реакции резко падает (ко второй минуте работы она составляет ниже 10% от своего максимума).

    Рис. 5. - Относительный энергетический вклад анаэробных (Ан) и аэробных (Аэ) механизмов в обеспечении бега на разные дистанции:


    Гликолитические реакции раскрываются медленнее и достигают максимальной интенсивности к 1-2 мин. Выделенная при этом энергия обеспечивает деятельность в течение более продолжительного времени, так как в сравнении с КрФ запасы миоглобина в мышцах превалируют значительно больше. Но в процессе работы накапливается значительное количество молочной кислоты, что уменьшает способность мышц к сокращению и вызывает "охранительно-тормозные" процессы в нервных центрах. Дыхательные процессы развертываются с полной силой к 3-5 минутам деятельности, чему активно содействуют продукты распада анаэробного обмена (креатинмолочная кислота), которые стимулируют потребление кислорода в процессе дыхания. При характеристике выносливости наряду с нашими знаниями о том, как изменяются их компоненты в зависимости от мощности и продолжительности двигательной деятельности, необходимо вскрыть индивидуальные возможности спортсмена для аэробной и анаэробной производительности. Для этой цели в практике физиологического и биохимического контроля используются различные показатели, которые раскрывают особенности и механизмы мышечной энергетики (А. Хилл, Р. Маргария, Ф. Хенри, Н. Яковлев, В. Михайлов, Н. Волков, В. Зациорский, Ю. Верхошанский, Т. Петрова с соавторами, А. Сысоев с соавторами, В. Пашинцев и др.). Анаэробная производительность - это совокупность функциональных свойств человека, обеспечивающих его способность совершать мышечную работу в условиях неадекватного снабжения кислородом с использованием анаэробных источников энергии, т. е., в бескислородных условиях.

    Основные показатели:

    • - мощность соответствующих (внутриклеточных) анаэробных систем;
    • - общие запасы энергетических веществ в тканях, необходимые для ресинтеза АТФ;
    • - возможности компенсации изменений во внутренней среде организма;
    • - уровень адаптации тканей к интенсивной работе в гипоксичных условиях.

    Из вышеизложенного становится очевидным, что в зависимости от интенсивности, продолжительности и характера двигательной деятельности будет увеличиваться значение выносливости (табл. 3).

    Таблица 3. - Соотношение аэробных и анаэробных процессов энергетического обмена при беге на различные дистанции (по Н.И. Волкову):


    Аэробные возможности определяются свойствами различных систем в организме, обеспечивающих "доставку" кислорода и его утилизацию в тканях. К этим свойствам относится эффективность:

    • - внешнего дыхания (минутный объем дыхания, максимальная легочная вентиляция, жизненная емкость легких, скорость, с которой осуществляется диффузия газов, и т. д.);
    • - кровообращения (пульс, ЧСС, скорость кровяного тока и др.);
    • - утилизации кислорода тканями (в зависимости от тканевого дыхания);
    • - согласованности деятельности всех систем.

    Основные факторы, определяющие МПК, более подробно представлены на рис. 6.

    Рис. 6. - Основные факторы, определяющие МПК:

    Аэробную производительность принято оценивать по уровню МПК, по времени, необходимому для достижения МПК, и по предельному времени работы на уровне МПК. Показатель МПК наиболее информативен и широко используется для оценки аэробных возможностей спортсменов.

    По МПК можно узнать, сколько кислорода (в литрах или миллилитрах) способен потребить организм человека за одну минуту. Как видно на рисунке, к функциональным системам, обеспечивающим высокие величины МПК, относятся аппарат внешнего дыхания, сердечнососудистая система, системы кровообращения и тканевого дыхания.

    Здесь же отметим, что интегральным показателем деятельности аппарата внешнего дыхания является уровень легочной вентиляции. В состоянии покоя спортсмен делает 10-15 дыхательных циклов, объем выдыхаемого за один раз воздуха составляет около 0,5 л. Легочная вентиляция за одну минуту в этом случае составляет 5-7 л.

    Выполняя упражнения субмаксимальной или большой мощности, т. е., когда деятельность дыхательной системы полностью развернута, увеличивается как частота дыхания, так и его глубина, величина легочной вентиляции составляет 100-150 л. и более.

    Между легочной вентиляцией и МПК существует тесная взаимосвязь. Выявлено также, что размеры легочной вентиляции не являются лимитирующим фактором МПК.

    Следует отметить, что после достижения предельного потребления кислорода легочная вентиляция все еще продолжает расти с увеличением функциональной нагрузки или продолжительности упражнения.

    Среди всех факторов, определяющих МПК, ведущее место отводится сердечной производительности. Интегральным показателем сердечной производительности является минутный объем сердца.

    При каждом сокращении сердце выталкивает из левого желудочка в сосудистую систему 7-80 мл. крови (ударный объем) и более. Таким образом, за минуту в покое сердце перекачивает 4-4,5 л. крови (минутный объем крови - МОК). При напряженной мышечной нагрузке ЧСС повышается до 200 уд/мин и более, ударный объем также увеличивается и достигает величин при пульсе 130-170 уд/мин.

    При дальнейшем возрастании частоты сокращений полость сердца не успевает полностью наполниться кровью, и ударный объем уменьшается. В период максимальной сердечной производительности (при ЧСС 175-190 уд/мин) достигается максимум потребления кислорода.

    Установлено, что уровень потребления кислорода во время выполнения упражнений с напряжением, вызывающим учащение сердечных сокращений (в диапазоне 130-170 уд/мин), находится в линейной зависимости от минутного объема сердца (А.А. Шепилов, В.П. Климин).

    Экспериментальные исследования последних лет показали, что степень увеличения ударного объема во время мышечной работы гораздо меньше, чем полагали ранее. Это дает возможность считать, что ЧСС является основным фактором повышения сердечной производительности при мышечной работе. Более того, установлено, что вплоть до частоты 180 уд/мин ЧСС с повышением тяжести работы увеличивается. О максимальных величинах пульса во время наибольших (предельных) нагрузок единого мнения нет. Некоторые из исследователей фиксировали очень большие величины. Так, Н. Нестеренко получил результат ЧСС в 270 уд/мин, М. Окрошидзе и др. приводят величины в 210-216 уд/мин, по данным Н. Кулика, пульс во время соревнований колебался в диапазоне 175-200 уд/мин, в исследованиях А. Шепилова пульс лишь иногда превышал 200 уд/мин. Наиболее оптимальной ЧСС, позволяющей достичь максимума сердечной производительности, считается ЧП в 180-190 уд/мин. Дальнейшее увеличение ЧСС (выше 180-190 уд/мин) сопровождается отчетливым снижением ударного объема. В восстановительном периоде изменение ЧСС зависит от мощности упражнения и продолжительности его выполнения, от степени тренированности спортсмена. Следует всегда помнить, что кислородная емкость крови имеет существенное значение при определении МП К. В норме она составляет 20 мл. на 100 мл. крови. Уровень МПК зависит от веса тела и квалификации спортсменов. По данным П. О. Астранда, у сильнейших борцов Швеции МПК составил от 3,8 до 7 л/мин. Для борца - это уникальный показатель. У "короля" лыж С. Ернберга, выступавшего в 1960-е гг., величина МПК была равна 5,88 л/мин. Однако в перерасчете на 1 кг. веса тела С. Ернберг имел показатель МПК, равный 83 мл., Дмин/кг) (своеобразный мировой рекорд по тем временам), а МПК у шведского борца-тяжеловеса составил всего 49 мл., Дмин/кг). Следует учитывать, что уровень максимальных аэробных возможностей зависит от квалификации спортсменов. Например, если у здоровых, не занимающихся спортом мужчин, МПК составляет 35-55 мл., Дмин/кг), то у спортсменов средней квалификации он равен 56-65 мл., Дмин/кг). У особо выдающихся спортсменов этот показатель может достигать 80 мл., Дмин/кг) и более.

    Таблица 4. - Средние величины МПК у представителей различных видов спорта:

    В подтверждение этого обратимся к показателям МПК у высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта. Необходимо отметить, что показатели аэробной производительности значительно изменяются под влиянием тренировок, в которых применяются упражнения, требующие высокой активизации сердечнососудистой и дыхательной систем.

    Многие исследователи показали, что уровень МПК под влиянием тренировок увеличивается на 10-15% от исходного уже в течение одного сезона. Однако при прекращении тренировок, направленных на развитие аэробной производительности, уровень МПК довольно быстро снижается.

    Как видно, энергетические возможности человека определяются целой системой факторов, которые в своей совокупности являются главным (но не единственным) условием для достижения высоких спортивных результатов. В практике имеется много случаев, когда спортсмены с высокими анаэробными и аэробными возможностями показывали посредственные результаты. Наиболее часто причина кроется в слабой технической (в некоторых случаях волевой и тактической) подготовке. Совершенная координация двигательной деятельности является важной предпосылкой для полноценного использования энергетического потенциала спортсмена.

    Охарактеризованные биоэнергетические факторы выносливости ни в коем случае не исчерпывают проблему структуры и механизмов этого основного двигательного свойства человека.

    Исключительно важной для процессов утомления и физической работоспособности является роль нервной системы. К сожалению, ее ведущее положение все еще слабо изучено. Независимо от этого влияние ряда факторов уже не подлежит сомнению.

    Так, например, считается доказанным, что поддержание импульсного потока на определенном уровне (соответствующем необходимой скорости движения) является одним из главных условий для продолжительной двигательной деятельности. Иными словами, первичным звеном и наиболее общим фактором, характеризующим выносливость, составляют нейронные системы высших уровней управления. Об этом свидетельствует ряд факторов. Так, например, связь гипоталамус - гипофиз - железы внутренней секреции становится неустойчивой у посредственных бегунов на длинные дистанции (большинство из них имеют слабую нервную систему).

    И наоборот, у 1200 высококвалифицированных бегунов на средние и длинные дистанции - лыжников, конькобежцев, велосипедистов и др. (с сильной нервной системой) - установлена высокая функциональная устойчивость системы: гипоталамус - гипофиз - надпочечные железы

    Просмотров