Зона субмаксимальной мощности

Временной диапазон длительности работы данной мощности находит­ся в пределах от 20-30 с до 3-5 мин. В этих временных рамках совершается легкоатлетический бег на дистанции 400, 800, 1000, 1500 м; плавание на 100, 200, 400 м; бег на коньках на 500, 1500 м; велогонки на 1000, 2000 м; гребля на 200,500 м.

Характерно, что при незначительных различиях в средней скорости преодоления этих дистанций по отношению к максимальной зоне мощности длительность работы субмаксимальной мощности существенно возрастает. Последнее обстоятельство объясняет причины большой напряженности функционирования многих систем организма во время такой работы. В фи­зиологическом смысле это объясняется следующим:

а) работа выполняется на пределе работоспособности ЦНС и двига­тельного аппарата;

б) работа осуществляется на предельно доступной скорости врабаты-вания по показателям дыхательной и, особенно, сердечно-сосудистой систем;

в) работа протекает в условиях значительных сдвигов во внутренней среде организма ввиду максимальной мобилизации гликолитического меха­низма энергообеспечения, накопления молочной кислоты, снижения рН кро­ви.

Кислородный запрос может достигать 25 л/мин. Максимальное рабо­чее потребление 02 (до 5-5,5 л/мин) достигается лишь в конце работы в зоне 3-5-минутного интервала времени, в силу этого образуется суммарный ки­слородный долг до 19-25 л (предельных для человека величин), составляя 55-85% кислородного запроса. Все это обусловливает деятельность кислород-транспортной и утилизирующей систем (систем дыхания, крови, кровообра­щения, утилизации кислорода) на максимально доступном уровне. К концу работы легочная вентиляция возрастает до 120-140 л/мин, а частота сердеч­ных сокращений (ЧСС), как правило, выходит на уровень 190-200 уд/мин.

Систолический объем крови у высокотренированных спортсменов увеличивается с 60-70 мл в покое до 150-210 мл на дистанции; при этом ми­нутный объем крови достигает 30-40 л. Большая часть работы протекает в условиях, близких к анаэробным. Как следствие в крови накапливается зна­чительное количество недоокисленных продуктов обмена веществ. Концен­трация молочной кислоты возрастает в 15-20 раз от уровня покоя, достигая 200-280 мг на 100 мл крови, в результате чего щелочные резервы снижаются на 40-60%, а рН крови - до 7,0. Удельный расход энергии довольно высок (в пределах 1,5 ккал/с), а общий расход энергии достигает 450 ккал.

К основным механизмам утомления при работе субмаксимальной ин­тенсивности можно отнести: лимит мощности тканевых буферных систем;

угнетение деятельности нервных центров вследствие интенсивной афферентной импульсации с проприорецепторов скелетных мышц; сильное и длитель­ное возбуждение двигательных нервных центров; недостаточное обеспече­ние мощи со стороны вегетативных систем; дефицит кислорода; накопление продуктов обмена веществ (молочной кислоты) и снижение сократительной способности мышц.

Все это целесообразно учитывать при решении вопроса начала специ­альной тренировки юных спортсменов в спортивных упражнениях субмакси­мальной мощности.

Зона большой мощности

К циклической, динамической работе большой мощности, совершаю­щейся в пределах от 3-5 до 30-40 мин, можно отнести следующие дистанции:

легкоатлетический бег от 3 до 10 км включительно, греблю - от 1000 до 5000 м, бег на лыжах на 5-10 км, плавание на 800, 1500 м, бег на коньках на 5-10 км, велогонки от 10 до 20 км и т.п.

Осуществление указанных видов мышечной деятельности характеризу­ется большой интенсивностью деятельности двигательного аппарата в соче­тании с предельно доступной функциональной активностью вегетативных систем организма на протяжении значительного периода времени. Убеди­тельным свидетельством уровня напряженности деятельности организма в этих условиях может служить рабочее потребление кислорода, достигающее 5-5,5 л/мин (т.е. уровня максимального потребления). При этом важно отме­тить, что минутный кислородный запрос равен 6-7 л. Иначе говоря, даже пре­дельного рабочего потребления кислорода часто оказывается недостаточно для удовлетворения кислородного запроса. Такое устойчивое рабочее по­требление кислорода получило в физиологии спорта название "ложное, или кажущееся, устойчивое состояние". Понятно, что высокое потребление ки­слорода может быть обеспечено весьма напряженной деятельностью всей системы кислородного транспорта. Поэтому ЧСС достигает предельных ве­личин — 200 и более в 1 мин, ударный (систолический) объем крови возрас­тает до 180-200 мл, а минутный объем крови (МОК) соответственно увели­чивается до 32-40 л/мин.

Высокой напряженностью характеризуется деятельность дыхатель­ного аппарата. Например, минутный объем дыхания (МОД) во время работы поддерживается на уровне 120-140 л/мин. Наряду с увеличением объема и скорости кровотока в крови отмечается увеличение количества эритроцитов за счет выхода крови из депо. Суммарный кислородный долг (КД) достигает 12-20 л и более, а относительный кислородный долг составляет 50-20% от кислородного запроса. Содержание молочной кислоты в крови доходит до 100-200 мг% и более, то есть по сравнению с уровнем покоя возрастает в 10 и более раз, что сопровождается снижением щелочных резервов крови на 40-50%, а рН снижается до 7,2-7,0. Такого рода многообразные и существенные изменения гомеостаза нередко обусловливают возникновение по ходу работы своеобразных состояний, получивших название "мертвой точки" и "второго дыхания". Общий расход энергии в данной зоне мощности достигает 900 ккал, а удельный - 0,5-0,4 ккал/с. Восстановительные процессы достигают значительной длительности - до нескольких часов. К факторам, лимитирую­щим работоспособность и вызывающим утомление при работе большой мощности, можно отнести: предел функциональных возможностей сердечно­сосудистой системы и всей системы транспорта кислорода, длительно дейст­вующую гипоксию, перенапряжение нейроэндокринной системы регуляцию физиологических функций, угнетающее действие метаболических сдвигов во внутренней среде организма на ЦНС.

Зона умеренной мощности

В данной зоне мощности совершаются такие виды мышечной деятель­ности спортивного характера, как марафонский бег, бег на сверхдлинные дистанции различной величины; многочасовые сверхдлинные заплывы, лыж­ные гонки более чем на 10 км; велотуры, гребной марафон и т.п., то есть спортивные упражнения циклического характера длительностью от 30-40 мин и более. Для работы, осуществляемой в зоне умеренной мощности, наи­более характерная особенность - почти полное равновесие между кислород­ным запросом и рабочим потреблением кислорода в течение всего времени работы. Такое рабочее состояние по потреблению кислорода было названо А. Хиллом "истинным устойчивым состоянием". Абсолютная величина КД при этом оказывается не более 4-5 л, то есть не более 3-5% от суммарной ве­личины кислородного запроса, что не служит фактором, лимитирующим ра­ботоспособность. И, тем не менее, на протяжении целого ряда часов под­держивается ЧСС на уровне 150-180 уд/мин, а при величине систолического объема в 120-150 мл МОК достигает 20-25 л и более.

Минутное потребление кислорода в этих условиях доходит до 3,0-4,0 л. Удельный расход энергии составляет около 0,3 ккал/с, а ее общий рас­ход - до 10 000 ккал. Расход углеводов весьма велик, о чем свидетельствует снижение содержания сахара в крови со 100 мг% в покое до 40-50 мг% на финише марафонской дистанции. В силу этого обстоятельства в процессе ра­боты, протекающей в зоне умеренной интенсивности, в качестве энергети­ческого источника весьма активно используются жиры. Естественно, что в этих условиях восстановительный период весьма длительный - в большей части случаев продолжается не менее 2-3 суток, если судить об этом по вос­становлению исходного уровня работоспособности, а не какого-либо отдель­но взятого показателя, например ЧСС, легочной вентиляции, содержания гликогена в работавших мышцах и т.д.

К факторам, ограничивающим работоспособность и вызывающим утомление при работе умеренной мощности, относятся: ухудшение функцио­нальной подвижности нервных центров; истощение функциональных резер­вов эндокринной системы; весьма значительное снижение энергетических ресурсов; обильное потоотделение, сопровождающееся потерей значительно­го количества хлоридов, нарушением количественного соотношения ионов Na"*", Ca"¹"¹", К"¹', что отражается на состоянии скелетной мускулатуры (появле­ние судорог мышц), а также и ЦНС. Все это доказывает целесообразность ор­ганизации дополнительного приема специальных питательных смесей в про­цессе прохождения дистанции. Весьма нередким явлением, особенно в усло­виях повышенной температуры и влажности воздуха, во время такой работы оказываются нарушение процессов терморегуляции вплоть до тепловых уда­ров (гипертермия до 39-40°С), потеря способности ориентации в пространст­ве. Все это должно учитываться при решении вопросов об использовании упражнений умеренной мощности при организации физкультурно-оздорови-тельной работы с лицами различного возраста.

Важнейшие физиолого-биохимические показатели для работы раз­личной относительной мощности приведены в табл. 2.