Адаптация к физическим нагрузкам и резервные возможности организма

Список сокращений

 

АД – артериального давления

АП – адаптационный потенциал

ВИК – вегетативный индекс Кердо

ВОЗ – всемирной организации здравоохранения

Вт – ватт

ДД – диастолическое артериальное давление

ДК – дыхательный коэффициент

ЖЕЛ – жизненная емкость легких

ИГСТ – индекс Гарвардского степ-теста

КВП – коэффициент восстановления пульса

КД – кислородный долг

КЕК – кислородная емкость крови

КЗ – кислородный запрос

КО – комплексная оценки

КП – кислородный пульс

л/мин – литры в минуту

ЛВ – легочная вентиляция

МВЛ – максимальная вентиляция легких

мин – минута

мм рт.ст. – миллиметры ртутного столба

МОД – минутный объем дыхания

МОК – минутный объем крови

МПК – максимальное потребление кислорода

об/мин – обороты в минуту

ПД – пульсовое артериальное давление

ПК – потребления кислорода

ПО₂ – потребление кислорода

СД – систолическое давление

СОК – систолический объем крови

ср АД – среднее артериальное давление

с – секунда

уд/мин – удары в минуту

ФЖЕЛ – фактическая жизненная емкость легких

ФР – физическая работоспособность

ЦНС – центральная нервная система

ЧД – частота дыхания

ЧСС – частота сердечных сокращений

Введение

 

Физиология спорта – это специальный раздел физиологии человека, изучающий изменения функций организма и их механизмы под влиянием мышечной (спортивной) деятельности и обосновывающий практические мероприятия по повышению ее эффективности.

Физиология спорта по своему месту в системе подготовки специалистов по физической культуре и спорту связана с тремя группами учебных и научных дисциплин. Первую группу составляют фундаментальные науки, на которых базируется спортивная физиология, она и использует их теоретические достижения, методики исследования и сведения о факторах среды, с которыми взаимодействует организм спортсмена в процессе тренировочной и соревновательной деятельности. К числу таких дисциплин следует отнести биологию, физиологию человека и животных, химию и физику.

Во вторую группу входят учебные и научные дисциплины, взаимодействующие со спортивной физиологией таким образом, что они взаимно обогащают или дополняют друг друга. В этом плане спортивная физиология тесно связана с анатомией, биохимией, биомеханикой, гигиеной и психологией.

И, наконец, третью группу дисциплин, с которыми связана спортивная физиология, составляют те из них, которые используют ее научные достижения и методики исследования в своих целях. К ним относятся теория и методика физической культуры, педагогика, спортивно-педагогические дисциплины, спортивная медицина, лечебная физкультура.

Одной из важных задач физиологии спорта является научное обоснование, разработка и реализация мероприятий, обеспечивающих достижение высоких спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов. Отличительной методической особенностью физиологии спорта является то, что ее материалы могут быть получены только из экспериментов с человеком, где применение ряда классических методов физиологии невозможно. Важно также подчеркнуть, что основной задачей спортивной физиологии является сравнительное изучение функционального состояния организма человека, т.е. исследование проводится до, во время и после двигательной активности, что в натурных условиях весьма затруднительно. Поэтому разработаны специальные нагрузочные тесты, позволяющие дозировать физическую активность и регистрировать соответствующие изменения функций организма в различные периоды деятельности человека. С этой целью используются велоэргометр, бегущая дорожка (тредбан), ступеньки разной высоты, а также различные приборы, позволяющие регистрировать функции сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной и центральной нервной систем на расстоянии, передавая соответствующие показатели по телеметрическим каналам.

Спортивная физиология занимает важное место в теории физической культуры, составляя фундамент знаний, необходимых тренеру и преподавателю для достижения высоких спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов. Поэтому тренер и педагог должны хорошо знать о физиологических процессах, происходящих в организме спортсмена во время тренировочной и соревновательной деятельности с тем, чтобы научно обоснованно строить и совершенствовать эту работу, уметь аргументировать свои распоряжения и рекомендации, избегать переутомления и перенапряжения и не причинить вреда здоровью тренирующихся. Они также должны понимать суть изменений, возникающих в организме спортсмена в реабилитационном периоде, чтобы активно и грамотно влиять на них, ускоряя восстановительные реакции.

Изложенные в практическом пособии материалы включают в себя теоретические основы, содержание и организацию проведения занятий, подробные сведения о методиках исследования. Описаны наиболее простые и информативные способы обработки полученных результатов. Для проверки знаний студентов и усвоения ими пройденного материала в учебном пособии содержатся контрольные вопросы. Дополнительно предложены примерные темы рефератов и экзаменационных вопросов. В приложении представлены полезные и часто используемые в практической деятельности тренера и педагога нормативные показатели основных функций организма спортсменов и нетренированных лиц в состоянии покоя, а также при физических нагрузках различной мощности.

Пособие предназначено для проведения практических и лабораторных занятий по дисциплине «Физиология спорта» для студентов специальности 1-03 02 01»Физическая культура».

 

Тема 1

Адаптация к физическим нагрузкам и резервные возможности организма

1 Адаптация организма спортсмена к физическим нагрузкам

2 Виды адаптации и ее стадии

 

Основные понятия по теме

Приспособление человека к физическим нагрузкам представляет собой сложный многоуровневый процесс, затрагивающий различные функциональные системы организма.

В физиологическом отношении адаптация к мышечной деятельности является системным ответом организма, направленным на достижение высокой тренированности и минимизацию физиологической цены за это. С этих позиций адаптацию к физическим нагрузкам следует рассматривать как динамический процесс, в основе которого лежит формирование новой программы реагирования, а сам приспособительный процесс, его динамика и физиологические механизмы определяются состоянием и соотношением внешних и внутренних условий деятельности.

С физиологической точки зрения, ведущими при адаптации спортсменов в процессе тренировок являются повторность и возрастание физических нагрузок, что за счет обратных биологических связей позволяет совершенствовать функциональные возможности органов и систем и их энергетическое обеспечение на основе механизма саморегуляции организма. С этих позиций тренировка сводится к активизации механизмов адаптации, включению физиологических резервов, благодаря которым организм человека легче и быстрее приспосабливается к повышенным на­грузкам, совершенствуя свои физические, физиологические и психические качества, повышая состояние тренированности.

Физиологическая сущность тренированности – это такой уровень функционального состояния организма, который характеризуется совершенствованием механизмов регуляции, увеличением физиологических резервов и готовностью к их мобилизации, что выражается в его повышенной устойчивости к длительным и интенсивным физическим нагрузкам и высокой работоспособности.

Развившееся в процессе тренировки состояние тренированности по своим физиологическим механизмам и морфофункциональной сути соответствует стадии адаптированности организма к физическим нагрузкам.

Адаптация организма к физическим нагрузкам заключается в мобилизации и использовании функциональных резервов организма, в совершенствовании имеющихся физиологических механизмов регуляции. Никаких новых функциональных явлений и механизмов в процессе адаптации не наблюдается, просто имеющиеся уже механизмы начинают работать совершеннее, интенсивнее и экономичнее. В основе адаптации к физическим нагрузкам лежат нервно-гуморальные механизмы, включающиеся в деятельность и совершенствующиеся при работе двигательных единиц (мышц и мышечных групп). При адаптации спортсменов происходит усиление деятельности ряда функциональных систем за счет мобилизации и использования их резервов, а системообразующим фактором при этом является приспособительный полезный результат – выполнение поставленной задачи, т.е. конечный спортивный результат.

Физиологические факторы при долговременной адаптации обязательно сопровождаются следующими процессами: а) перестройкой регуляторных механизмов; б) мобилизацией и использованием физиологических резервов организма; в) формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной трудовой (спортивной) деятельности человека. Эти три физиологических реакции являются главными и основными составляющими процесса адаптации, а общебиологическая закономерность таких адаптивных перестроек относится к любой деятельности человека. Функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя три звена: афферентное, центральное регуляторное и эффекторное (Солодков А.С., 1988).

Приспособительные изменения в здоровом организме бывают двух видов: 1) изменения в привычной зоне колебаний факторов среды, когда функциональная система функционирует в обычном составе; 2) изменения при действии чрезмерных факторов с включением в систему дополнительных элементов и механизмов.

Первая группа изменений является обычными физиологическими реакциями и не сопровождается существенными функциональными перестройками в организме, которые, как правило, не выходят за пределы физиологической нормы. Вторая группа приспособительных изменений отличается значительным напряжением регуляторных механизмов, использованием физиологических резервов и формированием функциональной системы адаптации, в связи, с чем их называют адаптационными сдвигами.

Адаптивные перестройки – динамический процесс, поэтому в динамике адаптационных изменений у спортсменов целесообразно выделять несколько стадий. Существует четыре стадии (предадаптации, адаптированности, дизадантации и реадаптации), каждой из которых присущи свои функционально-структурные изменения и регуляторно-энергетические механизмы.

Естественно, основными, имеющими принципиальное значение в спорте, следует считать две первые стадии. Применительно к общей схеме адаптации такие стадии, очевидно, свойственны людям в процессе приспособления к любым условиям деятельности.

Вопросы для самоконтроля

1Методика регистрации физиологических показателей ЧСС в покое, во время и после физической нагрузки

2 Методика регистрации физиологических показателей АД в покое, во время и после физической нагрузки.

3 Как определяется систолический и минутный объем крови в покое, во время и после физической нагрузки?

4 Как определяется адаптационный потенциал в состоянии покоя?

5 Как определяется коэффициент восстановления пульса (КВП)?

Лабораторное занятие

Цель: усвоить навыки подсчета ЧСС и познакомиться с методами оценки интенсивности нагрузки, физической работоспособности и функционального состояния организма спортсменов.

Материалы и оборудование: для определения ЧСС необходим секундомер. При подсчете ЧСС могут использоваться инструментальные методы (пульсотахометрия, электрокардиография, сейсмокардиография, фонокардиография и т. д.).

Методика определения ЧСС: ЧСС измеряется при прощупывании (пальпации) височной, лучевой, бедренной артерий, по сердечному толчку, а также при аускультации (выслушивании) сердца. Наиболее хорошо прощупывается пульс на лучевой артерии на левой руке в положении сидя. Для этого накладывают 2-3 пальца правой руки на область запястья. ЧСС подсчитывается по 10-секундным отрезкам 2-3 раза подряд. При недостаточном навыке ЧСС определяют за 30 секунд.

Средние количественные показатели ЧСС в покое у здоровых нетренированных людей 60-80 уд/мин; у спортсменов 40-60 уд/мин.

Повышение ЧСС свыше 80 уд/мин., называется тахикардией (от лат. «тахис» – быстрый), а замедление (реже 60 уд/мин) – брадикардией (от лат. «брадис» – медленный).

Во время небольших нагрузок и после них ЧСС составляет 110-130 уд/мин;

Во время средних нагрузок и после них ЧСС составляет 130-160 уд/мин;

Во время больших нагрузок и после них ЧСС составляет 160-190 уд/мин.

 

Ход работы

Лабораторное занятие

 

Цель: усвоить навыки измерения артериального давления в покое и после нагрузки по методу Короткова, а также изучить влияние физической нагрузки на величину артериального давления и ЧСС. Оценить функциональное состояние ССС.

Материалы и оборудование: тонометр, фонендоскоп, секундомер.

 

Ход работы

Измерение артериального давления, определение систолического и минутного объемов крови расчетным методом

Для изучения влияния физической нагрузки на величину артериального давления и ЧСС, а также для оценки функционального состояния ССС, испытуемому предлагается выполнить две нагрузки: 10 глубоких и быстрых приседаний, а затем 20 приседаний. После выполнения первой нагрузки фиксируют ЧСС за 10с и измеряют АД. Определяют восстановительный период. Такие же подсчеты проводят после второй нагрузки.

Используя полученные данные АД и ЧСС в покое и после нагрузки, необходимо рассчитать величины СОК и МОК в покое и после физической нагрузки. Данные заносят в таблицу 1.

Методика измерения артериального давления: При измерении АД всемирное признание получил аускультативный метод Короткова.Для того чтобы измерить артериальное давление, необходимо обнажить левую руку испытуемого. На плечо испытуемого надевают манжету так, чтобы ее нижний край находился на 2,5-3 см выше локтевого сгиба. Манжета должна прилегать к коже достаточно плотно, но не сжимать тканей плеча. Для этого под нижний край манжеты следует подвести указательный и средний пальцы (они должны свободно располагаться в манжете). Шланги, идущие от манжеты к манометру не должны перекручиваться и сжимать друг друга. Стрелки в манометре должны соответствовать нулю. Фонендоскоп устанавливают в области локтевого сгиба на лучевой артерии.

В манжету нагнетают воздух до тех пор, пока стрелка манометра не покажет 160-180 мм рт.ст. (до полного исчезновения пульса). Для людей с высоким артериальным давлением (180-220 мм рт.ст.), т.е. с выраженной гипертонией, нагнетают воздух в манжету до уровня 200-220 мм рт.ст.

Как только стрелка поднялась до необходимого уровня, начинают медленно выпускать воздух из манжеты. Выпуская воздух из манжеты (снижая давление), внимательно прослушивают фонендоскопом пульс и при появлении первого звука фиксируют показания манометра. Это будет величина максимального (систолического) давления, т.е. в этот момент во время систолы левого желудочка кровь проталкивается через задавленный участок сосуда. Продолжают прослушивать пульсовые толчки. Они постепенно затухают, и в момент полного исчезновения пульсовых толчков снова фиксируют показания манометра. Эта величина соответствует минимальному (диастолическому) давлению.

Средние показатели систолического давления в покое: 110-130 мм рт.ст. Средние показатели диастолического давления в покое: 60-80 мм рт.ст.

Артериальное давление в покое выше 130/80 мм рт.ст. расценивается как гипертоническое состояние, а ниже 100/60 мм рт.ст. как гипотоническое состояние.

Кроме систолического и диастолического артериального давления существует пульсовое давление.

Пульсовое давление представляет собой разницу между систолическим и диастолическим артериальным давлением и косвенно свидетельствует о величине систолического выброса, т.е. об увеличении ударного объема сердца.

Средние показатели пульсового давления в покое – 40-70 мм рт.ст. Чем больше показатель пульсового давления, тем тренированнее ССС.

Систолическое артериальное давление после физической нагрузки – 160-200 мм рт.ст.

Диастолическое артериальное давление после физической нагрузки – 50-80 мм рт.ст.;

Пульсовое давление после нагрузки – 80-150 мм рт.ст.

Одним из самых важных показателей гемодинамики является среднее артериальное давление.

Среднее артериальное давление равно сумме диастолического давления и 1/3 пульсового, где:

ср АД = ДД + ПД × 1/3, где

 

ср АД – среднее артериальное давление;

ДД – диастолическое артериальное давление;

ПД – пульсовое артериальное давление.

Методика определения СОК и МОК расчетным методом.

Минутный объем крови, и систолический объем крови являются важнейшими гемодинамическими показателями сердца. Поэтому исследования данных величин как в состоянии покоя, так и (особенно) при мышечной деятельности представляют большой интерес для оценки общей работоспособности человека.

Систолический объем крови (СОК) – это количество крови, выбрасываемое желудочком сердца при каждом его сокращении.

Норма СОК в состоянии покоя у здоровых людей 40-90 мл.

У спортсменов величины СОК в покое чаще всего колеблются в диапазоне от 50 до 100 мл.

При мышечной деятельности СОК увеличивается до 100-150 мл (в отдельных случаях до 180-200 мл).

Широкое применение получила формула Старра для определения СОК:

СОК = (101 + 0,5 × ПД) – (0,6 × ДД) – 0,6 × А, где

 

СОК – систолический объем крови;

ПД – пульсовое давление;

ДД – диастолическое давление;

А – возраст (в годах).

Минутный объем крови (МОК) – это количество крови, выбрасываемое сердцем в течение 1 мин. Он характеризует собой уровень кровоснабжения тканей и связанную с ним доставку к тканям кислорода и выведение из них углекислоты.

Норма МОК в состоянии покоя у здоровых людей 3-6 л/мин и более.

При легкой работе МОК увеличивается до 10-15 л/мин и более.

При очень тяжелой МОК достигает 25-40 л/мин.

В связи с невозможностью широко использовать существующие лабораторные методы определения СОК и МОК в миллилитрах, исследователи на основании экспериментальных данных вывели формулы для их расчета.

Для определения МОК пользуются следующей формулой:

МОК = СОК × ЧСС, где

 

МОК – минутный объем крови;

СОК – систолический объем крови;

ЧСС – частота сердечных сокращений за 1 мин.

 

Таблица 2 – Показатели артериального давления и объема крови

 

Показатели	Покой	Восстановительный период
ЧСС за 10с
СД
ДД
ПД
срАД
СОК
МОК

 

На основании полученных данных оформляется вывод.

 

Лабораторное занятие

 

Цель: Изучить приспособительные реакции организма спортсменов к тренировочным нагрузкам в состоянии покоя.

Материалы и оборудование: ростомер, весы, секундомеры, тонометр, фонендоскоп, спирт, вата.

 

Ход работы

Изучение приспособительных реакций организма к тренировочным нагрузкам в состоянии относительного мышечного покоя

Из числа студентов выбираются испытуемые разной спортивной специализации и тренированности. Сформированные группы студентов в состоянии покоя (сидя) производят у испытуемых измерение роста и веса тела, ЧСС, АД. Данные фиксируют в таблице 3.

Расчет адаптационного потенциала (АП) системы кровообращения вычисляется в условных баллах по ЧСС, систолическому и диастолическому артериальному давлению, росту и массе тела с учетом возраста испытуемого.

Для определения АП системы кровообращения предложена формула:

АП (в баллах) = 0,011 (ЧСС) + 0,014 (САД) + 0,008 (ДАД) + 0,014 (В) + 0,009 (МТ) – 0,009 (Р) – 0,27,

где

ЧСС – частота сердечных сокращений (в минуту);

САД – систолическое артериальное давление;

ДАД – диастолическое артериальное давление;

В – возраст (в годах);

МТ – масса тела (кг);

Р – рост (см).

 

Для отнесения испытуемых к тому или иному классу функциональных состояний может быть использована следующая шкала:

удовлетворительная адаптация – не более 2,1 балла;

напряжение механизмов адаптации – от 2,11 до 3,2 балла;

неудовлетворительная адаптация – от 3,21 до 4,3 балла;

срыв адаптации – 4,31 балла и более.

Таблица 3 – Определение уровня приспособительных реакций организма по адаптационному потенциалу системы кровообращения

 

№ п/п	Ф.И.О.	Воз раст	Специа- лизация	Раз ряд	Рост, см	Вес, кг	ЧСС	САД	ДАД	АП, в баллах
уд/мин	мм рт.ст.

 

Полученные данные заносятся в протокол занятия, и на основе анализа результатов исследования оформляется вывод. В выводе необходимо отразить уровень приспособительных реакций испытуемых в зависимости от адаптационного потенциала системы кровообращения.

Тема 2

Основные понятия по теме

Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В. С. Фарфелем (1970). В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражнений применены различные критерии классификации (см. схему классификации).

Схема физиологической классификации упражнений в спорте

(по В. С. Фарфелю, 1970) ПОЗЫ

• Лежание

• Сидение

• Стояние

• Опора на руки

ДВИЖЕНИЯ

I. Стереотипные (стандартные) движения

1) Качественного значения (с оценкой в баллах)

2) Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах)

Циклические

По зонам мощности:

• Максимальной

• Субмаксимальной

• Большой

• Умеренной Ациклические

• Собственно-силовые

• Скоростно-силовые

• Прицельные

II. Ситуационные (нестандартные) движения

• Спортивные игры

• Единоборства

• Кроссы

Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Затем все движения подразделены по критерию стандартности на стандартные или стереотипные (с повторяющимся порядком действий) и нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единоборства). Стандартные движения разбиты на 2 группы по характеру оценки спортивного результата – на упражнения качественного значения (с оценкой в баллах – гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду и др.) и количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах). Из последних, выделены упражнения с разной структурой – ациклические и циклические. Среди ациклических упражнений выделены собственно-силовые (тяжелая атлетика), скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные (стрельба).

Работая в условиях определенной позы, человек выполняет статическую работу. При этом мышцы находятся в изометрическом режиме, их механическая работа равна нулю. С физиологической точки зрения, человек выполняет определенную нагрузку, затрачивает на это энергию, следовательно, такая работа оценивается по длительности ее выполнения. В ЦНС создается рабочая доминанта, вызывая торможение других незадействованных нервных центров. При выполнении статической работы активные мышечные сокращения непрерывны. Это характеризует статическую работу как более утомительную по сравнению с динамической работой. Во время такой работы отмечается значительное снижение кровоснабжения мышц при одновременном повышении артериального давления. При мышечном напряжении, превышающем 30% от максимального, кровообращение в мышцах полностью прекращается.

Статические упражнения характеризуются «феноменом статических усилий» (феномен Линдгарта-Верещагина). Он заключается в том, что усиление дыхания и кровообращения при статических усилиях происходит не столько во время выполнения работы, сколько после нее. Причину возникновения «феномена статического усилия» объясняют большим напряжением мышц, в результате которого наступает сжатие кровеносных сосудов, уменьшения кровоснабжения и поступления кислорода к мышцам. После выполненной работы восстанавливается кровоснабжение мышц, продукты анаэробного распада (молочная кислота и др.) всасываются в кровь и стимулируют нервные центры дыхательной и сердечно-сосудистой систем, вызывая усиление их функционирования.Статическое усилие зачастую сопровождается явлением «натуживания», которое совершается на выдохе при закрытой голосовой щели и сопровождается остановкой дыхания, повышением АД, СОК, уменьшением притока крови к сердцу. В некоторых случаях это может привести к нарушению мозгового кровообращения и потере сознания.

Характеристика изменений в организме при статической работе отражена в таблице 4.

 

Таблица 4 – Характеристика изменений в организме при статической работе

 

Суммарный кислородный запас	2 л.
Величина кислородного долга	2 л.
Отношение потребленного кислорода к кислородному запросу	1/2 – 9/10

 

Циклические упражнения по предельному времени работы разделены по зонам относительной мощности – максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30с), субмаксимальной (от 30-40 с до 3-5 мин), большой (от 5-6 мин до 20-30 мин) и умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов). При этом учитывалось, что физическая нагрузка не равна физиологической нагрузке на организм человека, а основной величиной, характеризующей физиологическую нагрузку, является предельное время выполнения работы у бегунов, конько­бежцев, пловцов.

Работа максимальной мощности обеспечивается преимущественно за счет поступления энергии в результате процессов анаэробного окисления и относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т.е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфогенной системы. Такая работа совершается во время спринтерского бега на 60, 100 и 200 метров, плавания на 25 и 50 метров, велогонки на трек-гиты на 200 и 500 метров и т.п.

Предельные единичные энерготраты могут достигать значительных величин, однако суммарные – минимальны. Огромный кислородный запрос удовлетворяется крайне незначительно, но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостаточен для формирования заметных адаптивных сдвигов в системах дыхания и кровообращения. При этом из-за высокого уровня предстартового возбуждения ЧСС может достигать больших значений. В результате активного выхода из печени углеводов в крови обнаруживается повышенное содержание глюкозы и формируется состояние гипергликемии.

Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются ЦНС и двигательный аппарат.

Характеристика изменений в организме при работе максимальной мощности представлена в таблице 5.

 

Таблица 5 –Характеристика изменений в организме при работе максимальной мощности

 

Относительный расход энергии	4ккал/с
Суммарный расход энергии	20-80 ккал/с
Минутный кислородный запрос	40,0 л/мин
Суммарный кислородный запрос	6-13л
Суммарное потребление кислорода	0,3 на 100м
Отношение потребления кислорода к кислородному запросу	Менее 1/10
Относительное потребление кислорода (в % от МПК)	незначительное
Кислородный долг	7-10 л
Концентрация молочной кислоты в крови	незначительная
Минутный объем дыхания	30-40 л/мин
Частота дыханий	90 дыханий/мин
Дыхательный объем	0,4 л
Частота сердечных сокращений	150-200 уд/мин
Ударный объем крови	100-120мл
Систолическое артериальное давление	150-180 мм.рт.ст.
Концентрация глюкозы в крови	3,9-6,1 ммоль/л

 

Работа субмаксимальной мощности обеспечивается за счет поступления энергии в результате процессов анаэробно-аэробного окисления. Однако из-за незначительного по времени выполнения нагрузки преимущественным способом энергообеспечения являются реакции анаэробного гликолиза, что приводит к предельному нарастанию концентрации молочной кислоты в крови. В таких условиях значение рН крови может снижаться до 7,0 и более. Высокий кислородный запрос формирует кислородный долг, который может достигать максимальных величин. Ведущие физиологические системы в обеспечении работы в зоне субмаксимальной мощности – ЦНС и системы транспорта газов крови (дыхательная, сердечно-сосудистая система и система крови). Их показатели достигают максимальных значений. При таком виде нагрузки рекомендуется определять величину прямого показателя физической работоспособности – максимальное потребление кислорода (МПК).

Характеристика изменений в организме при работе субмаксимальной мощности представлена в таблице 6.

 

Таблица 6 – Характеристика изменений в организме при работе субмаксимальной зоны мощности

 

Относительный расход энергии	1,5-0,6 ккал/с
Суммарный расход энергии	150-450 ккал
Минутный кислородный запрос	8,5-25,0 л/мин
Суммарный кислородный запрос	19-32 л
Суммарное потребление кислорода	4-5 л/мин
Отношение потребления кислорода к кислородному запросу	1/3
Относительное потребление кислорода (в % от МПК)	100%
Кислородный долг	До 20-22 л
Концентрация молочной кислоты в крови	20-25 ммоль/л
Минутный объем дыхания	До 150 л/мин
Частота дыханий	50-70 дыханий/мин
Дыхательный объем	До 2-3 л
Частота сердечных сокращений	180-200 уд/мин
Ударный объем крови	150 200мл
Систолическое артериальное давление	180-220 мм рт.ст.
Концентрация глюкозы в крови	3,9-5,5 ммоль/л

 

Адаптивные сдвиги в системе энергообеспечения организма при работе большой мощности определяются, прежде всего, потребностями в кислороде – кислородным запросом (КЗ). Величина КЗ при выполнении работы большой мощности намного превышает возможности сердечно-сосудистой системы в транспортировке кислорода к работающим органам. Однако соотношение величин потребления кислорода и кислородного запроса в этом случае выше, чем при работе в зонах максимальной и субмаксимальной мощности. Энергетическое обеспечение работы большой мощности происходит преимущественно за счет аэробного обмена. Значительная длительность и высокая интенсивность работы большой мощности обеспечивает полное развертывание функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Выполнение работы умеренной мощности обеспечивается преимущественно за счет аэробного пути окисления. После исчерпания запасов глюкозы обменные процессы задействуют и окисление жиров. Такая работа выполняется во время бега на дистанции 20, 30 км, марафонского бега, шоссейных велогонок, лыжных гонок на 30, 50 км, спортивной ходьбы.

Предельные единичные энерготраты незначительны, зато суммарные энерготраты могут достигать незначительных величин. Потребление кислорода при выполнении таких нагрузок составляет около 70-80 % от МПК, что способствует практически полной компенсации кислородного запроса во время работы. Кислородный долг к концу работы может быть минимальным, а концентрация молочной кислоты не превышает нормальных значений. Достаточно длительный рабочий период способствует развитию адаптивных реакций в работе основных газотранспортных систем – дыхания и кровообращения. Благодаря этому, при работе умеренной мощности можно наблюдать истинное «устойчивое состояние». В результате активного использования из печени запасов углеводов в крови уменьшается содержание глюкозы, и накапливаются признаки

гипогликемии. Ведущими системами организма при работе в зоне умеренной мощности являются сердечно-сосудистая система, дыхание, кровь, тканевое окисление и двигательный аппарат.

Характеристика изменений в организме при работе умеренной мощности представлена в таблице 7.

 

Таблица 7 –Характеристика изменений в организме при работе умеренной мощности

 

Относительный расход энергии	0,3 ккал/с
Суммарный расход энергии	2-3 тыс. ккал
Минутный кислородный запрос	3,0-4,0 л/мин
Суммарный кислородный запрос	500 л и более
Суммарное потребление кислорода	3-4 л/мин
Отношение потребления кислорода к кислородному запросу
Относительное потребление кислорода (в % от МПК)	85%
Кислородный долг	До 4-5 л
Концентрация молочной кислоты в крови	4 ммоль/л
Минутный объем дыхания	80-130 л/мин
Частота дыханий	50-60 дыханий/мин
Дыхательный объем	1,0-1,5 л
Частота сердечных сокращений	160-180 уд/мин
Ударный объем крови	120-140мл
Систолическое артериальное давление	160-180 мм рт.ст.
Концентрация глюкозы в крови	2,4-3,0 ммоль/л

Выполнение работы переменной мощности постоянно требует нового сдвига активности различных органов и систем спортсмена. Особенностями вегетативного обеспечения является невозможность одновременной быстрой перестройки систем снабжения организма – сердечно-сосудистой, дыхательной и других. Системы обеспечения всегда «опаздывают» за оптимальным кислородным снабжением, что способствует росту кислородного долга. Такая работа особенно характерна для спортивных игр и единоборств, а также для стандартных ациклических упражнений. Высокая лабильность вегетативного обеспечения является важным условием успешного выполнения подобной работы.

Ведущими системами организм