Аэробная производительность

Аэробная производительность

Аэробная и анаэробная производительность спортсмена.

Аэробная и анаэробная производительность спортсмена.

Аэробная производительность — это способность организма выполнять работу, обеспечивая энергетические расходы за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы. Потребление кислорода при физической работе возрастает по мере увеличения тяжести и продолжительности работы. Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить за 1 минуту при предельно тяжелой для него работе — называется максимальным потреблением кислорода (МПК)

MПK — является показателем аэробной производительности. МПК можно определить, задавая стандартную нагрузку на велоэргометре. Зная величину нагрузки и подсчитав ЧСС, можно с помощью специальной номограммы определить уровень МПК. у спортсменов, в зависимости от специализации, — 50-90 мл/кг.

Для выполнения любой работы, а также для нейтрализации продуктов обмена и восстановления энергетических запасов необходим кислород. Количество кислорода, которое требуется для выполнения определенной работы — называется кислородным запросом

Различают суммарный и минутный кислородный запрос.

Суммарный кислородный запрос — это количество кислорода, необходимое для совершения всей работы

Минутный кислородный запрос — это количество кислорода, требующееся для выполнения данной работы в каждую конкретную минуту.

Минутный кислородный запрос зависит от мощности выполняемой работы. Наибольшей величины он достигает на коротких дистанциях. Например, при беге на 800 м он составляет 12-15 л/мин, а при марафонском — 3-4 л/мин.

Суммарный запрос тем больше, чем больше время работы. При беге на 800 м он составляет 25-30 л, а при марафонском — 450-500 л.

Анаэробная производительность — это способность организма выполнять работу в условиях недостатка кислорода, обеспечивая энергетические расходы за счет анаэробных источников.

Работа обеспечивается непосредственно запасами АТФ в мышцах, а также за счет анаэробного ресинтеза АТФ с использованием КрФ и анаэробного расщепления глюкозы (гликолиза).

Для восстановления запасов АТФ и КрФ, а также для нейтрализации молочной кислоты, образовавшейся в результате гликолиза необходим кислород. Но эти окислительные процессы могут идти уже после окончания работы. Для выполнения любой работы требуется кислород, только на коротких дистанциях организм работает в долг, откладывая окислительные процессы на восстановительный период.

Количество кислорода, которое требуется для окисления продуктов обмена, образовавшихся при физической работе, называется — кислородным долгом.

Кислородный долг можно также определить как разницу между кислородным запросом и тем количеством кислорода, которое организм потребляет во время работы.

Показателем анаэробной производительности является — максимальный кислородный долг.Максимальный кислородный долг—это максимально возможное накопление продуктов анаэробного обмена, требующих окисления, при котором организм еще способен выполнять работу. Чем выше тренированность, тем больше м В среднем величины максимального кислородного долга у спортсменов выше, чем у неспортсменов, и составляют у мужчин 10,5 л (140 мл/кг веса тела), а у женщин-5,9 л (95 мл/кг веса тела). У неспортсменов они равны (соответственно) 5 л (68 мл/кг веса тела) и 3,1 л (50 мл/кг веса тела). У выдающихся представителей скоростно-силовых видов спорта (бегунов на 400 и 800 м) максимальный кислородный долг может достигать 20 л (Н. И. Волков). Величина кислородного долга очень вариативна и не может быть использована для точного предсказания результата. аксимальный кислородный долг.

В кислородном долге различают 2 фракции (части): алактатную и лактатную. Алактатная фракция долга идет на восстановление запасов КрФ и АТФ в мышцах.Лактатная фракция (лактаты — соли молочной кислоты) — большая часть кислородного долга. Она идет на ликвидацию молочной кислоты, накопившейся в мышцах. При окислении молочной кислоты образуются безвредные для организма вода и углекислый газ.Алактатная фракция преобладает в физических упражнениях, длящихся не более 10с, когда работа идет в основном за счет запасов АТФ и КрФ в мышцах. Лактатная преобладает при анаэробной работе большей длительности, когда интенсивно идут процессы анаэробного расщепления глюкозы (гликолиз) с образованием большого количества молочной кислоты.При интенсивной работе длящейся не менее 5-ти минут, наступает момент, когда организм не в состоянии обеспечить свои возрастающие потребности в кислороде. Поддержание достигнутой мощности работы и дальнейшее её увеличение обеспечивается за счет анаэробных источников энергии.Появление в организме первых признаков анаэробного ресинтеза АТФ — называется порогом анаэробного обмена (ПАНО). ПAHO считается в процентах от МПК. У спортсменов в зависимости от квалификации ПАНО равен 50-80 % от МПК. Чем выше ПАНО, тем больше возможностей у организма выполнять тяжелую работу за счет аэробных источников, более выгодных энергетически. Поэтому у спортсмена, имеющего высокий ПАНО (65% от МПК и выше), при прочих равных условиях будет более высокий результат на средних и длинных дистанциях.

Содержание оздоровительной физической культуры и закаливания для профилактики профзаболеваний.

В системе оздоровительной физической культуры выделяют следующие основные направления:

Оздоровительно-рекреативная физическая культура — это отдых, восстановление сил с помощью средств физического воспитания (спортивные игры, туризм, охота и т.д.). Рекреация означает отдых, восстановление сил, израсходованных в процессе труда.

Оздоровительно-реабилитационная физическая культура — это специально направленное использование физических упражнений в качестве средств лечения заболеваний и восстановления функций организма, нарушенных или утраченных вследствие заболеваний, травм, переутомления и др.

Оздоровительно-реабилитационное направление в нашей стране представлено в основном тремя формами:

· группы ЛФК при диспансерах, больницах

· группы здоровья в коллективах физической культуры

Большую роль в системе подготовки спортсмена играет спортивно-реабилитационная физическая культура. Она направлена на восстановление функциональных и приспособительных возможностей организма после длительных периодов напряженных тренировок и соревновательных нагрузок, особенно при перетренировке и ликвидации последствий спортивных травм.

Гигиеническая физическая культура — это различные формы физической культуры, включенные в рамки повседневного быта (утренняя гимнастика, прогулки и т.д.)

Закаливание— это система специальной тренировки терморегуляторных процессов организма, включающая в себя процедуры, действие которых направлено на повышение устойчивости организма к переохлаждению или перегреванию. В результате закаливания увеличивается работоспособность, снижается заболеваемость, особенно простудного характера, улучшается самочувствие.

Наиболее сильная закаливающая процедура — плавание в ледяной воде — имеет ряд противопоказаний, особенно противопоказано: детям, подросткам и людям, постоянно страдающим заболеваниями верхних дыхательных путей. При длительных перерывах в закаливании его эффект снижается или теряется совсем.

Задачами физкультуры в целях профилактики профессиональных заболеваний являются улучшения функционального состояния и предупреждения прогрессирования болезни: повышение физической и умственной работоспособности, адаптация к внешним факторам; снятие утомлениям повышение адаптационных возможностей; воспитание потребности в закаливании, занятиях оздоровительной физкультурой.

Система реабилитации включает уроки физкультуры, желательно на свежем воздухе, занятие ЛФК, терренкур, прогулки на лыжах, езду на велосипеде. Предпочтительнее циклические виды спорта, особенно при заболеваниях сердца, легких, ожирении.

При заболеваниях сердечно-сосудистой, дыхательной и эндокринной систем- упражнения в ходьбе, катание на коньках.

При проведении занятий с работниками, имеющими изменения опорно-двигательного аппарата, важны профилактические занятия , направленные в первую очередь на придание работнику правильной осанки и на нормализацию функций ОДА. Не следует допускать чрезмерных нагрузок. Упражнения с гантелями, мячами и на тренажерах должны выполняться только в щадящем для позвоночника режиме, лежа и с включением в конце занятий упражнений на растягивание и на релаксацию.

Виды оздоровительной физической культуры
Существует много форм физической культуры, которые используются для нормализации функционального состояния человека, а так же для профилактики заболеваний.

Утренняя гигиеническая гимнастика (УГГ)— одно из средств физической культуры. Она развивает силу, гибкость, координацию движений. Улучшает деятельность внутренних органов, вызывает подъем эмоций, особенно если упражнение выполняется под музыку. УГГ лучше выполнять утром в сочетанием с закаливанием, но не очень рано, особенно больным с заболеванием сердечно- сосудистой системы.

Подвижные спортивные игры нормализация психо-эмоционального состояния.

Ходьба и бег. Ходьба как физическое упражнение — ценное средство для улучшения деятельности ЦНС, сердечно –сосудистой и дыхательной систем. Ходьба должна быть продолжительной, но не утомительной.

Бег — физическое упражнение с большой нагрузкой. Он развивает выносливость, особенно полезно для профилактики заболевания сердечно-сосудистой системы, ожирения и др. Его лучше сочетать с ходьбой и дыхательными упражнениями. Ходьбу и бег можно проводить днем и вечером.

Велосипедный спорт велопрогулки показаны при заболеваниях сердечно- сосудистой, дыхательной систем и нарушение обмена веществ, а также при последствии травм суставов ног (для разработки тугоподвижности и тренировки мышц). Зимой велопрогулки заменяются упражнениями на велотренажерах.

Катание на коньках рекомендуется при многих заболеваниях легких, обмена веществ, нервозах и др., Катание на открытом воздухе обладает и еще закаливающим эффектом. Дышать следует через нос

Плавание — отличное тренирующее средство и закаливающее. Плавание усиливает деятельность кардиоресператорной системы и обмен веществ, а при травмах и заболеваниях позвоночника ведет к исчезновению болей и улучшению подвижности в суставах.

Особенно важно сочетание физических нагрузок с закаливанием для работников, имеющих отклонения в состоянии здоровья. Так как такие занятия повышают общую тренированность организма, способствуют нормализации обменных процессов, функционального состояния, а так же ведут к усилению закаливания и предупреждают простудные заболевания.

Аэробная производительность

Аэробная производительность — это способность организма выполнять работу, обеспечивая энергетические расходы за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы.

Потребление кислорода при физической работе возрастает по мере увеличения тяжести и продолжительности работы. Но для каждого человека существует предел, выше которого потребление кислорода увеличиваться не может. Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить за 1 минуту при предельно тяжелой для него работе — называется максимальным потреблением кислорода (МПК). Эта работа должна длиться не менее 3 минут, т.к. человек может достичь своего максимального потребления кислорода (МПК) только к третьей минуте.

MПK — является показателем аэробной производительности. МПК можно определить, задавая стандартную нагрузку на велоэргометре. Зная величину нагрузки и подсчитав ЧСС, можно с помощью специальной номограммы определить уровень МПК. У незанимающихся спортом величина МПК составляет 35 — 45 мл на 1 кг веса, а у спортсменов, в зависимости от специализации, — 50-90 мл/кг. Наибольшего уровня МПК достигает у спортсменов, занимающихся видами спорта, которые требуют большой аэробной выносливости, такими как бег на длинные дистанции, лыжные гонки, конькобежный спорт (длинные дистанции) и плавание (длинные дистанции). В этих видах спорта результат на 60-80% зависит от уровня аэробной производительности, т.е. чем выше уровень МПК, тем выше спортивный результат.

Уровень МПК в свою очередь зависит от возможностей двух функциональных систем: 1) системы, доставляющей кислород, включающей дыхательную и сердечно-сосудистую системы; 2) системы, утилизирующей кислород (обеспечивающей усвоение кислорода тканями).

Кислородный запрос.

Для выполнения любой работы, а также для нейтрализации продуктов обмена и восстановления энергетических запасов необходим кислород. Количество кислорода, которое требуется для выполнения определенной работы — называется кислородным запросом.

Различают суммарный и минутный кислородный запрос.

Суммарный кислородный запрос — это количество кислорода, необходимое для совершения всей работы (например, для того, чтобы пробежать всю дистанцию).

Минутный кислородный запрос — это количество кислорода, требующееся для выполнения данной работы в каждую конкретную минуту.

Минутный кислородный запрос зависит от мощности выполняемой работы. Чем выше мощность, тем больше минутный запрос. Наибольшей величины он достигает на коротких дистанциях. Например, при беге на 800 м он составляет 12-15 л/мин, а при марафонском — 3-4 л/мин.

Суммарный запрос тем больше, чем больше время работы. При беге на 800 м он составляет 25-30 л, а при марафонском — 450-500 л.

Однако МПК даже спортсменов международного класса не превышает 6-6,5 л/мин и может быть достигнуто только к третьей минуте. Как организм в таких условиях обеспечивает выполнение работы, например, с минутными кислородным запросом в 40 л/мин (бег на 100 м)? В таких случаях работа идет в безкислородных условиях и обеспечивается за счет анаэробных источников.

Читать еще:  Упражнения для лица от второго подбородка

Анаэробная производительность.

Анаэробная производительность — это способность организма выполнять работу в условиях недостатка кислорода, обеспечивая энергетические расходы за счет анаэробных источников.

Работа обеспечивается непосредственно запасами АТФ в мышцах, а также за счет анаэробного ресинтеза АТФ с использованием КрФ и анаэробного расщепления глюкозы (гликолиза).

Для восстановления запасов АТФ и КрФ, а также для нейтрализации молочной кислоты, образовавшейся в результате гликолиза необходим кислород. Но эти окислительные процессы могут идти уже после окончания работы. Для выполнения любой работы требуется кислород, только на коротких дистанциях организм работает в долг, откладывая окислительные процессы на восстановительный период.

Количество кислорода, которое требуется для окисления продуктов обмена, образовавшихся при физической работе, называется — кислородным долгом .

Кислородный долг можно также определить как разницу между кислородным запросом и тем количеством кислорода, которое организм потребляет во время работы.

Чем выше минутный кислородный запрос и меньше время работы, тем больше кислородный долг в процентном отношении к суммарному запросу. Наибольший кислородный долг будет на дистанциях 60 и 100 м, где минутный запрос составляет около 40 л/мин, а время работы исчисляется секундами. Кислородный долг на этих дистанциях будет около 98% от запроса.

На средних дистанциях (800 – 3000 м) увеличивается время работы, снижается ее мощность, а значит. возрастает потребление кислорода во время выполнения работы. В результате кислородный долг в процентном отношении к запросу уменьшается до 70 – 85%, но в связи со значительным увеличением суммарного кислородного запроса на этих дистанциях его абсолютная величина, измеряемая в литрах увеличивается.

Показателем анаэробной производительности является — максимальный кислородный долг.

Максимальный кислородный долг — это максимально возможное накопление продуктов анаэробного обмена, требующих окисления, при котором организм еще способен выполнять работу. Чем выше тренированность, тем больше максимальный кислородный долг. Так, например, у людей, не занимающихся спортом, максимальный кислородный долг составляет, 4-5 л, а у спортсменов-спринтеров высокого класса может достигать 10-20 л.

В кислородном долге различают 2 фракции (части): алактатную и лактатную.

Алактатная фракция долга идет на восстановление запасов КрФ и АТФ в мышцах.

Лактатная фракция (лактаты — соли молочной кислоты) — большая часть кислородного долга. Она идет на ликвидацию молочной кислоты, накопившейся в мышцах. При окислении молочной кислоты образуются безвредные для организма вода и углекислый газ.

Алактатная фракция преобладает в физических упражнениях, длящихся не более 10с, когда работа идет в основном за счет запасов АТФ и КрФ в мышцах. Лактатная преобладает при анаэробной работе большей длительности, когда интенсивно идут процессы анаэробного расщепления глюкозы (гликолиз) с образованием большого количества молочной кислоты.

Когда спортсмен работает в условиях кислородного долга, в организме накапливается большое количество продуктов обмена (прежде всего молочной кислоты) и происходит сдвиг рН в кислую сторону. Чтобы спортсмен мог выполнять работу значительной мощности в таких условиях его ткани должны быть приспособлены к работе при недостатке кислорода и сдвиге рН. Это достигается тренировками на анаэробную выносливость (короткие скоростные упражнения с большой мощностью).

Уровень анаэробной производительности важен для спортсменов, работа которых длится не более 7-8 минут. Чем больше время работы, тем меньше влияния на спортивный результат оказывают анаэробные возможности

Порог анаэробного обмена.

При интенсивной работе длящейся не менее 5-ти минут, наступает момент, когда организм не в состоянии обеспечить свои возрастающие потребности в кислороде. Поддержание достигнутой мощности работы и дальнейшее её увеличение обеспечивается за счет анаэробных источников энергии.

Появление в организме первых признаков анаэробного ресинтеза АТФ — называется порогом анаэробного обмена (ПАНО). Однако анаэробные источники энергии включаются в ресинтез АТФ гораздо раньше, чем организм исчерпает свои возможности по обеспечению кислородом (т.е. раньше, чем достигнет своего МПК). Это является своеобразным «страховочным механизмом». Причем, чем менее тренированным является организм, тем раньше он начинает «страховаться».

ПAHO считается в процентах от МПК. У не тренированных людей первые признаки анаэробного ресинтеза АТФ (ПАНО) могут наблюдаться уже при достижении лишь 40% от уровня максимального потребления кислорода. У спортсменов в зависимости от квалификации ПАНО равен 50-80 % от МПК. Чем выше ПАНО, тем больше возможностей у организма выполнять тяжелую работу за счет аэробных источников, более выгодных энергетически. Поэтому у спортсмена, имеющего высокий ПАНО (65% от МПК и выше), при прочих равных условиях будет более высокий результат на средних и длинных дистанциях.

Физиологическая классификация движений (по Фарфелю B.C.).

I. Стереотипные (стандартные) движения.

1. Движения количественного значения.

Мощности работы: Виды локомоций:

— максимальная — движения, выполняемые ногами;

— субмаксимальная — движения, выполняемые при

— большая помощи рук.

Скоростно-силовые:

Силовые:

Прицельные:

2. Движения качественного значения.

Виды спорта:

Оцениваемые качества:

— спортивная и художественная — сила;

Единоборства:

— фехтование и т.д.

Ситуационные (нестандартные) движения.

Спортивные игры: — теннис; — волейбол; — хоккей; — футбол.

Кроссы: — бег; — лыжные гонки по пересеченной местности; — мотокроссы; — вело и — горнолыжный спорт.

Большая группа физических упражнений выполняется в строго постоянных условиях и характеризуется строгой постоянностью движений. Это группа стандартных (стереотипных) движений. Такие физические упражнения формируются по принципу двигательного динамического стереотипа.

При выполнении нестандартных движений отсутствует жесткий стереотип. В видах спорта с нестандартными движениями существуют определенные стереотипы — приемы защиты и нападения, но в основе движений лежит реагирование на постоянно изменяющиеся условия. Действия спортсмена связаны с решением задач конкретного момента.

Аэробная производительность

Содержание

Аэробная производительность — это способность организма выполнять работу, обеспечивая энергетические расходы за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы.

Потребление кислорода при физической работе возрастает по мере увеличения тяжести и продолжительности работы. Но для каждого человека существует предел, выше которого потребление кислорода увеличиваться не может. Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить за 1 минуту при предельно тяжелой для него работе — называется максимальным потреблением кислорода (МПК). Эта работа должна длиться не менее 3 минут, т.к. человек может достичь своего максимального потребления кислорода (МПК) только к третьей минуте.

MПK (максимальное потребление кислорода) — является показателем аэробной производительности. МПК можно определить, задавая стандартную нагрузку на велоэргометре. Зная величину нагрузки и подсчитав ЧСС, можно с помощью специальной номограммы определить уровень МПК. У незанимающихся спортом величина МПК составляет 35 — 45 мл на 1 кг веса, а у спортсменов, в зависимости от специализации, — 50-90 мл/кг. Наибольшего уровня МПК достигает у спортсменов, занимающихся видами спорта, которые требуют большой аэробной выносливости, такими как бег на длинные дистанции, лыжные гонки, конькобежный спорт (длинные дистанции) и плавание (длинные дистанции). В этих видах спорта результат на 60-80% зависит от уровня аэробной производительности, т.е. чем выше уровень МПК, тем выше спортивный результат.

Тренировки вызывают улучшения в работе сердечно-сосудистой системы и периферийных компонентов увеличивают возможности организма по переработке кислорода. Потребление кислорода может быть специфичным для отдельных мышц и их групп. Количество кислорода, которое потребляет человек при определенных нагрузках, например при беге, напрямую зависит от того, сколько кислорода может быть доставлено к работающим мышцам, насколько хорошо эти мышцы кислород перерабатывают и как они справляются с выделяющимся при работе углекислым газом и молочной кислотой. Нагрузка на мышцы рук тренирует сердце, но ничего не дает другой части периферийной системы — мышцам ног. Это главный аргумент в пользу принципа 2 (специфичность тренировки).

Для оптимизации МПК бегун должен нагружать системы доставки кислорода и его переработки до предела. Для этого я предлагаю использовать фазу интервального (И) бега, который большинству людей обеспечивает самые большие нагрузки. Интервальные тренировки включают в себя многократные забеги длительностью по пять минут каждый в темпе бега на 3000-5000 метров, с относительно короткими периодами отдыха между забегами.

В максимальном тесте бегун начинает бег с тем же темпом, в котором он бежал последний субмаксимальный тест (примерно темп его бега на 10 ООО метров). Он поддерживает эту скорость постоянной примерно две минуты на беговой дорожке (или пробегает один 400-метровый круг на стадионе). Затем скорость движения дорожки начинает увеличиваться на 1% каждую минуту (на стадионе темп поднимается до темпа, в котором спортсмен пробегает 5000 метров). Когда скорость беговой дорожки становится такой, что бегун перестает с ней справляться, тест считается законченным. На стадионе бегун после двух или трех кругов в темпе 5000 метров пробегает последние 400 метров с максимальной для себя скоростью.

В любом случае должны непрерывно собираться образцы выдыхаемого воздуха начиная примерно с третьей минуты максимального теста и до его окончания. Пульс измеряется по окончании теста либо в течение последних 30 секунд, при наличии кардиомонитора. Образец крови забирается через две минуты после окончания теста, когда уровень молочной кислоты достигает пикового значения.

Добавив точки максимального значения потребления кислорода, достигнутого во время максимального теста (МПК), максимальную частоту сердечных сокращений (ЧССмт) и максимальный уровень молочной кислоты в крови (УМКмакс) к предыдущему графику, мы получим то, что я называю аэробным профилем бегуна. Значение МПК размещается на продолжении кривой эффективности использования кислорода (то есть на линии, проведенной через ранее рассчитанные точки этой кривой), и это позволяет найти скорость бега при вашем МПК. Эта скорость используется для вычисления значения VDOT, которое, в свою очередь, определяет темпы тренировочного и соревновательного бега.

Из всего сказанного выше очевидно, что само по себе измерение МПК не позволяет уверенно судить, кто есть кто в группах хороших бегунов. В результате, когда я слышу, что у того или иного бегуна выявлено МПК в размере 90 мл*кг*мин1 или больше, у меня сразу же возникает два вопроса. Во-первых, насколько точно было проведено тестирование (например, использовались ли чистые стандартные образцы газов для газоанализатора, был ли правильно откалиброван датчик скорости газового потока и было ли все оборудование герметичным)? И во-вторых, если даже все тесты были проведены тщательно, почему этот бегун не является чемпионом мира (или хотя бы первым в своей тренировочной группе)?

Если предположить, что аэробная производительность бегуна, имеющего высокое значение МПК, была измерена верно, то самая логичная причина того, что он не является чемпионом, состоит в том, что у него низка эффективность использования кислорода. Когда бегун, у которого значение МПК равно 70, пробегает марафон за 2 часа 10 минут и обгоняет бегуна, у которого МПК равно 90, причина, скорее всего, проста: второй бегун менее эффективно использует кислород, который ему достается. Может кто-нибудь утверждать, что бегун с МПК 90 способен увеличить свою эффективность использования кислорода больше, чем бегун с МПК 70 — свое МПК? Измерение своего МПК очень полезно для отслеживания собственной реакции на тренировочные нагрузки, но без дополнительной информации об эффективности использования кислорода данные об МПК могут вводить в заблуждение. Я уже не говорю о том, что еще одним объяснением более низких результатов бегуна с высокими физиологическими показателями может быть отсутствие у него воли к победе или психологической закалки.

Читать еще:  Комплекс упражнений для новичков

Каждый момент вашей карьеры бегуна, находитесь ли вы на пике формы или переживаете спад, характеризуется определенным уровнем ПАНО и эффективности использования кислорода при беге, а также описывается лактатным профилем, который связывает скорость вашего бега с уровнем молочной кислоты в крови и аэробными потребностями. При помощи соответствующего оборудования вы можете измерить все эти переменные и использовать их для описания своих текущих возможностей и выяснения, какие именно нагрузки вам нужны, чтобы оптимизировать МПК, эффективность использования кислорода и ПАНО. В следующих разделах будет показано, как надо определять и составлять графики для МПК, ПАНО и эффективности использования кислорода для любого бегуна на средние и длинные дистанции. Если у вас появится возможность пройти необходимое тестирование, у вас должны получиться профили, аналогичные тем, что будут изображены далее.

Построение множества аэробных профилей для разных людей позволяет прийти еще к одному интересному выводу. При сравнивание результатов трех бегуний на 3000 метров, тестирование которых было проведено в течение одной недели. Обратите внимание, что у двух из них значения МПК близки (69,6 и 73,3), а у третьей оно относительно пониженное (60,4), однако у нее выше эффективность использования кислорода (ее кривая эффективности проходит ниже, что отражает меньший расход кислорода при беге на субмаксимальных скоростях). Эти факты позволяют предположить, что если все три бегуньи проведут соревновательный забег на 3000 метров на уровне своих МПК, то все они финишируют примерно с одинаковым результатом: чуть больше 9 минут.

Также сравнивались значения многих элитных бегунов и бегуний на средние и длинные дистанции, которых я тестировал. Вы можете видеть, что типичный элитный бегун имеет большее значение МПК и немного большую эффективность использования кислорода, чем типичная бегунья (при сопоставимых абсолютных скоростях бега). При беге с одной и той же скоростью женщины работают с большей интенсивностью по отношению к их МПК. Однако при беге с одной и той же относительной интенсивностью (с одним и тем же процентом от их МПК) эффективность использования кислорода элитных спортсменов мало различается. И все-таки разница в аэробных профилях позволяет предположить, что время, показанное на дистанции мужчинами, должно быть на 14% меньше, чем время, показанное женщинами, что очень ненамного превышает реально продемонстрированные обследованными бегунами результаты.

Можно заметить, что значения МПК и эффективности использования кислорода для элитных бегунов и бегуний в значительной степени перекрываются, но вот сочетание этих параметров (то есть скорость при МПК) — в пользу мужчин. Например, в случае протестированных мной марафонца и марафонки они оба имели МПК 78 мл*кг1*мин1, но мужчина пробегал марафонскую дистанцию почти на десять минут быстрее. Такая разница результатов — следствие более эффективного использования кислорода. С другой стороны, я тестировал женщину, чья эффективность использования кислорода была настолько высока, что ее результаты почти всегда были выше, чем результаты мужчин с сопоставимым МПК. При сравнении же элитных бегунов и бегуний с одинаковыми аэробными профилями их результаты были одинаковыми.

Очевидно, что МПК, эффективность использования кислорода и накопление молочной кислоты хорошо реагируют на тренировочные нагрузки. Как будет показано в следующем разделе, для оптимизации каждого из этих компонентов нужны специфичные типы тренировки.

Аэробная и анаэробная производительность. Критерии ее оценки. Биохимические основы быстроты (скорости) как качества двигательной деятельности

Анаэробная мощность – это максимальная способность двух анаэробных энергетических систем (АТФ + КФ) и гликолиза производить энергию. АТФ и КФ – высоко энергетичные сложные соединения, которые в ограниченном количестве содержатся в мышечных клетках. Они обеспечивают энергию для высокоинтенсивных нагрузок, продолжительность которых не превышает 6 — 8 с. Гликолиз поставляет энергию для интенсивной активности, длящейся 60 — 90 с. В результате анаэробного гликолиза образуются лактам и ионы водорода, по мере их накопления возникает утомление мышц.

Анаэробная мощность необходима для достижения успеха в видах спорта высокой интенсивности и небольшой продолжительности. Несмотря на создание ряда тестов, измерить уровень анаэробной мощности трудно. Чаще всего определяют уровень лактата в крови после изнурительной физической нагрузки, чтобы найти величину выделяемой анаэробной энергии. Наличие лактата свидетельствует о реакции гликолиза, однако количество лактата в крови, по всей видимости, не позволяет точно установить, сколько его было произведено мышцей. Это можно объяснить, исходя из трех вариантов: когда лактат покидает мышцу, некоторое его количество преобразуется; может наблюдаться различная вариабельность объема для разбавления лактата; трудно определить, когда наступило равновесие, и было ли оно вообще.

Другой тест основан на измерении дефицита кислорода после физической нагрузки до возвращения к исходному уровню. Трудность в данном случае состоит в том, что для того, чтобы синтезировать гликоген из лактата, требуется больше энергии, чем для того, чтобы освободить его в процессе преобразования гликогена; некоторое количество лактата окисляется во время физической нагрузки, что не отражается в количестве кислорода, потребляемого после завершения физической нагрузки; кроме того, помимо лактата и другие факторы вызывают повышенное потребление кислорода после изнурительной нагрузки.

Вычисляя дефицит кислорода при кратковременной суб максимальной нагрузке, можно довольно точно оценить анаэробную работу. Что касается максимальной нагрузки небольшой продолжительности (т.е. 1 — 10 мин), показатели дефицита кислорода можно использовать, если есть возможность определить энергетическую стоимость работы. В этом случае необходимо установить затраты энергии, определив механическую эффективность данного вида активности, или же установив взаимосвязь между интенсивностью нагрузки и потреблением кислорода.

Тесты, предусматривающие приложение максимального усилия в течение короткого периода времени (т.е. 0 — 30 с), могут оказаться недостаточно продолжительными, чтобы истощить все запасы анаэробной энергии, особенно производимой в результате гликолиза. В первые несколько секунд интенсивной нагрузки концентрация АТФ снижается на 2 %, а концентрация КФ — на 80 %. Эти алактацидные компоненты обусловливают примерно 25 — 30 % имеющейся анаэробной энергии у нетренированных или тренированных людей. Гликолиз обусловливает 60 % получаемой анаэробным путем энергии у нетренированных людей и 70 % — у тренированных.

Тренировочные занятия, направленные на повышение анаэробной энергетической способности мышц, предусматривают выполнение высокоинтенсивных упражнений продолжительностью 40 — 60 с несколько раз. Это позволяет повысить активность гликолитических ферментов, улучшить буферную способность и выведение лактата из работающих мышц. Тренировки на выносливость, улучшающие аэробную способность (например, улучшение мышечного кровотока и капилляризации, увеличение содержания гемоглобина, миоглобина и окислительных ферментов), способствуют повышению анаэробной способности, улучшая транспорт и окисление лактата.

При недостаточном снабжении организма кислородом мышечная деятельность происходит преимущественно в анаэробных условиях. Способность выполнять мышечную работу в условиях кислородной задолженности называется анаэробной производительностью. Различают алактаткые и лактатные анаэробные механизмы, связанные с мощностью, емкостью и эффективностью креатинкиназного и гликолитического путей ресинтеза АТФ.

Алактатная анаэробная работоспособность оценивается по величине алактатной фракции кислородного долга, содержанию неорганического фосфора в крови, значению максимальной анаэробной мощности.

Лактатная анаэробная работоспособность оценивается по максимальной величине кислородного долга, лактатной его фракции, максимальному накоплению лактата в крови, сдвигу параметров кислотно-щелочного равновесия крови.

Развитие анаэробной системы у младших школьников отстает от аэробной. Максимальная величина кислородного долга у них на 60-65% ниже, чем у взрослых. Кислородная недостаточность у детей развивается быстрее. Способность выполнять работу в условиях кислородной задолженности более низкая, чем в старшем возрасте.

У мальчиков максимальная величина кислородного долга (МКД) увеличивается в возрасте 11-13 и 16-17 лет, но у старших школьников остается на 30% ниже, чем у взрослых.

В возрасте 13-14 лет повышается алактатная фракция кислородного долга. Лактатная при этом может не изменяться или несколько снижаться. К 16-17 годам увеличение суммарного кислородного долга происходит преимущественно за счет лактатной фракции.

У девочек развитие анаэробной производительности продолжается до 14 лет, затем стабилизируется. Наибольший прирост максимальной величины кислородного долга наблюдается в возрасте 10-11 лет.

Доля алактатной фракции возрастает от 8 до 10 лет и достигает максимальных значений в 12 лет. При систематических занятиях спортом МКД увеличивается, при этом если в возрасте 10-11 лет наблюдается повышение лактатной и алактатной фракции, то в 14-17 лет увеличение происходит преимущественно за счет лактатной фракции.

Предельная работа на уровне МПК происходит за счет значительного вклада аэробного и анаэробного гликолитического механизмов энергообеспечения.

У детей младшего школьного возраста содержание лактата в крови составляет 8,7-8,5 мм., у 10-11-летних — 11,5 мм., у взрослых — 12,5 мм.

У детей младшего школьного возраста быстро сокращающиеся гликолитические волокна еще не развиты, их объем составляет 8-15%. В возрасте 12 лет количество гликолитических волокон увеличивается до 23-33%, особенно в мышцах нижних конечностей. Одновременно возрастает мощность ферментативных систем анаэробного гликолиза, что приводит к значительной продукции молочной кислоты.

Максимальный прирост анаэробной работоспособности (по содержанию лактата) совпадает с четырехкратным увеличением количества гликолитических волокон и приходится на возраст 15 лет.

При выполнении детьми и подростками стандартных нагрузок равной интенсивности у детей наблюдаются большие величины лактата и более выраженные сдвиги параметров кислотно-щелочного равновесия крови (КЩР). Это связано с малой емкостью буферных систем. Уровня взрослых буферные системы достигают в пубертатном возрасте.

Дети дошкольного и младшего школьного возраста плохо переносят анаэробно-гликолитические нагрузки, приводящие к развитию ацидоза. Детям и подросткам трудно сохранять высокий уровень энергетического обеспечения интенсивной мышечной деятельности во времени, те. проявлять скоростную и специальную выносливость. Мощность работы, которая может быть сохранена в течение 3 мин. детьми 9 лет, составляет около 40%, а подростками 15 лет — 92% от мощности работы взрослого человека. Показатели скоростной выносливости в зоне субмаксимальной мощности мало изменяются в возрасте от 7 до 11 лет, но с началом периода полового созревания они резко возрастают. У девочек после 15 лет стабилизация выносливости оказывается окончательной и без применения специальных режимов двигательной активности в дальнейшем не растет.

Выносливость к статической работе обеспечивается преимущественно анаэробным гликолитическим механизмом энергообеспечения. Важнейшим фактором, определяющим предельную длительность статического усилия, является концентрация молочной кислоты.

Возрастной прирост выносливости при статической работе может происходить за счет возрастного снижения активности анаэробного гликолиза, а также повышения устойчивости тканей скелетных мышц (возможно, ЦНС) к ацидотическим сдвигам.

В отличие от других видов выносливости в этом случае в возрастной динамике почти не выражены половые различия.

Увеличение алактатной анаэробной производительности связано с запасами креатинфосфата (КФ) в организме, которые увеличиваются постепенно по мере роста мышечной массы.

У детей и подростков механизмы фосфорилирования креатина в КФ несовершенны. В связи с этим мышечная деятельность у них приводит к значительной экскреции креатина с мочой.

У детей 9-14 лет она достигает 200 мг/сут. Уменьшение экскреции креатина отражает степень созревания мышечной ткани.

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. 5.9 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.

Читать еще:  Упражнение на бицепс молоток

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. 5.6).

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

Аэробная и анаэробная производительность спортсменов

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. 5.9 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. 5.9. 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. 5.6).

Таблица 5.6

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

От 2-3 с до 25–30 с

Креатинфосфат реакция, гликолиз

АТФ, КрФ, гликоген

От 30-40 с до 3–5 мин

Гликолиз, креатинфосфат реакция

КрФ, гликоген мышц и печени, липиды

Смешанная анаэробно-аэробная направленность

От 3-5 до 40-50 мин

Аэробное окисление, гликолиз

Гликоген мышц и печени, липиды

50-60 мин до 4–5 ч и более

Преимущественно гликоген печени и мышц, липиды

Сутки, несколько суток

В своей совокупности анаэробные и аэробные процессы вполне характеризуют функциональный энергетический потенциал человека – его общие энергетические возможности. 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. 5.10). 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. 5.10. Относительный энергетический вклад анаэробных (Ан) и аэробных (Аэ) механизмов в обеспечении бега на разные дистанции (по Н. И. Волкову)

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. Из вышеизложенного становится очевидным, что в зависимости от интенсивности, продолжительности и характера двигательной деятельности будет увеличиваться значение того или иного компонента выносливости (табл. 5.7).

Таблица 5.7

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

Потребление О2, % от потребности в О2

Кислородный долг, 02 – долг в % от потребности в О2

Алактатный долг, % от общего долга

Лактатный долг, % от общего долга

Молочная кислота в крови, мг, %

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.

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. 5.11.

Рис. 5.11. 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 рис. 5.11, к функциональным системам, обеспечивающим высокие величины МПК, относятся аппарат внешнего дыхания, сердечно-сосудистая 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 млДмин•кг) (своеобразный мировой рекорд по тем временам), а МПК у шведского борца-тяжеловеса составил всего 49 млДмин • кг).

Следует учитывать, что уровень максимальных аэробных возможностей зависит от квалификации спортсменов. Например, если у здоровых, не занимающихся спортом мужчин, МПК составляет 35–55 млДмин • кг), то у спортсменов средней квалификации он равен 56–65 млДмин-кг). У особо выдающихся спортсменов этот показатель может достигать 80 млДмин • кг) и более. В подтверждение этого обратимся к показателям МПК у высококвалифицированных спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта (табл. 5.8). Необходимо отметить, что показатели аэробной производительности значительно изменяются под влиянием тренировок, в которых применяются упражнения, требующие высокой активизации сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Таблица 5.8

Средние величины МПК у представителей различных видов спорта

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector