Объем сердца и МПК у тренированных и нетренированных мужчин

Категория обследованных	Объем сердца, см^з	МПК, мл / мин
Тренированные
Нетренированные

Но всегда ли увеличивается МПК? Цифры показывают: нередко прямой зависимости между ростом спортивных результатов и максимумом потребления О₂ нет. Дело в том, что важно не только обладать высокими энергетическими возможностями, но и умело их использовать.

Экономизация энергоресурсов организма — это прежде всего совершенствование технического мастерства. С этой целью с позиции биомеханики разрабатывают экономически выгодные варианты спортивной техники или советуют придать движениям расслабленный, раскрепощенной характер.

Мышечное расслабление — проявление тормозного про­цесса нервных клеток, при котором в них активизируются восстановительные реакции. В итоге обеспечивается отдых уже во время работы. При неполном расслаблении, напротив, излишне тратится энергия.

Как выявить уровень экономизации выполнения различных движений? Один из способов — оценить энергетическую стоимость отдельных упражнений. Чем совершеннее владение техникой движений, тем экономнее расходуется энергия.

Каждый вид спорта характеризуется различной степенью экономизации. Например, на выполнение работы одного и того же объема лыжник высокого класса затрачивает энергии на 18—20% меньше, чем спортсмен низкого разряда, велосипедист-на 11,7%, а бегун-всего на 7%. Развитию способности к мышечному расслаблению помогают специальные упражнения, связанные с изменением мышечного напряжения. Рекомендуют произвольно сократить и расслабить мышцы или, выбрав момент паузы, «сбросить» мышечное напряжение. Эффективны упражнения типа «срыв», когда силовые напряжения быстро сменяются расслаблением, прыжки, метание небольших предметов, броски мяча.

В спортивной практике иногда используются такие приемы борьбы с излишней мышечной напряженностью: переключение внимания, воспоминание о радостном событии, устный счет или разговор на отвлеченную тему, акцентирование вдоха или выдоха, кратковременное выключение зрения (закрывание глаз), например, при беге. Положительные эмоции, улыбка и смех — необходимые условия высокой работоспособности, легкости, свободы движений. Ленинградский профессор Н. Н. Яковлев определял содержание сахара в крови у спортсменов при веселых и скучных тренировках. Организм «голосовал» за эмоциональные занятия — содержание сахара в крови повышалось.

Успешно используются спортсменами инерционные силы, позволяющие на короткое время «выключиться из борьбы», расслабиться и отдохнуть.

В беге подобный способ «выключения» получил название «свободного хода», характеризующегося уменьшением напряжения тех мышц, на которые приходится основная нагрузка. При этом спортсмен, не снижая скорости, пробегает несколько метров по инерции, а затем вновь переходит на обычный бег. По данным В. В. Михайлова и В. Ф.. Попова (1973), во время «свободного хода» электрическая активность мышц ног падает только в фазах полета, продолжительность периодов расслабления при этом изменяется несущественно. Отмечается, что эффект «свободного хода» может быть наибольшим при скорости бега, превышающей 8 м/с.

Людям, занимающимся оздоровительным бегом, необходимо учиться выполнять упражнения по инерции, используя «микровыключения» для кратковременного расслабления и отдыха.

Второе направление экономизации — совершенствование функции организма. Аэробный механизм образования энергии более выгоден, чем анаэробный, следовательно, увеличение числа аэробных процессов обеспечивает более рациональный режим энергообеспечения. Поэтому повышение в процессе тренировки МПК, а также способность удерживать на всем протяжении работы высокий уровень потребления 62 определяют более экономное образование энергии. Основное звено, ограничивающее максимально возможный уровень потребления О₂, — сердечно-сосудистая система: чем полнее сердце снабжает работающие мышцы кровью, тем эффективнее восстанавливается АТФ.

Не так давно ученые ломали копья по поводу того, какая раскладка сил при беге является оптимальной. Одни считали, что переменная, другие — равномерная. Опыт доказал большую эффективность равномерной работы (переменная с колебаниями темпа выше 3—5% менее результативна). Физиологический смысл этого понятен: переменная работа характеризуется ускорением и снижением темпа, здесь преобладают анаэробные процессы. Напротив, равномерная обеспечивает лучшие условия удовлетворения кислородного запроса при беге.

Тренированность проявляется и в процессах врабаты-вания. Под этим понимается способность организма входить в работу, что связано с усилением функций в начале деятельности.

Организм «тяжел на подъем». Причина —в инертности нервных клеток, которые не могут быстро переключиться с одного уровня физиологической активности на другой. Ведь каждое наше более или менее сложное движение требует, чтобы в коре мозга сложилась система нервных реакций. Словом, необходима настройка большого и многообразного «ансамбля» процессов возбуждения и торможения. Чтобы этот «ансамбль заиграл», все его инструменты надо настроить на единый физиологический ритм. На это требуется время, оно и определяет продолжительность периода врабатываемости.

Тренировка, особенно на первых этапах, ускоряет враба-тываемость, выход на уровень функционального потолка. При этом быстрее приходят в состояние «боевой» готовности мышцы, усиливаются функции дыхания и кровообращения, а кислородный запрос в большей мере удовлетворяется за счет аэробных процессов.

Важным фактором, ускоряющим врабатывание, является разминка. Комплекс физических упражнений, выполняемых перед основной деятельностью, позволяет преодолеть инерцию организма и подготовить его к работе.

Люди, занимающиеся физкультурой и спортом, способны преодолевать значительные изменения внутренней среды организма.

Постоянные физические нагрузки усиливают восстановительные процессы.

Строго говоря, после занятий имеет место не восстановление, а переход к новому состоянию, отличному от исходного, иначе чем же объяснить рост тренированности?

Нередко, говоря о восстановлении, имеют в виду лишь процессы, идущие после окончания упражнений. Но восстановительные процессы активизируются уже во время работы, более того, профессор Л. А. Иоффе говорит о предрабочем восстановлении.

Восстановительная реакция организма столь специфична, что в практике врачебного контроля изучение восстановительного периода — основной тест оценки тренированности спортсмена (рис. 9).

Общие законы энергетики мышечной деятельности служат своеобразным фундаментом для понимания энергетики бега.

Обратимся к языку цифр и математических формул.

Расход энергии зависит от скорости и массы тела и может быть выражен формулой:Е =18,0 x V - 20, где V—скорость бега (км/час),.Е—расход энергии (кал/кг/мин) (89).

Рассчитаем расход энергии для человека весом в 70 кг, бегущего со скоростью 10 км/час: Е = [(18,0 х 10) - 20] х 70 = 11200 кал/мин = 11,2 ккал/мин. Соответственно за час расход энергии составляет 672 ккал (11,2 x 60).

Затраты энергии в зависимости от скорости бега и ходьбы можно рассчитать по графику (рис. 10). Для примерных расчетов расхода энергии при беге в аэробной зоне Маргария предложил следующие данные: 1 ккал на 1 кг массы тела на 1 км пути. Следовательно, бегун, имеющий вес 70 кг, расходует на 10 км пути примерно 700 ккал.

Аналогичные расчеты для ходьбы выполняются по формуле: Е= 0,007 x V² + 21, где Vвыражается в м/мин. Например, при ходьбе со скоростью 6 км/час за 1 мин преодолевается 100 м, тогда E = (0,007 x 100²)+21 =91 кал/кг/мин. Для человека с массой тела 70 кг расход энергии составит 6370 кал/мин (6,37 ккал/мин), или 380 ккал/час (6,37-60).

Но эти расчеты не учитывают рельефа местности и характер грунта (асфальт, проселочная дорога, тонкий грунт). Так, при ходьбе по равнине со скоростью 5 км/час мужчина весом 70 кг расходует энергии 4 ккал/мин, на подъеме (угол 5°) —уже 7,8 ккал/мин, то есть почти в 2 раза больше, а при спуске (угол 10°) —1,8 ккал/мин.

Оздоровительный бег заметно отличается от спортивного по расходу энергии. Например, спортсмены при скорости бега 15 км/час выполняют работу 1800 кгм/мин, при этом потребляется 4 л/мин кислорода (эквивалентно 20 ккал). При оздоровительном беге, где средняя скорость обычно не превышает 10—11 км/час, мощность —1000 кгм/мин, потребление О₂ — 2,2л/мин (11 ккал), то есть почти в 2 раза меньше.

Для определения расхода энергии широко используются и различные графики.

Что легче — медленнее бежать или быстро идти? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим понятие «энергетический оптимум». Применительно к циклическим видам деятельности (например, бег, ходьба) под этим понимают скорость, при которой расход энергии минимален. Во время естественной ходьбы и оздоровительного бега человек, как правило, сам выбирает скорость, близкую к оптимальной. При ходьбе энергетический оптимум отмечается при скорости 4—6 км/час, а при беге —10— 15 км/час (энергетический оптимум во время езды на велосипеде эквивалентен ритму движения педалей — 60 — 70 об/мин).

Зависимость между расходом энергии и скоростью при ходьбе и беге носит нелинейный характер (рис. 11).

При скорости до 6 км/час энерготраты при ходьбе меньше, чем при беге, при скорости 7 км/час —примерно равны, а при более высокой скорости расход энергии при ходьбе уже превышает энерготраты при беге. Как видно из графика, при ходьбе со скоростью 10 км/час расход энергии 20 ккал/мин, а при беге с аналогичной скоростью — лишь 11 ккал/мин, т. е. почти в 2 раза меньше (1 л O₂ ~5 ккал).

Профессор В. С. Фарфель, продолжив научные изыскания Хилла, предложил следующую классификацию циклических упражнений по зонам мощности: 1 — зона максимальной мощности (время работы не превышает 20—30 с); 2 — зона субмаксимальной мощности (30 с — 5 мин); 3 — зона большой мощности (5—30 мин); 4 —зона умеренной мощности (свыше 30 мин).

Оздоровительный бег относят к зоне умеренной мощности, поэтому рассмотрим физиологические изменения, характерные для упражнений этой мощности.

1. Вследствие функциональной экономизации проявляется резкое урежение сердцебиений (брадикардия) в покое и сердечная мышца приобретает способность к 5-6-кратному (у начинающих—к 3-кратному) увеличению ритма при работе. Это результат огромных потенциальных возможностей тренированного сердца.

2. Во время бега наблюдаются умеренные изменения дыхания и кровообращения и, несмотря на большую про­должительность работы и ее утомительность, сдвиги функций не достигают максимального уровня. Возникает устойчивое состояние, т. е. запрос О₂ удовлетворяется во время работы, поэтому кислородный долг невелик. При беге преобладают аэробные процессы, анаэробные источники вносят незначительный вклад в энергообеспечение.

3. Для квалифицированных бегунов характерен не столько высокий показатель МПК, сколько более эффективное использование кислорода на дистанции. Сильнейшие марафонцы, например, могут долго поддерживать потребление О₂ на уровне 75—90% от МПК благодаря огромной кислородной емкости организма.

4. Энергетическая ценность углеводного запаса—1600— 2000 ккал. При упражнениях, которые продолжаются не более 1—1,5 часа, этих запасов хватает. При длительном беге содержание сахара в крови уменьшается с 80—100 до 50—60 мг% (если этот показатель падает ниже, наступает полный упадок сил). Исчерпываются углеводные ресурсы и в печени, мышцы недополучают основного источника энергии—гликогена. В итоге падает темп, снижается сила мышц, нарушается координация движений, в глазах «темнеет», кружится голова.

Чтобы исключить углеводное истощение, рекомендуют принимать во время бега сахар. На «выручку» спешат и жиры, причем чем длиннее дистанция, тем их вклад в энергообеспечение больше. Так, при длительности бега 30, 60 мин и 2—3 час доля жиров в энергообеспечении составляет соответственно 10, 20 и 50%. С ростом квалификации бегуна увеличивается способность к более раннему окислению жиров, в результате чего сохраняется как бы про запас мышечный гликоген.

5. Иногда при длительном, интенсивном беге потеря веса за счет потоотделения доходит до трех и более кг. Вместе с потом выделяются соли, что приводит к нарушению водно-солевого баланса (в поте содержится до 03% поваренной соли). Так как клетки могут функционировать только при определенном водно-солевом равновесии, советуют в дни напряженных тренировок и соревнований повысить потребление соли.

Остановимся на важных морфологических характеристиках мышц бегунов. Еще в 1873 году ученый Ранвье обнаружил, что состав волокон в мышцах неоднороден. В последующем в зависимости от физиологических особенностей мышечные волокна разделили на 3 группы: медленные, быстрые окислительно-гликолитические и быстрые глико-литические. В разных мышцах их соотношение неодинаково и определяет так называемый функциональный профиль мышц, их силу, скорость и выносливость.

Возьмем, к примеру, мышцы, преимущественно состоящие из медленных мышечных волокон, содержание которых и определяет уровень развития природной выносливости (табл. 11).

Таблица 11

Число медленных волокон мышцах в %

Мышцы	%
Двуглавая плеча Разгибатели спины Икроножная Камбаловидная	56 58 84

Медленные мышечные волокна содержат больше митохондрий, миоглобина, опутаны густой сетью «подъездных путей» — капилляров, а следовательно, лучше снабжаются кислородом, им присуща высокая активность окислительных ферментов — все направлено на эффективную длительную работу, такую, например, как бег.

Дата добавления: 2015-08-05