عملکرد هوازی- این توانایی بدن برای انجام کار است و به دلیل اکسیژنی که مستقیماً در حین کار جذب می شود ، انرژی مصرف می کند.

مصرف اکسیژن در حین کار فیزیکی با شدت و مدت کار افزایش می یابد. اما برای هر فرد محدودیتی وجود دارد که مصرف اکسیژن بالاتر از آن نمی تواند افزایش یابد. بیشترین مقدار اکسیژنی که بدن می تواند در یک دقیقه در طول کار بسیار سخت مصرف کند معمولاً نامیده می شود. حداکثر مصرف اکسیژن(IPC). این کار باید حداقل 3 دقیقه طول بکشد، زیرا ... یک فرد تنها در دقیقه سوم می تواند به حداکثر اکسیژن مصرفی خود (VO2) برسد.

MPK نشانگر عملکرد هوازی است. MOC را می توان با تنظیم یک بار استاندارد روی ارگومتر دوچرخه تعیین کرد. با دانستن میزان بار و محاسبه ضربان قلب، می توانید از یک نوموگرام مخصوص برای تعیین سطح MOC استفاده کنید. برای کسانی که به ورزش نمی پردازند، مقدار MOC 35-45 میلی لیتر به ازای هر کیلوگرم وزن و برای ورزشکاران بر اساس تخصص، 50-90 ml/kᴦ است. بالاترین سطح VO2 max در ورزشکارانی که به استقامت هوازی زیادی نیاز دارند، مانند دویدن در مسافت طولانی، اسکی صحرایی، اسکیت سرعت (مسافت طولانی) و شنا (مسافت طولانی) به دست می‌آید. در این ورزش ها نتیجه 60 تا 80 درصد به سطح عملکرد هوازی بستگی دارد، ᴛ.ᴇ. هرچه سطح MPC بالاتر باشد، نتیجه ورزشی بالاتر است.

سطح BMD به نوبه خود به توانایی های دو سیستم عملکردی بستگی دارد: 1) سیستم تامین اکسیژن، از جمله سیستم های تنفسی و قلبی عروقی. 2) سیستمی که از اکسیژن استفاده می کند (اطمینان از جذب اکسیژن توسط بافت ها).

درخواست اکسیژن

برای انجام هر کاری و همچنین خنثی کردن محصولات متابولیک و بازیابی ذخایر انرژی، اکسیژن مورد نیاز است. معمولاً مقدار اکسیژن مورد نیاز برای انجام یک کار خاص نامیده می شود نیاز به اکسیژن

بین نیاز کل و دقیقه به اکسیژن تمایز قائل می شود.

نیاز کل اکسیژن- این مقدار اکسیژن است که برای انجام تمام کارها (مثلاً برای دویدن کل مسافت) بسیار مهم است.

یک دقیقه درخواست اکسیژن- این مقدار اکسیژن مورد نیاز برای انجام یک کار معین در هر دقیقه است.

نیاز دقیقه به اکسیژن به قدرت کار انجام شده بستگی دارد. هر چه قدرت بیشتر باشد، درخواست دقیقه بیشتر است. در فواصل کوتاه به بیشترین مقدار خود می رسد. به عنوان مثال، هنگام دویدن 800 متر، 12-15 لیتر در دقیقه، و هنگام دویدن ماراتن 3-4 لیتر در دقیقه است.

هر چه زمان عملیات طولانی تر باشد، کل درخواست بیشتر است. هنگام دویدن 800 متر 25 تا 30 لیتر و هنگام دویدن ماراتن 450 تا 500 لیتر است.

در عین حال، MOC حتی ورزشکاران کلاس بین المللی از 6-6.5 لیتر در دقیقه تجاوز نمی کند و باید فقط در دقیقه سوم به دست آید. در چنین شرایطی، بدن چگونه عملکرد کار را تضمین می کند، به عنوان مثال، با یک دقیقه نیاز به اکسیژن 40 لیتر در دقیقه (100 متر دویدن)؟ در چنین مواردی کار در شرایط بدون اکسیژن انجام می شود و توسط منابع بی هوازی تامین می شود.

عملکرد بی هوازی

عملکرد بی هوازی- این توانایی بدن برای انجام کار در شرایط کمبود اکسیژن است که مصرف انرژی را از منابع بی هوازی تامین می کند.

کار به طور مستقیم توسط ذخایر ATP در عضلات و همچنین از طریق سنتز مجدد بی هوازی ATP با استفاده از CrF و تجزیه بی هوازی گلوکز (گلیکولیز) انجام می شود.

اکسیژن برای بازیابی ذخایر ATP و CrP و همچنین خنثی کردن اسید لاکتیک تشکیل شده در نتیجه گلیکولیز مورد نیاز است. اما این فرآیندهای اکسیداتیو می توانند پس از پایان کار رخ دهند. برای انجام هر کاری، اکسیژن مورد نیاز است، فقط در فواصل کوتاه بدن روی بدهی کار می کند و فرآیندهای اکسیداتیو را برای دوره بهبودی به تعویق می اندازد.

مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون محصولات متابولیک تشکیل شده در طول کار فیزیکی معمولاً - بدهی اکسیژن

بدهی اکسیژن را می توان به عنوان تفاوت بین نیاز اکسیژن و میزان اکسیژن مصرفی بدن در طول کار نیز تعریف کرد.

هرچه تقاضای دقیقه اکسیژن بیشتر باشد و زمان عملیات کوتاهتر باشد، بدهی اکسیژن به عنوان درصدی از کل تقاضا بیشتر است. بیشترین بدهی اکسیژن در فواصل 60 و 100 متر خواهد بود، جایی که تقاضای دقیقه حدود 40 لیتر در دقیقه است و زمان عملیات بر حسب ثانیه محاسبه می شود. بدهی اکسیژن در این فواصل حدود 98 درصد درخواست خواهد بود.

در فواصل متوسط ​​(800 - 3000 متر)، زمان کار افزایش می یابد، قدرت آن کاهش می یابد و بنابراین. مصرف اکسیژن در حین کار افزایش می یابد. در نتیجه، بدهی اکسیژن به عنوان درصد تقاضا به 70 تا 85 درصد کاهش می یابد، اما به دلیل افزایش قابل توجه در کل اکسیژن مورد نیاز در این فواصل، مقدار مطلق آن که بر حسب لیتر اندازه گیری می شود، افزایش می یابد.

شاخص عملکرد بی هوازی - حداکثر است

بدهی اکسیژن

حداکثر بدهی اکسیژن- این حداکثر تجمع ممکن محصولات متابولیک بی هوازی است که نیاز به اکسیداسیون دارند، که در آن بدن هنوز قادر به انجام کار است. هر چه سطح تمرین بالاتر باشد، حداکثر محتوای اکسیژن بیشتر است. بنابراین، به عنوان مثال، برای افرادی که به ورزش نمی پردازند، حداکثر بدهی اکسیژن 4-5 لیتر است و برای دونده های کلاس بالا می تواند به 10-20 لیتر برسد.

دو بخش (بخش) از بدهی اکسیژن وجود دارد: آلاکتیک و لاکتات.

آلاکتاتکسر بدهی برای بازیابی ذخایر CrP و ATP در عضلات می رود.

لاکتاتبخش (لاکتات ها - نمک های اسید لاکتیک) - بیشتر بدهی اکسیژن. این برای از بین بردن اسید لاکتیک انباشته شده در عضلات است. اکسیداسیون اسید لاکتیک باعث تولید آب و دی اکسید کربن می شود که برای بدن بی ضرر هستند.

کسر لاکتیک در تمرینات بدنی که بیش از 10 ثانیه طول نمی کشد غالب است، زمانی که کار عمدتاً به دلیل ذخایر ATP و CrP در عضلات انجام می شود. لاکتات در طول کار بی هوازی طولانی تر، زمانی که فرآیندهای تجزیه بی هوازی گلوکز (گلیکولیز) به شدت با تشکیل مقدار زیادی اسید لاکتیک پیش می رود، غالب می شود.

هنگامی که یک ورزشکار تحت شرایط بدهی اکسیژن کار می کند، مقدار زیادی از محصولات متابولیک (در درجه اول اسید لاکتیک) در بدن تجمع می یابد و pH به سمت اسیدی تغییر می کند. برای اینکه یک ورزشکار در چنین شرایطی کار با قدرت قابل توجهی انجام دهد، بافت های او باید برای کار با کمبود اکسیژن و تغییر PH سازگار باشد. این امر با تمرین برای استقامت بی هوازی (تمرینات کوتاه مدت با سرعت بالا با قدرت بالا) به دست می آید.

سطح عملکرد بی هوازی برای ورزشکاران، کار مهم است

که بیشتر از 7-8 دقیقه طول نمی کشد. هر چه زمان کار طولانی تر باشد، ظرفیت بی هوازی تاثیر کمتری بر عملکرد ورزشی دارد.

آستانه متابولیسم بی هوازی

با کار شدیدی که حداقل 5 دقیقه طول می کشد، لحظه ای فرا می رسد که بدن قادر به تامین نیازهای روزافزون اکسیژن خود نیست. حفظ توان کار به دست آمده و افزایش بیشتر آن توسط منابع انرژی بی هوازی تضمین می شود.

ظاهر شدن اولین نشانه های سنتز مجدد بی هوازی ATP در بدن معمولاً آستانه متابولیسم بی هوازی (TAT) نامیده می شود. در این حالت، منابع انرژی بی‌هوازی در سنتز مجدد ATP بسیار زودتر از زمانی که بدن توانایی خود را برای تامین اکسیژن تمام کند (قبل از اینکه به MIC خود برسد) وارد می‌شود. این یک نوع "مکانیسم ایمنی" است. علاوه بر این، هرچه بدن کمتر آموزش دیده باشد، زودتر شروع به "بیمه کردن خود" می کند.

PAHO به عنوان درصد MIC محاسبه می شود. در افراد آموزش ندیده، اولین نشانه های سنتز مجدد ATP بی هوازی (ANR) زمانی قابل مشاهده است که تنها به 40 درصد از سطح حداکثر اکسیژن مصرفی رسیده باشد. برای ورزشکاران، بر اساس صلاحیت آنها، PANO برابر با 50-80٪ MOC است. هر چه PANO بالاتر باشد، بدن فرصت بیشتری برای انجام کارهای سخت با استفاده از منابع هوازی دارد که از نظر انرژی مفیدتر هستند. به همین دلیل، ورزشکاری که دارای PANO بالا (65% MPC و بالاتر) باشد، در صورت مساوی بودن سایر موارد، در مسافت های متوسط ​​و طولانی نتیجه بالاتری خواهد داشت.

ویژگی های فیزیولوژیکی ورزش بدنی

طبقه بندی فیزیولوژیکی حرکات

(به گفته Farfel B.C.).

I. حرکات کلیشه ای (استاندارد).

1. حرکات ارزش کمی.

چرخه ای.

قدرت کار: انواع حرکت:

‣‣‣ حداکثر - حرکات انجام شده توسط پاها؛

‣‣‣ زیر حداکثر - حرکات انجام شده با

‣‣‣ کمک زیادی از دستان شما.

‣‣‣ در حد متوسط.

2. حرکات با اهمیت کیفی.

انواع ورزش: کیفیت های ارزیابی شده:

ورزش و هنری - قدرت؛

ژیمناستیک؛ - سرعت؛

آکروباتیک؛ -هماهنگی؛

اسکیت نمایشی؛ - تعادل؛

شیرجه زدن؛ - انعطاف پذیری؛

سبک آزاد و غیره - پشتیبانی نشده

بیانگر بودن.

گروه بزرگی از تمرینات بدنی تحت شرایط کاملاً ثابت انجام می شود و با تداوم شدید حرکات مشخص می شود. این یک گروه استاندارد است حرکات (کلیشه ای).چنین تمرینات بدنی بر اساس اصل کلیشه پویا حرکتی شکل می گیرد.

با انجام دادن حرکات غیر استانداردهیچ کلیشه ای سفت و سخت وجود ندارد. در ورزش با حرکات غیر استاندارد، کلیشه های خاصی وجود دارد - تکنیک های دفاع و حمله، اما اساس حرکات پاسخ به شرایط دائما در حال تغییر است. اقدامات ورزشکار مربوط به حل مشکلات یک لحظه خاص است.

1. فرهنگ بدنی و جایگاه آن در فرهنگ عمومی جامعه

روش های آموزشی

1. متقاعدسازی

سخنرانی 3. جنبه های اساسی و اصول روش شناسی تربیت بدنی

3.1. اصول اولیه تربیت بدنی

2. ویژگی های اصول کلی روش شناختی و اختصاصی تربیت بدنی

سخنرانی 4. ابزار تربیت بدنی مطالب

1. وسایل تربیت بدنی

2. تمرینات بدنی به عنوان ابزار اصلی تربیت بدنی

دستورالعمل هایی برای تأثیرات ورزش بدنی بر انسان

3. مفهوم تکنیک تمرین بدنی

4. آموزش تکنیک اعمال حرکتی (به گفته L.P. Matveev)

کمکی

4. نیروهای شفابخش طبیعت و عوامل بهداشتی به عنوان ابزار کمکی تربیت بدنی

سخنرانی 5. روش های تربیت بدنی

1. مشخصات کلی روش های تربیت بدنی

روش های آموزشی عمومی مورد استفاده در تربیت بدنی

2.2. بار و استراحت به عنوان اجزای اصلی

سخنرانی 6. مبانی کلی آموزش محتوای اعمال حرکتی

1. مبانی یادگیری اعمال حرکتی

2. مبانی شکل گیری مهارت حرکتی

سخنرانی 7. خصوصیات کیفیات حرکتی (فیزیکی) مطالب

1. مفاهیم کلی

2. الگوهای اساسی رشد کیفیات فیزیکی

3. مکانیسم های کلی برای رشد کیفیات فیزیکی

سخنرانی 8. ویژگی های فیزیولوژیکی قدرت عضلانی مطالب

1. مفاهیم کلی کیفیت فیزیکی "قدرت".

2. انواع قدرت، اندازه گیری شاخص های قدرت

3. ابزار رشد قدرت

4. روش های تمرین قدرتی

5. ویژگی های مربوط به سن توسعه قدرت و ذخایر قدرت

6. روش های اندازه گیری نیرو

سخنرانی 9. سرعت و سرعت حرکات. ذخایر و محتویات آموزشی آنها

مبانی عمومی سرعت

2. سرعت تمرین و اجزای آن

3. ویژگی های مربوط به سن توسعه سرعت

4. اندازه گیری سرعت حرکات

5. سرعت و کیفیت سرعت و قدرت

6. آموزش سرعت

سخنرانی 10. استقامت. مکانیسم های فیزیولوژیکی توسعه و روش های آموزشی

مکانیسم های فیزیولوژیکی رشد استقامت

2. مکانیسم های انرژی زیستی استقامت (ظرفیت کاری)

ویژگی های کمی و کیفی مکانیسم های مختلف بیوانرژیک عملکرد ورزشی

3. عوامل تعیین کننده عملکرد هوازی

4. روش های توسعه استقامت

روش پیچیده (استفاده یکپارچه از همه روش ها با طیف گسترده ای از ابزار). این روش "نرم ترین" است و در شرایط هوازی- بی هوازی اتفاق می افتد.

5. روش های اندازه گیری استقامت

سخنرانی 11. مهارت و مهارت های هماهنگی. روش های آموزش آنها مطالب

1. ویژگی های کلی چابکی و توانایی های هماهنگی

2. ویژگی های فیزیولوژیکی توانایی های هماهنگی

3. روش برای توسعه هماهنگی

4. ویژگی های مربوط به سن توسعه هماهنگی

5. روش های ارزیابی توانایی های هماهنگی ورزشکار

سخنرانی 12. انعطاف پذیری و مبانی روش شناسی برای آموزش آن مطالب

1. مفاهیم کلی

2. وسایل و روش های توسعه انعطاف پذیری

3. روش های اندازه گیری و ارزیابی انعطاف پذیری

سخنرانی 13. مشکلات کنونی سیستم آموزشی ورزشی مدرن مطالب

1. روندهای اصلی در توسعه سیستم آموزشی ورزشی

2. جوهره ورزش و مفاهیم اساسی آن

3. ساختار فرایند آموزشی و آموزشی بلند مدت

4. مشخصات کلی سیستم تمرین مرحله به مرحله ورزشکاران

سخنرانی 14. جنبه های اساسی تمرین ورزشی مطالب

1. هدف و اهداف تمرین ورزشی

2. ورزش بدنی به عنوان وسیله اصلی تمرین ورزشی

3. روش های تمرین ورزشی

4. اصول تمرین ورزشی

3. عوامل تعیین کننده عملکرد هوازی

مهمترین پارامترهای در نظر گرفته شده مکانیسم های بیوانرژیک، نشانگر قدرت مکانیسم های هوازی است - شاخص MIC، که تا حد زیادی عملکرد فیزیکی کلی را تعیین می کند. سهم این شاخص در عملکرد فیزیکی ویژه در ورزش های چرخه ای، در فواصل، از فواصل میانی شروع می شود، از 50 تا 95٪، در ورزش های تیمی و هنرهای رزمی - از 50 تا 60٪ یا بیشتر. حداقل در تمام رشته های ورزشی به گفته A.A. گومینسکی (1976)، مقدار MPC به اصطلاح را تعیین می کند "عملکرد آموزشی عمومی".

MOC در مردان 30-20 ساله ناآماده جسمی به طور متوسط ​​2.5-3.5 لیتر در دقیقه یا 40-50 میلی لیتر در کیلوگرم در دقیقه (حدود 10٪ کمتر در زنان) است. در ورزشکاران برجسته (دوندگان، اسکی بازان و غیره)، MOC به 5-6 لیتر در دقیقه (تا 80 میلی لیتر بر کیلوگرم در دقیقه و بالاتر) می رسد. حرکت اکسیژن اتمسفر در بدن از ریه ها به بافت ها مشارکت سیستم های بدن زیر را در انتقال اکسیژن تعیین می کند: سیستم تنفس خارجی (تهویه)، سیستم خون، سیستم قلبی عروقی (گردش خون)، سیستم استفاده از اکسیژن بدن. .

افزایش و بهبود (افزایش راندمان) عملکرد هوازی (AP) در طول تمرین در درجه اول با افزایش عملکرد سیستم های تهویه و سپس گردش خون و استفاده مرتبط است. گنجاندن آنها به طور موازی و به تدریج به یکباره اتفاق نمی افتد، بلکه به صورت ناهمگون: در مرحله اولیه سازگاری، سیستم تهویه غالب است، سپس گردش خون، و در مرحله ورزشکاری بالاتر - سیستم استفاده (S.N. Kuchkin, 1983, 1986) .

عمومیاندازه افزایش AP توسط نویسندگان مختلف از 20 تا 100٪ تعیین می شود، با این حال، مطالعات انجام شده در آزمایشگاه فیزیولوژی آکادمی دولتی کل روسیه فرهنگ فیزیکی (S.N. Kuchkin، 1980، 1986) نشان داد که افزایش کل در شاخص MIC نسبی به طور متوسط ​​1/3 از سطح اولیه (سطح تعیین شده ژنتیکی) است - یعنی. حدود 35 درصد علاوه بر این، در مرحله تمرین اولیه، افزایش VO2 max بیشتر محسوس است و تا 20٪ (نصف افزایش کل) می رسد، در مرحله بهبود ورزش (مطالب مرحله II) افزایش VO2 max/وزن. کند می شود و به حدود 10٪ می رسد و در مرحله تسلط ورزشی بالاتر (مراحل سوم سازگاری) این افزایش حداقل است - تا 5-7٪.

بنابراین، دوره اولیه سازگاری مطلوب ترین دوره برای تمرین قابلیت های هوازی است و پایان این مرحله برای تعیین چشم انداز یک ورزشکار در رابطه با عملکرد هوازی مهم است.

اجازه دهید به طور خلاصه تغییرات اصلی در سیستم های بدن مسئول انتقال اکسیژن در طول توسعه استقامت را در نظر بگیریم.

که در سیستم تنفس خارجیاول از همه، ذخایر نیرو افزایش می یابد - اینها شاخص های ظرفیت حیاتی، MVL، قدرت و استقامت عضلات تنفسی هستند. بنابراین، برای شناگران بسیار ماهر و قایقرانان آکادمیک، شاخص های ظرفیت حیاتی می تواند به 8-9 لیتر و MVL - تا 250-280 لیتر در دقیقه و بالاتر برسد. ذخایر نیرو ذخایر اولین طبقه هستند و در مراحل اولیه سازگاری شامل افزایش AC می شوند. بنابراین، همه ورزشکاران مبتدی و در آغاز دوره آماده سازی عمومی می توانند با خیال راحت انواع تمرینات تنفسی را توصیه کنند که به سازگاری هوازی بهتر کمک می کند.

در مراحل بعدی سازگاری، توانایی بسیج ذخایر نیرو بهبود می یابد و بعداً، کارایی (بازده) تنفس خارجی افزایش می یابد (S.N. Kuchkin, 1983, 1986, 1991). بنابراین، ورزشکاران استاد می توانند از ظرفیت حیاتی 60 تا 70 درصد در طول کار سخت (در مقابل 30 تا 35 درصد برای مبتدیان) استفاده کنند. اکسیژن به طور موثرتری از هوای استنشاقی جذب می شود (از نظر فاکتور استفاده از اکسیژن، معادل تهویه و غیره)، که مقادیر بالای MIC را با تهویه "فقط" 100-120 لیتر در دقیقه و سرعت تنفس کم تضمین می کند. مکانیسم های کارآمدتر نیز به این امر کمک می کند. سیستم های دفع بافتاکسیژن در ماهیچه های در حال کار، که می تواند تقریباً 100٪ از اکسیژن تحویلی به آنها را استفاده کند.

که در سیستم خونبه عنوان یک قاعده، افزایش محتوای گلبول های قرمز و هموگلوبین وجود ندارد. اما افزایش تبادل خون در گردش (عمدتاً به دلیل پلاسما)، ظهور به اصطلاح غلظت خون(افزایش محتوای هموگلوبین به دلیل آزاد شدن بخشی از پلاسما در بافت)، در نتیجه، در حین عمل، خون در گردش 10-18٪ هموگلوبین بیشتری دارد که منجر به افزایش به اصطلاح می شود. ظرفیت اکسیژن خون.

تغییرات قابل توجهی در طول توسعه استقامت رخ می دهد سیستم گردش خون - سیستم قلبی عروقی. اول از همه، این بر افزایش ذخایر نیرو تأثیر می گذارد - عملکرد قلب (حجم سیستولیک می تواند به 180-210 میلی لیتر برسد، که با ضربان قلب موثر 180-190 ضربان در دقیقه، می تواند IOC 32-38 لیتر در دقیقه ایجاد کند. ). این به دلیل افزایش اجباری حجم کل قلب از 750 میلی لیتر به 1200 میلی لیتر یا بیشتر است که در اثر هیپرتروفی کاری و اتساع تونوژنیک (بسط) حفره های قلب ایجاد می شود.

ذخایر مکانیسم های نظارتیشامل ایجاد برادی کاردی در حال استراحت و برادی کاردی نسبی کاری هنگام انجام کار هوازی است. مقایسه کنید: ذخیره ضربان قلب برای افراد آموزش دیده برابر است با: و برای افراد آموزش ندیده:

. یعنی فقط از نظر ضربان قلب ذخیره با تمرین 164 درصد خواهد بود.

مکانیسم تنظیمی مهم دیگر: خون بسیار بیشتری از رگ های ماهیچه های فعال در افراد آموزش دیده و به عضلات غیرفعال عبور می کند. V.V. Vasilyeva (1986) نشان داد که این به دلیل تغییرات در لومن عروق خونی در عضلات مربوطه است. بهبود سیستم های بازیافتتا حد زیادی با تغییرات در عضلات در حال کار مرتبط است: افزایش تعداد فیبرهای عضلانی کند با مکانیسم های هوازی تولید انرژی. هیپرتروفی کاری از نوع سارکوپلاسمی و افزایش تعداد میتوکندری ها. مویرگ شدن به طور قابل توجهی بالاتر و در نتیجه تامین اکسیژن بیشتر. تغییرات بیوشیمیایی هوازی قابل توجه در عضلات (افزایش ظرفیت و قدرت مکانیسم هوازی به دلیل افزایش محتوا و فعالیت آنزیم های متابولیسم اکسیداتیو به میزان 2-3 برابر، افزایش محتوای میوگلوبین به میزان 1.5-2 برابر و همچنین). به عنوان گلیکوژن و لیپید 30-50٪ و غیره).

بنابراین، تمرین استقامتی اثرات عملکردی اصلی زیر را ایجاد می کند:

افزایش و بهبود کلیه شاخص های کمی و کیفی مکانیسم تامین انرژی هوازی که در طول حداکثر کار هوازی خود را نشان می دهد.

افزایش راندمان فعالیت بدن که در کاهش هزینه های هر واحد کار و در تغییرات عملکردی کوچکتر تحت بارهای استاندارد (ضربان قلب، تهویه، لاکتات و ...) نمایان می شود.

افزایش مقاومت - توانایی بدن برای مقاومت در برابر تغییرات محیط داخلی بدن، حفظ هموستاز، جبران این تغییرات.

بهبود تنظیم حرارت و افزایش ذخایر منابع انرژی.

افزایش کارایی هماهنگی عملکردهای حرکتی و خودمختار با تنظیم مستقیم از طریق مکانیسم های عصبی و هومورال.

محدودیت عملکرد هوازی با سرعت کم اکسیژن رسانی به عضلات، ظرفیت انتشار ناکافی و پتانسیل اکسیداتیو عضلات و تجمع بیش از حد متابولیت های گلیکولیز بی هوازی همراه است.

سیستم تحویل و استفاده از اکسیژن کاملاً پیچیده است و شامل چندین مرحله است. جای تعجب نیست که نمی توان یک دلیل واحد و «اصلی» را شناسایی کرد،محدود کردن عملکرد هوازی افراد در سطوح مختلف آمادگی عملکردی. مشکل شناسایی عواملی که عملکرد هوازی را محدود می‌کنند، زمانی که صحبت از ورزشکاران بسیار آموزش دیده که با تنش شدید در سیستم‌های پشتیبانی خودکار از فعالیت عضلانی کار می‌کنند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

در حال حاضر، متداول‌ترین پارامتری که عملکرد هوازی را مشخص می‌کند، MOC است. در همان زمان بارها نشان داده شده است کهنتایج ورزشی در مسافت های طولانی (کار بیش از 3-4 دقیقه طول می کشد) به قدرت توسعه یافته در سطح PANO بستگی دارد.

با افزایش تمرین، میزان استفاده از لاکتات توسط عضلات در حال کار افزایش می یابد که با کاهش غلظت لاکتات در خون همراه است. بنابراین، هرچه ظرفیت هوازی ورزشکار بیشتر باشد، سهم گلیکولیز بی هوازی در هنگام امتناع از کار در طول آزمایش با افزایش بار کمتر است. نتیجه این است که زمانی امکان پذیر است که مصرف اکسیژن در سطح ANSP بسیار نزدیک به حداکثر مقدار (MIC) باشد.

با فرض اینکه مصرف اکسیژن خاص (مصرف اکسیژن تقسیم بر وزن عضله) به حداکثر مقدار نزدیک شود، افزایش بیشتر در مصرف اکسیژن (قدرت کاری) تنها با افزایش توده عضلانی فعال حاصل می شود. منطقی است که فرض کنیم موثرترین راه در این مورد افزایش مصرف اکسیژن با افزایش حجم فیبرهای عضلانی با قابلیت اکسیداتیو بالا است، یعنی: در درجه اول فیبرهای نوع I (فیبرهای عضلانی کند).

این ملاحظات نشان می دهد که PANO باید عمدتاً به حجم کل فیبرهای نوع I در عضله، یعنی تارهای عضلانی کند بستگی داشته باشد.

نتیجه گیری:

1. هنگام کار با توده عضلانی کوچک (به عنوان مثال: دراز کردن پا در مفصل زانو)، افزایش بار همیشه منجر به افزایش متناسب خون رسانی به عضله در حال کار و مصرف اکسیژن توسط بدن می شود. در مورد کار کردن با یک توده عضلانی بزرگ (مثلاً: کار بر روی یک ارگومتر دوچرخه)، برای برخی از افراد، وقتی به حداکثر قدرت می رسد، اکسیژن مصرفی بدن و خون رسانی به عضله در حال کار به یک فلات می رسد و مکانیسم های محیطی به آن نمی رسد. این اثر را تحت تاثیر قرار دهد.
2. هنگام کار با یک توده عضلانی بزرگ، قدرتی که در آن خون رسانی به عضله در حال کار کاهش می یابد، با آستانه متابولیسم بی هوازی همزمان می شود، با این حال، در نیمی از افراد آموزش دیده، تشدید گلیکولیز بی هوازی بدون کاهش در عرضه خون اتفاق می افتد.
3. در ورزشکاران استقامتی بسیار واجد شرایط، یک همبستگی منفی پیدا شد (r=-0.83؛ p<0,05) между ПАНО, определяющим уровень тренированности, и концентрацией лактата в крови при максимальной аэробной нагрузке. У 20% высококвалифицированных спортсменов порог анаэробного обмена практически совпадает с максимальной мощностью, достигнутой в тесте. Соответственно, потребление кислорода достигает максимума при низкой концентрации лактата в крови (5,6±0,4 ммоль/л).
4. در ورزشکاران تمرین استقامتی، هنگام کار با توده عضلانی بزرگ (به عنوان مثال: کار بر روی یک ارگومتر دوچرخه)، مصرف اکسیژن در سطح PANO همبستگی دارد (r=0.7؛ p.<0,05) с объемом волокон I типа (медленных) в основной рабочей мышце и не зависит от объема волокон II типа (быстрых).
5. تمرینات قدرتی با شدت کم (50 درصد حداکثر قدرت ارادی) بدون آرامش منجر به افزایش اندازه فیبرهای عضلانی عمدتاً نوع I (آهسته) می شود. بنابراین، این تکنیک تمرینی افزایش بیشتر عملکرد هوازی (مصرف اکسیژن در سطح ANNO) را در ورزشکاران با غلظت لاکتات پایین در حداکثر بار هوازی ممکن می‌سازد.

منبع اطلاعات: بر اساس مواد Popov D.V. (2007)

مبانی آنالیز عملکرد بی هوازی هنگام ارزیابی عملکرد عملیاتی سیستم های مختلف تولید انرژی، درک تفاوت بین ظرفیت و توان سیستم مهم است. ظرفیت انرژی کل مقدار انرژی است که برای انجام کار استفاده می شود و در یک سیستم انرژی معین تولید می شود. توان انرژی یک سیستم حداکثر مقدار انرژی ATP است که تحت بار در واحد زمان توسط یک سیستم انرژی معین تولید می شود.

فرآیندهای متابولیک تشکیل انرژی و ادغام آنها □ کراتین فسفوکیناز (آلاکتات) - مکانیزم آنی برای پر کردن ATP (سیستم ATP-Cr. F). بازسازی ATP از سیستم ATP-Cr. F از طریق مسیرهای کراتین کیناز و آدنیلات کیناز منجر به تشکیل لاکتات نمی شود و لاکتیک نامیده می شود. □گلیکولیتیک، لاکتات (سیستم تبدیل گلیکوژن به لاکتات) نشان دهنده فسفوریلاسیون آدنوزین دی فسفات (ADP) از طریق مسیرهای گلیکوژنولیز و گلیکولیز است، منجر به تولید لاکتات می شود و لاکتات نامیده می شود. تولید انرژی ATP در این فرآیندها بدون استفاده از اکسیژن اتفاق می افتد و بنابراین به عنوان تولید انرژی بی هوازی تعریف می شود.

کار بی هوازی با شدت بالا می تواند باعث افزایش 1000 برابری سرعت گلیکولیز در مقایسه با حالت استراحت شود. پر کردن ATP در طول حداکثر تمرین پایدار هرگز تنها توسط یک سیستم تولید انرژی حاصل نمی شود، بلکه نتیجه یک واکنش متابولیکی هماهنگ است که در آن همه سیستم های انرژی به طور متفاوتی در تولید توان مشارکت دارند.

رویکردهای عملی اندازه گیری اوج عملکرد عملیاتی در دوره های مختلف از چند ثانیه تا تقریباً 90 ثانیه امکان پذیرتر است. با چنین مدت زمان کار، سنتز مجدد ATP عمدتاً به مسیرهای بی هوازی لاکتیک و لاکتات بستگی دارد. تخمین های ساده ای از مصرف انرژی بی هوازی را می توان از نتایج آزمایش به دست آورد که در صورت امکان توسط بیوشیمیایی یا فیزیولوژیکی تکمیل شود.

1. فرض بر این است که ذخایر ATP عضلانی فقط چند انقباض را پشتیبانی می کند و با قدرت عضلانی و اندازه گیری حداکثر توان لحظه ای بهتر ارزیابی می شود. 2. فرض بر این است که حداکثر تمرین چند دقیقه یا بیشتر در درجه اول هوازی است و به اطلاعاتی در مورد متابولیسم هوازی نیاز دارد. در صورت نیاز به جمع‌آوری داده‌های مربوط به مولفه‌های بی‌هوازی عملکرد ویژه ورزشکارانی که در ورزش‌هایی انجام می‌دهند که حداکثر مدت تلاش در آن‌ها حدود ۲ دقیقه یا کمی بیشتر است، باید تعامل را در نظر گرفت.

ظرفیت کار بی هوازی کوتاه مدت این جزء به عنوان کل خروجی کار در طول حداکثر مدت زمان تمرین قدرت حداکثر تا 10 ثانیه تعریف می شود. می توان آن را به عنوان معیاری برای عملکرد بی هوازی لاکتیک در نظر گرفت که عمدتاً توسط غلظت ATP عضلانی، سیستم ATP-Cr ارائه می شود. F و گلیکولیز کمی بی هوازی. بالاترین بهره وری کاری در هر ثانیه در فرآیند

عملکرد کار بی هوازی متوسط ​​این جزء به عنوان کل خروجی کار در طول حداکثر دوره تمرین حداکثر تا 30 ثانیه تعریف می شود. در چنین شرایطی، عملکرد کاری بی هوازی با اجزای لاکتات اصلی (حدود 70٪)، آلاکتیک قابل توجه (حدود 15٪) و هوازی (حدود 15٪) است. توان کار در طول 5 ثانیه آخر آزمایش را می توان ارزیابی غیرمستقیم توان بی هوازی لاکتات در نظر گرفت.

عملکرد کار بی هوازی پیوسته به عنوان کل خروجی کار در طول حداکثر بار کاری تا 90 ثانیه تعریف می شود. مشخص کننده محدودیت مدت زمان کار است که می تواند برای ارزیابی ظرفیت بی هوازی سیستم تامین انرژی ورزشکاران مورد استفاده قرار گیرد. مزایای این آزمایش ها این است که به آنها اجازه می دهند عملکرد کلی سیستم های بی هوازی در حداکثر تقاضای آنها ارزیابی شود و کاهش عملکرد عملیاتی از یک قسمت آزمایش به قسمت بعدی (به عنوان مثال، 30 ثانیه اول در مقابل 30 آخر

سن، جنس و توده عضلانی عملکرد بی هوازی با افزایش سن در طول رشد در پسران و دختران افزایش می یابد. حداکثر مقادیر این نوع عملکرد در سنین 20 تا 29 سالگی به دست می آید و سپس کاهش تدریجی آن آغاز می شود. کاهش با افزایش سن در مردان و زنان یکسان است. به نظر می رسد این کاهش با افزایش سن تقریباً خطی است و به 6٪ در هر دهه می رسد. مردان در تست های حداکثر 10، 30 و 90 ثانیه ای بهتر از زنان عمل می کنند و بازده کار به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در زنان تقریباً 65 درصد از بازده کار به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در مردان است. مشابه

حداکثر عملکرد با: اندازه بدن بی هوازی به ویژه توده عضلانی بدون چربی مرتبط است. برخی از تفاوت های خاص سن و جنس در حداکثر عملکرد بی هوازی بیشتر به تغییرات توده عضلانی مرتبط است تا سایر عوامل.

عوامل ساختاری و عملکردی مؤثر بر عملکرد بی هوازی. ساختار عضلانی و ترکیب فیبر ساختار ماهیچه نقش مهمی در سطح قدرت و میزان کاری که می تواند ایجاد کند ایفا می کند. درجه پلیمریزاسیون رشته های اکتین و میوزین، آرایش آنها، طول سارکومر، طول فیبر عضلانی، سطح مقطع عضلانی و کل توده عضلانی عناصر ساختاری هستند که به نظر می رسد در عملکرد عضلانی در شرایط بی هوازی، به ویژه برای عملکرد مطلق کار، نقش دارند. رابطه بین ترکیب فیبر عضلانی و عملکرد بی هوازی ساده نیست. ورزشکارانی که در ورزش‌هایی که طبیعت بی‌هوازی دارند یا ورزش‌هایی که به قدرت و ظرفیت بی‌هوازی بالا نیاز دارند، دارای نسبت بیشتری از فیبرهای سریع انقباض (FTF) هستند. هرچه فیبرهای BS بیشتر یا مساحت بیشتری را اشغال کنند، توانایی توسعه 1 بالاتر است.

2. در دسترس بودن سوبسترا خروجی انرژی برای حداکثر تمرین با مدت زمان بسیار کوتاه عمدتاً با تجزیه فسفاژن های غنی از انرژی درون زا توضیح داده می شود، اما به نظر می رسد (حداقل در انسان) که تولید حداکثر ورزش حتی برای دوره های زمانی بسیار کوتاه است. توسط تجزیه همزمان CP و گلیکوژن ایجاد می شود. تخلیه ذخایر Kr. F عملکرد بی هوازی را تحت بارهای با حداکثر توان و مدت زمان بسیار کوتاه محدود می کند. اما نقش اصلی کر. Ph در عضله نقش بافری بین غلظت ATP و ADP است.

3. تجمع محصولات واکنش گلیکولیز بی هوازی پس از شروع انقباض عضلانی با تاخیر بسیار کوتاهی آشکار می شود و با تجمع لاکتات و بر این اساس، افزایش غلظت یون هیدروژن (H+) در مایعات بدن همراه است. غلظت لاکتات عضلانی پس از ورزش کوتاه مدت به طور قابل توجهی افزایش می یابد و می تواند به مقادیر حدود 30 میلی مول در کیلوگرم وزن مرطوب در طول خستگی برسد. سیستم های بافر عضلانی یک بافر جزئی برای یون های هیدروژن ایجاد می کنند. به عنوان مثال، غلظت بی کربنات عضلانی از 100 میلی مول L-1 محیط مایع کاهش می یابد

با این حال، عضله نمی تواند یون های هیدروژن تولید شده را برای مدت طولانی بافر کند، و p. عضله H از 7.0 قبل از بار به 6.3 بعد از حداکثر بار کاهش می یابد و باعث خستگی می شود. کاهش در رودخانه سارکوپلاسمی H تعامل Ca2+ با تروپونین را مختل می کند، که برای توسعه انقباض ضروری است و با رقابت یون های هیدروژن (H +) برای مکان های اتصال به کلسیم توضیح داده می شود. بنابراین، فرکانس تشکیل پل های متقاطع اکتومیوزین با کاهش p کاهش می یابد. H و همچنین سرعت سنتز و تجزیه انرژی کاهش می یابد (بر اساس اصل بازخورد و به دلیل اختلال در فعالیت کاتالیزورها و آنزیم ها) توانایی مقاومت در برابر اسیدوز افزایش می یابد.

کارایی مسیرهای متابولیک با سرعت گسترش فرآیند انرژی تعیین می شود. سرعت واکنش کراتین کیناز با فعالیت کراتین کیناز تعیین می شود. که فعالیت آن با کاهش ATP در عضله و تجمع ADP افزایش می یابد. شدت گلیکولیز را می توان توسط سیگنال های مختلف (هورمون ها، یون ها و متابولیت ها) تحریک یا به تاخیر انداخت. تنظیم گلیکولیز تا حد زیادی توسط خواص کاتالیزوری و تنظیمی دو آنزیم تعیین می شود: فسفوفروکتوکیناز (PFK) و فسفوریلاز. همانطور که در بالا ذکر شد، ورزش با شدت بالا منجر به افزایش بیش از حد H+ و کاهش سریع p می شود. N عضلات غلظت آمونیاک که مشتقی از دآمیناسیون آدنوزین 5 اینچ منوفسفات (AMP) است، در عضلات اسکلتی در طول تمرین حداکثری افزایش می‌یابد. این افزایش در افراد دارای درصد بالای فیبرهای BS حتی بیشتر می‌شود. اما آمونیاک به عنوان یک فعال کننده PPA شناخته می شود و می تواند برای برخی تغییرات در pH داخل سلولی بافر ایجاد کند. مطالعات آزمایشگاهی نشان داده اند که فسفوریلاز و PPK تقریباً به طور کامل با نزدیک شدن به سطح pH به 6.3 مهار می شوند. در چنین شرایطی، سرعت سنتز مجدد ATP باید تا حد زیادی کاهش یابد. ، در نتیجه توانایی ادامه انجام کارهای مکانیکی به دلیل مسیر بی هوازی را مختل می کند

به کیفیت و کمیت فیبرهای عضلانی بستگی دارد: فیبرهای BS در مقایسه با فیبرهای کند انقباض سرشار از ATP، CK و آنزیم های گلیکولیتیک هستند. از این خلاصه، واضح است که تمرین عملکرد بی هوازی را به حداکثر می‌رساند، زیرا بیشتر عوامل محدودکننده در واکنش به تمرینات با شدت بالا در تعامل خود تطبیق می‌یابند.

ویژگی های ماهیچه های لازم برای دستیابی به سطح بالایی از عملکرد بی هوازی و نتایج تأثیر تمرین با شدت بالا بر شاخص هایی که تعیین می کنند آن را تعیین می کنند. لاکتات p. N در صورت فرسودگی نسبت فیبرهای BS استخدام الیاف BS فعالیت CK فعالیت فسفوریلاز فعالیت FFK بله احتمالاً خیر احتمالاً بله احتمالاً نه بله بله احتمالاً بله بله تأثیر آموزش = یا = یا ↓ = = یا

سیستم تحویل اکسیژن همه عوامل دیگر برابر هستند، سیستم های تحویل و استفاده از اکسیژن احتمالاً سهم بسیار مهمی در حداکثر عملکرد عملیاتی در طول مدت بار 90 ثانیه یا بیشتر دارند. بدیهی است که هر چه بار طولانی تر باشد، اهمیت سیستم اکسیداتیو بیشتر می شود. تحت شرایط حداکثر بارهای کوتاه مدت، سیستم اکسیژن رسانی در حداکثر سطح خود عمل نمی کند و فرآیندهای اکسیداتیو در قسمت پایانی کار انجام می شود.

در حین کار با حداکثر شدت بار از 60 تا 90 ثانیه، کمبود اکسیژن مرتبط با شروع کار برطرف می شود و اکسیداسیون بسترها در میتوکندری در پایان کار منجر به افزایش سهم فرآیندهای هوازی می شود. در تامین انرژی کار در این حالت، افرادی که می توانند به سرعت سیستم های اکسیژن رسانی و استفاده را به حرکت درآورند و دارای قدرت هوازی بالایی هستند، در شرایط میان مدت و متوسط ​​مزیت خواهند داشت.

وراثت اکنون ثابت شده است که ژنوتیپ یک فرد تا حد زیادی پیش نیازهای قدرت هوازی بالا و ظرفیت استقامتی و همچنین سطح بالا یا پایین پاسخ به تمرین را تعیین می کند. ما در مورد وراثت عملکرد بی هوازی خیلی کمتر می دانیم. عملکرد کوتاه‌مدت کار بی‌هوازی (براساس حداکثر عملکرد کاری 10 ثانیه‌ای بر روی یک ارگومتر دوچرخه) تأثیر ژنتیکی قابل‌توجهی تقریباً 70٪ زمانی که داده‌ها به ازای هر کیلوگرم وزن بدون چربی بیان می‌شد، داشت. اخیراً، چندین مطالعه دوی سرعت شامل دوقلوها و خانواده‌هایشان، که در ژاپن و اروپای شرقی انجام شد، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. تخمین های وراثت پذیری برای عملکرد سرعتی بین 0.5 تا 0.8 بود. این داده ها نشان می دهد که ژنوتیپ یک فرد تأثیر قابل توجهی بر عملکرد کوتاه مدت کار بی هوازی دارد. هنوز شواهد قابل اعتمادی در مورد نقش وراثت در عملکرد طولانی مدت کار بی هوازی وجود ندارد. از سوی دیگر، اخیراً شواهدی از تأثیرات ژنتیکی بر توزیع انواع فیبر و

آموزش آموزش قدرت و ظرفیت را در طول کار بی هوازی کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت افزایش می دهد. تغییرات در پاسخ تمرین (قابلیت تمرین) به یک رژیم تمرینی بی هوازی خاص به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. پاسخ به تمرین عملکرد بی هوازی کوتاه مدت به طور معنی داری به ژنوتیپ افراد وابسته نبود، در حالی که پاسخ به تمرینات عملکردی بی هوازی بلند مدت تا حد زیادی توسط عوامل ژنتیکی تعیین می شد. آموزش پذیری برای عملکرد کلی کار 90 ثانیه ای با تأثیر ژنتیکی مشخص شد که تقریباً 70 درصد از تغییرات در پاسخ به آموزش را شامل می شود. این داده ها برای مربیان اهمیت زیادی دارد. بر اساس نتایج آزمایش، یافتن افراد مستعد برای کار بی هوازی کوتاه مدت آسان تر از کار بی هوازی طولانی مدت است. با

استقامت هوازی- این توانایی انجام (کار کم) برای مدت طولانی و مقاومت در برابر خستگی است. به طور خاص، استقامت هوازی با آستانه لاکتات تعیین می شود. هر چه بالاتر باشد، استقامت هوازی بیشتر است.

آستانه هوازی نقطه اوج ظرفیت هوازی بدن است که با رسیدن به آن "کانال های انرژی" بی هوازی با تشکیل شروع به کار می کنند. زمانی اتفاق می‌افتد که به حدود 65 درصد حداکثر ضربان قلب خود می‌رسید، که حدوداً 40 ضربه زیر آستانه بی‌هوازی است.

استقامت هوازی به انواع زیر تقسیم می شود:

• کوتاه - از 2 تا 8 دقیقه؛
• میانگین - از 8 تا 30 دقیقه؛
• طولانی - از 30 یا بیشتر.

استقامت هوازی با استفاده از تمرینات مداوم و.

• آموزش مداوم به بهبود کمک می کند.
• تمرینات اینتروال برای بهبود فعالیت عضلانی قلب ضروری است.

مقاله پایه تمرینات استقامتی هوازی:

روش های اندازه گیری ظرفیت هوازی

متأسفانه، تخمین مستقیم مقدار کل سنتز شده به دلیل واکنش های هوازی در عضلات در حال کار و حتی در یک عضله غیرممکن است. با این حال، می توان شاخصی متناسب با مقدار ATP سنتز شده در واکنش های هوازی اندازه گیری کرد.

برای ارزیابی غیرمستقیم میزان سنتز مجدد ATP در حین کار عضلانی، از روش های اصلی زیر استفاده می شود:

• اندازه گیری مستقیم مصرف اکسیژن؛

• کالری سنجی غیر مستقیم؛

• طیف سنجی تشدید مغناطیسی 1H و 31P.

• توموگرافی گسیل پوزیترون؛

• طیف سنجی مادون قرمز

لازم به ذکر است که در اینجا تنها به محبوب ترین روش های مورد استفاده برای مطالعه انرژی در حین کار عضلانی اشاره می شود.

اندازه گیری مستقیم اکسیژن مصرفی. مصرف اکسیژن (OC) برابر است با حاصل ضرب جریان خون و اختلاف شریانی وریدی در اکسیژن در یک ناحیه معین. جریان خون موضعی در ناحیه مورد مطالعه با روش‌های رقیق‌سازی حرارتی، رقیق‌سازی برچسب یا اولتراسوند تعیین می‌شود. به عنوان یک قاعده، روش فیک برای تعیین PC در یک عضله کار جداگانه (به عنوان مثال، در یک آماده سازی جدا شده) یا در یک منطقه جداگانه (به عنوان مثال، در بافت پا) استفاده می شود. این مزیت این روش است. معایب روش، تهاجمی بودن و پیچیدگی روش‌شناختی قابل توجه در انجام اندازه‌گیری‌ها است که هم با روش کاتتریزاسیون شریان‌ها و وریدها و هم با مشکلات روش‌شناختی در تعیین جریان خون موضعی و تنش گاز در نمونه‌های خون مرتبط است. علاوه بر این، اگر اندازه گیری ها روی یک آماده سازی جدا شده انجام نشود، باید در نظر گرفت که خون وریدی تجزیه و تحلیل شده نه تنها از عضله در حال کار، بلکه از بافت های غیرفعال نیز می آید، که می تواند نتایج واقعی را تحریف کند. با این وجود، تعیین PC طبق فیک به طور فعال در حداکثر آزمایشات در حین کار محلی (به عنوان مثال، هنگام گسترش پا در مفصل زانو) و هنگام کار با توده عضلانی بزرگ (ارگومتری دوچرخه) استفاده می شود.

کالریمتری غیرمستقیم (تجزیه و تحلیل گاز هوای دم و بازدم). مجموع PC متناسب با مقدار کل ATP است که به دلیل واکنش های اکسیداسیون در بدن دوباره سنتز می شود. PC به عنوان حاصلضرب شاخص تهویه ریوی، نرمال شده به شرایط استاندارد، با تفاوت بین نسبت اکسیژن در هوای استنشاقی و بازدمی محاسبه می شود. با محاسبه ضریب تنفسی (نسبت دی اکسید کربن آزاد شده به اکسیژن مصرفی) می توان تعیین کرد که کدام سوبسترا در اکسیداسیون استفاده می شود. سپس با استفاده از معادل کالری اکسیژن می توان مقدار انرژی بدست آمده توسط بدن از اکسیداسیون یک بستر معین را محاسبه کرد.

مزیت این روش غیر تهاجمی بودن، سهولت استفاده و توانایی انجام اندازه گیری تقریباً در هر نوع فعالیت عضلانی است. با ظهور آنالایزرهای گاز قابل حمل، امکانات استفاده از این روش به طور قابل توجهی گسترش یافته است. از معایب آنالیز گاز می توان به موارد زیر اشاره کرد. با استفاده از کالریمتری غیرمستقیم، می توان هزینه PC و انرژی را فقط برای کل ارگانیسم تخمین زد.

این بدان معنی است که تعیین مقدار اکسیژن برای تقویت عضلات فعال، قلب، ماهیچه های تنفسی و سایر بافت ها غیرممکن است. این کار مخصوصاً هنگام کار که در آن توده عضلانی کوچک درگیر است، مهم می شود. در این حالت، مصرف اکسیژن توسط عضلات قلب و تنفسی می تواند سهم بسزایی در مصرف کل اکسیژن داشته باشد.

طیف سنجی تشدید مغناطیسی 1H و 31P. این روش مبتنی بر اندازه‌گیری پاسخ الکترومغناطیسی هسته‌های اتم‌های هیدروژن به تحریک آنها توسط ترکیب خاصی از امواج الکترومغناطیسی در یک میدان مغناطیسی با شدت بالا است. این روش امکان ارزیابی غیر تهاجمی تغییرات غلظت یون‌های هیدروژن، فسفر معدنی، کراتین فسفات، ATP و دئوکسی‌میوگلوبین را در ناحیه خاصی از بافت مورد مطالعه فراهم می‌کند. این روش استانداردی برای ارزیابی تغییرات انرژی ماکرو ارگ هم در شرایط استراحت و هم در حین فعالیت بدنی است. تحت برخی شرایط، تغییر در غلظت کراتین فسفات به طور مستقیم با سنتز مجدد ATP هوازی متناسب است. بنابراین، این روش به طور فعال برای ارزیابی متابولیسم هوازی استفاده می شود.

در حال حاضر با استفاده از این روش سیگنالی متناسب با غلظت میوگلوبین بدون اکسیژن نیز جدا شده و فشار جزئی اکسیژن در میوپلاسم محاسبه می شود. تغییر در فشار جزئی اکسیژن و قدر مطلق این شاخص مشخصه تغییر نسبت اکسیژن رسانی به میتوکندری/استفاده از اکسیژن توسط میتوکندری و معیاری برای کفایت عملکرد سیستم اکسیژن رسانی است. به میتوکندری علیرغم مزایای بدون شک روش، استفاده از آن به دلیل هزینه بسیار بالای تجهیزات و حجیم بودن دستگاه و همچنین میدان مغناطیسی قوی ایجاد شده در حین اندازه گیری به طور قابل توجهی محدود شده است.

توموگرافی گسیل پوزیترون. این روش بر اساس ثبت یک جفت پرتو گاما تولید شده در طی نابودی پوزیترون ها است. پوزیترون ها از واپاشی بتا پوزیترون یک رادیو ایزوتوپ که بخشی از یک رادیودارو است که قبل از مطالعه وارد بدن می شود، به وجود می آیند. با استفاده از یک اسکنر خاص، توزیع ترکیبات فعال بیولوژیکی که با رادیو ایزوتوپ‌های کوتاه‌مدت برچسب‌گذاری شده‌اند در بدن کنترل می‌شود. برای ارزیابی مصرف اکسیژن بافتی، تنفس مخلوط گاز با یک مولکول اکسیژن نشاندار - O 2 - استفاده می شود. مصرف اکسیژن توسط عضله در حال کار به عنوان حاصلضرب غلظت اکسیژن در خون شریانی، ضریب استخراج منطقه ای و ضریب پرفیوژن منطقه ای محاسبه می شود. محدودیت‌های این روش با هزینه بالای یک اسکنر و یک سیکلوترون، دستگاهی که برای تولید ایزوتوپ‌های رادیویی ضروری است، مرتبط است.

طیف سنجی مادون قرمز. این روش مبتنی بر این واقعیت است که بافت بیولوژیکی به نور در ناحیه نزدیک به مادون قرمز قابل نفوذ است. منبع نور و گیرنده بر روی سطح بدن در فاصله 3-5 سانتی متر قرار دارند.متوسط ​​عمق نفوذ نور برابر با نصف فاصله بین آنها خواهد بود. تغییرات در غلظت هموگلوبین اکسیژن دار و بدون اکسیژن در بافت اندازه گیری شده (عضله) را می توان با استفاده از طول موج های مختلف در ناحیه مادون قرمز (600-900 نانومتر) محاسبه کرد، که در آن نور عمدتا توسط هموگلوبین و میوگلوبین اکسیژن دار یا بدون اکسیژن جذب می شود. از آنجایی که غلظت هموگلوبین چندین (4-5) برابر بیشتر از میوگلوبین است، تغییرات اصلی ثبت شده با استفاده از این روش در درجه اول با تغییرات در اکسیژن رسانی هموگلوبین همراه خواهد بود. سیگنال ثبت شده حاوی اطلاعاتی در مورد تغییر کل در اکسیژن رسانی تمام بافت های واقع در ناحیه اندازه گیری خواهد بود.

با فرض یک سرعت خطی ثابت جریان خون یا در غیاب جریان خون (انسداد)، تغییرات در غلظت هموگلوبین بدون اکسیژن به طور مستقیم با تغییرات PC در ناحیه اندازه گیری شده متناسب خواهد بود. با جمع کردن تغییرات غلظت هموگلوبین اکسیژن دار و بدون اکسیژن می توان تغییرات غلظت هموگلوبین را محاسبه کرد. این شاخص میزان خون رسانی به ناحیه اندازه گیری شده را نشان می دهد. این روش همچنین به شما امکان می دهد شاخص کل اکسیژن رسانی بافت را محاسبه کنید - نسبت هموگلوبین اکسیژن دار به کل - که به صورت درصد بیان می شود.

از مزایای طیف سنجی مادون قرمز می توان به غیر تهاجمی بودن، سهولت استفاده و توانایی انجام اندازه گیری تقریباً در هر نوع فعالیت بدنی، چه در شرایط آزمایشگاهی و چه در شرایط صحرایی، با استفاده از دستگاه های قابل حمل اشاره کرد. نقطه ضعف روش ارزیابی یکپارچه اکسیژن رسانی بافت های واقع در ناحیه اندازه گیری است. به عنوان مثال، لایه قابل توجهی از پوست و چربی می تواند سیگنال بافت ماهیچه ای فعال را به شدت مخدوش کند.

تست های ورزشی برای مطالعه ظرفیت هوازی

برای تعیین قابلیت های هوازی بدن در شرایط آزمایشگاهی، از شبیه سازی فعالیت واقعی ماهیچه ها - تست های بار استفاده می شود. الزامات اصلی برای این آزمون ها باید قابلیت اطمینان، محتوای اطلاعات و ویژگی باشد. آخرین نیاز به ویژه مهم است، زیرا هنگام انتخاب یک آزمون، لازم است که تمرین مورد استفاده شامل گروه های عضلانی مشابه در حرکت رقابتی باشد و همچنین از الگوی حرکتی استفاده کند که تا حد امکان به شرایط واقعی نزدیک باشد (حرکت رقابتی) . به عنوان مثال، یک دونده باید در حین دویدن روی تردمیل، و یک پاروزن در حین کار بر روی یک ارگومتر مخصوص قایقرانی آزمایش شود. تعیین آمادگی جسمانی عمومی شناگر در آزمایش روی ارگومتر دوچرخه (کار پا) منطقی نیست، در حالی که عضلات اصلی کار در این رویداد عضلات بازو و تنه هستند.

تمام تست‌های مورد استفاده در فیزیولوژی فعالیت عضلانی به اندازه‌گیری واکنش‌های فیزیولوژیکی در پاسخ به یک بار معین یا انتخاب شده خلاصه می‌شوند. در رشد هر شاخص فیزیولوژیکی در پاسخ به افزایش بار، یک مرحله رشد سریع (0.5-2 دقیقه)، یک مرحله افزایش آهسته (وضعیت شبه پایدار) و یک مرحله از رسیدن شاخص به یک ثابت واقعی وجود دارد. حالت. در حداکثر بارها، مرحله سوم همیشه قابل دستیابی نیست. برای توصیف واضح پاسخ بدن به یک بار خاص، لازم است شاخص‌های فیزیولوژیکی به حالت پایدار واقعی یا حداکثر سطح دست یابند. به عنوان یک قاعده، رسیدن به یک حالت پایدار واقعی می تواند 5-15 دقیقه برای شاخص های مختلف، حتی با افزایش نسبتاً کوچک (10-15٪ از حداکثر مقدار) در بار، طول بکشد.

در حالت ایده آل، هنگام آزمایش، تعیین اینکه چگونه شاخص های فیزیولوژیکی خاصی در پاسخ به بارهای با شدت های مختلف تا حداکثر تغییر می کنند، ضروری است. در این صورت، هرچه افزایش بار کمتر باشد، دینامیک تغییرات در شاخص مورد مطالعه دقیق تر به دست می آید. با این حال، اگر منتظر بمانید تا نشانگر به حالت ثابت واقعی برسد، آزمایش بسیار طولانی خواهد شد.

بر اساس این ملاحظات، یک روش آزمایش با بار افزایش تدریجی پیشنهاد شده است. این مدل تست به شما امکان می دهد پاسخ بدن را در کل محدوده بارها از حداقل تا حداکثر بار هوازی ارزیابی کنید. از این پس، حداکثر بار هوازی (قدرت) به عنوان حداکثر توان به دست آمده در آزمایش تحت بار افزایشی، یعنی. قدرت قابل مقایسه با توانی که در آن (MPC) بدست می آید.

متعاقباً یک آنالوگ از این آزمایش ظاهر شد - آزمایشی با بار افزایش مداوم. هر دو روش تنظیم بار رایج شده اند و تقریباً مدل های پذیرفته شده جهانی برای آزمایش عملکرد هوازی هستند.

معایب این مدل ها وجود یک دوره تاخیر بین افزایش بار و افزایش شاخص فیزیولوژیکی است، زیرا شاخص فیزیولوژیکی در این مورد زمان برای رسیدن به یک حالت ثابت واقعی ندارد. بنابراین، نتایج آزمایش (شاخص مربوط به توان) نسبت به یک آزمایش طولانی با بار ثابت تا حدودی باد می شود. دوره تاخیر به ویژه در بارهای کم مشخص است و در آزمایش با بار افزایش مداوم نسبت به آزمایش با بار افزایش تدریجی تا حدودی قوی تر است.

از سوی دیگر، آزمایش بار در حال افزایش مستمر دارای مزایای متعددی است. شاخص های فیزیولوژیکی مختلف سرعت های متفاوتی برای رسیدن به یک حالت شبه پایدار دارند، بنابراین با افزایش ناگهانی بار، ناهمگنی اجتناب ناپذیر است: به عنوان مثال، میزان افزایش مصرف اکسیژن در این حالت بیشتر از نرخ افزایش کربن خواهد بود. انتشار دی اکسید این ممکن است برخی از محاسبات را مخدوش کند، مانند انتقال هوازی-بی هوازی که با استفاده از روش شیب V تعیین می شود. علاوه بر این، اگر در آزمایشی با بار افزایش تدریجی، میزان افزایش قدرت بسیار زیاد باشد (50 وات)، ورزشکار می‌تواند در آخرین مرحله از کار کردن بدون رسیدن به حداکثر فردی خودداری کند. بنابراین، آزمایش‌هایی با بار فزاینده به طور فزاینده‌ای برای ارزیابی ظرفیت هوازی بدن محبوب می‌شوند.

شاخص هایی که توانایی های هوازی بدن را مشخص می کنند

در ادبیات، بسیاری از شاخص‌ها به‌عنوان معیاری برای عملکرد هوازی مورد بحث قرار می‌گیرند، که به یک درجه یا درجه دیگر با عملکرد ورزشی در فواصل بیش از 5 دقیقه مرتبط است، یعنی. که در آن سنتز مجدد ATP در حین کار عمدتاً توسط واکنش های هوازی انجام می شود. برای بررسی محتوای اطلاعات معیار انتخاب شده، به عنوان یک قاعده، رابطه آن با نتیجه ورزشی تعیین می شود و سهم آن در واریانس ارزیابی می شود. علاوه بر محتوای اطلاعات کافی، یک ویژگی مهم برای یک روش برای ارزیابی ظرفیت هوازی باید غیرتهاجمی بودن و سهولت استفاده آن باشد. بنابراین، این بخش در درجه اول به بررسی روش های معمول برای ارزیابی ظرفیت هوازی می پردازد. در ادبیات مدرن، رایج ترین رویکردهای زیر برای آزمایش عملکرد هوازی را می توان شناسایی کرد:

• ارزیابی حداکثر شاخص های مشخص کننده عملکرد سیستم حمل و نقل اکسیژن؛

• ارزیابی مستقیم حداکثر توانی که در آن یک حالت شبه پایدار بین تولید و استفاده از محصولات گلیکولیتیک مشاهده می شود.

• ارزیابی غیر مستقیم انتقال هوازی - بی هوازی

شاخص هایی که حداکثر عملکرد سیستم انتقال اکسیژن را مشخص می کنند. حداکثر قابلیت های سیستم حمل و نقل اکسیژن معمولا در یک آزمایش حداکثر با افزایش بار در طول عملیات جهانی تعیین می شود. بیشترین استفاده از حداکثر اندازه گیری حداکثر برون ده قلبی (CO) و حداکثر VO2 است.

برون ده قلبی (CO)یک شاخص بسیار آموزنده است که عملکرد هوازی را مشخص می کند، زیرا تحویل اکسیژن را به تمام بافت های فعال (نه فقط عضلات در حال کار) تعیین می کند. به گفته تعدادی از نویسندگان، حداکثر CO عامل کلیدی تعیین کننده قابلیت های هوازی بدن است.

حداکثر SV را می توان با روش فیک مستقیم یا غیر مستقیم تعیین کرد. روش مستقیم تهاجمی است و بنابراین نمی تواند به روتین تبدیل شود. از بین روش های غیرتهاجمی، مطمئن ترین (مقایسه با روش مستقیم r = 0.9-0.98) روش استنشاق مخلوط گاز حاوی گازهای محلول و کم محلول (از نظر بیولوژیکی بی اثر) است. روش آزمایش تنفس با مخلوط گاز (6-25 چرخه تنفس) است که می تواند بر اساس نوع تنفس برگشتی یا بر اساس نوع تنفس در یک مدار باز (بازدم به اتمسفر) سازماندهی شود. این روش بر اساس اصل تعادل جرم است: میزان مصرف گاز محلول (استیلن، مونوکسید کربن)، با در نظر گرفتن ضریب حلالیت، متناسب با جریان خون در دایره ریوی است. در اولین چرخه های تنفسی، میزان کل مصرف گاز محلول نه تنها به حلالیت آن در خون، بلکه به مخلوط شدن آن با هوای آلوئولی نیز بستگی دارد. بنابراین، برای تصحیح کل مصرف گاز محلول، یک گاز بیولوژیکی خنثی (هلیوم، هگزوفلوورید گوگرد) به عنوان نشانگر پر شدن کامل حجم آلوئولی با مخلوط گاز تنفسی استفاده می شود. این روش به دلیل هزینه بالای طیف‌سنج‌های جرمی گاز که مناسب‌ترین ابزار اندازه‌گیری برای این تکنیک هستند، به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

این یک شاخص جدایی ناپذیر است که رایانه شخصی کل بدن (نه تنها ماهیچه های کار) را مشخص می کند. مقدار کل ATP که از طریق اکسیداسیون دوباره سنتز می شود. MIC را می توان به صورت غیر تهاجمی با کالریمتری غیرمستقیم (تجزیه و تحلیل گاز) تعیین کرد. به لطف استفاده گسترده از آنالایزرهای گاز، MIC به یکی از محبوب ترین معیارهای مشخص کننده قابلیت های هوازی بدن تبدیل شده است.

معایب این دو شاخص (حداکثر SV و MIC) یکپارچه بودن است. مشخص است که در طول ورزش هوازی جهانی، سهم اصلی جریان خون و مصرف اکسیژن در عضلات کار و تنفسی رخ می دهد. همچنین توزیع اکسیژن بین این دو گروه عضلانی به میزان بار بستگی دارد و در حداکثر بار به ترتیب 75-80% و 10-15% می باشد. در طول کار زیر حداکثر، تهویه ریوی می تواند به طور تصاعدی افزایش یابد. انرژی برای اطمینان از عملکرد ماهیچه های تنفسی مورد نیاز است. دیافراگم - ماهیچه اصلی تنفسی - دارای قابلیت/نیازهای اکسیداتیو بالایی است، بنابراین تامین انرژی به دیافراگم عمدتاً از طریق مسیر هوازی انجام می شود. این بدان معنی است که نسبت اکسیژن مصرف شده توسط عضلات تنفسی می تواند دقیقاً در پایان کار افزایش یابد. این فرض در مطالعات ارزیابی قدرت توسعه یافته توسط عضلات تنفسی در طول تمرین هوازی با شدت های مختلف تا حداکثر، و در آزمایشاتی که PC ماهیچه های تنفسی هنگام شبیه سازی الگوی تنفسی کار در حالت استراحت تعیین شد، تأیید شد. توزیع مجدد جریان خون از عضلات کار به عضلات تنفسی را می توان با متابورفلکس تسهیل کرد که زمانی رخ می دهد که ماهیچه های تنفسی خسته می شوند.

همچنین غیرممکن است که امکان توزیع مجدد جریان خون از عضلات اصلی کار به عضلاتی که علاوه بر این در حداکثر بار فعال می شوند را رد کنید. در نتیجه عمل این عوامل، نسبت جریان خون/مصرف اکسیژن قابل انتساب به عضلات در حال کار می تواند دقیقاً در بارهای هوازی نزدیک به حداکثر و حداکثر کاهش یابد. با این حال، تغییرات در حداکثر CO و VO2 max لزوماً منعکس کننده تغییرات در مصرف اکسیژن توسط عضلات اصلی در حال کار نیست. یکی دیگر از اشکالات شاخص های حداکثر CO و MOC را باید خود روش آزمایش در نظر گرفت. برای دستیابی به حداکثر عملکرد واقعی، آزمودنی باید انگیزه بالایی داشته باشد و مصمم باشد که در حداکثر سطح کار کند، که همیشه ممکن نیست. این شرط محدودیت های بیشتری را بر کیفیت حداکثر آزمایش ها و دفعات انجام آنها اعمال می کند.

نشانگر حداکثر حالت پایدار لاکتات خون. در طول کار با شدت کم، سنتز مجدد ATP در عضلات فعال تقریباً به طور کامل به دلیل واکنش های هوازی اتفاق می افتد. محصولات نهایی اکسیداسیون دی اکسید کربن و آب هستند. دی اکسید کربن در خون پخش می شود، به هموگلوبین متصل می شود و از طریق ریه ها از بدن خارج می شود. با شروع از یک قدرت خاص، سنتز مجدد ATP نه تنها با اکسیداسیون، بلکه با گلیکولیز نیز تضمین می شود. این محصول پیروات و هیدروژن است. پیرووات تحت تاثیر آنزیم پیروات دهیدروژناز می تواند به استیل کوآ تبدیل شده و وارد چرخه اسید تری کربوکسیلیک شود. اگر فیبر ماهیچه ای دارای فعالیت بالایی از نوع ماهیچه لاکتات دهیدروژناز باشد، پیرووات به لاکتات تبدیل می شود. اگر فعالیت بالایی از آنزیم لاکتات دهیدروژناز نوع قلبی در سلول ماهیچه ای وجود داشته باشد، لاکتات به پیروات تبدیل می شود و بیشتر به عنوان بستری برای چرخه اسید تری کربوکسیلیک استفاده می شود.

لاکتات تجمع یافته در سیتوپلاسم می تواند از طریق انتشار یا با کمک حامل های خاص به داخل بینابینی آزاد شود. از فضای بین سلولی وارد الیاف مجاور می شود، جایی که می تواند وارد چرخه اسید تری کربوکسیلیک شود، حداقل زمانی که غلظت لاکتات در بینابینی کم است، یعنی. در حین کار با شدت کم یا وارد خون. لاکتات در خون به ماهیچه های اسکلتی فعال و سایر بافت ها (به عنوان مثال قلب، کبد، ماهیچه های اسکلتی) منتقل می شود، جایی که می توان از آن استفاده کرد. اگر تولید لاکتات و یون های هیدروژن (اسید لاکتیک) در سلول بیشتر از استفاده و حذف آنها باشد، غلظت لاکتات در فیبر عضلانی شروع به افزایش و کاهش می کند. افزایش غلظت لاکتات به افزایش فشار اسمزی داخل سلول کمک می کند (یکی از مکانیسم های کار غلظت همو). به گفته برخی از نویسندگان، لاکتات اثر منفی مستقیمی بر انقباض فیبر عضلانی ندارد. با این حال، لاکتات می تواند به طور غیرمستقیم با تأثیر بر متابولیسم Na+/H+ و Na+/Ca2+ در کاهش pH در سلول نقش داشته باشد. در ماهیچه‌های حیوانات نشان داده شده است که یون‌های لاکتات می‌توانند عملکرد کانال‌های کلسیمی را مهار کرده و کانال‌های پتاسیم وابسته به ATP را در شبکه سارکوپلاسمی و غشای سلولی فعال کنند، که می‌تواند به طور غیرمستقیم بر انقباض فیبر عضلانی نیز تأثیر بگذارد.

از سوی دیگر، افزایش غلظت درون سلولی یون هیدروژن بر انقباض فیبر عضلانی تأثیر منفی می گذارد. همانطور که مشخص است، با خستگی شدید عضلانی، pH داخل فیبر می تواند به 6.17-6.5 کاهش یابد. فرض بر این است که در این مورد، یون‌های هیدروژن می‌توانند با کاهش حساسیت تروپونین به کلسیم، بر روند اتصال پل‌های متقاطع میوزین به اکتین تأثیر بگذارند. این منجر به کاهش نیروی انقباض فیبر عضلانی می شود و در موارد شدید با کاهش شدید pH منجر به از دست دادن قابل توجه انقباض می شود. علاوه بر این، کاهش pH اثر مهاری بر فعالیت برخی از آنزیم های متابولیسم بی هوازی، به ویژه پیوند کلیدی در گلیکولیز، فسفوفروکتوکیناز دارد.

خستگی که در حین کار عضلانی ایجاد می شود نباید تنها با تجمع یون های هیدروژن و لاکتات مرتبط باشد. به احتمال زیاد، ایجاد خستگی ماهیت پیچیده ای دارد که ناشی از تغییر در غلظت متابولیت ها و یون های مختلف، تغییر در میزان پتانسیل های غشایی و تحریک پذیری است. با این وجود، این تغییرات به طور مستقیم یا غیرمستقیم با تشدید قابل توجه گلیکولیز مرتبط است.

به طور غیرمستقیم، درجه فعالیت گلیکولیز عضلانی در طول کار توده عضلانی بزرگ را می توان با تعیین غلظت لاکتات یا pH خون ارزیابی کرد، زیرا انتقال پروتون ها و لاکتات از فیبر عضلانی متناسب با تشکیل آنها است. همچنین بین غلظت لاکتات در بافت عضلانی و خون پس از ورزش پویا رابطه معنی‌داری مشاهده شد. ارزیابی فعالیت گلیکولیز با تغییر در pH و غلظت لاکتات در خون تنها در هنگام کار با توده عضلانی بزرگ نتایج معتبری به دست می دهد. در غیر این صورت، تغییرات در غلظت لاکتات خون اندک است. البته نمی توان غلظت لاکتات در خون یا pH خون را با فعالیت گلیکولیز برابر دانست، زیرا بخشی از لاکتات می تواند توسط سایر بافت ها (کبد، قلب و غیره) استفاده شود. بنابراین، عینی ترین روش برای ارزیابی فعالیت گلیکولیز، محاسبه کل خروجی لاکتات از سلول ها به عنوان حاصلضرب جریان خون و تفاوت وریدی-شریانی در لاکتات است، اما این یک روش تهاجمی است که برای آزمایش روتین مناسب نیست.

تغییرات در غلظت لاکتات و/یا یون‌های هیدروژن در حین ورزش نیز مستقیماً در بین بافتی یا فیبر عضلانی با استفاده از روش‌های میکرودیالیز یا بیوپسی سوزنی و روش غیرتهاجمی طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی 1H و 31P ارزیابی می‌شود. فناوری میکرودیالیز مدرن ارزیابی دینامیک شیمی بینابینی را به طور مستقیم در طول کار استاتیک و دینامیک ممکن می سازد. یک مطالعه با اندازه‌گیری موازی لاکتات در خون بینابینی و وریدی در طول آزمایش بار افزایشی، پویایی مشابهی از این شاخص‌ها را نشان داد. علاوه بر این، غلظت لاکتات در خون وریدی در نیمه دوم آزمایش با غلظت لاکتات در طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی 1H و 31P تفاوتی نداشت، اما به دلیل محدودیت‌های روش‌شناختی، امکان ارزیابی تغییر مستقیم در حین کار وجود دارد. اندازه گیری فقط در حین کار محلی امکان پذیر است.

اگر در طول کار طولانی مدت (10-30 دقیقه) با قدرت ثابت فعالیت گلیکولیز کم باشد، پس از مدتی تعادل بین تولید و استفاده از متابولیت های گلیکولیتیک در سلول عضلانی برقرار می شود. با قدرت بیشتر، فعالیت گلیکولیتیک افزایش می یابد و تعادل در سطح بالاتری جدید برقرار می شود. در برخی موارد، افزایش قدرت منجر به افزایش قابل توجهی در فعالیت واکنش های بی هوازی می شود: تولید متابولیت ها بیشتر از استفاده از آنها خواهد بود. غلظت یون های هیدروژن و لاکتات در سلول، بینابینی و خون با قدرت کار ثابت شروع به افزایش مداوم خواهد کرد. در نهایت، pH سلول به مقادیر بسیار پایین کاهش می‌یابد، قابلیت‌های انقباضی عضله کاهش می‌یابد و فرد مجبور می‌شود از ادامه کار خودداری کند (حفظ سطح توان معین).

این استدلال‌ها در آزمایش‌هایی با شرکت‌کنندگان انسانی، زمانی که لاکتات و/یا pH خون در طول کار با بار ثابت اندازه‌گیری شد، تأیید شد. غلظت لاکتات در پاسخ به شروع ورزش در طی 1-4 دقیقه اول به سرعت تغییر می کند. سپس نشانگر به آرامی به یک فلات می رسد. اکثر نویسندگان از یک معیار تجربی برای ارزیابی اینکه آیا این شاخص به یک سطح می رسد یا خیر استفاده می کنند: افزایش غلظت لاکتات کمتر از 0.025-0.05 mmol/l/min در بازه زمانی 15 تا 20 دقیقه آزمایش با بار ثابت. قدرتی که در آن حداکثر حالت پایدار بین انتشار در خون و استفاده از محصولات گلیکولیز مشاهده می شود (وابستگی غلظت لاکتات به زمان کار در یک توان معین به یک فلات می رسد) حداکثر حالت پایدار برای لاکتات نامیده می شود. به عنوان یک قاعده، انتخاب دقیق بار مربوط به قدرت حداکثر حالت پایدار برای لاکتات امکان پذیر نیست. بنابراین، دو یا سه بار با یک توان تجربی انتخاب شده انجام می شود و با برون یابی، توانی که در آن نرخ بحرانی رشد لاکتات مشاهده می شود، تعیین می شود.

مشخص شد که میانگین غلظت لاکتات جمعیت در حداکثر حالت پایدار 4 میلی مول در لیتر است. در این مورد، تغییرات بسیار گسترده ای را می توان مشاهده کرد (2-7 میلی مول در لیتر). امکان شناسایی رابطه بین غلظت لاکتات در حداکثر حالت پایدار و سطح تمرین وجود نداشت. با این حال، یک رابطه واضح بین قدرتی که در آن حداکثر حالت پایدار برای لاکتات آشکار می‌شود و سطح عملکرد هوازی شناسایی شده است: هر چه آمادگی جسمانی فرد بالاتر باشد، قدرتی که در آن حداکثر حالت پایدار برای لاکتات به دست می‌آید، بیشتر می‌شود. از دیدگاه ورزشکاران تمرین، حداکثر حالت پایدار لاکتات مشخص کننده حداکثر قدرت (سرعت حرکت در طول مسافت) است که یک ورزشکار قادر به حفظ آن برای چند ده دقیقه است. در این مورد، فواصل بسیار طولانی (ماراتن) در نظر گرفته نمی شود، جایی که یکی از عوامل محدود کننده عملکرد ممکن است کاهش ذخایر کربوهیدرات باشد.

شاخص هایی که به طور غیر مستقیم انتقال هوازی- بی هوازی را ارزیابی می کنند. علیرغم اهمیت پیش آگهی آشکار حداکثر شاخص حالت پایدار برای لاکتات، این روش ارزیابی ظرفیت هوازی دارای اشکال قابل توجهی است - بیشتر کار فشرده و استرس زا است. این محدودیت های جدی در استفاده از این تست به عنوان یک ابزار تشخیصی معمول ایجاد می کند. با توجه به این واقعیت که اکثر شاخص های فیزیولوژیکی در پاسخ به افزایش بار به سرعت تغییر می کنند - در یک یا دو دقیقه اول، می توان انتقال از متابولیسم هوازی "صرفا" به هوازی - بی هوازی را در آزمایشی با افزایش بار گام به گام ارزیابی کرد. با مدت زمان گام 2-3 دقیقه. پس از آن، برای اهداف مشابه، از آزمونی با بار افزایش مداوم با گرادیان افزایش بار مشابه استفاده شد. بسیاری از نویسندگان سعی کرده اند معیارهای خود را برای شناسایی توان (مصرف اکسیژن) که در آن انتقال هوازی-بی هوازی رخ می دهد، پیشنهاد کنند. محبوب ترین معیارها برای ارزیابی انتقال هوازی-بی هوازی در زیر مورد بحث قرار گرفته است.

همانطور که قبلاً ذکر شد، آزمایش بار افزایشی مدلی است که به شما امکان می دهد کل طیف پاسخ های فیزیولوژیکی به بارها را از حداقل تا حداکثر ارزیابی کنید. برای تفسیر منطقی از نتایج به دست آمده، لازم است تصور کنید که وقتی قدرت از حداقل به حداکثر تغییر می کند، چه اتفاقی در بدن می افتد. فرض بر این است که در طول آزمایش بار افزایشی، فیبرهای عضلانی مطابق با قانون هنمن به کار گرفته می شوند. در ابتدای آزمایش، در حداقل قدرت، فیبرهای عضلانی عمدتاً نوع I فعال می شوند. با افزایش قدرت، واحدهای موتور آستانه بالاتر درگیر کار می شوند، یعنی. الیاف نوع IIA و II B گنجانده شده‌اند. اگرچه اندازه‌گیری مستقیم در طول کار دینامیکی در آزمایش‌های انسانی نمی‌تواند انجام شود، شواهد غیرمستقیم زیادی وجود دارد که صحت این فرض را تأیید می‌کند. بنابراین، در حین کار بر روی یک ارگومتر دوچرخه با بار ثابت با شدت متوسط، کاهش گلیکوژن در عضلات نشان داده شد.