Aerobinis pasirodymas- tai organizmo gebėjimas atlikti darbą, suteikiant energijos sąnaudas dėl deguonies, absorbuoto tiesiogiai darbo metu.
Deguonies suvartojimas fizinio darbo metu didėja didėjant darbo sunkumui ir trukmei. Bet kiekvienam žmogui yra riba, kurią viršijus deguonies suvartojimas negali padidėti. Dažniausiai vadinamas didžiausias deguonies kiekis, kurį organizmas gali suvartoti per 1 minutę itin sunkaus darbo metu maksimalus deguonies suvartojimas(IPC). Šis darbas turėtų trukti mažiausiai 3 minutes, nes... maksimalų deguonies suvartojimą (VO2) žmogus gali pasiekti tik trečią minutę.
MPK yra aerobinio darbo rodiklis. MOC galima nustatyti nustačius standartinę dviračio ergometro apkrovą. Žinodami apkrovos dydį ir apskaičiuodami širdies ritmą, galite naudoti specialią nomogramą MOC lygiui nustatyti. Tiems, kurie nesportuoja, MOC reikšmė yra 35-45 ml 1 kg svorio, o sportininkams, atsižvelgiant į specializaciją, 50-90 ml/kᴦ. Aukščiausias VO2 max lygis pasiekiamas sportininkams, užsiimantiems didelės aerobinės ištvermės reikalaujančiomis sporto šakomis, tokiomis kaip ilgų nuotolių bėgimas, lygumų slidinėjimas, greitasis čiuožimas (ilgos distancijos) ir plaukimas (ilgos distancijos). Šiose sporto šakose rezultatas 60-80% priklauso nuo aerobinio darbo lygio, ᴛ.ᴇ. Kuo aukštesnis MPC lygis, tuo aukštesnis sportinis rezultatas.
KMT lygis savo ruožtu priklauso nuo dviejų funkcinių sistemų galimybių: 1) deguonies tiekimo sistemos, įskaitant kvėpavimo ir širdies ir kraujagyslių sistemas; 2) deguonį panaudojanti sistema (užtikrinanti deguonies pasisavinimą audiniuose).
Deguonies prašymas.
Norint atlikti bet kokį darbą, taip pat neutralizuoti medžiagų apykaitos produktus ir atkurti energijos atsargas, reikia deguonies. Tam tikram darbui atlikti reikalingas deguonies kiekis paprastai vadinamas deguonies poreikis.
Skiriamas bendras ir minutinis deguonies poreikis.
Bendras deguonies poreikis– tai deguonies kiekis, itin svarbus atliekant visus darbus (pavyzdžiui, norint nubėgti visą distanciją).
Minutės deguonies reikalavimas- tai deguonies kiekis, reikalingas tam tikram darbui atlikti bet kurią minutę.
Minutės deguonies poreikis priklauso nuo atliekamo darbo galios. Kuo didesnė galia, tuo didesnė minutės užklausa. Didžiausią vertę jis pasiekia nedideliais atstumais. Pavyzdžiui, bėgant 800 m – 12-15 l/min, o bėgant maratoną – 3-4 l/min.
Kuo ilgesnis veikimo laikas, tuo didesnis bendras prašymas. Bėgiant 800 m yra 25-30 litrų, o bėgant maratoną - 450-500 litrų.
Tuo pačiu metu net tarptautinės klasės sportininkų MOC neviršija 6-6,5 l/min ir turėtų būti pasiektas tik trečią minutę. Kaip organizmas tokiomis sąlygomis užtikrina darbų atlikimą, pavyzdžiui, kai minutinis deguonies poreikis yra 40 l/min (100 m bėgimas)? Tokiais atvejais darbas vyksta be deguonies ir yra užtikrinamas iš anaerobinių šaltinių.
Anaerobinis veikimas.
Anaerobinis pasirodymas- tai organizmo gebėjimas dirbti deguonies trūkumo sąlygomis, aprūpinant energiją iš anaerobinių šaltinių.
Darbą tiesiogiai užtikrina ATP atsargos raumenyse, taip pat anaerobinė ATP resintezė naudojant CrF ir anaerobinis gliukozės skaidymas (glikolizė).
Deguonis reikalingas norint atkurti ATP ir CrP atsargas, taip pat neutralizuoti glikolizės metu susidariusią pieno rūgštį. Tačiau šie oksidaciniai procesai gali atsirasti ir pasibaigus darbui. Bet kokiam darbui atlikti reikalingas deguonis, tik nedideliais atstumais organizmas dirba skolomis, atidedamas oksidacinius procesus sveikimo laikotarpiui.
Deguonies kiekis, reikalingas fizinio darbo metu susidarančių medžiagų apykaitos produktų oksidacijai, paprastai vadinamas - deguonies skola.
Deguonies skola taip pat gali būti apibrėžta kaip skirtumas tarp deguonies poreikio ir deguonies kiekio, kurį organizmas sunaudoja darbo metu.
Kuo didesnis minutinis deguonies poreikis ir kuo trumpesnis veikimo laikas, tuo didesnė deguonies skola procentais nuo bendro poreikio. Didžiausia deguonies skola bus 60 ir 100 m atstumu, kur minutės poreikis yra apie 40 l/min., o veikimo laikas skaičiuojamas sekundėmis. Deguonies skola šiais atstumais sudarys apie 98% užklausos.
Vidutiniais atstumais (800 - 3000m) ilgėja veikimo laikas, sumažėja jo galia, todėl. darbo metu padidėja deguonies suvartojimas. Dėl to deguonies skola procentais nuo poreikio sumažėja iki 70 - 85%, tačiau dėl reikšmingo bendro deguonies poreikio padidėjimo šiais atstumais jo absoliuti vertė, matuojama litrais, padidėja.
Anaerobinio veikimo rodiklis – maksimalus
deguonies skola.
Maksimali deguonies skola- tai didžiausias galimas anaerobinių medžiagų apykaitos produktų, kuriems reikalinga oksidacija, sankaupa, kuriai esant organizmas dar gali dirbti. Kuo aukštesnis treniruotės lygis, tuo didesnis maksimalus deguonies kiekis. Taigi, pavyzdžiui, nesportuojantiems žmonėms maksimali deguonies skola siekia 4-5 litrus, o aukštos klasės sprinteriams gali siekti 10-20 litrų.
Yra dvi deguonies skolos frakcijos (dalys): laktatinė ir laktatinė.
Alaktatas skolos dalis atitenka CrP ir ATP atsargoms raumenyse atkurti.
Laktatas frakcija (laktatai – pieno rūgšties druskos) – didžioji dalis deguonies skolos. Jis pašalina raumenyse susikaupusią pieno rūgštį. Oksiduojant pieno rūgštį susidaro vanduo ir anglies dioksidas, kurie yra nekenksmingi organizmui.
Alaktinė frakcija vyrauja ne ilgiau kaip 10 sekundžių trunkančiuose fiziniuose pratimuose, kai darbas atliekamas daugiausia dėl ATP ir CrP atsargų raumenyse. Laktatas vyrauja ilgesnės trukmės anaerobinio darbo metu, kai intensyviai vyksta anaerobinio gliukozės skaidymo (glikolizės) procesai, susidarant dideliam kiekiui pieno rūgšties.
Kai sportininkas dirba deguonies skolos sąlygomis, organizme susikaupia didelis kiekis medžiagų apykaitos produktų (pirmiausia pieno rūgšties) ir pH pasislenka į rūgštinę pusę. Kad sportininkas tokiomis sąlygomis atliktų didelės galios darbą, jo audiniai turi būti pritaikyti dirbti esant deguonies trūkumui ir pH pokyčiui. Tai pasiekiama treniruojant anaerobinę ištvermę (trumpi didelio greičio pratimai su didele galia).
Anaerobinio darbingumo lygis svarbus sportininkams, darbui
kuris trunka ne ilgiau kaip 7-8 minutes. Kuo ilgesnis darbo laikas, tuo mažesnę įtaką anaerobinis pajėgumas turi sportiniams rezultatams.
Anaerobinio metabolizmo slenkstis.
Intensyviai dirbant mažiausiai 5 minutes, ateina momentas, kai organizmas nepajėgia patenkinti didėjančio deguonies poreikio. Pasiektos darbo galios palaikymą ir tolesnį jos didinimą užtikrina anaerobiniai energijos šaltiniai.
Pirmųjų ATP anaerobinės resintezės požymių atsiradimas organizme paprastai vadinamas anaerobinio metabolizmo (TAT) slenksčiu. Šiuo atveju anaerobiniai energijos šaltiniai į ATP resintezę įtraukiami daug anksčiau nei organizmas išsenka savo gebėjimu aprūpinti deguonimi (ᴛ.ᴇ. kol pasiekia MIC). Tai savotiškas „saugos mechanizmas“. Be to, kuo mažiau treniruotas kūnas, tuo greičiau jis pradeda „apdraustis“.
PAHO apskaičiuojamas kaip MIC procentas. Netreniruotiems žmonėms pirmieji anaerobinės ATP resintezės (ANR) požymiai gali būti stebimi, kai pasiekiama tik 40% maksimalaus deguonies suvartojimo lygio. Sportininkams pagal jų kvalifikaciją PANO yra lygus 50-80% MOC. Kuo aukštesnis PANO, tuo daugiau galimybių organizmui atlikti sunkų darbą naudojant aerobinius šaltinius, kurie yra energetiškai naudingesni. Dėl šios priežasties sportininkas, turintis aukštą PANO (65% MPC ir daugiau), jei kiti dalykai yra vienodi, vidutinėse ir ilgose distancijose turės aukštesnį rezultatą.
Fiziologinės pratimų savybės.
Fiziologinė judesių klasifikacija
(pagal Farfel B.C.).
I. Stereotipiniai (standartiniai) judesiai.
1. Kiekybinės vertės judėjimai.
Ciklinis.
Darbo galios: Judėjimo tipai:
‣‣‣ maksimumas – judesiai, atliekami kojomis;
‣‣‣ submaksimaliai – judesiai atliekami su
‣‣‣ daug pagalbos iš jūsų rankų.
‣‣‣ vidutinio sunkumo.
2. Kokybinės reikšmės judesiai.
Sporto rūšys: Vertinamos savybės:
Sportas ir menas – jėga;
gimnastika; - greitis;
Akrobatika; -koordinacija;
Dailusis čiuožimas; - balansas;
nardymas; - lankstumas;
Laisvasis stilius ir kt. - nepalaikoma;
Išraiškingumas.
Didelė fizinių pratimų grupė atliekama griežtai pastoviomis sąlygomis ir pasižymi griežtu judesių tęstinumu. Tai yra standartų grupė (stereotipiniai) judesiai. Tokie fiziniai pratimai formuojami pagal motorinės dinamikos stereotipo principą.
Darant nestandartiniai judesiai nėra griežto stereotipo. Sporte su nestandartiniais judesiais egzistuoja tam tikri stereotipai – gynybos ir puolimo technikos, tačiau judesių pagrindas yra reakcija į nuolat besikeičiančias sąlygas. Sportininko veiksmai yra susiję su konkretaus momento problemų sprendimu.
3. Aerobinį darbą lemiantys veiksniai
Svarbiausias iš visų nagrinėjamų bioenergetinių mechanizmų parametrų yra aerobinių mechanizmų galios rodiklis – MIC rodiklis, kuris didele dalimi nulemia bendrą fizinį darbingumą. Šio rodiklio indėlis į ypatingą fizinį našumą ciklinėse sporto šakose, distancijose, pradedant nuo vidutinių distancijų, svyruoja nuo 50 iki 95%, komandinėse sporto šakose ir kovos menuose - nuo 50 iki 60% ir daugiau. Bent jau visose sporto šakose, anot A.A. Guminsky (1976), MPC reikšmė lemia vadinamąjį „bendras treniruočių pasirodymas“.
20-30 metų fiziškai nepasiruošusių vyrų MOC vidutiniškai yra 2,5-3,5 l/min arba 40-50 ml/kg.min (moterims apie 10 proc. mažiau). Išskirtinių sportininkų (bėgikų, slidininkų ir kt.) MOC siekia 5-6 l/min (iki 80 ml/kg/min ir daugiau). Atmosferos deguonies judėjimas organizme iš plaučių į audinius lemia šių organizmo sistemų dalyvavimą deguonies pernešime: išorinio kvėpavimo sistemos (ventiliacijos), kraujo sistemos, širdies ir kraujagyslių sistemos (cirkuliacijos), organizmo deguonies panaudojimo sistemos. .
Aerobinio veikimo (AP) didinimas ir gerinimas (didinantis efektyvumą) treniruočių metu pirmiausia siejamas su vėdinimo sistemų našumo didinimu, vėliau – cirkuliacija ir panaudojimu; jų įtraukimas vyksta ne lygiagrečiai ir palaipsniui visi iš karto, o heterochroniškai: pradinėje adaptacijos stadijoje dominuoja vėdinimo sistema, vėliau – cirkuliacija, o aukštesnio sporto meistriškumo stadijoje – panaudojimo sistema (S.N. Kuchkin, 1983, 1986). ).
Generolas AP padidėjimo dydį skirtingi autoriai nustato nuo 20 iki 100%, tačiau visos Rusijos valstybinės kūno kultūros akademijos fiziologijos laboratorijoje atlikti tyrimai (S.N. Kuchkin, 1980, 1986) parodė, kad bendras 2000 m. santykinis MPC rodiklis yra vidutiniškai 1/3 pradinio (genetiškai nulemto lygio ) – t.y. apie 35 proc. Be to, pirminės treniruotės etape VO2 max padidėjimas yra labiausiai pastebimas ir siekia iki 20% (pusė viso padidėjimo), sportinio tobulėjimo (II adaptacijos stadijos) VO2 max padidėjimas / svoris. sulėtėja ir siekia apie 10 proc., o aukštesnio sportinio meistriškumo stadijoje (III adaptacijos pakopa) padidėjimas minimalus – iki 5-7 proc.
Taigi pradinis adaptacijos laikotarpis yra pats palankiausias aerobiniams gebėjimams lavinti, o šio etapo pabaiga yra svarbi nustatant konkretaus sportininko perspektyvas aerobinių savybių atžvilgiu.
Trumpai apžvelgsime pagrindinius už deguonies transportavimą atsakingų organizmo sistemų pokyčius ugdant ištvermę.
IN išorinio kvėpavimo sistema Visų pirma, didėja jėgos atsargos – tai gyvybinio pajėgumo, MVL, kvėpavimo raumenų jėgos ir ištvermės rodikliai. Taigi aukštos kvalifikacijos plaukikams ir akademiniams irkluotojams gyvybinės talpos rodikliai gali siekti 8-9 litrus, o MVL – iki 250-280 l/min ir daugiau. Galios rezervai yra pirmojo ešelono atsargos, kurios jau pradinėse adaptacijos stadijose įtraukiamos į kintamosios srovės padidėjimą. Todėl visi pradedantieji sportininkai ir prasidėjus bendram pasirengimo laikotarpiui gali drąsiai rekomenduoti įvairius kvėpavimo pratimus, kurie prisidės prie geresnės aerobinės adaptacijos.
Vėlesniuose adaptacijos etapuose gerėja gebėjimas mobilizuoti jėgų atsargas, o vėliau didėja išorinio kvėpavimo efektyvumas (efektyvumas) (S.N. Kuchkin, 1983, 1986, 1991). Taigi, meistrai sportininkai gali išnaudoti gyvybinį pajėgumą 60-70% sunkaus darbo metu (palyginti su 30-35% pradedantiesiems). Iš įkvepiamo oro deguonis pasisavinamas efektyviau (pagal deguonies panaudojimo koeficientą, ventiliacijos ekvivalentą ir kt.), o tai užtikrina aukštas MIC vertes esant „tik“ 100-120 l/min ventiliacijai ir mažam kvėpavimo dažniui. Prie to prisideda ir efektyvesnio darbo mechanizmai. audinių šalinimo sistemos deguonies dirbančiuose raumenyse, kurie gali panaudoti beveik 100 % jiems tiekiamo deguonies.
IN kraujo sistema Paprastai raudonųjų kraujo kūnelių ir hemoglobino kiekis nepadidėja. Bet cirkuliuojančio kraujo mainų padidėjimas (daugiausia dėl plazmos), atsiranda vadinamųjų hemokoncentracija(didėjantis hemoglobino kiekis dėl dalies plazmos patekimo į audinį), dėl ko operacijos metu cirkuliuojančiame kraujyje hemoglobino yra 10-18 % daugiau, dėl to padidėja vadinamoji. kraujo deguonies talpa.
Vystantis ištvermei vyksta reikšmingi pokyčiai kraujotakos sistema – širdies ir kraujagyslių sistema. Visų pirma, tai turi įtakos galios rezervų padidėjimui – širdies veiklai (sistolinis tūris gali siekti 180-210 ml, o tai, esant efektyviam širdies ritmui 180-190 k./min., gali duoti 32-38 litrų/min. ). Taip yra dėl privalomo bendro širdies tūrio padidėjimo nuo 750 ml iki 1200 ml ar daugiau, kurį sukelia darbinė hipertrofija ir tonogeninis širdies ertmių išsiplėtimas (išsiplėtimas).
Reguliavimo mechanizmų rezervai susideda iš ramybės bradikardijos ir santykinės darbinės bradikardijos susidarymo atliekant aerobinį darbą. Palyginkite: treniruotų žmonių širdies ritmo rezervas yra: , o netreniruotiems -:
. Tai yra, vien širdies ritmo atžvilgiu rezervas su treniruotėmis bus 164%.
Kitas svarbus reguliavimo mechanizmas: daug daugiau kraujo patenka per treniruotų žmonių dirbančių raumenų kraujagysles ir į nedirbančius raumenis. V.V. Vasiljeva (1986) parodė, kad taip yra dėl atitinkamų raumenų kraujagyslių spindžio pokyčių. Tobulinimas perdirbimo sistemos daugiausia susiję su darbo raumenų pokyčiais: lėtųjų raumenų skaidulų skaičiaus padidėjimas su aerobiniais energijos gamybos mechanizmais; sarkoplazminio tipo darbinė hipertrofija ir padidėjęs mitochondrijų skaičius; žymiai didesnė kapiliarizacija ir, atitinkamai, didesnis deguonies tiekimas; reikšmingi aerobiniai biocheminiai raumenų pokyčiai (padidėja aerobinio mechanizmo pajėgumas ir galia dėl oksidacinio metabolizmo fermentų kiekio ir aktyvumo padidėjimo 2-3 kartus, mioglobino kiekio padidėjimas 1,5-2 kartus, taip pat kaip glikogenas ir lipidai 30-50% ir tt).
Taigi ištvermės treniruotės sukelia šiuos pagrindinius funkcinius efektus:
Visų kokybinių ir kiekybinių aerobinio energijos tiekimo mechanizmo rodiklių didinimas ir tobulinimas, kuris pasireiškia maksimaliai dirbant aerobiškai.
Organizmo veiklos efektyvumo didinimas, pasireiškiantis kaštų, tenkančių darbo vienetui, sumažėjimu ir mažesniais funkciniais pokyčiais esant standartinėms apkrovoms (širdies ritmas, ventiliacija, laktatas ir kt.).
Atsparumo didinimas – organizmo gebėjimas priešintis vidinės organizmo aplinkos pokyčiams, homeostazės palaikymas, šių pokyčių kompensavimas.
Termoreguliacijos gerinimas ir energijos išteklių atsargų didinimas.
Motorinių ir autonominių funkcijų koordinavimo efektyvumo didinimas naudojant tiesioginį reguliavimą per nervinius ir humoralinius mechanizmus.
Aerobinio veikimo apribojimas yra susijęs su mažu deguonies tiekimo į raumenis greičiu, nepakankamu raumenų difuzijos pajėgumu ir oksidaciniu potencialu bei per dideliu anaerobinės glikolizės metabolitų kaupimu.
Deguonies tiekimo ir panaudojimo sistema yra gana sudėtinga ir apima kelis etapus. Nenuostabu, kad neįmanoma nustatyti vienos, „pagrindinės“ priežasties, ribojantys įvairaus funkcinio pasirengimo lygių žmonių aerobinį darbą. Aerobinį darbą ribojančių veiksnių nustatymo problema tampa ypač aktuali, kai kalbama apie labai treniruotus sportininkus, dirbančius su ypatinga įtampa autonominės raumenų veiklos palaikymo sistemose.
Šiuo metu dažniausiai naudojamas aerobinį efektyvumą apibūdinantis parametras yra MOC. Tuo pačiu metu tai ne kartą buvo įrodyta sportiniai rezultatai ilgose distancijose (darbas trunka ilgiau nei 3-4 minutes) priklauso nuo PANO lygiu išvystytos galios.
Didėjant treniruotėms, didėja dirbančių raumenų laktato panaudojimo greitis, o kartu sumažėja laktato koncentracija kraujyje. Taigi, kuo didesnis sportininko aerobinis pajėgumas, tuo mažesnis anaerobinės glikolizės indėlis atsisakant dirbti testo su didėjančiu krūviu metu. Iš to išplaukia, kad galima situacija, kai deguonies suvartojimas ANSP lygiu labai priartėja prie maksimalios vertės (MIC).
Darant prielaidą, kad specifinis deguonies suvartojimas (deguonies suvartojimas padalytas iš raumenų masės) artėja prie maksimalios vertės, toliau deguonies suvartojimą (darbo galią) galima padidinti tik padidinus aktyvią raumenų masę. Logiška manyti, kad šiuo atveju efektyviausias būdas yra padidinti deguonies suvartojimą didinant raumenų skaidulų, turinčių didelį oksidacinį pajėgumą, tūrį, tai yra, pirmiausia I tipo skaidulos (lėtos raumenų skaidulos).
Šie svarstymai rodo, kad PANO daugiausia turėtų priklausyti nuo bendro I tipo skaidulų tūrio raumenyse, tai yra, lėtųjų raumenų skaidulų.
Išvados:
- Dirbant su maža raumenų mase (pavyzdžiui: tiesiant koją kelio sąnaryje), padidėjus krūviui visada proporcingai padidėja dirbančio raumenų aprūpinimas krauju ir organizmo suvartojamas deguonis. Dirbant didelę raumenų masę (pvz.: dirbant ant dviračio ergometro), kai kuriems žmonėms, pasiekus maksimalią galią, organizmo deguonies suvartojimas ir dirbančio raumens aprūpinimas krauju pasiekia plynaukštę, o periferiniai mechanizmai – ne. paveikti šį poveikį.
- Dirbant su didele raumenų mase, galia, kuriai esant mažėja dirbančio raumens aprūpinimas krauju, sutampa su anaerobinės apykaitos slenksčiu, tačiau pusei treniruotų žmonių anaerobinė glikolizės suintensyvėjimas vyksta nesumažėjus aprūpinimui krauju.
- Aukštos kvalifikacijos ištvermės sportininkams nustatyta neigiama koreliacija (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).
- Ištvermę lavinantiems sportininkams, dirbant su didele raumenų mase (pavyzdžiui: dirbant ant dviračio ergometro), deguonies suvartojimas PANO lygyje koreliuoja (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).
- Mažo intensyvumo jėgos treniruotės (50 % maksimalios valingos jėgos) be atsipalaidavimo padidina vyraujančių I tipo (lėtų) raumenų skaidulų dydį. Taigi ši treniruočių technika leidžia dar labiau padidinti aerobinį našumą (deguonies suvartojimą ANNO lygiu) sportininkams, kurių laktato koncentracija yra maža esant maksimaliai aerobinei apkrovai.
Informacijos šaltinis: remiantis Popovo D.V. medžiaga. (2007)
ANEAEROBINIŲ VEIKSMŲ ANALIZĖS PAGRINDAI Vertinant įvairių energijos gamybos sistemų eksploatacines charakteristikas, svarbu suprasti skirtumą tarp sistemos talpos ir galios. Energijos pajėgumas – tai bendras energijos kiekis, sunaudojamas darbui atlikti ir pagaminamas tam tikroje energetikos sistemoje. Sistemos energijos galia yra didžiausias ATP energijos kiekis, kurį apkrova per laiko vienetą sukuria tam tikra energijos sistema.
METABOLINIAI ENERGIJOS FORMAVIMO PROCESAI IR JŲ INTEGRAVIMAS □ Kreatino fosfokinazė (alatatas) - momentinis ATP papildymo mechanizmas (ATP-Cr. F sistema); ATP regeneracija iš ATP-Cr sistemos. F per kreatinkinazės ir adenilatkinazės kelius nesukelia laktato susidarymo ir yra vadinamas alaktiniu. □ Glikolitinis laktatas (glikogeno virsmo laktatu sistema) reiškia adenozino difosfato (ADP) fosforilinimą glikogenolizės ir glikolizės keliuose, sukelia laktato gamybą ir vadinamas laktatu. ATP energijos gamyba šiuose procesuose vyksta nenaudojant deguonies, todėl apibrėžiama kaip anaerobinė energijos gamyba.
Dėl didelio intensyvumo anaerobinio darbo glikolizės greitis gali padidėti 1000 kartų, palyginti su ramybės būsena. ATP papildymas maksimalaus ilgalaikio pratimo metu niekada nepasiekiamas tik viena energijos gamybos sistema, o veikiau yra suderintos metabolinės reakcijos rezultatas, kai visos energijos sistemos skirtingai prisideda prie galios.
PRAKTINIAI METODAI Labiau įmanoma išmatuoti didžiausią veikimo našumą laikotarpiais nuo kelių sekundžių iki beveik 90 sekundžių. Esant tokiai darbo trukmei, ATP resintezė daugiausia priklauso nuo alaktinio ir laktato anaerobinių takų. Paprastus anaerobinės energijos sąnaudų įvertinimus galima gauti iš bandymų rezultatų, jei įmanoma, papildyti biocheminiais ar fiziologiniais duomenimis.
1. Manoma, kad raumenų ATP atsargos palaiko tik kelis susitraukimus ir yra geriau įvertinamos pagal raumenų jėgą ir didžiausios momentinės galios matavimus. 2. Daroma prielaida, kad maksimalus pratimas, trunkantis kelias minutes ar ilgiau, pirmiausia yra aerobinis ir reikalauja informacijos apie aerobinį metabolizmą. Jei reikia rinkti duomenis apie anaerobinius komponentus, susijusius su ypatingais sportininkų, dalyvaujančių sporto šakose, kuriose maksimalios pastangos trukmė yra apie 2 minutes ar šiek tiek daugiau, anaerobinius komponentus, būtina atsižvelgti į sąveiką.
TRUMPALAIKIS ANAEROBINIS DARBO PAJĖGUMAS Šis komponentas apibrėžiamas kaip bendra darbo išeiga maksimalios galios pratimo metu iki 10 s. Jis gali būti laikomas alaktinio anaerobinio veikimo matu, kurį daugiausia užtikrina raumenų ATP koncentracija, ATP-Cr sistema. F ir šiek tiek anaerobinė glikolizė. Didžiausias darbo našumas per sekundę proceso metu
VIDUTINIS ANAEROBINIS DARBO NAGRINĖJIMAS Šis komponentas apibrėžiamas kaip bendras darbo rezultatas per maksimalų pratimų laikotarpį iki 30 s. Esant tokioms sąlygoms, darbo našumas yra anaerobinis su pagrindiniu laktato (apie 70%), reikšmingu laktato (apie 15%) ir aerobiniu (apie 15%) komponentais. Darbo galia per paskutines 5 bandymo s gali būti laikoma netiesioginiu laktatinės anaerobinės galios įvertinimu.
NUOLATINIS ANAEROBINIS DARBO ATLIKIMAS Apibrėžiamas kaip bendras darbo rezultatas, kai didžiausias darbo krūvis yra iki 90 s. Būdinga darbo trukmės riba, pagal kurią galima įvertinti sportininkų energijos tiekimo sistemos anaerobinį pajėgumą. Šių testų pranašumai yra tai, kad jie leidžia įvertinti bendrą anaerobinių sistemų veikimo efektyvumą, kai joms keliami didžiausi reikalavimai, ir kiekybiškai įvertinti veikimo efektyvumo sumažėjimą nuo vienos testo dalies iki kitos (pavyzdžiui, pirmąsias 30 s, palyginti su paskutiniai 30
AMŽIAUS, LYTIS IR RAUMENŲ MASĖ Berniukų ir mergaičių augimo metu anaerobinė veikla didėja su amžiumi. Maksimalios šio tipo veiklos vertės pasiekiamos sulaukus 20–29 metų, o vėliau pradedama palaipsniui mažėti. Su amžiumi mažėjimas vyrams ir moterims yra vienodas. Atrodo, kad šis mažėjimas yra beveik tiesinis su amžiumi ir sudaro 6 % per dešimtmetį. Vyrai geriau nei moterys atlieka 10, 30 ir 90 sekundžių maksimalius testus, o moterų darbo našumas vienam kilogramui kūno svorio sudaro apie 65% vyrų darbo našumo kilogramui kūno svorio. Panašus
Maksimalus našumas siejamas su: anaerobiniu kūno dydžiu, ypač liesa raumenų mase. Kai kurie su amžiumi ir lytimi susiję maksimalaus anaerobinio veikimo skirtumai yra labiau susiję su raumenų masės pokyčiais nei su kitais veiksniais.
STRUKTŪRINIAI IR FUNKCINIAI VEIKSNIAI, ĮTAkojantys ANEAEROBINIUS VEIKSMUS. Raumenų struktūra ir skaidulų sudėtis Raumenų struktūra vaidina svarbų vaidmenį nustatant galios lygį ir darbo kiekį, kurį jie gali sukurti. Aktino ir miozino gijų polimerizacijos laipsnis, jų išsidėstymas, sarkomero ilgis, raumenų skaidulų ilgis, raumenų skerspjūvio plotas ir bendra raumenų masė yra struktūriniai elementai, kurie, atrodo, prisideda prie raumenų veiklos anaerobinėmis sąlygomis, ypač esant absoliučiam darbo našumui. Ryšys tarp raumenų skaidulų sudėties ir anaerobinio veikimo nėra paprastas. Sportininkai, kurie specializuojasi sporto šakose, kurios yra anaerobinės arba reikalauja didelės anaerobinės galios ir pajėgumų, pasižymi didesne greito susitraukimo skaidulų (FTF) dalimi. Kuo daugiau BS skaidulų arba kuo didesnį plotą jie užima, tuo didesnis gebėjimas vystytis 1
2. PAGRINDO PRIEINAMUMAS Energijos išeiga maksimaliam labai trumpam pratimui daugiausia paaiškinama endogeninių daug energijos turinčių fosfagenų irimu, tačiau atrodo (bent jau žmonėms), kad maksimalaus pratimo generavimas net ir labai trumpą laiką teikiama tuo pačiu metu skaidant CP ir glikogeną. Rezervų išeikvojimas Kr. F riboja anaerobinį efektyvumą esant maksimalios galios ir labai trumpos trukmės apkrovoms. Tačiau pagrindinis vaidmuo Kr. Ph raumenyse yra buferio tarp ATP ir ADP koncentracijų vaidmuo.
3. REAKCIJOS PRODUKTŲ AKUMULIAVIMAS Anaerobinė glikolizė prasidėjus raumenų susitraukimui atsiskleidžia su labai trumpu vėlavimu ir ją lydi laktato kaupimasis ir atitinkamai vandenilio jonų (H+) koncentracijos kūno skysčiuose padidėjimas. Raumenų laktato koncentracija labai padidėja po trumpalaikio fizinio krūvio ir išsekimo metu gali siekti apie 30 mmol kg-1 šlapio svorio. Raumenų buferio sistemos sukuria dalinį buferį vandenilio jonams. Pavyzdžiui, raumenų bikarbonato koncentracija sumažėja nuo 100 mmol L-1 skystos terpės
Tačiau raumuo negali ilgai buferuoti gaminamų vandenilio jonų, o p. Raumenys H sumažėja nuo 7,0 prieš krūvį iki 6,3 po didžiausio krūvio, todėl išsekimas. Upės sumažėjimas Sarkoplazminis H sutrikdo Ca 2+ sąveiką su troponinu, kuri yra būtina susitraukimui vystytis ir paaiškinama vandenilio jonų (H+) konkurencija dėl kalcio surišimo vietų. Taigi aktomiozino kryžminių tiltelių susidarymo dažnis mažėja mažėjant p. H, taip pat sumažėja energijos sintezės ir skilimo greitis (pagal grįžtamojo ryšio principą ir dėl katalizatorių bei fermentų veiklos sutrikimo) Didėja gebėjimas atsispirti acidozei
METABOLINIŲ KELIŲ EFEKTYVUMAS Nustatomas pagal energijos proceso dislokacijos greitį. Kreatinkinazės reakcijos greitį lemia kreatinkinazės aktyvumas. Kurių aktyvumas didėja mažėjant ATP raumenyje ir kaupiantis ADP. Glikolizės intensyvumą gali paskatinti arba atitolinti įvairūs signalai (hormonai, jonai ir metabolitai). Glikolizės reguliavimą daugiausia lemia dviejų fermentų – fosfofruktokinazės (PFK) ir fosforilazės – katalizinės ir reguliavimo savybės. Kaip minėta aukščiau, didelio intensyvumo pratimai sukelia pernelyg didelį H+ padidėjimą ir greitą p sumažėjimą. N raumenys. Amoniako, kuris yra adenozino 5"-monofosfato (AMP) deamininimo darinys, koncentracija skeleto raumenyse padidėja maksimaliai mankštinant. Šis padidėjimas dar ryškesnis asmenims, turintiems didelį BS skaidulų procentą. Tačiau amoniakas atpažįstamas kaip PPA aktyvatorius ir gali sukurti buferį tam tikriems tarpląstelinio pH pokyčiams.In vitro tyrimai parodė, kad kai pH lygis artėja prie 6,3, fosforilazė ir PPK beveik visiškai slopinami.Tokiomis sąlygomis ATP resintezės greitis turėtų būti labai sumažintas , todėl dėl anaerobinio kelio pablogėja galimybė toliau atlikti mechaninį darbą
Priklauso nuo raumenų skaidulų kokybės ir kiekio: BS skaidulose gausu ATP, CK ir glikolitinių fermentų, lyginant su lėtai trūkčiojančiomis skaidulomis. Iš šios santraukos aišku, kad treniruotės maksimaliai padidina anaerobinį efektyvumą, nes dauguma ribojančių veiksnių prisitaiko prie jų sąveikos reaguodami į didelio intensyvumo treniruotes.
RAUMENŲ, BŪTINŲ AUKŠTAI ANEAEROBINIŲ VEIKSMŲ LYGIUI PASIEKTI, CHARAKTERISTIKOS IR DIDŽO INTENSYVUMO TRENIRUOTĖS POVEIKIO RODIKLIEMS, NUSTATANTIAMS IT RODIKLIUS REZULTATAI Raumenų savybės te p. N išsekimo atveju BS skaidulų dalis BS skaidulų pritraukimas CK aktyvumas Fosforilazės aktyvumas FFK aktyvumas Taip Tikriausiai ne Tikriausiai taip Tikriausiai ne Taip Taip Taip Tikriausiai taip Taip Treniruotės poveikis = arba = arba ↓ = = arba
DEGUONIO TIEKIMO SISTEMA Jei visi kiti veiksniai yra vienodi, deguonies tiekimo ir panaudojimo sistemos tikriausiai labai reikšmingai prisideda prie maksimalaus veikimo našumo, kai apkrova trunka 90 sekundžių ar ilgiau. Akivaizdu, kad kuo ilgesnė apkrova, tuo didesnė oksidacinės sistemos svarba. Esant trumpesnės trukmės maksimalioms apkrovoms, deguonies tiekimo sistema neveiks maksimaliu lygiu, o oksidaciniai procesai paskutinėje darbo dalyje.
Dirbant su didžiausio intensyvumo apkrova, trunkančia nuo 60 iki 90 s, bus įveiktas su darbo pradžia susijęs deguonies trūkumas, o substratų oksidacija mitochondrijose darbo pabaigoje padidins aerobinių procesų dalį. darbo energijos tiekime. Tokiu atveju asmenys, kurie sugeba greitai mobilizuoti deguonies tiekimo ir panaudojimo sistemas ir turi atitinkamai didelę aerobinę galią, turės pranašumą vidutinės trukmės sąlygomis ir
PAVELDIMAS Dabar nustatyta, kad individo genotipas iš esmės lemia didelės aerobinės galios ir ištvermės prielaidas, taip pat aukštą ar žemą reagavimo į treniruotes lygį. Mes daug mažiau žinome apie anaerobinio veikimo paveldimumą. Trumpalaikis anaerobinis darbas (remiantis 10 sekundžių maksimaliu darbo našumu dviračių ergometru) turėjo reikšmingą genetinę įtaką, maždaug 70%, kai duomenys buvo išreikšti kilogramui liesos masės. Neseniai buvo išanalizuoti keli Japonijoje ir Rytų Europoje atlikti sprinto tyrimai, kuriuose dalyvavo dvyniai ir jų šeimos. Sprinto našumo paveldimumo įverčiai svyravo nuo 0,5 iki 0,8 Šie duomenys rodo, kad individo genotipas turi didelę įtaką trumpalaikiams anaerobinio darbo rezultatams. Kol kas nėra patikimų įrodymų, susijusių su paveldimumo vaidmeniu ilgalaikiam anaerobiniam darbui. Kita vertus, neseniai gavome įrodymų apie genetinę įtaką pluošto tipų pasiskirstymui ir
MOKYMAI Treniruotės padidina galią ir pajėgumą trumpalaikio, vidutinio ir ilgalaikio anaerobinio darbo metu. Treniruotės atsako (treniruotumo) į konkretų anaerobinių treniruočių režimą kitimai buvo plačiai ištirti. Reakcija į trumpalaikes anaerobinės veiklos treniruotes reikšmingai nepriklausė nuo asmenų genotipo, tuo tarpu atsaką į ilgalaikį anaerobinio darbo treniruotę daugiausia lėmė genetiniai veiksniai. Mokomumas bendram 90 sekundžių darbo atlikimui pasižymėjo genetine įtaka, sudarančia maždaug 70 % atsako į mokymą variacijos. Šie duomenys yra labai svarbūs treneriams. Remiantis testų rezultatais, lengviau rasti talentingų žmonių trumpalaikiam anaerobiniam darbui nei ilgalaikiam anaerobiniam darbui. SU
Aerobinė ištvermė- tai gebėjimas dirbti (mažą darbą) ilgą laiką ir atsispirti nuovargiui. Tiksliau, aerobinę ištvermę lemia laktato slenkstis. Kuo didesnis, tuo didesnė aerobinė ištvermė.
Aerobinis slenkstis yra didžiausias kūno aerobinio pajėgumo taškas, kurį pasiekus anaerobiniai „energijos kanalai“ pradeda dirbti su formavimu. Tai atsiranda, kai pasiekiate maždaug 65% didžiausio širdies susitraukimų dažnio, kuris yra maždaug 40 dūžių žemiau anaerobinio slenksčio.
Aerobinė ištvermė skirstoma į tipus:
- Trumpas - nuo 2 iki 8 minučių;
- Vidutinis - nuo 8 iki 30 minučių;
- Ilgas - nuo 30 ar daugiau.
Aerobinė ištvermė treniruojama naudojant nuolatinį ir.
- Nuolatinės treniruotės padeda tobulėti;
- Širdies raumenų veiklai pagerinti būtina intervalinė treniruotė.
Pagrindinis straipsnis apie aerobinės ištvermės treniruotes:
Aerobinio pajėgumo matavimo metodai
Deja, dėl aerobinių reakcijų dirbančiuose raumenyse ir net atskirame raumenyje neįmanoma tiesiogiai įvertinti bendro resintetinimo kiekio. Tačiau galima išmatuoti indeksą, proporcingą aerobinių reakcijų metu susintetinto ATP kiekiui.
Norint netiesiogiai įvertinti ATP resintezės greitį raumenų darbo metu, naudojami šie pagrindiniai metodai:
- tiesioginis deguonies suvartojimo matavimas;
- netiesioginė kalorimetrija;
- 1H ir 31P magnetinio rezonanso spektroskopija;
- pozitronų emisijos tomografija;
- infraraudonųjų spindulių spektrometrija.
Pažymėtina, kad čia pažymėti tik populiariausi energijos tyrimo metodai raumenų darbo metu.
Tiesioginis deguonies suvartojimo matavimas. Deguonies suvartojimas (OC) yra lygus kraujotakos ir arterioveninio deguonies skirtumo produktui tam tikroje srityje. Vietinė kraujotaka tiriamoje srityje nustatoma termoskiedimo, etiketės skiedimo arba ultragarso metodais. Paprastai Fick metodas naudojamas PC nustatyti atskirame darbiniame raumenyje (pavyzdžiui, izoliuotame preparate) arba atskiroje srityje (pavyzdžiui, kojų audinyje). Tai yra šio metodo privalumas. Metodo trūkumai yra invaziškumas ir didelis metodologinis matavimų sudėtingumas, susijęs tiek su arterijų ir venų kateterizavimo procedūra, tiek su metodiniais sunkumais nustatant vietinę kraujotaką ir dujų įtampą kraujo mėginiuose. Be to, jei matavimai neatliekami su izoliuotu preparatu, reikia atsižvelgti į tai, kad analizuojamas veninis kraujas patenka ne tik iš dirbančio raumens, bet ir iš neaktyvių audinių, o tai gali iškreipti tikrus rezultatus. Nepaisant to, PC nustatymas pagal Ficką aktyviai naudojamas atliekant maksimalius testus vietinio darbo metu (pavyzdžiui, tiesiant koją ties kelio sąnariu) ir dirbant su didele raumenų mase (dviračių ergometrija).
Netiesioginė kalorimetrija (įkvepiamo ir iškvepiamo oro dujų analizė). Bendras PC yra proporcingas bendram ATP kiekiui, susintetintam dėl oksidacijos reakcijų organizme. PC apskaičiuojamas kaip plaučių ventiliacijos indikatoriaus sandauga, normalizuota pagal standartines sąlygas, pagal skirtumą tarp deguonies proporcijos įkvėptame ir iškvepiamame ore. Apskaičiavus kvėpavimo koeficientą (išsiskiriančio anglies dioksido ir sunaudoto deguonies santykį), galima nustatyti, koks substratas naudojamas oksiduojant. Tada, naudojant deguonies kalorijų ekvivalentą, galima apskaičiuoti energijos kiekį, kurį organizmas gauna oksiduodamas tam tikrą substratą.
Šio metodo privalumas yra jo neinvaziškumas, naudojimo paprastumas ir galimybė išmatuoti beveik bet kokios rūšies raumenų veiklą. Metodo panaudojimo galimybės gerokai išsiplėtė atsiradus nešiojamiesiems dujų analizatoriams. Dujų analizės trūkumai yra šie. Naudojant netiesioginę kalorimetriją, galima įvertinti tik viso organizmo PC ir energijos sąnaudas.
Tai reiškia, kad neįmanoma nustatyti, kiek deguonies sunaudojama aktyviems raumenims, širdžiai, kvėpavimo raumenims ir kitiems audiniams maitinti. Ši užduotis tampa ypač aktuali dirbant, kai dalyvauja maža raumenų masė. Šiuo atveju deguonies suvartojimas širdies ir kvėpavimo raumenyse gali labai prisidėti prie viso deguonies suvartojimo.
1H ir 31P magnetinio rezonanso spektroskopija. Metodas pagrįstas vandenilio atomų branduolių elektromagnetinio atsako į jų sužadinimą tam tikru elektromagnetinių bangų deriniu matavimu nuolatiniame didelio intensyvumo magnetiniame lauke. Metodas leidžia neinvaziškai įvertinti vandenilio jonų, neorganinio fosforo, kreatino fosfato, ATP ir deoksimioglobino koncentracijos pokyčius konkrečioje tiriamo audinio srityje. Šis metodas yra standartas vertinant makroerginės energijos pokyčius tiek poilsio sąlygomis, tiek fizinio aktyvumo metu. Tam tikromis sąlygomis kreatino fosfato koncentracijos pokytis yra tiesiogiai proporcingas aerobinei ATP sintezei. Todėl šis metodas aktyviai naudojamas aerobiniam metabolizmui įvertinti.
Šiuo metu naudojant šį metodą taip pat išskiriamas signalas, proporcingas deoksigenuoto mioglobino koncentracijai, ir apskaičiuojamas dalinis deguonies slėgis mioplazmoje. Dalinio deguonies slėgio pokytis ir šio rodiklio absoliuti reikšmė yra deguonies tiekimo santykio pokyčiui su mitochondrija/deguonies panaudojimu mitochondrijoje ir deguonies tiekimo sistemos veikimo adekvatumo kriterijus. į mitochondriją. Nepaisant neabejotinų metodo privalumų, jo naudojimą gerokai riboja labai didelė įrangos kaina ir prietaiso tūringumas bei matavimo metu susidaręs stiprus magnetinis laukas.
Pozitronų emisijos tomografija. Metodas pagrįstas gama spindulių poros, susidariusių naikinant pozitronus, įrašymu. Pozitronai atsiranda dėl radioaktyvaus izotopo, kuris yra radiofarmacinio preparato, kuris patenka į organizmą prieš tyrimą, skilimo pozitronų beta. Specialiu skaitytuvu stebimas trumpaamžiais radioizotopais paženklintų biologiškai aktyvių junginių pasiskirstymas organizme. Audinių deguonies suvartojimui įvertinti naudojamas kvėpavimas dujų mišiniu su pažymėta deguonies molekule – O 2. Dirbančių raumenų deguonies suvartojimas apskaičiuojamas kaip deguonies koncentracijos arteriniame kraujyje, regioninio ekstrahavimo koeficiento ir regioninio perfuzijos koeficiento sandauga. Metodo apribojimai siejami su didelėmis skenerio ir ciklotrono – prietaiso, būtino radioizotopams gaminti – kaina.
Infraraudonųjų spindulių spektrometrija. Metodas pagrįstas tuo, kad biologinis audinys yra pralaidus šviesai infraraudoniesiems spinduliams artimoje srityje. Šviesos šaltinis ir imtuvas yra ant kūno paviršiaus 3-5 cm atstumu Vidutinis šviesos prasiskverbimo gylis bus lygus pusei atstumo tarp jų. Deguonies prisotinto ir deguonies neturinčio hemoglobino koncentracijos pokyčius išmatuotame audinyje (raumenyje) galima apskaičiuoti naudojant skirtingus bangos ilgius infraraudonųjų spindulių srityje (600-900 nm), kai šviesą daugiausia sugeria deguonies arba deguonies neturintis hemoglobinas ir mioglobinas. Kadangi hemoglobino koncentracija yra kelis (4-5) kartus didesnė nei mioglobino, pagrindiniai pokyčiai, užfiksuoti naudojant šį metodą, pirmiausia bus susiję su hemoglobino prisotinimo deguonimi pokyčiais. Įrašytame signale bus informacija apie bendrą visų audinių, esančių matavimo srityje, deguonies pasikeitimą.
Darant prielaidą, kad kraujo tėkmės greitis yra pastovus arba nesant kraujo tėkmės (okliuzija), deguonies pašalinto hemoglobino koncentracijos pokyčiai bus tiesiogiai proporcingi PC pokyčiams matuojamame plote. Susumavus deguonies ir deguonies prisotinto hemoglobino koncentracijos pokyčius, galima apskaičiuoti hemoglobino koncentracijos pokyčius. Šis indikatorius atspindi kraujo tiekimą į išmatuotą sritį. Metodas taip pat leidžia apskaičiuoti bendrą audinių deguonies indeksą – deguonies prisotinto hemoglobino ir bendrojo santykį – išreikštą procentais.
Infraraudonųjų spindulių spektrometrijos pranašumai apima neinvaziškumą, naudojimo paprastumą ir galimybę atlikti matavimus beveik bet kokio tipo fizinės veiklos metu, tiek laboratorinėmis, tiek lauko sąlygomis, naudojant nešiojamus prietaisus. Metodo trūkumas yra integruotas matavimo zonoje esančių audinių aprūpinimo deguonimi įvertinimas. Pavyzdžiui, didelis odos ir riebalų sluoksnis gali labai iškraipyti aktyvaus raumenų audinio signalą.
Pratimų testai aerobiniam pajėgumui tirti
Kūno aerobinėms galimybėms laboratorinėmis sąlygomis nustatyti naudojamas realios raumenų veiklos modeliavimas – apkrovos testai. Pagrindiniai šių testų reikalavimai turėtų būti patikimumas, informacijos turinys ir specifiškumas. Paskutinis reikalavimas yra ypač svarbus, nes renkantis testą būtina, kad pratimas apimtų tas pačias raumenų grupes kaip ir atliekant varžybinį judesį, taip pat būtų naudojamas judesių modelis, kuris būtų kuo artimesnis realioms sąlygoms (konkurencinis judesys). . Pavyzdžiui, bėgiką reikia išbandyti bėgiojant ant bėgimo takelio, o irkluotoją – dirbant su specialiu irklavimo ergometru. Nėra prasmės nustatyti bendrą plaukiko fizinį pasirengimą dviračio ergometro teste (kojų darbas), o pagrindiniai dirbantys raumenys šiame renginyje yra rankų ir liemens raumenys.
Visi raumenų veiklos fiziologijoje naudojami testai yra susiję su fiziologinių reakcijų matavimu, reaguojant į tam tikrą ar pasirinktą krūvį. Augant bet kuriam fiziologiniam rodikliui, reaguojant į apkrovos padidėjimą, yra greito augimo stadija (0,5-2 min.), lėto augimo stadija (kvazi-pastovaus būsena) ir rodiklio, pasiekiančio tikrą pastovų lygį, stadija. valstybė. Esant maksimalioms apkrovoms, trečiasis etapas ne visada pasiekiamas. Norint aiškiai apibūdinti organizmo reakciją į tam tikrą krūvį, būtina pasiekti fiziologinius rodiklius, kurie pasiektų tikrąją pastovią būseną arba maksimalų lygį. Paprastai, norint pasiekti tikrą pastovią būseną, skirtingiems rodikliams gali prireikti 5–15 minučių, net jei apkrova padidėja palyginti nedaug (10–15% didžiausios vertės).
Idealiu atveju testuojant reikia nustatyti, kaip kinta tam tikri fiziologiniai rodikliai reaguojant į įvairaus intensyvumo apkrovas, iki maksimumo. Tokiu atveju, kuo mažesnis apkrovos padidėjimas, tuo tikslesnė bus gauta tiriamo rodiklio pokyčių dinamika. Tačiau jei lauksite, kol indikatorius pasieks tikrą pastovią būseną, bandymas užtruks per ilgai.
Remiantis šiais samprotavimais, siūlomas bandymo metodas su laipsniškai didėjančia apkrova. Šis testavimo modelis leidžia įvertinti organizmo reakciją per visą apkrovų diapazoną nuo minimalios iki maksimalios aerobinės apkrovos. Toliau maksimali aerobinė apkrova (galia) bus suprantama kaip didžiausia galia, pasiekiama bandyme esant didėjančiam krūviui, t.y. galia, panaši į galią, kuria pasiekiama (MPC).
Vėliau pasirodė šio testo analogas – testas su nuolat didėjančia apkrova. Abu apkrovos nustatymo būdai tapo plačiai paplitę ir yra beveik visuotinai pripažinti aerobinių savybių testavimo modeliai.
Šių modelių trūkumai yra vėlavimo laikotarpis tarp apkrovos padidėjimo ir fiziologinio rodiklio padidėjimo, nes fiziologinis rodiklis šiuo atveju neturi laiko pasiekti tikrosios pastovios būsenos. Todėl bandymo rezultatai (rodiklis, susijęs su galia) bus šiek tiek išpūsti, palyginti su ilgu bandymu su pastovia apkrova. Vėlavimo laikotarpis ypač ryškus esant mažoms apkrovoms ir yra šiek tiek stipresnis bandyme su nuolat didėjančia apkrova nei bandyme su laipsniškai didėjančia apkrova.
Kita vertus, nuolat didėjantis apkrovos bandymas turi nemažai privalumų. Skirtingi fiziologiniai rodikliai turi skirtingą beveik stabilios būsenos pasiekimo greitį, todėl staigiai padidėjus apkrovai, heterogeniškumas yra neišvengiamas: pavyzdžiui, deguonies suvartojimo padidėjimo greitis šiuo atveju bus didesnis nei anglies kiekio padidėjimo greitis. dioksido emisijos. Tai gali iškraipyti kai kuriuos skaičiavimus, pvz., aerobinį ir anaerobinį perėjimą, nustatytą naudojant V nuolydžio metodą. Be to, jei teste su laipsniškai didėjančia apkrova galios padidėjimo dydis yra gana didelis (50 W), tada sportininkas gali atsisakyti dirbti paskutiniame etape, niekada nepasiekęs savo individualaus maksimumo. Todėl vis labiau populiarėja testai su nuolat didėjančiu krūviu kūno aerobiniam pajėgumui įvertinti.
Rodikliai, apibūdinantys kūno aerobines galimybes
Literatūroje daugelis rodiklių aptariami kaip aerobinio našumo kriterijus, vienokiu ar kitokiu laipsniu siejamų su sportine veikla ilgesnėse nei 5 minutes distancijose, t.y. kur ATP resintezė darbo metu visų pirma užtikrinama aerobinėmis reakcijomis. Norint patikrinti pasirinkto kriterijaus informacijos turinį, paprastai nustatomas jo ryšys su sportiniu rezultatu ir įvertinamas jo indėlis į dispersiją. Be pakankamo informacijos turinio, svarbi aerobinio pajėgumo vertinimo metodo ypatybė turėtų būti jo neinvaziškumas ir naudojimo paprastumas. Todėl šiame skyriuje pirmiausia bus nagrinėjami įprasti aerobinio pajėgumo vertinimo metodai. Šiuolaikinėje literatūroje galima išskirti šiuos populiariausius aerobinio veikimo testavimo būdus:
- maksimalių rodiklių, apibūdinančių deguonies transportavimo sistemos veikimą, įvertinimas;
- tiesioginis didžiausios galios, kuriai esant stebima pusiausvyrinė būsena tarp glikolitinių produktų gamybos ir panaudojimo, įvertinimas;
- netiesioginis aerobinio-anaerobinio perėjimo vertinimas.
Rodikliai, apibūdinantys didžiausią deguonies transportavimo sistemos našumą. Maksimalios deguonies transportavimo sistemos galimybės paprastai nustatomos atliekant maksimalų bandymą, didėjant apkrovai visuotinio veikimo metu. Plačiausiai naudojamos maksimalios priemonės yra didžiausias širdies tūris (CO) ir VO2 max.
Širdies tūris (CO) yra labai informatyvus rodiklis, apibūdinantis aerobinį darbą, nes jis lemia deguonies tiekimą į visus aktyvius audinius (ne tik dirbančius raumenis). Daugelio autorių teigimu, didžiausias CO yra pagrindinis veiksnys, lemiantis organizmo aerobines galimybes.
Didžiausias SV gali būti nustatytas tiesioginiu Fick metodu arba netiesiogiai. Tiesioginis metodas yra invazinis, todėl negali tapti rutina. Iš neinvazinių metodų patikimiausias (palyginus su tiesioginiu metodu r = 0,9-0,98) yra dujų mišinio, kuriame yra tirpių ir mažai tirpių (biologiškai inertinių) dujų, įkvėpimo metodas. Testavimo procedūra yra kvėpavimas dujų mišiniu (6-25 kvėpavimo ciklai), kuris gali būti organizuojamas pagal grįžtamojo kvėpavimo tipą arba pagal kvėpavimo atviros grandinės tipą (iškvėpimas į atmosferą). Metodas pagrįstas masės balanso principu: tirpių dujų (acetileno, anglies monoksido) suvartojimo greitis, atsižvelgiant į tirpumo koeficientą, yra proporcingas kraujo tekėjimui plaučių rate. Pirmaisiais kvėpavimo ciklais bendras tirpių dujų suvartojimo kiekis priklauso ne tik nuo jų tirpumo kraujyje, bet ir nuo susimaišymo su alveolių oru. Todėl bendram tirpių dujų suvartojimui koreguoti biologiškai inertinės dujos (helis, sieros heksofluoridas) naudojamos kaip žymeklis, apibūdinantis visišką alveolių tūrio užpildymą kvėpavimo dujų mišiniu. Metodas nėra plačiai naudojamas dėl brangių dujų masės spektrometrų, tinkamiausių šiai technikai matavimo priemonių.
Tai vientisas rodiklis, apibūdinantis viso kūno (ne tik dirbančių raumenų) PC, t.y. bendras oksidacijos būdu resintetinamas ATP kiekis. MIC galima nustatyti neinvaziniu būdu netiesiogine kalorimetrija (dujų analize). Dėl plačiai paplitusių dujų analizatorių MIC tapo vienu populiariausių kriterijų, apibūdinančių organizmo aerobines galimybes.
Šių dviejų rodiklių (maksimalaus SV ir MIC) trūkumai yra integratyvumas. Yra žinoma, kad atliekant pasaulinius aerobinius pratimus, pagrindinė kraujo tekėjimo ir deguonies suvartojimo dalis tenka darbo ir kvėpavimo raumenims. Be to, deguonies pasiskirstymas tarp šių dviejų raumenų grupių priklauso nuo krūvio ir esant maksimaliai apkrovai yra atitinkamai 75-80% ir 10-15%. Submaksimalaus darbo metu plaučių ventiliacija gali padidėti eksponentiškai. Kvėpavimo raumenų veiklai užtikrinti reikalinga energija. Diafragma – pagrindinis kvėpavimo raumuo – pasižymi didelėmis oksidacinėmis savybėmis/poreikiais, todėl energija diafragmai pirmiausia tiekiama aerobiniu keliu. Tai reiškia, kad kvėpavimo raumenų suvartojamo deguonies dalis gali padidėti būtent darbo pabaigoje. Ši prielaida pasitvirtino atliekant tyrimus, kuriuose buvo vertinama kvėpavimo raumenų išvystyta galia atliekant įvairaus intensyvumo iki maksimumo aerobinius pratimus, bei eksperimentuose, kuriuose kvėpavimo raumenų PC buvo nustatytas imituojant darbinį kvėpavimo modelį ramybėje. Kraujo tėkmės persiskirstymą iš darbinių į kvėpavimo raumenis gali palengvinti metaborefleksas, atsirandantis pavargus kvėpavimo raumenims.
Taip pat negalima atmesti galimybės papildomai perskirstyti kraujotaką iš pagrindinių dirbančių raumenų į raumenis, kurie papildomai aktyvuojami esant maksimaliai apkrovai. Dėl šių veiksnių veikimo kraujotakos/deguonies suvartojimo dalis, priskiriama dirbantiems raumenims, gali smarkiai sumažėti būtent esant beveik maksimaliai ir maksimaliai aerobinei apkrovai. Tačiau didžiausio CO ir VO2 max pokyčiai nebūtinai atspindės pagrindinių dirbančių raumenų deguonies suvartojimo pokyčius. Dar vienu didžiausių CO ir MOC rodiklių trūkumu reikėtų laikyti pačią testavimo procedūrą. Norint pasiekti tikrai maksimalų našumą, tiriamasis turi būti labai motyvuotas ir pasiryžęs atlikti maksimalų lygį, o tai ne visada įmanoma. Ši sąlyga nustato papildomus apribojimus maksimalių tyrimų kokybei ir jų atlikimo dažnumui.
Didžiausios pastovios laktato koncentracijos kraujyje rodiklis. Mažo intensyvumo darbo metu ATP resintezė aktyviuose raumenyse vyksta beveik vien dėl aerobinių reakcijų. Galutiniai oksidacijos produktai yra anglies dioksidas ir vanduo. Anglies dioksidas pasklinda į kraują, jungiasi su hemoglobinu ir pašalinamas iš organizmo per plaučius. Pradedant nuo tam tikros galios, ATP resintezę užtikrina ne tik oksidacija, bet ir glikolizė. Produktas yra piruvatas ir vandenilis. Piruvatas, veikiamas fermento piruvato dehidrogenazės, gali virsti acetil-CoA ir patekti į trikarboksirūgšties ciklą. Jei raumenų skaidulos turi didelį raumenų tipo laktato dehidrogenazės aktyvumą, piruvatas virsta laktatu. Jei raumenų ląstelėje yra didelis širdies tipo laktato dehidrogenazės fermento aktyvumas, laktatas paverčiamas piruvatu ir toliau naudojamas kaip trikarboksirūgšties ciklo substratas.
Citoplazmoje besikaupiantis laktatas difuzijos būdu arba specialių nešiklių pagalba gali būti išleistas į tarpląstelį. Iš tarpląstelinės erdvės patenka į gretimas skaidulas, kur gali patekti į trikarboksirūgšties ciklą, bent jau tada, kai laktato koncentracija intersticyje yra maža, t.y. mažo intensyvumo darbo metu arba patenka į kraują. Kraujyje laktatas pernešamas į aktyvius griaučių raumenis ir kitus audinius (pavyzdžiui, širdį, kepenis, griaučių raumenis), kur gali būti panaudotas. Jei laktato ir vandenilio jonų (pieno rūgšties) gamyba ląstelėje yra didesnė nei jų panaudojimas ir pašalinimas, tai raumens skaiduloje pradeda didėti ir kristi laktato koncentracija. Laktato koncentracijos padidėjimas prisideda prie osmosinio slėgio padidėjimo ląstelės viduje (vienas iš darbinės hemokoncentracijos mechanizmų). Kai kurių autorių teigimu, laktatas neturi tiesioginės neigiamos įtakos raumenų skaidulų susitraukimui. Tačiau laktatas gali netiesiogiai prisidėti prie pH sumažėjimo, paveikdamas Na+/H+ ir Na+/Ca2+ metabolizmą ląstelėje. Įrodyta, kad gyvūnų raumenyse laktato jonai gali slopinti kalcio kanalų funkcionavimą ir aktyvuoti nuo ATP priklausomus kalio kanalus sarkoplazminiame tinkle ir ląstelės membranoje, o tai taip pat gali netiesiogiai paveikti raumenų skaidulų susitraukimą.
Kita vertus, padidėjus tarpląstelinei vandenilio jonų koncentracijai, neigiamai veikia raumenų skaidulų susitraukimą. Kaip žinoma, esant stipriam raumenų nuovargiui, skaidulų viduje pH gali nukristi iki 6,17-6,5. Daroma prielaida, kad šiuo atveju vandenilio jonai gali paveikti miozino kryžminių tiltelių prisijungimo prie aktino procesą, sumažindami troponino jautrumą kalciui. Dėl to sumažėja raumenų skaidulų susitraukimo jėga, o kraštutiniais atvejais, esant ryškiam pH sumažėjimui, smarkiai sumažėja susitraukimas. Be to, pH sumažėjimas slopina kai kurių anaerobinio metabolizmo fermentų, ypač pagrindinio glikolizės grandies, fosfofruktokinazės, aktyvumą.
Raumenų darbo metu atsirandantis nuovargis neturėtų būti siejamas tik su vandenilio jonų ir laktato kaupimu. Labiausiai tikėtina, kad nuovargio vystymasis turi sudėtingą pobūdį, kurį sukelia įvairių metabolitų ir jonų koncentracijos pokyčiai, membranos potencialo dydžio pokyčiai ir jaudrumas. Nepaisant to, šie pokyčiai yra tiesiogiai arba netiesiogiai susiję su ryškiu glikolizės sustiprėjimu.
Netiesiogiai raumenų glikolizės aktyvumo laipsnį dirbant didelę raumenų masę galima įvertinti nustatant laktato koncentraciją arba kraujo pH, nes protonų ir laktato pernešimas iš raumenų skaidulų yra proporcingas jų susidarymui. Be to, buvo nustatytas reikšmingas ryšys tarp laktato koncentracijos raumenų audinyje ir kraujyje po dinaminio pratimo. Glikolizės aktyvumo vertinimas pagal pH ir laktato koncentracijos kraujyje pokyčius pagrįstus rezultatus duoda tik dirbant su didele raumenų masę. Priešingu atveju laktato koncentracijos kraujyje pokyčiai yra nedideli. Žinoma, negalima sutapatinti laktato koncentracijos kraujyje ar kraujo pH su glikolizės aktyvumu, nes dalį laktato gali panaudoti kiti audiniai (kepenys, širdis ir kt.). Todėl objektyviausias metodas glikolizės aktyvumui įvertinti yra apskaičiuoti bendrą laktato išskyrimą iš ląstelių kaip kraujotakos ir veno-arterijų laktato skirtumo sandaugą, tačiau tai yra invazinis metodas, netinkamas įprastiniam tyrimui.
Laktato ir (arba) vandenilio jonų koncentracijos pokyčiai fizinio krūvio metu taip pat vertinami tiesiogiai tarpvietėje arba pačioje raumens skaiduloje, taikant mikrodializės arba adatinės biopsijos metodus bei neinvazinį 1 H ir 31 P magnetinio rezonanso spektroskopijos metodą. Šiuolaikinė mikrodializės technologija leidžia tiesiogiai įvertinti intersticinės chemijos dinamiką statinio ir dinaminio darbo metu. Tyrimas su lygiagrečiais laktato matavimais intersticyje ir veniniame kraujyje didėjančio krūvio testo metu parodė panašią šių rodiklių dinamiką. Be to, laktato koncentracija veniniame kraujyje antroje tyrimo pusėje nesiskyrė nuo laktato koncentracijos intersticyje 1H ir 31P magnetinio rezonanso spektroskopija taip pat leidžia įvertinti pokytį tiesiogiai darbo metu, tačiau dėl metodinių apribojimų. , matavimai galimi tik atliekant vietinius darbus.
Jei ilgai dirbant (10-30 min.) esant pastoviai galiai glikolizės aktyvumas yra mažas, tai po kurio laiko raumenų ląstelėje nusistovi pusiausvyra tarp glikolitinių metabolitų gamybos ir panaudojimo. Esant didesnei galiai, padidės glikolitinis aktyvumas, o pusiausvyra bus nustatyta naujame aukštesniame lygyje. Tam tikru momentu padidėjus galiai smarkiai padidės anaerobinių reakcijų aktyvumas: metabolitų gamyba bus didesnė nei jų panaudojimas. Vandenilio ir laktato jonų koncentracija ląstelėje, intersticyje ir kraujyje pradės nuolat didėti esant pastoviai veikimo galiai. Galiausiai ląstelės pH nukris iki itin žemų reikšmių, sumažės raumenų susitraukimo galimybės, žmogus bus priverstas atsisakyti toliau dirbti (išlaikyti tam tikrą galios lygį).
Šie argumentai pasitvirtino atliekant eksperimentus su žmonėmis, kai dirbant su pastovia apkrova buvo matuojamas laktatas ir/ar kraujo pH. Laktato koncentracija, reaguojant į fizinio krūvio pradžią, greitai keičiasi per pirmąsias 1-4 minutes. Tada indikatorius pamažu pasiekia plynaukštę. Dauguma autorių, vertindami, ar šis rodiklis pasiekia plynaukštę, naudoja empirinį kriterijų: laktato koncentracijos padidėjimą mažiau nei 0,025-0,05 mmol/l/min laikotarpiu nuo 15 iki 20 bandymo su pastovia apkrova minutės. Galia, kuriai esant stebima maksimali stabili būsena nuo patekimo į kraują iki glikolizės produktų panaudojimo (laktato koncentracijos priklausomybė nuo veikimo laiko esant tam tikrai galiai pasiekia plato), vadinama maksimalia stabilia laktato būsena. Paprastai neįmanoma visiškai tiksliai parinkti apkrovos, atitinkančios maksimalios pastovios laktato būsenos galią. Todėl su empiriškai parinkta galia atliekamos dvi ar trys apkrovos ir ekstrapoliacijos būdu nustatoma galia, kuriai esant stebimas kritinis laktato augimo greitis.
Paaiškėjo, kad vidutinė populiacijos laktato koncentracija esant maksimaliai pastoviai koncentracijai yra 4 mmol/l. Tokiu atveju gali būti stebimi gana dideli svyravimai (2-7 mmol/l). Nebuvo įmanoma nustatyti ryšio tarp laktato koncentracijos esant maksimaliai pastoviai būsenai ir treniruočių lygio. Tačiau buvo nustatytas aiškus ryšys tarp galios, kuriai esant pasireiškia maksimali pastovi laktato būsena, ir aerobinio veikimo lygio: kuo aukštesnis žmogaus fizinis pasirengimas, tuo didesnė galia pasiekiama didžiausia pastovi laktato būsena. Sportininkų rengimo požiūriu maksimali pastovi laktato būsena apibūdina maksimalią galią (judėjimo per atstumą greitį), kurią sportininkas sugeba išlaikyti kelias dešimtis minučių. Šiuo atveju neįvertinamos itin ilgos (maratono) distancijos, kur vienas iš efektyvumą ribojančių veiksnių gali būti angliavandenių atsargų išeikvojimas.
Rodikliai, kurie netiesiogiai įvertina aerobinį-anaerobinį perėjimą. Nepaisant akivaizdžios maksimalaus pastovaus laktato būsenos rodiklio prognostinės reikšmės, šis aerobinio pajėgumo vertinimo metodas turi reikšmingą trūkumą – yra imlesnis darbui ir keliantis stresą. Tai kelia rimtų šio testo, kaip įprastinės diagnostikos priemonės, naudojimo apribojimų. Atsižvelgiant į tai, kad dauguma fiziologinių rodiklių greitai keičiasi, reaguodami į krūvio padidėjimą - per pirmąsias vieną ar dvi minutes, galima įvertinti perėjimą nuo „grynai“ aerobinio prie aerobinio-anaerobinio metabolizmo teste su laipsniškai didėjančia apkrova. kurio žingsnio trukmė 2-3 minutės . Vėliau tais pačiais tikslais buvo naudojamas bandymas su nuolat didėjančia apkrova su panašiu apkrovos didėjimo gradientu. Daugelis autorių bandė pasiūlyti savo kriterijus, leidžiančius nustatyti galią (deguonies suvartojimą), kuriai esant vyksta aerobinis-anaerobinis perėjimas. Žemiau aptariami populiariausi aerobinio-anaerobinio perėjimo vertinimo kriterijai.
Kaip jau minėta, didėjančios apkrovos testas yra modelis, leidžiantis įvertinti visą fiziologinių reakcijų į apkrovas diapazoną nuo minimalių iki maksimalių. Norint pagrįstai interpretuoti gautus rezultatus, reikia įsivaizduoti, kas vyksta organizme, kai galia pasikeičia nuo minimumo iki maksimalios. Daroma prielaida, kad didėjančio krūvio testo metu raumenų skaidulos įdarbinamos pagal Hennemano taisyklę. Bandymo pradžioje, esant minimaliai galiai, aktyvuojamos daugiausia I tipo raumenų skaidulos. Didėjant galiai į darbą įtraukiami aukštesnio slenksčio motoriniai agregatai, t.y. Įtraukiami IIA ir II B tipo pluoštai. Nors tiesioginių matavimų atliekant dinaminį darbą atliekant eksperimentus su žmonėmis negalima atlikti, yra daug netiesioginių įrodymų, patvirtinančių šios prielaidos teisingumą. Taigi dirbant su dviračiu ergometru su pastovia vidutinio intensyvumo apkrova, raumenyse buvo įrodytas glikogeno išeikvojimas.