Кислород и физические нагрузки

1. Общие сведения о механизме и энергетике мышечного сокращения

Морфофизиологический механизм мышечного сокращения и следующего за ним обязательного расслабления (релаксации) достаточно сложен и связан с особенностями строения и наличием характерных (специализированных) свойств мышцы. Скелетная мышца состоит из пучков вытянутых в длину клеток - мышечных волокон, обладающих тремя свойствами: возбудимостью, проводимостью и сократимостью. Свойство физиологической сократимости, присущее только мышечной клетке, обеспечивается присутствием в ней саркоплазматического ретикулума, который представляет собой замкнутую биологическую систему внутриклеточных образований, напоминающих трубочки и цистерны, окружающих каждую миофибриллу.

Сокращение и напряжение мышцы осуществляется за счет энергии, освобождающейся при химических превращениях, которые происходят при поступлении в мышцу нервного импульса или нанесении на нее непосредственного раздражения. В качестве основного поставщика энергии выступает АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

АТФ в организме играет роль "универсальной валюты", идущей на оплату всех энергетических потребностей живых клеток. Так как запасы АТФ в мышцах невелики и, чтобы поддерживать их деятельность, необходим непрерывный ресинтез АТФ. Его восполнение и образование энергии в принципе происходит двумя способами - в зависимости от того присутствует при этом кислород или нет.

Реакции, совершающиеся в бескислородной среде получили название анаэробных . Освобождение энергии в этом случае происходит за счет мгновенного расщепления богатых энергией веществ на менее богатые. Последнее звено в этом расщеплении - когда гликоген превращается в молочную кислоту.

Гликоген - сложный вид сахара, родственный крахмалу. Сахар и другие виды углеводов, которые мы потребляем, накапливается в организме в виде гликогена. Следовательно, для простоты можно записать:

Этот механизм расщепления может давать большой эффект и он может использоваться при кратковременной максимальной работе (спринтерский бег, бег вверх по лестнице), когда необходимо внезапно проявить силу, а кровоснабжение мышц при этом недостаточно. Недостаток же заключается в том, что в работающих мышцах накапливается молочная кислота и им становится трудно справляться с воздействием кислой среды. Молочная кислота для мышцы является веществом утомления, и поэтому мышца может работать только незначительное время.

Реакции, происходящие с участием кислорода, получили название аэробных. Образование энергии и восстановление запасов АТФ в этом случае происходит за счет окисления углеводов и жиров. При этом образуются углекислый газ и вода. Часть энергии расходуется на восстановление молочной кислоты в глюкозу и гликоген. При этом обеспечивается ресинтез АТФ.

Аэробный ресинтез АТФ отличается высокой экономичностью, а также универсальностью в использовании субстратов: окисляются все органические вещества организма (аминокислоты, белки, углеводы, жирные кислоты и др.). Однако он требует потребления кислорода, доставка которого в мышечную ткань обеспечивается дыхательной и сердечно-сосудистой системами, что естественно связано с их напряжением. Кроме того развертывание аэробного образования АТФ продолжительно по времени и невелико по мощности.

2. Понятие о кислородном запросе и кислородном долге

3. Утомление и восстановление при физической работе

Утомление - это функциональное состояние, временно возникающее под влиянием продолжительной и интенсивной работы и приводящее к снижению ее эффективности.

Утомление проявляется в том, что уменьшается сила и выносливость мышц, ухудшается координация движений, возрастают затраты энергии при выполнении работы одинакового характера, замедляется скорость переработки информации, ухудшается память, затрудняется процесс сосредоточения и переключения внимания, усвоения теоретического материала.

Утомление связано с ощущением усталости, и в то же время оно служит естественным сигналом возможного истощения организма и предохранительным биологическим механизмом, защищающим его от перенапряжения. Утомление, возникающее в процессе упражнения, это еще и стимулятор, мобилизующий как резервы организма, его органов и систем, так и восстановительные процессы.

Утомление наступает при физической и умственной деятельности. Оно может быть острым, т.е. проявляться в короткий промежуток времени, и хроническим, т.е. носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев); общим, т.е. характеризующим изменение функций организма в целом, и локальным, затрагивающим какую-либо ограниченную группу мышц, орган, анализатор.

Различают две фазы утомления:

Систематическое выполнение работы на фоне недовосстановления, непродуманная организация труда, чрезмерное нервно-психическое и физическое напряжение могут привести к переутомлению, а следовательно, к перенапряжению нервной системы, обострениям сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической и язвенным болезням, снижению защитных свойств организма.

Устранить утомление возможно, повысив уровень общей и специализированной тренированности организма, оптимизировав его физическую, умственную и эмоциональную активность.

Восстановление - процесс, происходящий в организме после прекращения работы и заключающийся в постепенном переходе физиологических и биохимических функций к исходному состоянию.

Следует помнить, что в организме как во время работы, так и в предрабочем и послерабочем покое, на всех уровнях его жизнедеятельности непрерывно происходят взаимосвязанные процессы расхода и восстановления функциональных, структурных и регуляторных резервов. Во время работы процессы диссимиляции преобладают над ассимиляцией и тем больше, чем значительнее интенсивность работы и меньше готовность организма к ее выполнению. В восстановительном периоде преобладают процессы ассимиляции, а восстановление энергетических ресурсов происходит с превышением исходного уровня (сверхвосстановление или суперкомпенсация). (иллюстрация).

Это имеет огромное значение для повышения тренированности организма и его физиологических систем, обеспечивающих повышение работоспособности.

Различают раннюю и позднюю фазу восстановления. Ранняя фаза заканчивается через несколько минут после легкой работы, после тяжелой - через несколько часов. Поздние фазы восстановления могут длиться до нескольких суток.

Утомление сопровождается фазой понижения работоспособности, а спустя какое-то время может смениться фазой повышенной работоспособности. Длительность этих фаз зависит от степени тренированности организма, а также от выполняемой работы.

Главный критерий положительной динамики восстановительных процессов - готовность к повторной деятельности, а наиболее объективным показателем восстановления работоспособности служит максимальный объем повторной работы.

С особой тщательностью необходимо учитывать нюансы восстановительных процессов при организации занятий физическими упражнениями и планировании тренировочных нагрузок.

4. Проявления тренированности при предельно напряженной работе

5. Особенности дыхания

Средняя частота дыхания в покое составляет 15-18 циклов в мин. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания на 1-2 цикла больше. У спортсменов в покое частота дыхания снижается до 6-12 циклов в мин за счет увеличения глубины дыхания и дыхательного объема. При физической работе частота дыхания увеличивается, например у лыжников и бегунов до 20-28, у пловцов до 36-45 циклов в мин.

Дыхательный объем - количество воздуха, проходящее через легкие при одном дыхательном цикле (вдох, выдох, пауза). В покое дыхательный объем (объем воздуха, поступающего в легкие за один вдох) находится в пределах 200-300 мл. Величина дыхательного объема зависит от степени адаптации человека к физическим нагрузкам. При интенсивной физической работе дыхательный объем может увеличиваться до 500 мл и более.

Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое может составлять 5-9 л. При интенсивной работе у квалифицированных спортсменов она может достигать значительно больших величин (например, при дыхательном объеме до 2,5 л и частоте дыхания до 75 дыхательных циклов в минуту легочная вентиляция составляет 187,5 л, т.е. увеличивается в 25 раз и более по сравнению с состоянием покоя).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха. Средние значения ЖЕЛ составляют у мужчин 3800-4200 мл, у женщин 3000-3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, массы, роста, пола, состояния физической тренированности человека и от других факторов. У людей с недостаточным физическим развитием и имеющих заболевания эта величина меньше средней; у людей, занимающихся физической культурой, она выше, а у спортсменов может достигать 7000 мл и более у мужчин  и 5000 мл и более у женщин. Широко известным методом определения ЖЕЛ является спирометрия (спирометр - прибор, позволяющий определить ЖЕЛ).

Кислородный запрос - количество кислорода, необходимое организму в 1 минуту для окислительных процессов в покое или для обеспечения работы различной интенсивности. В покое для обеспечения процессов жизнедеятельности организму требуется 250-300 мл кислорода. При интенсивной физической работе кислородный запрос может увеличиваться в 20 и более раз. Например, при бега на 5 км кислородный запрос у спортсменов достигает 5-6 л.

Суммарный (общий кислородный) запрос - количество кислорода, необходимое для выполнения всей предстоящей работы. Потребление кислорода - количество кислорода, фактически использованного организмом в состоянии покоя или при выполнении какой-либо работы.

Способность организма к МПК имеет предел, который зависит от возраста, состояния сердечно-сосудистой системы, от активности протекания процессов обмена веществ и находится в прямой зависимости от степени физической тренированности. У не занимающихся спортом предел МПК находится на уровне

2-3,5 л/мин. У спортсменов высокого класса, особенно занимающихся циклическими видами спорта, МПК может достигать: у женщин - 4 л/мин и более; у мужчин - 6 л/мин и более.

Абсолютная величина МПК зависит также от массы тела, поэтому для более точного ее определения относительное МПК рассчитывается на 1 кг массы тела. Для сохранения здоровья необходимо обладать способностью потреблять кислород как минимум на 1 кг - женщинам менее 42 л/мин, мужчинам - не менее 50 л/мин.

6. Исследование состояния тренированности вовремя выполнения стандартной (немаксимальной) нагрузки

Оснащение: современный газоанализатор, велоэргометр или тредбан (тредмил). В ином случае оснащение такое же, как и в предыдущей работе.

Ход работы

При наличии современного газоанализатора, велоэргометра или тредбана (тредмила) выбирают двух испытуемых (с высоким уровнем тренированности и низким).

Исследование начинают из измерения роста спортсмена и его массы тела. Сначала у них исследуют функциональные показатели метаболизма в состоянии покоя: уровень гемоглобина и лактата в крови, ЧСС, ЧД, ЛВ, V02, концентрацию кислорода и углекислого газа в выдыхаемом воздухе, дыхательный коэффициент и относительные функциональные показатели (на 1 кг массы тела).

После исследования показателей в состоянии покоя испытуемый выполняет дозированную стандартную нагрузку умеренной мощности. При использовании тредмила «Jaeger LE500» (беговая дорожка) в качество стандартной немаксимальной физической нагрузки целесообразно использовать нагрузку умеренной мощности с такими (по методике В. С. Мищенко, 1990) характеристиками: скорость бега —10 кмч-1, продолжительность нагрузки —12 мин. Вовремя его выполнения компьютерный регистрирующий прибор фиксирует все исследуемые функциональные показатели.

Сразу по окончании дозированной стандартной нагрузки проводят забор капиллярной крови из пальца для исследования содержания лактата в крови. Его содержание определяют сразу, а также на третьей минуте восстановительного периода с целью определения максимального поступления молочной кислоты из мышц в кровь для характеристики вклада гликолитического механизма энергообеспечения в выполнение стандартной нагрузки.

Все метаболические и функциональные показатели (абсолютные и относительные), полученные вовремя обследования двух студентов разной спортивной квалификации, вносят в таблицу 53, анализируют и делают выводы о состоянии тренированности вовремя выполнения дозированной физической нагрузки умеренной мощности.

Таблица 53 - Влияние дозированной стандартной нагрузки умеренной мощности на функциональные и метаболические показатели

А — спортсмен высокой квалификации; Б — спортсмен низкой квалификации

Если невозможно использовать для исследования тредмил и автоматический газоанализатор, то в роли дозированной нагрузки применяют разные функциональные пробы, которые проводят в лаборатории или в естественных условиях спортивной тренировки — на стадионе, в бассейне, гимнастическом зале. В лабораторных условиях удобны такие дозированные нагрузки, как восхождение на ступеньку, нагрузка на велоэргометре, а также 15-секундный бег на месте, 1-минутный и 3-минутный в темпе 160—180 шагов за 1 мин, 20 приседаний за 30 с и др. Дозирование таких нагрузок повремени и числу движений достаточн оточное, однако повторные движения часто бывают разными по исполнению, что затрудняет стандартизацию подобных нагрузок.

В условиях спортивной тренировки на стадионах используют бег на 100, 200, 400 м и более со скоростью, доступной нетренированному испытуемому.

Задаваемая скорость бега должна строго соблюдаться. В бассейне можно выбрать отрезки дистанции 25, 50, 100 м и более с доступной ровной скоростью и одинаковым стилем плавания для двух испытуемых с разным уровнем подготовленности (МищенкоВ. С., 1990; Омельяненко, 2004; Физическое тестирование спортсменов..., 1999; Фомин, Вавилов, 1991; Спортивная медицина. Практические..., 2003).

Ход работы

Студентов делят на две бригады: одна проводит исследование различных систем организма вовремя выполнения выбранной дозированной нагрузки у хорошо тренированного испытуемого, а другая — аналогичные исследования у спортсмена с низким уровнем подготовленности.

Исследуют те же показатели, что и в предыдущем опыте (если есть возможность), дои после дозированной физической нагрузки, а также вовремя нагрузки. Полученные данные анализируют и делают выводы о реакции различных систем хорошо тренированного и малотренированного испытуемых на одинаковую немаксимальную нагрузку.

Определение структуры функциональной подготовленности спортсменов (по В. С. Мищенко)[Править]

Общий уровень функциональной подготовленности спортсменов — представителей циклических и игровых видов спорта — и степень развития ее ведущих свойств определяют по результатам выполнения блока тестирующих нагрузок различной мощности и продолжительности (Биологический контроль..., 1996; МищенкоВ. С., 1990; Симонова, 2001; Шац, 1995). Вовремя тестирования испытуемый выполняет беговые нагрузки на тредбане «Jaeger LE500», возможности которого позволяют точно дозировать мощность и интенсивность нагрузки.

Реакции функций дыхания и кровообращения исследуют при помощи автоматического быстродействующего газоанализатора «Oxicon Alpha» (Германия). В процессе выполнения нагрузок определяют показатели системы дыхания и кровообращения и соответствующие им показатели мощности выполняемой работы.

В качестве тестов используют такие виды нагрузок:

Стандартная нагрузка умеренной мощности—скорость бега 10 км ч-1, продолжительность 12 мин. Работа выполняется при постоянной нагрузке для определения выносливости к работе аэробного характера.

Нагрузка ступенчато нарастающей мощности — скорость бега 10 км-ч-1 с увеличением угла наклона каждые 2 мин на 2 %, продолжительность нагрузки — до отказа от работы. Эта работа выполняется для определения аэробной мощности (по показателю V02тах), экономичности, работоспособности спортсмена.

Нагрузка «критической» мощности выполняется на уровне V02max при скорости бега 10 км ч-1. Продолжительность бега — до отказа от работы. Этот показатель определяется индивидуально для каждого спортсмена по результатам выполнения нагрузки ступенчатонарастающей мощности. Нагрузка выполняется для определения специальной выносливости.

Максимальная нагрузка — скорость бега 13 км-ч-1 продолжительность — 1—1,5 мин, угол наклона беговой дорожки — 25 %. Этот вид нагрузки применяют для определения максимальной лактатной мощности.

Интервалы восстановления между тестирующими нагрузками составляют 5—10 мин.

В состоянии покоя и после выполнения каждого вида нагрузки проводят забор крови из пальца для определения содержания в ней молочной кислоты: после стандартной — сразу, после максимальной — сразу и на 3-й минуте, после критической — на 3-й и на 7-й минутах после нагрузки.

По результатам выполнения блока нагрузок рассчитывают многие показатели, на основании чего определяется комплекс из 30 показателей, позволяющих определить общий уровень функциональной подготовленности и степень развития ее ведущих свойств у спортсмена по показателям аэробной и анаэробной мощности, устойчивости, подвижности, экономичности и реализации функционального потенциала.

Мощность функциональных систем (аэробная и анаэробная) отражает верхний предел их возможностей и максимальных сдвигов вовнутренней среде организма вовремя выполнения нагрузок предельной величины. Это свойство определяют по таким показателям (Белоцерковский, 2005; Мищенко, 1990; Мурза, Филиппов, 2001):

V02max, мл мин-1-кг-1;

величина предельной мощности нагрузки продолжительностью 1—1,5 мин, Вт-кг-1;

КД, или максимальная рабочая продуктивность при нагрузке продолжительностью 1—1,5 мин, мл-кг-1;

АД, мм рт. ст.;

разница между ЧССмакс и АДсист.;

МЛВ вовремя выполнения тестовой нагрузки, л-мин-1;

Максимальный ДО, л.

Подвижность функциональных систем определяется п отаким показателям;

постоянная времени ЧСС стандартной нагрузки, с;

V02 при стандартной нагрузке, л-мин-1;

быстрая компонента ЛВ в начале работы (10 с) вовремя критической нагрузки, л;

время полувосстановления ЧСС после нагрузки критической мощности, с;

V02 при критической нагрузке, мл-мино1-кг-1.

Устойчивость функциональных систем определяется по таким основным показателям (В. С. Мищенко, 1990; Физиологическое тестирование спортсменов, 1998);

время удержания критической мощности нагрузки, мин;

разность между ЧСС первой и последней минут вовремя критической нагрузки, деленная на время работы, мин;

разность ВЭ0 и ВЭС0 на первой и последней минутах критической нагрузки, деленная на время работы, мин.

разность кислородного пульса при тех же условиях, деленная на время работы.

Об экономичности функциональных систем судят по таким показателям:

V02 при достижении ПАНО, мл-мин-1-кг-1;

мощность критической работы относительно массы тела спортсмена, Вт-мино1-кг-1;

кислородная стоимость предельных рабочих уровней легочной вентиляции, мл.

Реализация функционального потенциала оценивается потаким основным показателям:

прирост потребления кислорода относительно прироста ЧСС ступенчатонарастающей работы;

V02 среднее одноминутной нагрузки предельной интенсивности, % V02max;

V02 среднее критической нагрузки относительноV02 пикового;

V02max реальное, % V02max модельного.

Ход работы

Из числа студентов выбирают одного(желательно представителя циклических видов спорта или спортивных игр). Исследование начинается с определения у него показателей в состоянии покоя: роста, массы тела, содержания гемоглобина и молочной кислоты в крови, психофизиологические исследования. Затем ответственный научный сотрудник проводит инструктаж о физических нагрузках, предстоящих выполнить испытуемому, надевает на него маску для осуществления газоанализа. В состоянии покоя, сидя в маске, испытуемый привыкает дышать в таких условиях. По сигналу «Пуск»! он начинает выполнять стандартную аэробную нагрузку (умеренной мощности), играющую роль разминки. Сразу после ее выполнения проводят забор крови для определения содержания молочной кислоты.. По окончании перерыва (медленный бег) выполняется ступенчатонарастающая нагрузка с целью выхода на VO2max (на мониторе V02 достигает постоянной величины — выходит на плато), определение его величины и значений соответствующих функциональных показателей, указанных в теоретическом вступлении к работе. Максимальная нагрузка заканчивается тогда, когда испытуемый сообщает о невозможности продолжать работу. По окончании ступенчатонарастающей нагрузка испытуемый продолжает идти побеговой дорожке в медленном темпе. Сразу после нагрузки и на 3-й минуте восстановительного периода берут кровь из пальца для определения содержания молочной кислоты. По окончании перерывы выполняется кратковременная физическая нагрузка критической мощности, продолжающаяся до изнеможения. На 3-й и 7-й минутах восстановления берут кровь из пальца для определения содержания лактата.

По окончании выполнения всего комплекса физических нагрузок разной мощности испытуемый продолжает ходьбу в умеренном темпе с целью определения КД и других функциональных показателей. Затем полученные данные обрабатывают для определения показателей структуры функциональной подготовленности и делают вывод об оценке особенностей аэробной и анаэробной работоспособности испытуемого. Для ознакомления с обработкой результатов тестирования и подготовкой выводов необходимо провести дополнительное занятие.

6.1. Тренированность бегуна.

Тренированность бегуна.

Что вообще такое тренированность?

Пожалуй лучшее определение тренированности это — состояние функциональных систем организма (сердце, кровообращение, центральная, периферическая нервные системы и т.д.) достигнутое в результате тренировки. Когда уровень физической тренированности высокий — это значит работоспособноть также находится на высоком уровне. Для бегунов физическая работоспособность описывается такими показателями как, максимальное потребление кислорода, анаэробный порог и экономичность. Первые два имеют наибольшее значение для физкультурников.

МПК отражает способность организма поглощать, транспортировать и утилизировать (использовать) кислород, процесс в результате которого вырабатывается энергия необходимая для работы мышц. Соответственно чем выше максимальное потребление кислорода, тем больше энергии мышцы получают и тем выше их работоспособность, скорость бега.

Анаэробный порог, проще говоря, показывает насколько эффективно организм использует ваши аэробные возможности, то есть сколько процентов от максимального МПК задействуется во время длительной нагрузки.

Экономичность бега, более сложная тема, заслуживающая отдельного рассмотрения.

МПК и анаэробный порог, у всех индивидуальны. Обе величины изменяются в достаточно короткие сроки, к сожалению падают значительно быстрее нежели чем растут.

Как определить свой уровень тренированности и для чего это следует делать? Какова практическая ценность подобных измерений? Как результаты использовать на практике?

Начнем с первого: Как определить свой уровень тренированности?

Исходя из того, что тренированность зависит от показателей МПК и анаэробного порога, следует, что именно эти параметры и нужно определять, когда мы говорим о любительском беге. Самый точный способ оценки факторов аэробной работоспособности — нагрузочный ступенчатый тест с газоанализом и заборами лактата. Однако, к сожалению, подобное удовольствие не всем доступно. В таком случае, любителям приходится довольствоваться более простыми, полевыми тестами.

Плюс полевых тестов заключается в их элементарности исполнения. Помимо кроссовок, пульсометра и беговой дорожки стадиона ничего не требуется. Минус состоит в погрешностях, которые с ними сопровождаются. Основываясь на результатах, даже полевых тестов, можно предсказывать результаты выступлений на любительских забегах и строить свой тренировочный план.

Для определения МПК наиболее распространенный тест — тест Купера. Заключается тест в том, что в течении 12 минут нужно пробежать как можно большее расстояние. По пройденному расстоянию косвенно рассчитывается МПК. Каверзность теста заключается в том, что требует от бегуна максимальной выкладки. При отсутствии мотивации тест конечно же даст худшие результаты.

В таблице приведены результаты теста Купера для разных возрастным категорий.

Зная свои результаты в тесте Купера можно посредством формулы косвенно рассчитать максимальное потребление кислорода (МПК).

МПК мл/мин/кг = (дистанция (м) — 505)/45

МПК мл/мин/кг = (22,351 x км) — 11,288

Максимальное потребление кислорода пожалуй один из самых объективных показателей, по которому можно судить о здоровье человека. В следующей таблице приведены рекомендации Американского Колледжа Спортивной Медицины по значениям МПК.

Определив МПК получите общее представление об аэробной работоспособности. Эти данные, хороший ориентир для физкультурников. Между МПК и скоростью, которую способен развивать бегун, существует прямая зависимость. Чем выше МПК спортсмена, тем быстрее средняя скорость при прохождении дистанции. На следующем рисунке изображена пропорциональная зависимость работоспособности (скорости бега на марафонской дистанции) от МПК.

Заметьте, что расчёты МПК приводятся в относительных единицах и рассчитываются в мл/кг/мин. Другими словами вес имеет существенное влияние на показатель МПК и таким образом работоспособность. О том как определить для себа оптимальный вес и улучшить свою работоспособность мы будем писать в дальнейшем.

Анаэробный порог величина хрупкая и может значительно изменятся по ходу сезона. Для определения уровня ПАНО или анаэробного порога в полевых условиях используется тест Конкони. Старый, добрый тест разработанный в начале 80-х годов итальянским профессором Конкони. К сожалению проведение теста сложнее нежели проведение Купера и его погрешность гораздо выше. К тому же только у 2/3 спортсменов он даёт достоверные результаты.

Принцип теста Конкони основывается на зависимости роста кривой ЧСС с ростом скорости. По достижении спортсменом своего анаэробного порога на кривой ЧСС появляется так называемая точка преломления — ТП. В этом случае на кривой ЧСС прирост пульса становится несоразмерным увеличению скорости.

Тест Конкони можно выполнять как на беговой дорожке атлетического манежа так и на тредмиле в любом фитнесс-центре. Выполнение теста в атлетическом манеже требует сноровки и напарника, в фитнесс-центре сделать тест гораздо проще, но результаты полученные на тредмиле могут немного отличаться от тех, что на беговой дорожке. Разница связана с биомеханикой, однако для любителя эти погрешности несущественны.

Суть теста заключается в том, что скорость бега возрастает каждые 200 метров, до тех пор пока спортсмен не останавливается от утомления. Далее выстраивается график на который наносится кривая ЧСС по отношению к скорости бега. Визуально определяется точка преломления (ТП).

Определение анаэробного порога в таком случае сводится к определению ЧСС и скорости на которых возникает точка преломления, то есть ЧСС и скорость на уровне точки преломления (ТП) равны уровню анаэробного порога (АнП).

В оригинальном исследовании в качестве подопытных использовались члены сборной Италии по легкой атлетике. В общей сложности порядка 60 спортсменов, у которых закономерность возникновения точки преломления (ТП) напрямую коррелировала с уровнем анаэробного порога (АнП). Действительно у квалифицированных спортсменов ТП видна на кривой ЧСС достаточно хорошо, чего к сожалению не скажешь о любителях.

Занятия бегом можно начать определив свои исходные кондиции. Зная свои параметры МПК, регулярно проходя тест Купера, можно отслеживать развитие своей спортивной работоспособности. Зная показатели анаэробного порога (АнП) можно классифицировать интенсивность своих тренировочных занятий и таким образом более сознательно планировать тренировочный процесс. Обо всем этом «Спорт и Наука» будет писать в дальнейших постах.

автор текста:
Сергей Илюков,
спортивный врач,
Хельсинкский Университет

6.2. Определение МПК

Интересно бывает наблюдать случаи, когда незнакомый спортсмен подходит к тренеру и просит его помочь составить для себя тренировочную программу на неделю, а то еще хуже, и на месяц вперед. Интересно именно то, как тренер берется выполнять эту задачу – даже не поинтересовавшись физическим состоянием спортсмена. И честно говоря, становится в этих случаях жалко и того и другого. Первого из-за того, что даже если ему план и напишут, то толку от этого может быть очень мало. А второго, из-за того, что показывает свою профессиональную непригодность.

Для того, чтобы достичь какого-либо результата в любой сфере деятельности необходимо твердо значь, что именно мы хотим. И это желание должно быть реальным. Затем необходимо выбрать пути его достижения. Но для этого надо знать исходное состояние, которое мы хотим изменить. Спорт, в данном случае, как раз не является исключением.

В настоящее время почти в каждом городе есть врачебно-физкультурные диспансеры, где можно провести функциональную диагностику. Исходя, из полученных результатов и надо строить подготовку спортсмена: решать, какую тренировочную нагрузку, и какой интенсивности на различных этапах подготовки ему лучше применять.

Наиболее доступными и широко применяемыми для определения физической работоспособности, в настоящее время, является тест PWC 170. Он расшифровывается как физическая работоспособность при пульсе 170 ударов в минуту. Величина PWC 170 соответствует такой мощности физической нагрузки, которая приводит к повышению ЧСС до 170 уд/мин. Пульс 170 уд/мин соответствует примерно 87% от его максимального значения.

Однако для триатлона, как впрочем, для других видов спорта на выносливость, наиболее значимым является не показатель мощности, которую может развить спортсмен в тесте, а показатели значения МПК.

МПК (максимальное потребление кислорода) – это такое количество кислорода, которое организм способен усвоить за 1 минуту, что является критерием аэробной мощности. Именно это показатель является фактором, лимитирующим нашу работоспособность. Поскольку механизм этого процесса заключается в поглощении кислорода из окружающей среды, доставки его к органам и потреблении кислорода самими органами (в основном скелетными мышцами), то зависит МПК в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород. В свою очередь, кислородно-транспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно-сосудистую систему. Поэтому связь между показателем МПК и состоянием организма налицо.

Для определения МПК косвенным методом наиболее часто используют тест PWC 170. Формула для расчета МПК при его использовании следующая:

МПК=(1,7 х PWC 170 + 1240) / вес (кг).

На практике для определения МПК используется газоанализатор, с помощью которого данный показатель определяется прямым способом. Если такого оборудования нет, то можно провести тест Конкони, при котором испытуемый с пульсометром без остановки пробегает 200 метровые отрезки, каждый на 2 секунды быстрее предыдущего. Бег начинается с очень медленного старта и пробегается в зависимости от подготовленности 2400 - 3200 метров (всего делается около 16 измерений пульса). Скорость на 200 метровых отрезках переводится в км/ч по следующей формуле: v=720/t (t=время на отрезке). По результатам измерений строится график, на котором по вертикали откладывается пульс, а по горизонтали скорость в км/ч. Точка преломления графика (называется "точка отклонения") дает скорость бега при достижении анаэробного порога. На точности тестирования сказываются погрешности измерения (для любителей это около 5%), но оно становится проще, если при его выполнении используется компьютер. Существуют компьютерные программы, позволяющие проводить автоматический анализ результатов теста. Следует отметить, что примерно у 15% спортсменов "эффект Конкони" может и не проявиться. 

Предел, до которого удается развить МПК, зависит главным образом от увеличения нагнетающей способности сердца, а она, в свою очередь находится под сильным влиянием генетических факторов. Исходя из этого, можно предположить, что спортсмены с очень низким уровнем МПК вряд ли смогут добиться высоких результатов в видах спорта на выносливость, каким и является триатлон. Однако, с другой стороны, МПК – классический показатель выносливости, он не отражает анаэробных способностей организма и поэтому не может служить единственным показателем физической работоспособности. Особенно это касается спортсменов высокого класса подготовленности, у которых наряду с высоким уровнем МПК необходимо иметь и высокий уровень анаэробной производительности. Рост спортивных результатов на уровне высшего спортивного мастерства происходит параллельно с ростом анаэробного порога, значение которого определяется мышечными факторами, а не ростом МПК.