Субмаксимальная нагрузка это

Субмаксимальная нагрузка это

Продолжительность упражнений, относящихся к зоне субмаксимальной мощности, составляет 3-4 мин. Это, прежде всего, циклические виды деятельности (бег, плавание и т.п.), поскольку непременным условием является выполнение таких упражнений с максимальной для каждой продолжительности интенсивностью. Однако к этой зоне мощности могут относиться и не циклические упражнения, например, броски муляжа в заданном темпе в борьбе, или жим штанги лежа в заданном темпе. Такая работа должна заканчиваться в состоянии значительного утомления.

Энергетическое обеспечение работы субмаксимальной мощности носит комплексный характер. Из-за достаточно высокой ее интенсивности на начальных этапах работы ресинтез АТФ осуществляется в креатинфосфатной реакции. Одновременно развертываются другие процессы ресинтеза АТФ: гликолиз и аэробное окисление. При достаточной продолжительности упражнения (в пределах указанной зоны), скорость аэробного окисления приближается к максимальной, хотя этому может мешать высокая интенсивность работы и накопление значительных количеств молочной кислоты.

Упражнения зоны субмаксимальной мощности — это упражнения, при которых скорость реакций гликолиза, как правило, достигает своих максимальных значений. При такой работе в организме накапливаются наиболее значительные количества молочной кислоты. Ее содержание в крови может превышать уровень покоя в 15-30 раз и достигать 2,5 г на литр крови. Следует отметить, что максимальные концентрации молочной кислоты в крови имеют место не во время ее выполнения, а через 5-10 минут после ее окончания. Это время необходимо для ее выхода из работавших мышц в кровь.

При работе субмаксимальной мощности скорость реакций гликолиза находится в линейной зависимости от интенсивности упражнения. Однако при накоплении значительных количеств молочной кислоты скорость гликолиза (и, следовательно, ресинтеза АТФ в этом процессе) может замедляться из-за ингибирования молочной кислотой (и вызванным ею сдвигом рН в кислую сторону) ферментов начальных этапов расщепления углеводов.

В качестве энергетических субстратов при такой работе используется креатинфосфат и мышечный гликоген. Из-за относительной кратковременности работы запасы гликогена печени практически не затрагиваются. Из продуктов обмена, кроме молочной кислоты, накапливается креатин, неорганический фосфат.

Высокие концентрации молочной кислоты вызывают сдвиг реакции внутренней среды (мышц, крови) в кислую сторону, истощение буферных резервов. У квалифицированных спортсменов — представителей циклических видов спорта — значения рН крови могут быть менее 7,0. При этом значения рН внутри работавших мышечных волокон еще ниже, чем в крови. Из-за закисления внутренней среды резко снижается активность ферментов, изменяются физико-химические свойства сократительных белков, повышается осмотическое давление внутри мышечных волокон. Это последнее вызывает переход в них воды из межклеточного пространства и их набухание.

Часть образованной молочной кислоты связывается буферными системами. При этом происходит их значительное исчерпание.

Работа сопровождается образованием значительной величины кислородного долга, в котором отчетливо проявляются две фракции: алактатная, связанная с ресинтезом креатинфосфота, и лактатная, имеющая отношение к устранению накопленной молочной кислоты.

При выполнении повторных упражнений, относящихся к зоне субмаксимальной мощности, когда высокие концентрации молочной кислоты сохраняются в течение продолжительного времени, наблюдается усиление распада белков, в первую очередь, саркоплазматических. Причина этого – повышение активности протеолитических ферментов под влиянием сдвига реакции среды в кислую сторону. Кроме того, молочная кислота повышает проницаемость клеточных мембран, что вызывает переход в кровь некоторых саркоплазматических белков и продуктов их распада, а также повышение содержания этих веществ в моче.

Происходящие при работе субмаксимальной мощности изменения захватывают преимущественно работающие мышцы и кровь. Изменения в других органах и тканях менее значительны.

Восстановительные процессы после однократной работы в зоне субмаксимальной мощности могут продолжаться до 2-3 часов. Восстановление отдельных веществ в работавших мышцах может происходить за счет внутри организменных ресурсов, в частности путем перемещения части гликогена из печени в мышечную ткань. Механизм такого перемещения следующий: гликоген печени распадается на глюкозу, глюкоза поступает в кровь, из которой извлекается мышцами. В мышцах глюгоза может сразу включаться в окислительные превращения или откладываться в запас в виде гликогена.

Читайте также:  Население земли в 1930 году

Для полного восстановления организма после заботы субмаксимальной зоны мощности требуется поступление с продуктами питания дополнительных энергетических субстратов и других веществ.

Временной диапазон длительности работы данной мощности находится в пределах от 20-30 с до 3-5 мин. В этих временных рамках совершается легкоатлетический бег на дистанции 400, 800, 1000, 1500 м; плавание на 100, 200, 400 м; бег на коньках на 500, 1500 м; велогонки на 1000, 2000 м; гребля на 200, 500 м.

Характерно, что при незначительных различиях в средней скорости преодоления этих дистанций по отношению к максимальной зоне мощности длительность работы субмаксимальной мощности существенно возрастает. Последнее обстоятельство объясняет причины большой напряженности функционирования многих систем организма во время такой работы. В физиологическом смысле это объясняется следующим:

  • а) работа выполняется на пределе работоспособности ЦНС и двигательного аппарата;
  • б) работа осуществляется на предельно доступной скорости врабатывания по показателям дыхательной и, особенно, сердечно-сосудистой систем;
  • в) работа протекает в условиях значительных сдвигов во внутренней среде организма ввиду максимальной мобилизации гликолитического механизма энергообеспечения, накопления молочной кислоты, снижения pH крови.

Кислородный запрос может достигать 25 л/мин. Максимальное рабочее потребление СЬ (до 5-5,5 л/мин) достигается лишь в конце работы в зоне 3-5-минутного интервала времени, в силу этого образуется суммарный кислородный долг до 19-25 л (предельных для человека величин), составляя 55-85 % кислородного запроса. Все это обусловливает деятельность кислородтранспортной и утилизирующей систем (систем дыхания, крови, кровообращения, утилизации кислорода) на максимально доступном уровне. К концу работы легочная вентиляция возрастает до 120-140 л/мин, а частота сердечных сокращений (ЧСС), как правило, выходит на уровень 190-200 уд/мин.

Систолический объем крови у высокотренированных спортсменов увеличивается с 60-70 мл в покое до 150-210 мл на дистанции; при этом минутный объем крови достигает 30-40 л. Большая часть работы протекает в условиях, близких к анаэробным. Как следствие в крови накапливается значительное количество недоокисленных продуктов обмена веществ. Концентрация молочной кислоты возрастает в 15-20 раз от уровня покоя, достигая 200-280 мг на 100 мл крови, в результате чего щелочные резервы снижаются на 40-60 %, а pH крови — до 7,0. Удельный расход энергии довольно высок (в пределах 1,5 ккал/с), а общий расход энергии достигает 450 ккал.

К основным механизмам утомления при работе субмаксимальной интенсивности можно отнести: лимит мощности тканевых буферных систем; угнетение деятельности нервных центров вследствие интенсивной афферентной импульсации с проприорецепторов скелетных мышц; сильное и длительное возбуждение двигательных нервных центров; недостаточное обеспечение мощи со стороны вегетативных систем; дефицит кислорода; накопление продуктов обмена веществ (молочной кислоты) и снижение сократительной способности мышц.

Все это целесообразно учитывать при решении вопроса начала специальной тренировки юных спортсменов в спортивных упражнениях субмаксимальной мощности.

Для работы субмаксимальной мощности характерна высокая частота движений, но меньшая, чем при работе максимальной мощности.

Работа проходит в субмаксимальной зоне мощности в упражнениях, длящихся от 20 секунд до 3-4 минут. К этой группе относятся: бег на 400, 800 и 1500 метров; конькобежный спорт, плавание, гребля, велосипедный спорт с временем работы до 4 минут.

Эта работа идет преимущественно за счет анаэробных источников энергии, но в этой зоне уже идут и аэробные процессы. Чем больше время работы (ближе к 3 минутам), тем большее значение имеют аэробные источники.

Работу в зоне субмаксимальной мощности можно разделить на две подгруппы:

1) работа, длящаяся до 50 секунд;

Читайте также:  Бег помогает убрать живот и бока

2) работа, длящаяся более 50 секунд (до 4 минут).

Работа до 50 секунд ведется преимущественно, как и в зоне максимальной мощности, за счет анаэробных источников, только в данном случае преобладает значение анаэробного расщепления глюкозы (гликолиза), а в зоне максимальной мощности — АТФ и КрФ. В кислородном долге преобладает лактатная фракция, но алактатная еще составляет значительную часть.

При работе, длящейся более 50 секунд (до 4 минут) лишь 15-20% энергии обеспечивается за счет АТФ и КрФ, 55% — за счет гликолиза и 25% — за счет аэробного

расщепления глюкозы, поэтому кислородный долг в основном составляет лактатная фракция.

В сравнении с зоной максимальной мощности в зоне субмаксимальной мощности суммарный кислородный запрос выше и составляет, в зависимости от времени работы, 20 -50л, а минутный – ниже (до 35л); кислородный долг в процентном отношении к запросу — меньше (75 — 85%), а в литрах – больше (до 35л).

Для этой зоны характерно резкое усиление кровообращения и дыхания (особенно при работе, длящейся более 50 секунд). При этом увеличиваются до предельных показателей ЧСС (200 — 220 уд/мин), ЧДД, систолический объем и минутный объем крови (до 35 — 40 литров).

Вследствие того, что в этой зоне интенсивно идут процессы гликолиза, образуется огромное количество молочной кислоты, что вызывает сдвиг рН крови и тканей в кислую сторону. Организм к концу работы находится практически в состоянии «отравления» молочной кислотой (содержание в крови 20 — 25 ммоль/л). При этом наблюдаются другие биохимические изменения: высокая концентрация в крови гормона роста, катехоламинов, увеличение содержания глюкозы. Таким образом, зона субмаксимальной мощности — является зоной максимальных физиологических сдвигов.

Спортивный результат при работе в этой зоне определяется возможностями нервно-мышечного аппарата, а также как мощностью гликолитической (анаэробной) энергетической системы, так и мощностью окислительной (аэробной) системы. Большое значение также имеет деятельность сердечно- сосудистой и дыхательной систем.

III. Зона работы большой мощности.

Работа в зоне большой мощности характерна для упражнений, длящихся от 3 до 20 -30 минут (бег от 3000 до 10000 метров).

Суммарный кислородный запрос в этой зоне выше, чем в субмаксимальной (на 10 км — около 130 л), а минутный ниже (5 -6 л).

Через несколько минут после старта потребление кислорода близко к МПК, но, несмотря на это, кислородный запрос все же превышает потребление, поэтому образуется кислородный долг. Кроме того, поддерживать потребление кислорода на уровне близком к МПК (он составляет около 80% от МПК) долго невозможно. Через некоторое время от начала работы потребление кислорода падает, что еще боле увеличивается кислородный долг. В итоге он составляет 20 — 30% от запроса. Лактатная фракция в долге преобладает над алактатной, т.к. за счет гликолиза обеспечивается 15 — 20% энергетических потребностей, а за счет АТФ и КрФ в мышцах только 5 — 10%.

Остальные энергетические потребности (около 80%) покрываются за счет окислительного фосфорилирования глюкозы.

Минутный объем крови в этой зоне составляет 25 — 35 литров, систолический -120 — 160 мл; минутный объем дыхания (МОД) — 130 — 160 л/мин. К З-4 минуте от начала работы ЧСС увеличивается до 180.

Ведущими физиологическими системами при работе в зоне большой мощности являются: сердечно — сосудистая и дыхательная системы, которые функционируют на пределе возможностей. Большую роль играют выделительные процессы в связи с необходимостью выведения молочной кислоты через пот и в связи с необходимостью увеличения теплоотдачи, т.к. температура тела увеличивается при таком режиме работы на 1-2 градуса по Цельсию.

Деятельность этих систем, а также аэробные возможности организма и запасы гликогена определяют работоспособность и спортивный результат при работе в этой зоне.

Читайте также:  Все виды физических упражнений

IV. Зона работы умеренной мощности.

Длительность работы в этой зоне может составлять несколько часов. В группу упражнений с умеренной мощностью входят: бег на 30 км и более (включая марафонский), лыжные гонки от 20 до 50 км, спортивная ходьба с дистанцией свыше 20 км.

Для упражнений в зоне умеренной мощности характерно наличие устойчивого состояния, т.е. равенства величин кислородного запроса и потребления. Наличие устойчивого состояния свидетельствует о том, что энергетические потребности организма практически полностью удовлетворяются за счет аэробных источников. Только в начале работы кислородный запрос превышает потребление.

Часть потребляемого кислорода идет на окислительный ресинтез АТФ, другая часть на непосредственное окисление углеводов и жиров.

В этой зоне возрастает роль жиров как источника энергии, а роль углеводов уменьшается.

Суммарный кислородный запрос составляет до 500 литров.

Потребление кислорода находится на уровне ниже 70% от МПК.

Кислородный долг и накопление молочной кислоты практически отсутствуют. Кислотность крови в норме.

ЧСС при работе в зоне умеренной мощности составляет 140 — 160 уд/мин. Температура тела может достигать 39-40 градусов по Цельсию.

К концу работы в этой зоне (особенно в условиях марафонского бега) наступает истощение запасов гликогена, что ведет к снижению уровня глюкозы в крови до 50 мг% (в норме уровень глюкозы 80 -110 мг%). Это может привести к нарушению работы головного мозга и, как следствие, к обмороку.

Для этой зоны характерно значительное потоотделение (теряется до 1 кг от массы тела в час), что ведет к увеличению вязкости крови, увеличению осмотического давления крови и потере солей. Для нейтрализации вышеперечисленных негативных последствий длительной работы рекомендуется прием растворов глюкозы на дистанции, обильное питье малыми порциями (по 150 — 250 мл) и солевые растворы после работы.

Работа переменной мощности.

Работа переменной мощности наблюдается в кроссах, велогонках и лыжных гонках с перепадом высот на дистанции.

Переменная мощность чаще встречается при работе длительностью более 30 минут.

Если перемена мощности связана с особенностями рельефа, то при преодолении подъемов увеличивается частота движений и сила сокращений мышц, т.е. возрастает мощность работы. При этом увеличивается ЧСС, возрастает систолическое артериальное давление, увеличивается частота дыхания (у велосипедистов может достигать 60 — 70 раз в минуту).

В связи со значительным увеличением ЧСС (до 200 — 210 ударов), укорачивается диастола, во время которой сердце наполняется кровью. Это ведет к снижению величины систолического объема.

Несмотря на то, что потребление кислорода у спортсменов высокого класса может достигать 90% от МПК, этого недостаточно для того, чтобы обеспечить возрастающую мощность работы. Спортсмен достигает ПАНО, возрастает значение анаэробных источников энергии, что ведет к росту кислородного долга и накоплению молочной кислоты.

При спусках мышцы расслабляются, снижается мощность работы. При этом ЧСС еще некоторое время (30 — 50 секунд) поддерживается на прежнем уровне, затем снижается. Падает систолическое артериальное давление. Частота дыхания, также как и ЧСС уменьшается не сразу. Это необходимо для ликвидации кислородного долга. При этом уровень молочной кислоты снижается.

Кратковременное увеличение мощности работы оказывает положительное влияние на приспособительные процессы в организме. Выбрасываемый адреналин увеличивает обмен веществ, усиливает мобилизацию гликогена, повышая уровень глюкозы в крови. Закисление тканей продуктами обмена, в том числе молочной кислотой, облегчает переход кислорода из капилляров в ткани, усиливая тканевое дыхание.

Длительность работы переменной мощности ограничивается истощением энергетических резервов и утомлением ЦНС, т.к. предъявляются большие требования к сенсорным системам и координации движений (например, в лыжных гонках на спусках с поворотами).

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector