Hapnikuvõlg ja organismi energiavarude taastamine. Aeroobne lihaste energiavarustussüsteem

Hapnikutarbimise maksimaalne tase iseloomustab aeroobsete energiavarustusprotsesside võimsust. Maksimaalne hapnikuvõlg peegeldab anaeroobsete protsesside võimekust. Allpool joonisel fig. 4 näitab hapnikutarbimise taseme tõusu dünaamikat Ro/t, l / min töötamise ajal 4 minutit ja sellele järgneval taastumisel 30–40 minutit. Treeningu lõpus vastab kõrgeim tarbimistase hapnikutarbimise maksimaalsele töötasemele. Hapniku kogutarbimine taastumise ajal võrdub hapnikuvõlaga.

Riis. kaheksaHapnikutarbimise tase treeningu ajal (4 min) ja taastumisel (kuni 30-40 min)

Töö- ja taastumisaegse hapnikutarbimise summa määrab sportlase energiakulu ja moodustab hapnikuvajaduse.

RO 2 = VO 2+S TEE 2, l.

Hapnikuvõlg on omakorda võrdne alaktaadi ja laktaadi fraktsioonide summaga

S TEE 2 = TEE 2 al+ TEE 2 lakt, l.

Hapnikuvajaduse tase saab olema

RO 2 / t = VO 2 / t + Σ TEE 2 /t, l/min.

Hapnikutarbimise dünaamikat töö ajal saab esitada kahekomponendilise eksponentsiaalvõrrandiga, mille piirväärtus on võrdne maksimaalse töötasemega see harjutus Tarbimise vähenemist taastumise ajal võib väljendada ka eksponentsiaalse funktsioonina kiirema alaktaadi ja aeglasema daktaadifraktsiooniga.

Hapnikutarbimise maksimaalse taseme määramiseks kasutatakse erinevaid meetodeid:

1) ühekordse lõppkoormuse meetod 5–6 minutiks,

2) korduvate harjutuste meetod suureneva koormusega kuni maksimaalse aeroobse jõudluse saavutamiseni;

3) koormuse astmelise suurendamise meetod ühe harjutuse ajal,

4) pideva lineaarse koormuse suurendamise meetod ühe harjutuse ajal. Kasutatakse ka muid meetodeid.

Tuleb märkida, et ainult esimese meetodi korral on võimalik välistööd täpselt määrata. Viimane on oluline, et määrata seos sportlase saavutustega.

Maksimaalne hapnikutarbimise tase sõltub südame tööst ja arteriovenoossest erinevusest vere hapnikuga küllastumises.

VO 2 /t max=Q(A-B)= SV HR(A–B), (8)

kus VO2/tmax on hapnikutarbimise maksimaalne tase, l/min,
Q - südame jõudlus, l / min,
(A - B) - arterio-venoosne erinevus vere hapnikuga küllastumises, ml O2 / 100 ml verd,
SV - südame löögimaht, ml / lööki,
HR – pulss, lööki/min.

On teada, et südame jõudlus sporditegevuses on vahemikus 20-30 l / min kuni 40 l / min, löögimaht - 130-200 ml / lööki, pulss ulatub 200 lööki / min ja rohkem. Intensiivse treeningu korral ulatub arterio-venoosne erinevus 15-20 O2 ml / 100 ml vere kohta.

Seega iseloomustavad aeroobse energiatootlikkuse taset kaks peamist tegurit: vereringemehhanismid ja hingamine.

Hingamine jaguneb väliseks ja koeks. Need näitajad sõltuvad omakorda paljudest teguritest, mis puudutavad vere hapnikumahtuvust, O2 difusioonikiirust koest, vere elutähtsust, hingamise sügavust ja sagedust, kopsude maksimaalset ventilatsiooni, kopsude difusioonivõime, kasutatud hapniku protsent, metakondrite ehitus ja arv, energiasubstraatide varud, oksüdatiivsete ensüümide võimsus, lihaste kapillaarisatsioon, mahuline verevoolu kiirus kudedes, vere happe-aluse tasakaal jne.

Praegu on kirjanduses arvukalt andmeid erinevate erialade sportlaste maksimaalse hapnikutarbimise ja selle väärtuste kohta kehamassiühiku kohta. Suurimad hapnikutarbimise väärtused kuni 6,7 l/min on täheldatud murdmaasuusatajatel ja sõudjatel. Suusatajate kõrged väärtused on suuresti tingitud sellest, et nad võistlevad ja treenivad ebatasasel maastikul, kus on rohkem tõuse ja langusi. Suure omakeharaskusega sõudjad arendavad tänu paadi konstruktsioonile suurt võimsust 2000 m kaugusel.

Jooksuharjutustes, ujumises, uisutamises ja jalgrattasõit maksimaalne kulutase on vahemikus 5,2 - 5,6 l / min. Hapniku tarbimise osas kehakaalu ühiku kohta on kõrgeimad väärtused suusatajatel ja jooksjatel kuni 84 ml/kg/min. Sõudjate jaoks on see väärtus 67 ml / kg / min, kuna nende kehakaal on tavaliselt vahemikus 90–100 kg või rohkem. Suhteliselt madalaid väärtusi täheldatakse ka jooksjatel ja sprindirulluisutajatel. Tuleb meeles pidada, et ujumises ja sõudmises on hapnikutarbimise tase kaaluühiku kohta vähem oluline kui teistel spordialadel, kuna harjutust tehakse vees, kus voolujoonelisus ja ujuvus pole olulised, vaid voolujoonelisus ja ujuvus.

aastal täheldatakse hapnikutarbimise rekordtasemeid suusasportlased kuni 7,41 l/min ja kuni 94 ml/kg/min.

Maksimaalne hapnikuvõlg määratakse pärast korduvat kõrge intensiivsusega treeningut (tavaliselt üle 95–97%. tippkiirus lõikel). AT sportlik ujumine sellised harjutused võivad olla distantsid 4 x 50 m puhkeajaga 15 - 30 s, jooksus 4 x 400 m, veloergomeetril, korduvad harjutused kestusega kuni 60 s. Kõikidel juhtudel sooritatakse harjutusi ebaõnnestumiseni, korduvate harjutuste kestus ei ületa 60 s, puhkeaja suurenemisega suureneb harjutuste intensiivsus.

Hapnikuvõlg määratakse, analüüsides treeningjärgsel taastumisel välja võetud gaasikoguseid. Gaasitulude suurused määratakse hapnikutarbimisest - puhkeaja tarbimisest - lahutades O2 väärtus. Viimane määratakse pärast 30-minutilist puhkust enne treeningut puhkeolekus istudes (SMR-istumis ainevahetuse kiirus), kõik gaasimahtude mõõtmised vähendatakse STPD-le. Hapniku koguvõla, selle alaktaadi ja laktaadi fraktsioonide väärtuse arvutamine viiakse läbi, analüüsides sõltuvust "O2 saabumise tase - taastumisaeg" ja lahendades bieksponentsiaalse võrrandi. Tuleb meeles pidada, et kuna hapnikuvõla laktaadi põhifraktsioonil on kõrge korrelatsioon piimhappe kontsentratsiooniga veres pärast treeningut (kuni 0,95 ja rohkem), siis spordipraktikas kasutatakse anaeroobse taseme hindamiseks vere laktaati. sportlase võimekust. Viimane protseduur on palju lihtsam, mugavam ning nõuab vähem aega ja varustust.

Anaeroobne energiatootlikkus sõltub mitmest tegurist: kompensatsioonimehhanismide ja puhversüsteemide arengutasemest, mis võimaldavad teha rasket tööd sisekeskkonna nihke tingimustes (atsidoosi suunas) ja seda nihet vältida; anaeroobsete ensümaatiliste süsteemide efektiivsus (võimsus); varu energiasüsteemide lihastes; sportlase kohanemine hapnikuvõla tingimustes treenimiseks.

Hapnikuvõla suurimad väärtused saadi pärast neljakordset 400 m jooksmist lühema puhkeajaga - kuni 26,26 l, pärast neljakordset ujumist 50 m puhkeajaga 15 s - kuni 14,43 l, veloergomeetril pärast korduvat kõrgust. -intensiivsusega harjutused - kuni 8,28 l / 406 505/. Tabelis. 10 on maksimaalse hapnikutarbimise, hapnikuvõla ja selle osade väärtused 80 ujuja (vanus - 16,7  1,75 aastat, kehapikkus 174,6  6,92 cm, kehakaal 66,97  9,4 kg) ja 78 sõudja (vanus) uuringul. 22,9  3,66 aastat, keha pikkus 187,41  4,21 cm, kaal 86,49  5,6 kg). Uisutajate ja jooksjate energianäitajad on antud N. I. Volkovi ja V. S. Ivanovi järgi.

Tabel 5
Hapnikutarbimise maksimaalse taseme, hapnikuvõla ja selle fraktsioonide keskmised väärtused tsüklilises spordis erineva saavutustasemega sportlastel

Omamoodi sport	Energia näitajad	MSMK	tühjenemine	tühjenemine
kergejõustik	V¢ O 2max, l/min S DO 2,l D O2 al, l D O2 lakt, l
Uisutamine	V¢ O 2max, l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t,l
Ujumine	V¢ O 2,max l/min S D O 2,l D O2 al,l D O2 lac t,l
Akadeemiline	V¢ O 2,max l/min S D O 2,l D O2 al,l
Akadeemiline	D O2 lakt,l

Tuleb märkida, et erineva kvalifikatsiooniga sportlastel on hapnikuvõla laktaadifraktsiooni kõrged väärtused. Samal ajal ei ole igat tüüpi harjutuste alaktilisel fraktsioonil nii selget erinevust.

Täheldati vaadeldava kahe peamise energianäitaja kõrget statistilist seost saavutustega distantsidel. erinevad pikkused märkimisväärse mahuga ja kvalifikatsioonirühmades venitatud. Ujujatel täheldatakse suurimat seost hapnikutarbimise maksimaalse taseme vahel saavutustega 200 m – 0,822, hapniku koguvõlg 100 m kohta – 0,766, laktaadi ja alaktaadi fraktsioonide vahel tulemustega 50 m (tabel 11).

6. tabelid
Energianäitajate ja ujumiskiiruse vahelised korrelatsioonikoefitsiendid distantsidel erineva pikkusega(n = 80, p  0,05 juures r = 0,22)

Energia

Näitajad

Vahemaad, m

Wikimedia sihtasutus. 2010 .

Vaadake, mis on "hapnikuvõlg" teistes sõnaraamatutes:

hapnikuvõlg- rus hapnikuvõlg (m), hapnikuvõlg (g) eng hapnikuvõlg fra dette (f) d oxygène deu Sauerstoffschuld (f) spa deuda (f) de oxígeno … Tööohutus ja töötervishoid. Tõlge inglise, prantsuse, saksa, hispaania keelde

hapnikuvõlg- deguonies skola statusas T valdkond Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Laikinas deguonies stygius, dažnas po fizinio krūvio. Atsiradimo põhjused: kraujo ir audinių deguonies atsargų atkūrimas, padidėjęs vegetacinių sistemų aktyvumas,… … Sporto terminų žodynas

Intensiivse lihastöö käigus organismi kogunenud mittetäielikult oksüdeerunud ainevahetusproduktide oksüdeerimiseks vajalik hapnikuhulk ... Suur meditsiiniline sõnaraamat

Inimeste ja loomade lihaste süsteemi peamine ülesanne on motoorne aktiivsus. Lihased tagavad keha või selle üksikute osade liikumise ruumis üksteise suhtes, s.t. tööd toota. Seda tüüpi M.r. nimetatakse ...... Meditsiiniline entsüklopeedia

Füsioloogia haru, mis uurib füsioloogiliste protsesside kulgemise mustreid ja nende reguleerimise iseärasusi inimese töötegevuse ajal, see tähendab sünnitusprotsessi selle füsioloogilistes ilmingutes. F. t. lahendab kaks põhiülesannet: ... ...

Hill (Hill) Archibald Vivien (sündinud 26. septembril 1886, Bristol, Inglismaa), inglise füsioloog, Londoni Kuningliku Seltsi liige (alates 1918, sekretär aastatel 1935–45). Lõpetanud Cambridge'i ülikooli (1907). Aastatel 1914–1919 õpetas ta Cambridge'is füüsikalist keemiat ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

I (Hill) Archibald Vivien (sündinud 26. septembril 1886, Bristol, Inglismaa), inglise füsioloog, Londoni Kuningliku Seltsi liige (alates 1918, aastast 1935 45 sekretär). Lõpetanud Cambridge'i ülikooli (1907). Aastal 1914 19 õpetas ta füüsikalist keemiat ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

I Hingamine (respiratio) on protsesside kogum, mis tagab atmosfääriõhust organismi varustamise hapnikuga, selle kasutamise orgaaniliste ainete bioloogilisel oksüdatsioonil ja süsihappegaasi eemaldamisel organismist. Tulemusena… … Meditsiiniline entsüklopeedia

I (sanguis) on vedel kude, mis transpordib kehas kemikaale (sh hapnikku), mille tõttu toimub erinevates rakkudes ja rakkudevahelises ruumis toimuvate biokeemiliste protsesside integreerimine ühtseks süsteemiks ... Meditsiiniline entsüklopeedia

- (Hill, Archibald Vivian) (1886 1977), inglise füsioloog, kes pälvis 1922. aastal Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna (koos O. Meyerhofiga) süsivesikute ainevahetuse ja lihaste soojuse tekke uuringute eest. Sündis 26. septembril 1886 aastal ...... Collier Encyclopedia

AT lihastöö protsessis kulub keha hapnikuga varustatus, fosfageenid (ATP ja CRF), süsivesikud (lihas- ja maksaglükogeen, vere glükoos) ja rasvad. Pärast tööd need taastatakse. Erandiks on rasvad, mille taastumine ei pruugi olla.

AT kehas pärast tööd toimuvad taastavad protsessid leiavad oma energiapeegelduse suurenenud (p "võrreldes tööeelse olekuga) hapnikutarbimises - hapnikuvõlg (vt joon. 12). A. Hulli algse teooria järgi ( 1922), hapnikuvõlg on liigne O2 tarbimine üle treeningueelse puhketaseme, mis annab kehale energiat tööeelse seisundi taastamiseks, sealhulgas töö käigus tarbitud energiavarude taastamiseks ja piimhappe elimineerimiseks. O2 tarbimine pärast tööd väheneb eksponentsiaalselt: esimese 2-3 minuti jooksul väga kiiresti (kiire ehk laktaat, hapnikuvõla komponent) ja seejärel aeglasemalt (aeglane ehk laktaat, hapnikuvõla komponent), kuni jõuab (pärast 30–60 minutit) püsiv väärtus, mis on lähedane eeltöötlemisele.

P Pärast töötamist võimsusega kuni 60% MIC-st ei ületa hapnikuvõlg palju hapnikupuudust. Pärast intensiivsemat treeningut ületab hapnikuvõlg hapnikupuuduse oluliselt ja mida rohkem, seda suurem on töö võimsus (joon. 24).

B O2-võla kiiret (laktilist) komponenti seostatakse peamiselt O2 kasutamisega töötamisel töötavates lihastes tarbitud suure energiasisaldusega fosfageenide kiireks taastamiseks, samuti normaalse O2 sisalduse taastamisega venoosses veres ja veres. müoglobiini küllastumine hapnikuga.

M O2-võla aeglane (laktaatne) komponent on seotud paljude teguritega. Suures osas on see seotud laktaadi tööjärgse eemaldamisega verest ja koevedelikest. Sel juhul kasutatakse hapnikku oksüdatiivsetes reaktsioonides, mis tagavad glükogeeni taassünteesi vere laktaadist (peamiselt maksas ja osaliselt neerudes) ning laktaadi oksüdatsiooni südames ja skeletilihased Oh. Lisaks on O2 tarbimise pikaajaline suurenemine seotud vajadusega säilitada hingamisteede suurenenud aktiivsus ja südame-veresoonkonna süsteemid taastumisperioodil kiirenenud ainevahetus ja muud protsessid, mis on põhjustatud sümpaatilise närvi- ja hormonaalsüsteemi pikaajalisest suurenenud aktiivsusest, kõrgenenud kehatemperatuurist, mis taastumisperioodil samuti aeglaselt langevad.

Hapnikuvarude taastamine. Lihastes leidub hapnikku keemilise sideme kujul müoglobiiniga. Need varud on väga väikesed: iga kilogramm lihasmassi sisaldab umbes 11 ml O2. Järelikult ei ületa "lihaste" hapniku koguvarud (sportlastel 40 kg lihasmassi kohta) 0,5 liitrit. Lihasetöö käigus saab seda kiiresti tarbida ja pärast tööd kiiresti taastada. Hapnikuvarude taastamise kiirus sõltub ainult selle kohaletoimetamisest lihastesse.

FROMüks kord pärast töö lõpetamist on lihaseid läbivas arteriaalses veres O2 osaline pinge (sisaldus) kõrge, nii et O2-müoglobiini taastumine toimub tõenäoliselt mõne sekundiga. Tarbitud hapnik moodustab sel juhul teatud osa hapnikuvõla kiirest fraktsioonist, mis sisaldab ka väikeses koguses O2 (kuni 0,2 l), mis läheb selle normaalse sisalduse taastamiseks venoosses veres.

T Seega taastuvad mõne sekundi jooksul pärast töö lõpetamist hapniku "varud" lihastes ja veres. O2 osaline pinge alveolaarses õhus ja arteriaalses veres ei saavuta mitte ainult tööeelset taset, vaid ka ületab selle. Samuti taastub kiiresti töötavatest lihastest ja keha teistest aktiivsetest elunditest ja kudedest voolavas veeniveres O2 sisaldus, mis viitab nende piisavale hapnikuga varustamisele tööjärgsel perioodil, mistõttu puudub füsioloogiline põhjus hingamise kasutamiseks. pärast tööd puhta hapnikuga või suure hapnikusisaldusega seguga taastumisprotsesside kiirendamiseks.

Fosfageenide (ATP ja CRF) taastamine. Fosfageenid, eriti ATP, taastuvad väga kiiresti (joonis 25). Juba 30 s pärast töö lõpetamist taastub kuni 70% tarbitud fosfageenidest ning nende täielik taastumine lõpeb mõne minutiga ning seda peaaegu eranditult aeroobse ainevahetuse energia, s.o paastuga tarbitud hapniku tõttu. O2-võla faas. Tõepoolest, kui kohe pärast tööd tehakse tööjäseme žgutt ja see jätab lihased ilma verega tarnitavast hapnikust, siis CRF-i taastumist ei toimu.

Kuidas rohkem fosfageenide tarbimist kohta. tööaeg, seda rohkem O2 on vaja nende taastamiseks (1 mooli ATP taastamiseks on vaja 3,45 liitrit O2). O2-võla kiire (alaktilise) fraktsiooni väärtus on otseselt seotud fosfageenide vähenemise astmega lihastes töö lõpuks. Seetõttu näitab see väärtus operatsiooni ajal tarbitud fosfageenide kogust.

Kell treenimata meestel ulatub O2-võla kiire fraktsiooni maksimaalne väärtus 2-3 liitrini. Selle näitaja eriti suured väärtused registreeriti kiirus-jõuspordialade esindajate seas (kõrge kvalifikatsiooniga sportlastel kuni 7 liitrit). Nendel spordialadel määrab fosfageenide sisaldus ja nende tarbimise kiirus lihastes otseselt harjutuse maksimaalse ja säilitatava (kaug)jõu.

Glükogeeni taastamine. R. Margaria jt (1933) esialgsete ideede kohaselt sünteesitakse töö käigus tarbitud glükogeen piimhappest uuesti 1-2 tunni jooksul pärast tööd. Selle taastumisperioodi jooksul tarbitud hapnik määrab teise, aeglase ehk laktaadi O2-võla fraktsiooni. Nüüdseks on aga kindlaks tehtud, et glükogeeni taastumine lihastes võib kesta kuni 2-3 päeva.

FROM Glükogeeni taastumise kiirus ja selle taastuvate varude hulk lihastes ja maksas sõltuvad kahest peamisest tegurist: glükogeeni tarbimise määrast töö ajal ja toitumise iseloomust taastumisperioodil. Pärast väga olulist (üle 3/4 esialgsest sisaldusest) kuni täielikku glükogeeni ammendumist töötavates lihastes on selle taastumine normaalse toitumisega esimestel tundidel väga aeglane ja selle saavutamiseks kulub kuni 2 päeva. eeltöötase. Kell dieeti suure süsivesikute sisaldusega (üle 70% päevasest kalorisisaldusest) see protsess kiireneb - juba esimese 10 tunni jooksul taastatakse töötavates lihastes üle poole glükogeenist, päeva lõpuks on see täielikult taastatud ja maksas on glükogeeni sisaldus tavapärasest palju suurem. Tulevikus jätkab glükogeeni kogus töötavates lihastes ja maksas suurenemist ning 2-3 päeva pärast "kurnavat" koormust võib see ületada eeltöötamist 1,5-3 korda - superkompensatsiooni nähtus (vt. Joon. 21, kõver 2).

Kell Igapäevaste intensiivsete ja pikkade treeningute korral väheneb glükogeenisisaldus töötavates lihastes ja maksas märkimisväärselt päevast päeva, kuna normaalse toitumise korral ei piisa glükogeeni täielikuks taastamiseks isegi igapäevasest treeningutevahelisest pausist. Süsivesikute sisalduse suurendamine sportlase toitumises võib tagada organismi süsivesikute ressursside täieliku taastumise järgmiseks treeningkorraks (joon. 26). Kell piimhappe elimineerimine. Taastumisperioodil väljutatakse piimhapet töötavatest lihastest, verest ja koevedelikust ning mida kiiremini, seda vähem tekkis töö käigus piimhapet. Tähtis roll mängib ka tööjärgset režiimi. Seega kulub pärast maksimaalset koormust 60-90 minutit kogunenud piimhappe täielikuks kõrvaldamiseks täieliku puhkeoleku tingimustes – istudes või lamades (passiivne taastumine). Kui aga peale sellist koormust teha kerget tööd (aktiivne taastumine), siis piimhappe eliminatsioon toimub palju kiiremini. Treenimata inimestel on "taastava" koormuse optimaalne intensiivsus samuti ligikaudu 30-45% IPC-st (näiteks sörkimine). hästi treenitud sportlastel - 50-60% IPC-st, kogukestus ligikaudu 20 minutit (joonis 27).

FROM Piimhappe kõrvaldamiseks on neli peamist viisi: 1) oksüdeerimine CO2-ks ja SO-ks (see kõrvaldab ligikaudu 70% kogu kogunenud piimhappest); 2) muundamine glükogeeniks (lihastes ja maksas) ja glükoosiks (maksas) - umbes 20%; 3) muundumine valkudeks (alla 10%); 4) eemaldamine uriini ja higiga (1-2%). Aktiivse taastumisega suureneb aeroobselt elimineeritava piimhappe osakaal. Kuigi piimhappe oksüdatsioon võib toimuda erinevates organites ja kudedes (skeletilihased, südamelihas, maks, neerud jne), oksüdeerub suurem osa sellest skeletilihastes (eriti nende aeglastes kiududes). See teeb selgeks, miks kerge töö (mis hõlmab peamiselt aeglaseid lihaskiude) aitab kaasa laktaadi kiiremale eliminatsioonile pärast suuri koormusi.

W Märkimisväärne osa O2-võla aeglasest (laktaadist) fraktsioonist on seotud piimhappe eliminatsiooniga. Mida intensiivsem on koormus, seda suurem on see osa. Treenimata inimestel ulatub see maksimaalselt 5-10 liitrini, sportlastel, eriti kiirus-jõuspordialade esindajate seas, 15-20 liitrini. Selle kestus on umbes tund. O2-võla laktaadifraktsiooni suurus ja kestus vähenevad aktiivse taastumisega.

Lihastöö käigus tarbitakse organismi hapnikuga varustamist, fosfaage (ATP ja CRF), süsivesikuid (lihaste ja maksa glükogeen, vere glükoos) ja rasvu. Pärast tööd need taastatakse. Erandiks on rasvad, mille taastumine ei pruugi olla.

Organismis pärast tööd toimuvad taastumisprotsessid leiavad oma energia peegelduse suurenenud (n "võrreldes tööeelse olekuga) hapnikutarbimises - hapnikuvõlas (vt joon. 12). A. Hulli algse teooria kohaselt 1922), hapnikuvõlg on liigne O2 tarbimine üle treeningueelse puhketaseme, mis annab kehale energiat tööeelse seisundi taastamiseks, sealhulgas töö käigus tarbitud energiavarude taastamiseks ja piimhappe elimineerimiseks. O2 tarbimine pärast tööd väheneb eksponentsiaalselt: esimese 2-3 minuti jooksul väga kiiresti (kiire ehk laktaat, hapnikuvõla komponent) ja seejärel aeglasemalt (aeglane ehk laktaat, hapnikuvõla komponent), kuni jõuab (pärast 30–60 minutit) püsiv väärtus, mis on lähedane eeltöötlemisele.

Pärast töötamist võimsusega kuni 60% MIK-st ei ole hapnikuvõlg palju suurem kui hapnikupuudus. pärast rohkem intensiivne treening hapnikuvõlg ületab oluliselt hapnikupuudust ja mida rohkem, seda suurem on töö võimsus (joon. 24).

O2-võla kiiret (laktilist) komponenti seostatakse peamiselt O2 kasutamisega töötamisel töötavates lihastes tarbitud suure energiasisaldusega fosfageenide kiireks taastamiseks, samuti normaalse O2 sisalduse taastamisega venoosses veres ja müoglobiini küllastumisega hapnikuga.

O2-võla aeglane (laktaatne) komponent on seotud paljude teguritega. Suures osas on see seotud laktaadi tööjärgse eemaldamisega verest ja koevedelikest. Sel juhul kasutatakse hapnikku oksüdatiivsetes reaktsioonides, mis tagavad glükogeeni taassünteesi vere laktaadist (peamiselt maksas ja osaliselt ka neerudes) ning laktaadi oksüdatsiooni südames ja skeletilihastes. Lisaks on O2 tarbimise pikaajaline suurenemine seotud vajadusega säilitada taastumisperioodil hingamis- ja kardiovaskulaarsüsteemi suurenenud aktiivsus, suurenenud ainevahetus ja muud protsessid, mis on põhjustatud sümpaatilise organi pikaajalisest suurenenud aktiivsusest. närvi- ja hormonaalsüsteemid, kehatemperatuuri tõus, mis samuti väheneb aeglaselt kogu taastumisperioodi jooksul.

Hapnikuvarude taastamine. Lihastes leidub hapnikku keemilise sideme kujul müoglobiiniga. Need varud on väga väikesed: iga lihasmassi kilogramm sisaldab umbes 11 ml O2. Järelikult ei ületa "lihaste" hapniku koguvarud (sportlastel 40 kg lihasmassi kohta) 0,5 liitrit. Lihasetöö käigus saab seda kiiresti tarbida ja pärast tööd kiiresti taastada. Hapnikuvarude taastamise kiirus sõltub ainult selle kohaletoimetamisest lihastesse.

Vahetult pärast töö lõpetamist on lihaseid läbivas arteriaalses veres kõrge O2 osaline pinge (sisaldus), nii et O2-müoglobiini taastumine toimub tõenäoliselt mõne sekundiga. Tarbitud hapnik moodustab sel juhul teatud osa hapnikuvõla kiirest fraktsioonist, mis sisaldab ka väikeses koguses O2 (kuni 0,2 l), mis läheb selle normaalse sisalduse taastamiseks venoosses veres.

Seega taastuvad mõne sekundi jooksul pärast töö lõpetamist hapniku "varud" lihastes ja veres. O2 osaline pinge alveolaarses õhus ja arteriaalses veres ei saavuta mitte ainult tööeelset taset, vaid ka ületab selle. Samuti taastub kiiresti töötavatest lihastest ja keha teistest aktiivsetest elunditest ja kudedest voolavas veeniveres O2 sisaldus, mis viitab nende piisavale hapnikuga varustamisele tööjärgsel perioodil, mistõttu puudub füsioloogiline põhjus hingamise kasutamiseks. pärast tööd puhta hapnikuga või suure hapnikusisaldusega seguga taastumisprotsesside kiirendamiseks.

Mida suurem on fosfageenide tarbimine. tööaeg, seda rohkem O2 on vaja nende taastamiseks (1 mooli ATP taastamiseks on vaja 3,45 liitrit O2). O2-võla kiire (alaktilise) fraktsiooni väärtus on otseselt seotud fosfageenide vähenemise astmega lihastes töö lõpuks. Seetõttu näitab see väärtus operatsiooni ajal tarbitud fosfageenide kogust.

Treenimata meestel ulatub O2-võla kiire fraktsiooni maksimaalne väärtus 2-3 liitrini. Selle näitaja eriti suured väärtused registreeriti kiirus-jõuspordialade esindajate seas (kõrge kvalifikatsiooniga sportlastel kuni 7 liitrit). Nendel spordialadel määrab fosfageenide sisaldus ja nende tarbimise kiirus lihastes otseselt harjutuse maksimaalse ja säilitatava (kaug)jõu.

Glükogeeni taastumise kiirus ja selle taastuvate varude hulk lihastes ja maksas sõltuvad kahest peamisest tegurist: glükogeeni tarbimise määrast töö ajal ja toitumise iseloomust taastumisperioodil. Pärast väga olulist (üle 3/4 esialgsest sisaldusest) kuni täielikku glükogeeni ammendumist töötavates lihastes on selle taastumine normaalse toitumisega esimestel tundidel väga aeglane ja selle saavutamiseks kulub kuni 2 päeva. eeltöötase. Süsivesikuterohke dieediga (üle 70% päevasest kalorisisaldusest) see protsess kiireneb – juba esimese 10 tunniga taastatakse töötavates lihastes üle poole glükogeenist, päeva lõpuks on see täielikult taastatud ja maksas on glükogeeni sisaldus tavapärasest palju suurem. Tulevikus jätkab glükogeeni kogus töötavates lihastes ja maksas suurenemist ning 2-3 päeva pärast "kurnavat" koormust võib see ületada eeltöötamist 1,5-3 korda - superkompensatsiooni nähtus (vt. Joon. 21, kõver 2).

Igapäevaste intensiivsete ja pikkade treeningute korral väheneb glükogeenisisaldus töötavates lihastes ja maksas märkimisväärselt päevast päeva, kuna normaalse toitumise korral ei piisa glükogeeni täielikuks taastamiseks isegi igapäevasest treeningutevahelisest pausist. Süsivesikute sisalduse suurendamine sportlase toitumises võib tagada organismi süsivesikute ressursside täieliku taastumise järgmiseks. treeningsessioon(joonis 26).

Piimhappe elimineerimine. Taastumisperioodil väljutatakse piimhapet töötavatest lihastest, verest ja koevedelikust ning mida kiiremini, seda vähem tekkis töö käigus piimhapet. Olulist rolli mängib ka tööjärgne režiim. Seega kulub pärast maksimaalset koormust 60-90 minutit kogunenud piimhappe täielikuks kõrvaldamiseks täieliku puhkeoleku tingimustes – istudes või lamades (passiivne taastumine). Kui aga peale sellist koormust teha kerget tööd (aktiivne taastumine), siis piimhappe eliminatsioon toimub palju kiiremini. Treenimata inimestel on "taastava" koormuse optimaalne intensiivsus samuti ligikaudu 30-45% IPC-st (näiteks sörkimine). hästi treenitud sportlastel - 50-60% IPC-st, kogukestus ligikaudu 20 minutit (joonis 27).

Piimhappe kõrvaldamiseks on neli peamist viisi: 1) oksüdeerimine CO2-ks ja SO-ks (see kõrvaldab ligikaudu 70% kogu kogunenud piimhappest); 2) muundamine glükogeeniks (lihastes ja maksas) ja glükoosiks (maksas) - umbes 20%; 3) muundumine valkudeks (alla 10%); 4) eemaldamine uriini ja higiga (1-2%). Aktiivse taastumisega suureneb aeroobselt elimineeritava piimhappe osakaal. Kuigi piimhappe oksüdatsioon võib toimuda erinevates organites ja kudedes (skeletilihased, südamelihas, maks, neerud jne), oksüdeerub suurem osa sellest skeletilihastes (eriti nende aeglastes kiududes). See teeb selgeks, miks kerge töö (mis hõlmab peamiselt aeglaseid lihaskiude) aitab kaasa laktaadi kiiremale eliminatsioonile pärast suuri koormusi.

Märkimisväärne osa O2-võla aeglasest (laktaadist) fraktsioonist on seotud piimhappe eliminatsiooniga. Mida intensiivsem on koormus, seda suurem on see osa. Treenimata inimestel ulatub see maksimaalselt 5-10 liitrini, sportlastel, eriti kiirus-jõuspordialade esindajate seas, 15-20 liitrini. Selle kestus on umbes tund. O2-võla laktaadifraktsiooni suurus ja kestus vähenevad aktiivse taastumisega.

Vaba aeg

Taastumisprotsesside olemus ja kestus võivad varieeruda sõltuvalt sportlaste aktiivsusest tööjärgsel taastumisperioodil. I. M. Sechenovi katsetes selgus, et teatud tingimustel tagab töövõime kiirema ja olulisema taastumise mitte passiivne puhkamine, vaid üleminek muule tegevusele, s.o aktiivsele puhkusele. Eelkõige leidis ta, et käsiergograafil töötamisest väsinud käe töövõime taastus kiiremini ja täielikumalt, kui selle puhkeaeg täitus teise käe tööga. Seda nähtust analüüsides soovitas I. M. Sechenov, et puhkuse ajal teistest töötavatest lihastest tulevad aferentsed impulsid aitavad kaasa närvikeskuste töö paremale taastamisele, justkui laadides neid energiaga. Lisaks põhjustab ühe käega töötamine verevoolu suurenemist teise käe veresoontes, mis võib samuti aidata kaasa väsinud lihaste kiiremale taastumisele.

Välistegevuse positiivne mõju avaldub mitte ainult teiste lihasgruppide tööle üleminekul, vaid ka sama töö tegemisel, kuid väiksema intensiivsusega. Näiteks üleminek koos jooksmiselt suur kiirus sörkimine osutub tõhusaks ka kiiremaks taastumiseks. Piimhape eritub verest kiiremini aktiivse puhkuse ajal, st vähendatud võimsuse tingimustes, kui passiivse puhkuse ajal (vt joonis 27). Füsioloogilisest vaatenurgast on väikese võimsusega lõpptöö positiivne mõju treeningu lõpus või pärast võistlust aktiivse puhkuse nähtuse ilming.

riigieelarveline haridusasutus

Erialane kõrgharidus

Vene Föderatsiooni tervishoiuministeeriumi "Põhja-Osseetia Riiklik Meditsiiniakadeemia".

Sisehaiguste osakond №5

KINNITA

Pea osakond, professor

N.M. Burduli

"________" ____________________ 2014. a

Loengumaterjalid teemal: “Üldised muutused kehas lihastegevuse käigus. Treeningteraapia füsioloogilised ja patofüsioloogilised alused. Ravi- ja taastusravi mehhanismide põhjendamine harjutus ja massaaž inimkehale.

Distsipliin: " Füsioteraapia ja meditsiinilise järelevalve all

Eriala: 060105 "MEDITSIINI- JA ENNETAV ÄRI"

Täiskoormusega õppevorm

Arenduse koostaja: assistent E.R.Antonyants

Arvestatud osakonna koosolekul _____________ 2014, protokoll nr _____

Vladikavkaz 2014

Loeng nr 2. Üldised muutused kehas lihastegevuse käigus. Treeningteraapia füsioloogilised ja patofüsioloogilised alused. Füüsiliste harjutuste ja massaaži inimkehale avalduva ravi- ja rehabilitatsioonimõju mehhanismide põhjendamine.

Märkus: Loengus antakse füsioloogiline kirjeldus keha seisundist sporditegevuse ajal, kirjeldatakse funktsionaalseid ja morfoloogilisi muutusi inimkehas sporditreeningu mõjul, selgitatakse mõisteid "töötamine", "surnud keskus", "teine tuul". ", "stabiilsusseisund", "väsimus". Antakse skeem funktsionaalse süsteemi energiapotentsiaali taastamiseks superkompensatsiooni moodustamisega. Loengus kirjeldatakse erinevaid liigutusi füsioloogiliselt ja pedagoogiliselt, antakse grupp märke, mille abil hinnatakse inimese antud tervise taset ja selle reservvõimeid, lisaks põhjendatakse ravi-, taastus- ja tervist parandava toime mehhanisme. füüsiline kultuur inimeste tervise erinevatel tasanditel. Eraldi on rubriik pühendatud ühele olulisele tervist parandava kehakultuuri meetodile – massaažile. Selgitatakse selle terapeutilise ja profülaktilise toime mehhanismi, loetletakse peamised kokkupuute tüübid ja meetodid.

Keha eluline tegevus või teatud töö (treeningu) sooritamine on keha morfoloogiliste struktuuride pidev töö. Töösse kaasatud ehitiste arv on reguleeritud keskkonnatingimuste muutmisega.

Elusaine on omane väliskeskkonna peegeldusele, mis saab alguse teabe tajumisest. Informatsioon on alati materiaalne, kuna see viib kehas erinevate (keemiliste, biokeemiliste, elektriliste) nihketeni. Teabevoo tugevuse, selle sageduse, vähenemise või suurenemise muutumine - viib alati üksikute kehasüsteemide reaktsioonideni. Kaduvat või ilmuvat infovoogu (see võib olla ka sõna) nimetatakse ärritajaks.

Teabe tajumist toodavad spetsiaalsed struktuurid, mida nimetatakse retseptoriteks. Retseptor, muidu vastuvõtja, on reeglina spetsiaalne närvilõpp, mis suudab stiimuli muuta bioelektriliseks signaaliks. Nad võivad tajuda ärritust nii välis- kui ka sisekeskkonnast.

Retseptoreid, mis kannavad teavet lihastest (lihas-liigese spindlid), kõõlustest, fastsiast, liigesekapslitest, periostist, nimetatakse proprioretseptoriteks. Need annavad kesknärvisüsteemile märku loetletud moodustiste pingeseisundist ja lõdvestumisest ning loovad seeläbi tingimused üksikute liigeste või keha kui terviku iseloomustamiseks. Tänu sellele tekivad lihastöö ajal propriotseptiivsed impulsid lihaste, sidemete, kõõluste jne retseptoritest. siseneda kesknärvisüsteemi, kust läbi autonoomse keskuste närvisüsteem tegevust reguleerida siseorganid ja ainevahetust. Selline suhe M.R. Mogendovitšit määratleti kui motoor-vistseraalseid reflekse. Neid tuleks kaaluda füsioloogiline alus mõju tervisele harjutused nii tervetele kui haigetele organismidele.

Proprioretseptoritel, st mootori analüsaatoril, on suur troofiline mõju. Keha peamine liigutaja on skeletilihased. Skeletilihaste aktiivsus määrab energiaressursside reserveerimise, säästliku kasutamise puhkeolekus, samuti liikumist tagavate morfoloogiliste struktuuride pideva uuendamise ja täiustamise. Bioloogia seisukohalt iseloomulik tunnus lihased on nende võime keemilist energiat selektiivselt mehaaniliseks energiaks muuta. Viimane avaldub kehasiseste liigutustena (peristool, peristaltika, õõnesorganite kokkutõmbumine jne) või keha ja keha koosmõjul jõuväljas keha liikumisega seotud töö tegemisel. väliskeskkond. Esimesel juhul kasutatakse silelihaste energiat, teisel - vöötlihaste energiat.

Füüsiliste harjutuste laialdase kasutusala määrab liikumisaparaadi tähtsus kogu inimese elus. Motoorne aktiivsus on vajalik tingimus kõigi olulisemate kehasüsteemide, sealhulgas siseorganite normaalseks toimimiseks ja paranemiseks. Mootoranalüsaator on struktuurselt ühendatud kõrgemate autonoomsete keskustega närvisüsteemi erinevate radade ja tasemete kaudu. Nende ühenduste – funktsionaalsete või morfoloogiliste – keelamine viib motoorsete ja vistseraalsete suhete dereguleerimiseni.

Füüsiliste harjutuste mõju hemodünaamikale iseloomustab kõigi peamiste ja abistavate hemodünaamiliste tegurite (südame, ekstrakardiaalne vaskulaarne päritolu, kudede metabolism ja täiendavate ekstrakardiaalsete tegurite rühm) aktiveerimine. Doseeritud treeningu protsess, mis viib kardiovaskulaarsüsteemi kohanemis- ja funktsionaalse võimekuse suurenemiseni ning seeläbi vereringe funktsiooni paranemiseni, on tagatud ajutiste ühenduste arenemisega ajukoore ja siseorganite vahel, ajukoor ja lihaste süsteem, ühtse integreeritud toimiva süsteemi loomine, mida iseloomustab kõrgem jõudlus.

Füüsiline harjutus ratsionaliseerib kudede ainevahetusprotsesse, aktiveerib redoksprotsessi lihastes, aitab kaasa toitainete säästlikumale tarbimisele ja seeläbi nende kudedesse kogunemisele. Kõik see viib jällegi südame ja kogu kardiovaskulaarsüsteemi töö säästmiseni, kuna perifeeria nõuded tsentraalsele vereringesüsteemile vähenevad.

Venoosse tsirkulatsiooni olulist aktiveerumist soodustab grupp abistavaid ekstrakardiaalseid hemodünaamilisi tegureid, mis aktiveeruvad lihastegevuse käigus: rindkere ja diafragma hingamisliigutused, kõhusisese rõhu muutused, rütmilised kontraktsioonid ja skeletilihaste lõdvestus skeletilihased inimese evolutsioonis ja vereringe, sellest järeldub, et niipea, kui inimene tõusis püsti ja tema süda maapinnast kõrgemale tõusis, hakkas raskusjõu toimel pea, kaela, ülakeha veresoontest verd voolama südamesse. Süda aga ei suuda ilma “abilisteta” alajäsemete kapillaaridest verd tõsta. Kuidas tõuseb veeniveri inimesel südamesse? Südame kahekordistajaid, nagu paarisorganeid nägemis-, kuulmis-, kopsu-, neeru- jne, ei leitud. Skeletilihaseid peeti seevastu pikka aega ekslikult vere tarbijateks, südame ülalpeetavateks ja lihaste tegevust kui koormust südamele. Uurimistöö tulemusena selgus aga, et skeletilihased on ennekõike verega isemajandavad imemis-süstiga mikropumbad. Need on omapärased perifeersed südamed, "peamise" südame tõhusad abilised. Kui lihased sooritavad üht või teist füüsiline töö aktiveeruvad neisse suletud mikropumbad, mis imevad endasse arteriaalset verd ja seejärel suunavad venoosse vere tagasi südamesse, suurendades selle täitumist. Südame abistajateks on ka rindkere-, kõhu- ja diafragmaatilised sisepumbad, veeniklappide süsteem.

Põhimõtteliselt on oluline, et propriotseptiivse aferentatsiooni aktiveerumine annaks keha paranemisel veel ühe väga olulise lüli – kahe omavahel seotud süsteemi – vereringe ja hingamise – funktsioonide koordineerimise suurenemise. Motoorne dominant mitte ainult ei normaliseeri ja suurendab iga üksiku süsteemi funktsionaalset võimekust, vaid määrab ka nende aktiivsuse korrelatsiooni. kõrge tase.

Hapnikuvajaduse ja võla mõiste

Eranditult kaasneb kõigi füüsiliste harjutustega hapnikuvajaduse suurenemine ajal piiratud võime selle kohaletoimetamine töötavatesse lihastesse. Energia moodustumine inimkeha rakkudes toimub kehasse sisenevate loomsete ja taimsete valkude, rasvade, süsivesikute ja hapniku keeruliste muundumiste tõttu. Igas rakus eraldi moodustub glükoosi ja rasvhapete anaeroobsel ja aeroobsel lagunemisel universaalne energiakandja - ATP, mis tagab raku kõik funktsioonid.

Glükolüüs - ühe glükoosimolekuli lagunemise protsess koos energia vabanemisega, mis on piisav kahe ATP molekuli "laadimiseks", kulgeb sarkoplasmas 10 spetsiaalse ensüümi mõjul.

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2ADP = 2C3H6O3 + 2ATP + 2H2O.

Glükolüüs võib kulgeda ilma hapnikutarbimiseta (sellisi protsesse nimetatakse anaeroobseks) ja hapnikutarbimisega (aeroobne glükolüüs) suudab kiiresti taastada lihases olevad ATP-varud.

Anaeroobne glükolüüs, vaatamata väikesele energiaefektile, on skeletilihaste peamine energiaallikas algperiood intensiivne töö, s.o. tingimustes, mil lihaskoe varustamine hapnikuga on piiratud (hapniku mitokondritesse transportimise mehhanismi võimsus ja mitokondriaalse aparaadi võimsus ATP sünteesiks ei ole piisavad kõigi energiavajaduste rahuldamiseks). Anaeroobne glükolüüs on eriti oluline lühiajalise intensiivse töö ajal. Seega on umbes 30 s jooksmine (ca 200 m distants) täielikult tagatud anaeroobse glükolüüsiga. Pärast 4-5-minutilist jooksmist (distants umbes 1,5 km) varustab energiat võrdselt aeroobsed ja anaeroobsed protsessid ning 30 minuti pärast (umbes 10 km) - peaaegu täielikult aeroobsed protsessid.

Intensiivse lihastegevuse käigus lihastesse kogunev piimhape mõjutab närvilõpmeid, põhjustades seeläbi lihasvalu. Suurem osa lihastes moodustunud piimhappest uhutakse vereringesse. Vere pH muutusi hoiab ära bikarbonaatpuhvrisüsteem: sportlastel on vere puhverdusvõime võrreldes treenimata inimestega suurenenud, mistõttu taluvad nad suuremat piimhappesisaldust.

Lisaks transporditakse piimhape maksa ja neerudesse, kus see muundatakse peaaegu täielikult glükoosiks ja glükogeeniks, osaledes glükoneogeneesis ja glükogeneesis. Väheoluline osa piimhappest muundatakse taas püroviinamarihappeks, mis aeroobsetes tingimustes oksüdeerub ainevahetuse lõppsaadusteks.

Dünaamiliste tegevuste ajal, nagu jooksmine, ujumine jne, toimub aeroobne glükolüüs.

Aeroobne glükolüüs toimub mitokondrites spetsiaalsete ensüümide mõjul ja nõuab hapniku tarbimist ja vastavalt sellele ka aega selle kohaletoimetamiseks. Oksüdatsioon toimub mitmes etapis, esmalt toimub glükolüüs, kuid selle reaktsiooni vahefaasis tekkinud kaks püruvaadi molekuli ei muutu piimhappemolekulideks, vaid tungivad mitokondritesse, kus need oksüdeeritakse Krebsi tsüklis süsinikdioksiidiks CO2 ja vesi H2O ja annab energiat veel 38 ATP molekuli tootmiseks. Glükoosi oksüdatsiooni üldvõrrand näeb välja järgmine:

C6H12O6 + 6O2 + 38ADP + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H(2)О + 38ATP

Glükoosi lagunemine aeroobse raja kaudu (aeroobne glükolüüs) annab energiat 38 ATP molekuli taastamiseks. Aeroobne oksüdatsioon on 19 korda tõhusam kui anaeroobne glükolüüs.

Krebsi tsükkel on kõigi hapnikku kasutavate rakkude hingamise võtmesamm, mis on paljude keha metaboolsete radade ristteel. Lisaks olulisele energeetilisele rollile omistatakse tsüklile ka oluline plastiline funktsioon ehk see on oluline lähtemolekulide allikas, millest muude biokeemiliste transformatsioonide käigus väljuvad sellised raku eluks olulised ühendid nagu aminohapped. , sünteesitakse süsivesikuid, rasvhappeid jne.

Seda või teist tööd tagavate oksüdatiivsete protsesside jaoks vajalikku hapniku kogust nimetatakse hapnikuvajaduseks. Tekib täielik ehk totaalne hapnikutarve, s.o. kogu töö tegemiseks vajalik hapniku hulk ja minutiline hapnikutarve, s.o. selle töö käigus tarbitud hapniku kogus 1 min. Hapnikuvajadus kõigub suuresti erinevad tüübid sporditegevused, erineva võimsusega (intensiivsusega) lihaspingutusi.

Kuna hingamisteede ja südame-veresoonkonna süsteemide aktiivsus, mis tagavad O2 kohaletoimetamise töötavatesse lihastesse, suureneb järk-järgult, peaaegu iga töö alguses, toimub lihaste kokkutõmbumine peamiselt anaeroobsete mehhanismide energia tõttu, s.o rikke tõttu. ATP, anaeroobne glükolüüs koos piimhappe moodustumisega. Töö alguses esinev lahknevus keha (töötavate lihaste) hapnikuvajaduse ja nende tegeliku rahulolu vahel treeningu ajal põhjustab hapnikuvaeguse ehk hapnikuvõla teket.

Füsioloogiliselt toimub igasugune füüsiline lihasaktiivsus mitmes järjestikuses etapis. Vaatleme neid üksikasjalikumalt.

Sisse töötamine

Sissetöötamine toimub töötamise algperioodil, mille jooksul selle töö sooritamist tagavate funktsionaalsete süsteemide aktiivsus kasvab kiiresti. Arendusprotsessi käigus toimub järgmine:

1) liigutuste kontrolli ja vegetatiivsete protsesside närvi- ja neurohormonaalsete mehhanismide seadistamine;

2) liigutuste vajaliku stereotüübi järkjärguline kujunemine (loomuselt, vormilt, amplituudilt, kiiruselt, jõult ja rütmilt), s.o liigutuste koordinatsiooni paranemine;

3) seda lihasaktiivsust tagavate vegetatiivsete funktsioonide vajaliku taseme saavutamine.

Arengu esimene tunnus on vegetatiivsete protsesside intensiivistumise suhteline aeglus, vegetatiivsete funktsioonide kasutuselevõtu inerts, mis on suuresti tingitud nende protsesside närvilise ja humoraalse regulatsiooni olemusest sellel perioodil.

Treeningu teine tunnus on heterokroism, st mittesamaaegsus keha üksikute funktsioonide tugevdamisel. Motoorse aparatuuri areng kulgeb kiiremini kui vegetatiivsete süsteemide oma. Erinevad autonoomsete süsteemide aktiivsuse näitajad muutuvad ebavõrdse kiirusega, metaboolsete ainete kontsentratsioon lihastes ja veres, näiteks pulss kasvab kiiremini kui südame väljund ja vererõhk, LV suureneb kiiremini kui O2 tarbimine.

Treeningu kolmas tunnus on otsese seose olemasolu tehtava töö intensiivsuse (võimsuse) ja füsioloogiliste funktsioonide muutumise kiiruse vahel: mida intensiivsem on tehtud töö, seda kiiremini tugevneb esialgne otseselt sellega seotud keha funktsioonid. selle rakendamine toimub. Seetõttu on treeningperioodi kestus pöördvõrdeline harjutuse intensiivsusega (võimsusega).

Treeningu neljas omadus on see, et sama harjutuse sooritamisel kulgeb see, mida kiiremini, mida kõrgem on inimese treenituse tase.

Treeningu lühendamine saavutatakse korralikult korraldatud soojendusega, mis on jagatud üld- ja eriosadeks. Esimene aitab kaasa kesknärvisüsteemi ja motoorse aparatuuri optimaalse erutatavuse loomisele, ainevahetuse ja kehatemperatuuri tõusule ning vereringe- ja hingamiselundite aktiivsusele. See kehtib kõigi spordialade kohta. Teise osa eesmärk on parandada nende mootoriaparaadi osade jõudlust, mis osalevad eelseisvates tegevustes.

"surnud punkt", "teine tuul"

Mõni minut pärast intensiivse ja pikaajalise töö algust tekib treenimata inimesel sageli eriline seisund, mida nimetatakse "surnud kohaks" (mõnikord täheldatakse seda ka treenitud sportlastel). Liiga intensiivne töö algus suurendab selle seisundi tõenäosust. Seda iseloomustavad tugevad subjektiivsed aistingud, millest kõige olulisem on õhupuudustunne. Lisaks kogeb inimene pigistustunnet rinnus, peapööritust, ajuveresoonte pulsatsioonitunnet, mõnikord lihasvalu, soovi töötamist lõpetada. "Surnud keskuse" seisundi objektiivsed tunnused on sagedane ja suhteliselt pinnapealne hingamine, suurenenud O2 tarbimine ja suurenenud CO2 eraldumine väljahingatavas õhus, kõrge ventilatsiooni hapnikuekvivalent, kõrge pulss, suurenenud CO2 veres ja alveolaarõhus, vere vähenemine. pH, märkimisväärne higistamine.

"Surnud keskuse" tekkimise sagedaseks põhjuseks on tõenäoliselt treeningu käigus tekkiv lahknevus töötavate lihaste suure hapnikuvajaduse ja keha varustamiseks mõeldud hapniku transpordisüsteemi ebapiisava talitluse vahel. hapnikuga. Selle tulemusena kogunevad lihastesse ja verre anaeroobse ainevahetuse produktid ja eelkõige piimhape. See kehtib ka hingamislihaste kohta, mis võivad kogeda suhtelist hüpoksiat, mis on tingitud südame väljundi aeglasest ümberjaotumisest töö alguses aktiivsete ja mitteaktiivsete organite ja kehakudede vahel.

Ajutisest "surnud keskpunkti" seisundist üle saamine nõuab suurt tahtejõudu. Kui töö jätkub, asendub see äkilise kergendustundega, mis esmalt ja kõige sagedamini väljendub normaalse ("mugava") hingamise ilmnemises. Seetõttu nimetatakse "surnud keskpunkti" asendavat olekut "teiseks tuuleks". Selle seisundi tekkimisega PV tavaliselt väheneb, hingamissagedus aeglustub ja sügavus suureneb, pulss võib ka veidi langeda. O2 tarbimine ja CO2 eraldumine väljahingatavas õhus vähenevad ning vere pH tõuseb. Higistamine muutub väga märgatavaks. "Teise tuule" seisund näitab, et keha on piisavalt mobiliseeritud, et täita töönõudeid. Mida intensiivsem on töö, seda varem tuleb “teine tuul”.

Intensiivsema koormuse korral – keskmine, submaksimaalne ja peaaegu maksimumilähedane aeroobne võimsus – pärast O2 tarbimise kiiruse (sissetöötamise) kiire kasvu perioodi järgneb periood, mille jooksul see, kuigi väga väike, järk-järgult suureneb. Seetõttu saab nende harjutuste teist tööperioodi nimetada ainult tingimuslikult stabiilseks olekuks. Suure jõuga aeroobsetes harjutustes ei ole enam täielikku tasakaalu hapnikuvajaduse ja selle rahuldamise vahel töö enda ajal. Seetõttu registreeritakse pärast neid hapnikuvõlg, mis on suurem, seda suurem on töö võimsus ja kestus.

Treeningu ajal suureneb pidevalt lihaste elektriline aktiivsus, mis viitab nende spinaalsete motoorsete neuronite pulsatsiooni suurenemisele. See täiustamine peegeldab uute motoorsete üksuste (MU) värbamist lihaste väsimuse kompenseerimiseks. Selline väsimus seisneb kontraktiilsuse järkjärgulises vähenemises lihaskiud aktiivne MU, treeningu ajal osade endokriinsete näärmete aktiivsus suureneb ja teiste aktiivsus nõrgeneb.

Väsimuse lokaliseerimine ja mehhanismid

Teatud füsioloogiliste süsteemide osalemise määr erineva iseloomu ja võimsusega harjutuste sooritamisel ei ole sama. Iga harjutuse sooritamisel on võimalik välja tuua peamised, juhtivad, enimkoormatud süsteemid, mille funktsionaalsus määrab inimese võime sooritada seda harjutust vajaliku intensiivsuse ja (või) kvaliteediga. Nende süsteemide töökoormuse määr nende maksimaalsete võimete suhtes määrab harjutuse maksimaalse kestuse, st väsimusseisundi tekkimise perioodi. Seega juhtivate süsteemide funktsionaalsed võimalused mitte ainult ei määra, vaid piiravad ka antud harjutuse intensiivsust ja maksimaalset kestust ja (või) soorituse kvaliteeti.

Tegemise ajal erinevaid harjutusi väsimuse põhjused on erinevad. Väsimuse peamiste põhjuste käsitlemine on seotud kahe peamise mõistega. Esimene kontseptsioon on väsimuse lokaliseerimine, st selle juhtiva süsteemi (või süsteemide) valik, mille funktsionaalsed muutused määravad väsimusseisundi alguse. Teine kontseptsioon on väsimusmehhanismid, st. need spetsiifilised muutused juhtivate funktsionaalsete süsteemide tegevuses, mis põhjustavad väsimuse teket.

Väsimuse lokaliseerimise järgi võib sisuliselt arvestada kolme peamise süsteemide rühmaga, mis tagavad mis tahes harjutuse sooritamise:

1) regulatsioonisüsteemid - kesknärvisüsteem, autonoomne närvisüsteem ja hormonaal-humoraalsüsteem;

2) lihaste aktiivsuse vegetatiivse toetamise süsteem - hingamis-, vere- ja vereringesüsteemid.

3) otse lihaskoe.

Töö käigus tekkinud ja väsimuse põhjuseks olnud vahetused kaovad peale töö lõppu järk-järgult – jälgitakse taastumisprotsesse. Tõhusus taastatakse algsele tasemele ja seejärel suureneb, järk-järgult normaliseerudes. On uuritud, et pärast füüsilise töö tegemist teatud taastumisjärgus on keha energia ja sooritusvõime algväärtusest kõrgemad – seda nähtust nimetatakse superkompensatsiooniks. I. A. Aršavski selgitab seda nii: „Liikumisel täiendab keha kulutatut. Ta ei ürita mitte ainult puuduvat “saada”, naasta algsesse olekusse, vaid koguda kindlasti rohkem, kui kulutas. See on liigse anabolismi esilekutsumise protsess, mida majandusteaduses nimetatakse "laiendatud paljunemiseks". Superkompensatsiooni arendamine tähendab, et selle perioodi jooksul tehtavate korduvate tööde maksimaalne maht võib pärast töö lõpetamist olla suurem kui eelmine ning korduva töö järel on superkompensatsioon veelgi kõrgemal tasemel, kõrgem kui esimesel - see, Tegelikult on see koolituse mõju.

Kirjeldatud muster on iseloomulik mitte ainult lihaste tööle, vaid ka mis tahes funktsionaalse süsteemi aktiivsusele, mida esmakordselt näidati süljenäärmel IP Pavlovi laboris.

Füsioloogilised muutused kehas lihaste aktiivsuse ajal

Kõigi inimkeha füsioloogiliste muutuste allikas peitub töötavates lihastes toimuvates muutustes, nimelt energiavarude mobiliseerimist nõudvates energiamuutustes; tekib soojus, mis tuleb kehast eemaldada; organismist väljutatavate ainevahetusproduktide ilmumine. Just vereringesse sattuvad ainevahetusproduktid on peamised ärritajad, mis põhjustavad refleksiliselt ja humoraalselt vastavaid muutusi vegetatiivsetes süsteemides (hingamine, vereringe, eritumine) ja regulatsioonisüsteemides (KNS, endokriinnäärmed).

Töötavate lihaste kaudu voolav veri tühjendatakse hapnikust ja glükoosist, rikastatakse süsihappegaasi ja muude ainevahetusproduktidega ning kuumutatakse. Selle koostise ja temperatuuri muutus on kesknärvisüsteemi ja endokriinsete näärmete poolt vegetatiivsetele süsteemidele avalduvate regulatoorsete mõjude allikas.

Intensiivse tööga langeb vere pH 7,36-lt 7,01-le ja isegi 6,95-le. PH säilitamise võime sõltub vere leeliselisest reservist, treenitud inimestel on see suurem. Vere viskoossus suureneb 10-80%. Glükoosisisaldus väheneb 110 mg%-lt 40 mg-ni. Hapnikusisaldus venoosses veres langeb 11 mahult 8 mahuprotsendile. Piimhappe kogus võib tõusta 10 kuni 200–250 mg%.

Intensiivse füüsilise töö korral suureneb vereringe minutimaht (MOV) treenimata 4-5 liitrilt 20 liitrini ja treenituna kuni 30-40 liitrini (reserv 4-10 korda). ROK-i tõus sõltub CO ja südame löögisageduse tõusust. CO tõuseb 60-lt 110-130 ml-ni treenimata ja kuni 150-200 ml-ni treenitud (reserv 2-3 korda). Südame löögisagedus 60–70 kuni 160–180 lööki minutis. treenimata ja 40-60 kuni 220-240 lööki minutis treenitud (reserv 3-5 korda). Maksimaalne arteriaalne rõhk varieerub vahemikus 110-120 kuni 200 mm Hg. töö ajal (st 2 korda) ja miinimum on 80–40 mm Hg. (st 2 korda), samal ajal kui impulsi rõhk tõuseb 40-140 mm Hg. (st 3,5 korda).

Organismi hapnikuga varustamiseks suureneb hingamissagedus umbes 10 korda ja hingamismaht 3–4 korda. See toob kaasa hingamise minutimahu suurenemise kuni 100–150 (ja isegi 200) l/min. treenitud ja kuni 80 liitrit treenimata.

Veretemperatuuri tõus põhjustab kehalise töö ajal termoregulatoorsete aparaatide aktiveerumist: naha veresoonte laienemist (punetus), verevoolu suurenemist nende kaudu (vähem intensiivse töö korral), mis põhjustab selle temperatuuri tõusu ja suurenenud higistamist. Intensiivse lihastöö korral suureneb soojuse tootmine 10–20 korda. Soojuskadu läbi nahapinna on 82%, samal ajal kui hingamine - 12%. 1 g higi aurustumisel läheb kaotsi 0,58 kcal ja higi võib eralduda kuni 2,0 liitrit tunnis.

Füüsilise töö käigus väheneb neerude ja seedetrakti organite verevarustus (esimene 19 korda, teine 24 korda), mis võimaldab suurendada töötavate lihaste verevarustust. Vereringe järsu languse tagajärjel pärsitakse seedetrakti ja neerude funktsioone, samas mitte ainult sekretoorne, vaid ka motoorne funktsioon. Neerude funktsiooni homöostaasi säilitamisel kompenseerivad osaliselt higinäärmed.

Kõige olulisemaid muutusi füüsilise töö ajal täheldatakse hüpofüüsi-neerupealise süsteemis. Intensiivne, eriti pikaajaline töö põhjustab adrenokortikotroopse hormooni (ACTH) tootmise suurenemist hüpofüüsis ja glükokortikoidide tootmise suurenemist, mis osalevad aktiivselt stressireaktsiooni kujunemises. Kuid see reaktsioon ise areneb aeglaselt ja on võimalik mitmepäevase treeninguga. Koos glükokortikoidide ja osaliselt mineralokortikoidide suurenenud tootmisega täheldatakse kilpnäärmehormoonide ja sugunäärmete tootmise pärssimist.

Neerupealise medulla hormoonid - adrenaliin ja norepinefriin - võivad verre ilmuda isegi lühiajalise töö ajal, kuna nende vabanemist tagab sümpaatilist närvisüsteemi haarav refleksreaktsioon.

Kesknärvisüsteem (KNS) aktiveerub kerge töö ja rõhutud raskest. Füüsiliste harjutuste füsioloogilise mõju hindamisel on nende mõju patsiendi emotsionaalsele seisundile kahtlemata. Positiivsed emotsioonid, mis tekivad kehalise harjutuse käigus, stimuleerivad patsiendi kehas füsioloogilisi protsesse ja samal ajal tõmbavad tema tähelepanu valusatest kogemustest kõrvale, mis on oluline ravi ja taastusravi õnnestumiseks.

Vastavalt V.K. Dobrovolski sõnul eristatakse järgmisi füüsiliste harjutuste ravitoime peamisi mehhanisme: toonik, troofiline, kompensatsioonide moodustamine ja funktsioonide normaliseerimine.

Toniseeriv toime. Selle kehalise harjutuse mõju puhul on esmatähtis keha mobiliseerimine haigusega võitlemiseks.

Füüsiliste harjutuste toniseeriv toime seisneb kehas toimuvate füsioloogiliste protsesside intensiivsuse muutmises koormuse sooritamise protsessis. See efekt on tingitud asjaolust, et ajukoore motoorsetsooni ja autonoomse närvisüsteemi keskuste vahel on tihe seos, mistõttu esimese ergastumine töö ajal toob kaasa viimase aktiivsuse suurenemise, kuna samuti endokriinnäärmed. Selle tulemusena aktiveerub enamiku autonoomsete funktsioonide (südame-veresoonkonna, hingamis- ja muude süsteemide) aktiivsus, paraneb ainevahetus, suureneb erinevate kaitsereaktsioonide (sh immunobioloogiliste) aktiivsus. Ja vastupidi, madalal tasemel motoorne aktiivsus toimub keha funktsionaalsete süsteemide väljatreenimine.

Troofiline tegevus kehaline harjutus avaldub selles, et lihastegevuse mõjul paranevad ainevahetusprotsessid ja regeneratsiooniprotsessid nii organismis tervikuna kui ka üksikutes kudedes. See on tingitud asjaolust, et töötavates kudedes aktiveeruvad uute rakuliste elementide sünteesi protsessid, mille käivitamise stiimuliks on siin tegevuse enda tulemusena tekkinud produktid. Töö käigus siin kulgevate veresoonte valendiku laienemine tagab kudede suurenenud vajaduse toitainete ja hapniku järele intensiivse sünteesi käigus ning aktiivsete kudede õigeaegsel vabanemisel ainevahetusproduktidest. Teisest küljest kulgevad mittetöötavates kudedes uute rakuliste elementide sünteesi protsessid aeglasemalt ja kahjustatud koe regenereerimine toimub aeglaselt.

Kuna lihastöö tegemisega kaasneb organismi peamiste elu toetavate süsteemide (südame-veresoonkonna, hingamisteede, seedesüsteemi jne) tegevuse aktiveerumine, laieneb troofiline efekt peaaegu kogu kehale, mitte ainult töötavatele lihastele. .

Kahtlemata tähtsus troofiliste protsesside parandamisel füüsiliste harjutuste mõjul on motoor-vistseraalsetel refleksidel, kui propriotseptiivsed impulsid stimuleerivad närvikeskusi ainevahetuse reguleerimiseks ja taastavad vegetatiivsete keskuste funktsionaalse seisundi, mis parandab siseorganite trofismi. ja luu- ja lihaskonna süsteem. Tänu sellele aitab kehaliste harjutuste süstemaatiline sooritamine taastada haiguse käigus häiritud trofismi regulatsiooni. Äärmiselt oluline on, et harjutusravi tagaks tänu nendele mehhanismidele ainevahetusprotsesside normaliseerumise mitte ainult haiges organis, vaid kogu organismis, sealhulgas ka nendes funktsionaalsetes süsteemides, milles alanud muutusi pole tänapäevaste meetoditega võimalik diagnoosidagi.

Seega, kehalise harjutuse troofilise mõju osas:

Normaliseerida haiguse (või kahjustuse) ajal väärastunud trofism;

Stimuleerida metaboolsete protsesside aktiivsust;

Aktiveerige plastilised protsessid;

Stimuleerida regeneratsiooni;

Atroofia ennetamine või kõrvaldamine.

Hüvitise moodustamine. Hüvitis on kahjustatud funktsioonide ajutine või püsiv asendamine teiste organite või süsteemide funktsiooni suurendamise teel.

Elutähtsa organi funktsiooni rikkumise korral aktiveeritakse koheselt kompensatsioonimehhanismid. Nende moodustumine on bioloogiline muster. Vastavalt P.K. Anokhini sõnul toimub kompensatsiooniprotsesside reguleerimine refleksiliselt: signaalid düsfunktsiooni kohta saadetakse kesknärvisüsteemile, mis ehitab ümber elundite ja süsteemide töö selliselt, et kompenseerida muutusi.

Füüsiliste harjutuste terapeutilisel kasutamisel tuleks arvestada kompensatsiooni kujunemise üldiste mustritega. Need peaksid sisaldama järgmist:

1) defektist märku andmise põhimõte, mille kohaselt saabub esimene tõuge vastavate kompensatsioonimehhanismide “sisselülitamiseks”;

2) varukompensatsioonimehhanismide järkjärgulise mobiliseerimise põhimõte, mis võimaldab mõista, kuidas luuakse funktsiooni normaalsest tasemest kõrvale kalduvate tegurite ja „kompensatsioonimehhanismide sisselülitamise“ järjestuse määravate tegurite suhe;

3) kahjustatud funktsioonide taastamise järjestikustest etappidest vastupidise aferenteerimise põhimõte;

4) aferentatsioonide sanktsioneerimise põhimõte, mille kohaselt ajus ja eriti ajukoores fikseeritakse see viimane ergastuse kombinatsioon, mis määras perifeerse organi funktsioonide taastamise edukuse;

5) kompenseeritava funktsiooni suhtelise ebastabiilsuse printsiip, mis võimaldab hinnata iga lõpliku kompensatsiooni tugevust.

Neid põhimõtteid saab rakendada kompenseerivate protsesside puhul, mis arenevad erinevate elundite kahjustamisel. Nii näiteks kahju alajäse põhjustab tasakaalu- ja kõndimishäireid. Sellega kaasneb muutus vestibulaarse aparatuuri retseptoritelt, lihaste proprioretseptoritelt, jäsemete ja torso naharetseptoritelt, aga ka visuaalsetelt retseptoritelt tulevas signaaliülekandes (defektide signaalimise põhimõte). Selle info töötlemise tulemusena kesknärvisüsteemis muutub teatud motoorsete keskuste ja lihasgruppide talitlus selliselt, et mingil määral taastatakse tasakaal ja säilib liikumisvõimalus, küll muudetud kujul. Kahjustuse astme kasvades võib suureneda defekti signalisatsioon ning seejärel kaasatakse kompensatsiooniprotsessidesse uued kesknärvisüsteemi piirkonnad ja neile vastavad lihasrühmad (tagavarade kompensatsioonimehhanismide järkjärgulise mobiliseerimise põhimõte). Tulevikus muutub piisava treenimisega füüsiliste harjutustega närvisüsteemi kõrgematesse osadesse siseneva aferentse impulsi voolu koostis vastavalt sellele funktsionaalse süsteemi teatud osad, mis varem osalesid kompenseeriva tegevuse elluviimisel. , või lülitatakse sisse uued komponendid (kahjustatud funktsioonide taastamise etappide vastupidise aferenteerimise põhimõte). Säilitamine pärast süstemaatilist harjutusravi piisavalt stabiilne anatoomiline defekt annab tunda närvisüsteemi kõrgematesse osadesse sisenevate aferentatsioonide teatud kombinatsiooniga, mis tagab ajutiste ühenduste stabiilse kombinatsiooni ja optimaalse kompensatsiooni moodustumise, st minimaalse lonkamise kõndimisel ( aferentatsiooni sanktsioneerimise põhimõte).

Hüvitis jaguneb ajutiseks ja alaliseks. Ajutine hüvitis on keha kohanemine teatud perioodiks (haigus või taastumine). Näiteks eelseisva operatsiooni puhul rind füüsiliste harjutuste abil aktiveeritakse diafragmaatiline hingamine.

Püsiv hüvitis on vajalik pöördumatu kaotuse või tõsise funktsioonikahjustuse korral. Näiteks ühe alajäseme amputeerimisel kandub osa koormusest üle õlavöötme, milleks teda sihikindlalt koolitatakse.

Funktsioonide normaliseerimine- see on nii eraldiseisva kahjustatud organi kui ka keha kui terviku aktiivsuse taastamine füüsiliste harjutuste mõjul. Täielikuks rehabilitatsiooniks ei piisa kahjustatud elundi struktuuri taastamisest - on vaja ka normaliseerida selle funktsioone ja reguleerida kõigi kehas toimuvate protsesside reguleerimist.