Физиологические характеристики работ разной мощности на примере гладкого бега

Мощность хар-ка работы	Максималная (100 м)	Субмаксимальная (200-400м)	Большая (5000-10000м)	Умеренная (42195 м )
Длительность работы	10 -20 сек.	25сек.- 4мин	4-30 мин	Свыше 30 мин
Потребление О2 при работе	Незначит.	Субмаксим.	Максимальное	Пропорционально мощности
Ход кривой потребления О2	Начало роста кривой потр. О2	Дальнейший рост кривой	Ложно устойчи­вое сост.	Истинное устойчивое сост
Величина кис­лородного долга	Максим. при расчете на 1 с	Приближается к максим. и может его до­стичь	Максим. долг. кла­дет конец работе	Долг невелик и пропорц. мощ­ности
Кровообраще-ние и легочная вентиляция	Кровообращение значит., легочная вен­тиляция не­значительна	Максим. сдвиги в кровооб­ращении и дыхании	Максимальные из­менения	Изменения про­порционал. мощности
Биохимические изменения	Субмаксимальные, так как время незна­чит.	Максимальные, так как вре­мя работы много больше	Максимальные из­менения	Изменения про­порциональны мощности

Обильное же потоотделение объясняется переходом механической энергии дви­жения в тепловую, при которой термоотдача уступает теплообразованию и температура тела бегуна может достигать 38С и выше. Относительно выделительной функции следует отметить появление гемолизированной крови в моче после бега, что настораживает начи­нающих бегунов. Осмотическое давление, естественно, в системе падает. По окончании бега отмечается развитие запредельного торможения в коре больших полушарий, играю­щих охранительную роль. Определенный интерес вызывают мозжечковые расстройства под влиянием длительных кинестезических и вестибулярных влияний на мозжечок, что проявляется в виде тошнот и рвот, равно как и при длительном плавании стилем кроль. Последнее лишний раз подтверждает наличие трофических мозжечковых влияний и их нарушений, вплоть до указанных выше. Восстановление систем организма бегуна после дистанции длится несколько суток. Причем, в первые сутки отмечается кровь в моче, вторые и третьи сутки восстановление характеризуются наличием белка в моче и лишь на четвертые сутки функция почек восстанавливается. Большая мощность. Большая мощ­ность работы при беге на длинные дистанции имеет свои особенности. При гладком беге на длинные дистанции (5000 - 10000 метров), запрос на кислород достигает 6 л/мин, что уже отличает эту работу от работы умеренной мощности. Величина кислородного запроса зависит от индивидуальных особенностей бегуна, степени тренированности и иных факто­ров. Как следует из рисунка 5 между кислородным запросом и кислородным потреблени­ем при гладком беге (5000-10000 м) возникает ложно устойчивое состояние, приводящее к накоплению кислородной задолженности (предел 16-18 литров), которая может приве­сти к отказу от работы, хотя тренированные бегуны продолжают бег даже при кислород­ной задолженности 21,5 литра, имея потребление кислорода в 5,5 л в минуту. Система кровообращения исчерпывает себя в работе умеренной мощности, хотя может достигаться минутный объем крови, равный 30-40 литрам. Частота сокращений сердца может дохо­дить до 240 ударов в минуту, а артериальное давление (максимальное) достигает 160-240 мм ртутного столба. Дыхательная система характеризуется увеличением легочной венти­ляции, которая может достигать 140 л/мин. Биологическое значение увеличения легочной вентиляции, при ограниченной возможности получения кислорода (недостаток кислорода может достигать 50% от запроса), и растущей задолженности, равная 10-15 литров (и бо­лее) объясняется ростом концентрации молочной кислоты в организме (до 220 мг%), ко­торая нейтрализуется щелочными резервами крови, падающими на 40-60 %, что весьма ощутимо для кислотно-щелочного равновесия в организме. Обилие молочной кислоты воспринимается хеморецепторами, что может положить конец работе по причине разви­тия утомления аппарата управления (центральная нервная система). И это при том, что энерготраты при работе большой мощности в 8-10 раз меньше, чем при спринтерском беге (расчет на 1 секунду бега). В данном случае энергообмен значительно связан с аэробными процессами при явном кислородном голодании. Относительно сахара крови следует отме­тить, что на первой половине дистанции концентрация глюкозы падает до 0,08-0,07 % от 0,1 %, а на финише может превышать нормальную величину, так как ее утилизация отста­ет от мобилизации гликогена печени в глюкозу. Таким образом, динамика концентрации глюкозы в крови бегуна на длинную дистанцию обосновывает известную практику прие­ма раствора глюкозы перед забегом для снижения падения ее концентрации во время бега (на начальной стадии). Субмаксимальная мощность. К работе субмаксимальной мощности относят гладкий бег на средних дистанциях. Запрос на кислород может достигать 9 литров в минуту, в то время как потребление кислорода у начинающего бегуна не превышает 3 литров в минуту. Если учесть, что потребление 3 литров кислорода в минуту наступает не сразу, к окончанию второй минуты бега, то на первой минуте кислородная задолженность может достигать 7 литров, а начиная со второй минуты по 6 литров ежеминутно. Следовательно, за 3 минуты гладкого бега на средней дистанции суммарный кислородный долг составит 19 литров, то есть предельную величину, что может положить конец работе. Система кровообращения при этой работе характеризуется минутным объемом крови, достигающим 30 литров, а с ростом тренированности - 35 литров. Артериальное давление повышается на 40 -70 мм ртутного столба (максимальное) выше нормы. Дыхательная система характеризуется ростом легочной вентиляции до 100-140 литров в минуту по описанной ранее причине. В системе крови накапливается молочная кислота, превышая норму в 10-15 раз (до 250 мг%), что обуславливает падение щелочных резервов крови на 40 -50 процентов от исходной величины. По причине роста кислородной задолженности дыхательный коэффициент превышает единицу. В восстановительный период в моче обнаруживается наличие молочной кислоты, белка, но не столь продолжительно (до 2 часов), как после работы умеренной мощности. Максимальная мощность. Если принять бег на дистанцию 100 метров за работу максимальной мощности и оценить системы организма при этой работе (рекорд менее 10 секунд бега), то, прежде всего, поражает кислородный запрос при теоретическом расчете на минуту. Он составляет около 22 литров, что абсолютно невозможно в реальности. Истинное потребление кислорода составляет 20 % от суммарного кислородного запроса. Предельная кислородная задолженность нарушает гомеостаз, что воспринимается хеморецепторами с сигнализацией об этом (обратной афферантацией) в кору больших полушарий. Можно теоретически допустить, что за первые10 секунд бега на 100 метров организму потребуется 7 литров кислорода, а за следующие 20 секунд еще 14 литров, что позволяет высказать мнение о предельной допустимости бега спринтера не более 30 секунд. Становится очевидным, что между временем бега и рассмотренными мощностями работы (по запросу на кислород и его потреблением) обнаруживается обратная зависимость. Следовательно, в условиях бега дистанции 100 метров все системы организма не успевают развить своих предельных возможностей из-за короткого времени. Только по окончании бега отмечается частота сердечного ритма, доходящая до 150-200 ударов в минуту, а максимальное артериальное давление составляет 150-185 мм ртутного столба. Дыхание также отличается высокой частотой при дыхательном коэффициенте, равном 2 единицам. Молочная кислота достигает 100 мг%, что выше нормы (10мг%). Восстановительный период сравнительно невелик и колеблется в пределах 20-40 минут.