7.1. Биоэнергетические механизмы выносливости (работоспособности)

Биоэнергетические возможности организма - важнейшие для выносливости и работоспособности, так как работающие мышцы требуют немед­ленного поступления энергии. Известно, что единственным источником энер­гии является АТФ, запасы которой весьма ограниченны, а поэтому главный вопрос состоит в быстрейшем ее ресинтезе, что осуществляется аэробным и анаэробным путями.

Выделяют: алактатную анаэробную производительность (ресинтез АТФ за счет распада КрФ); гликолитическую анаэробную производительность (ресинтез АТФ за счет распада углеводов с накоплением молочной ки­слоты - МК); аэробную производительность (ресинтез АТФ за счет энергии окислительного фосфорилирования углеводов и жиров).

Каждый из указанных биоэнергетических механизмов ресинтеза АТФ может быть охарактеризован различными качественными и количественными характеристиками - критериями (табл. 1):

- подвижности, т.е. скорости развертывания механизма с выходом на уро­вень 100%-ной мощности: подвижность КрФ, гликолитического и аэробного механизма измеряется временем и имеет соотношение примерно 1:10:100;

- мощности, отражающей максимальную производительность механизма, то есть скорость освобождения энергии; максимальная мощность измеря­ется в единицах энергии и соотносится, соответственно, как 3:2:1;

- емкости, характеризующей общее количество энергии, даваемое данным механизмом: емкость указанных механизмов соотносится также примерно как 1:10:100;

- эффективности, отражающей КПД данного механизма, то есть отноше­ние энергии, идущей непосредственно на ресинтез АТФ, к общим затра­там энергии: из всех биоэнергетических механизмов наивысшая эффективность у алактатного механизма, низшая - у гликолитического.

Каждый из этих критериев может быть количественно охарактеризо­ван различными физиологическими и биохимическими показателями (см. табл. 1).

Важнейшими физиологическими показателями мощности и емкости каждого из рассмотренных биоэнергетических механизмов работоспособности являются:

- в алактатном механизме - показатели мощности: максимальная анаэроб­ная мощность - МАМ (определяется по скорости взбегания на ступеньки лестницы под углом 30°- тест Маргария) и пиковая анаэробная мощность - ПАМ, которая регистрируется в прыжке вверх с места (по Абалакову); физиологический показатель емкости этого механизма эквивалентен ве­личине алактатной фракции кислородного долга, которая в среднем равна около 1/3 от общего кислородного долга, определяемого после работы;

- в гликолитическом механизме физиологическим показателем мощности является определяемый в газометрических исследованиях параметр, име­нуемый неметаболическим избытком выделения CO₂ (Exc CO₂) за счет накопления в крови молочной кислоты и вытеснения СО₂ из бикарбона­тов; физиологическим показателем емкости этого механизма является лактатная фракция кислородного долга, составляющая в среднем 2/3 от общего кислородного долга, а также максимальное количество лактата крови, определяемого в тесте с тремя одноминутными максимальными нагрузками с сокращающимися интервалами отдыха (3, 2 и 1 мин - Н.И. Волков);

- в аэробном механизме показателем мощности является величина МПК, а емкости - показатель времени удержания МПК.

Таблица.1

Качественные и количественные характеристики различных биоэнергетических механизмов выносливости

Энергети­- ческие механиз­- мы	Физиологические и биохимические показатели
	подвиж­- ность	мощность	емкость	эффектив­ность
Алактат- ный ана-­ эробный	2-3 с (н)* 1-2 с (т)	3600 кДж/кг мин. Максимальная анаэробная мощ­ность (МАМ). ПАМ (пиковая анаэробная мощность) КрФ/t мМ/кгмин 60 (н) -102 (т)	600 кДж/кг, 5-6 с (н) 6-8 с (т) алакт. 02- долг (О2 ДАLа) КрФ мМ/кг 20 (н) -55 (т)	70-80 % Скорость оп­латы алактатного О2-долга
Анаэроб­ ный гли- колити- ческий	40-60 с (н) 20-30 с (т)	2500 кДж/кг мин. Скорость накоп­ления молочной кислоты (HL/t) мМ/кг мин. Скорость избы- точного выде­ ления СО2 (Ехс СО2)	1050 кДж/кг, 30-60 с (н), 90-120 с (т) лактатный долг (О2 La) Hla max мМ/кг 0,8 (н)- 2,2 (т)	35(н), 50 (т) % Механичес­кий экви-­ валент молоч­ной кислоты (W/Hla)
Аэробный (окисле­- ние угле-­ водов и жиров до Н2 О и СО2)	3-7мин (н) 2-2,5мин (т)	1250 кДж/кг мин. МПК, л/мин, мл/кг мин 35-45 (н) - 75-80 (т) критическая мощность Wкp	VO2 приход t уд. МПК, 1-3-я мин (н) 15-30-я мин (т)	44(н), до 85 (т), % ПАНО в % от МПК 45 (н), 85 (т), % Кислородный эквивалент работы (КЭР)
* н - нетренированные; т - тренированные.

Один из наиболее информативных в биоэнергетике - показатель так называемого порога анаэробного обмена (ПАНО), характеризующий эффективность аэробного механизма. Известно, что нормальное содержание в кро­ви молочной кислоты составляет 10-20 мг% или 1-2 мМ/л. Гликолитический механизм приводит к накоплению лактата, превышение которым границы в 36 мг% (4 мМ/л) считается началом ацидоза. Так как определение ПАНО по величине лактата связано с забором крови, предлагались самые различные косвенные, более доступные и физиологичные методы, которые удобно ис-пользовать в процессе тренировки. Наиболее популярными из них стали оп­ределение скорости ПАНО (скорости передвижения на дистанции, при кото­ром достигается величина лактата 4 мМ/л), величины ПАНО в % от МПК (величины рабочего потребления кислорода, при котором достигается кон­трольная величина лактата), ЧСС ПАНО (величина ЧСС, которая соответст­вует лактату 4 мМ/л) и другие. Разумеется, косвенные показатели ПАНО должны быть сопоставлены с прямыми определениями лактата и в случае вы­сокой корреляции этих показателей можно вполне доверять им. Однако ввиду высокой вариабельности физиологических показателей эти исследования рекомендуется проводить строго индивидуально. В течение определенного пе­риода (обычно не более 3-4 недель) можно пользоваться косвенными показа­телями ПАНО, а затем исследования следует повторить.