Թթվածնի պարտքի հայեցակարգը. Աշխատանքի ընթացքում թթվածնի սպառումը

Թթվածնի սպառումը (OC) ցուցանիշ է, որն արտացոլում է սրտանոթային և շնչառական համակարգերի ֆունկցիոնալ վիճակը:

Ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության ընթացքում նյութափոխանակության գործընթացների ինտենսիվության բարձրացմամբ անհրաժեշտ է թթվածնի սպառման զգալի աճ: Սա մեծացնում է պահանջները սրտանոթային և շնչառական համակարգերի աշխատանքի վրա:

Ենթառավելագույն հզորության դինամիկ աշխատանքի սկզբում թթվածնի սպառումը մեծանում է և մի քանի րոպե հետո հասնում է կայուն վիճակի։ Սրտանոթային և շնչառական համակարգերը աշխատանքի մեջ ընդգրկվում են աստիճանաբար, որոշակի ուշացումով։ Հետեւաբար, աշխատանքի սկզբում թթվածնի պակասը մեծանում է: Այն պահպանվում է մինչև ծանրաբեռնվածության ավարտը և խթանում է մի շարք մեխանիզմների ակտիվացումը, որոնք ապահովում են հեմոդինամիկայի անհրաժեշտ փոփոխությունները։

Կայուն վիճակի պայմաններում օրգանիզմի կողմից թթվածնի սպառումը լիովին բավարարվում է, զարկերակային արյան մեջ լակտատի քանակը չի ավելանում, չի փոխվում նաև թոքերի օդափոխությունը, սրտի հաճախությունը, մթնոլորտային ճնշումը։ Կայուն վիճակի հասնելու ժամանակը կախված է մարզիկի նախաբեռնվածության աստիճանից, ինտենսիվությունից, աշխատանքից։ Եթե ​​ծանրաբեռնվածությունը գերազանցում է առավելագույն աերոբիկ հզորության 50%-ը, ապա 2-4 րոպեի ընթացքում կայուն վիճակ է առաջանում։ Բեռի ավելացման հետ մեկտեղ մեծանում է թթվածնի սպառման մակարդակը կայունացնելու ժամանակը, մինչդեռ թոքերի օդափոխության դանդաղ աճ է նկատվում, սրտի հաճախությունը: Միաժամանակ սկսվում է զարկերակային արյան մեջ կաթնաթթվի կուտակումը։ Բեռի ավարտից հետո թթվածնի սպառումը աստիճանաբար նվազում է և վերադառնում է վերականգնման ժամանակահատվածում հիմնական նյութափոխանակության արագությունից ավելի սպառված թթվածնի քանակի սկզբնական մակարդակին, որը կոչվում է. թթվածնի պարտք (OD):

Թթվածնի պարտքը բաղկացած է 4 բաղադրիչից.

Անաէրոբ նյութափոխանակության արտադրանքի աերոբ հեռացում (սկզբնական KD)

Սրտի մկանների և շնչառական մկանների կողմից թթվածնի պարտքի ավելացում (նախնական սրտի հաճախության և շնչառության հաճախականությունը վերականգնելու համար)

Հյուսվածքների թթվածնի սպառման ավելացում՝ կախված մարմնի ջերմաստիճանի ժամանակավոր բարձրացումից

Միոգլոբինի թթվածնի համալրում

Թթվածնի պարտքի չափը կախված է մարզիկի ջանքերի և մարզումների քանակից։ 1-2 րոպե տեւողությամբ առավելագույն ծանրաբեռնվածության դեպքում չմարզված մարդը 3-5 լիտր պարտք ունի, իսկ մարզիկը 15 լիտր կամ ավելի: Առավելագույն թթվածնի պարտքը այսպես կոչված անաէրոբ հզորության չափումն է: Պետք է հիշել, որ CA-ն ավելի շուտ բնութագրում է անաէրոբ պրոցեսների ընդհանուր հզորությունը, այսինքն ՝ առավելագույն ջանքերով կատարված աշխատանքի ընդհանուր ծավալը, և ոչ թե առավելագույն հզորությունը զարգացնելու ունակությունը:

Առավելագույն թթվածնի սպառումը

Թթվածնի սպառումը մեծանում է բեռի ավելացմանը համամասնորեն, այնուամենայնիվ, գալիս է մի սահման, որի դեպքում բեռի հետագա աճն այլևս չի ուղեկցվում AC-ի ավելացմամբ: Այս մակարդակը կոչվում է թթվածնի առավելագույն սպառում կամ թթվածնի սահմանաչափ:

Թթվածնի առավելագույն կլանումը թթվածնի առավելագույն քանակն է, որը կարող է փոխանցվել աշխատող մկաններին 1 րոպեում:

Թթվածնի առավելագույն սպառումը կախված է աշխատող մկանների զանգվածից և թթվածնի փոխադրման համակարգերի վիճակից, շնչառական և սրտի աշխատանքից և ծայրամասային շրջանառությունից: BMD-ի արժեքը կապված է սրտի հաճախության, ինսուլտի ծավալի, զարկերակային-երակային տարբերության հետ՝ զարկերակային և երակային արյան միջև թթվածնի պարունակության տարբերությունը (AVR)

MPK = HR * WOK * AVRO2

Թթվածնի առավելագույն սպառումը որոշվում է րոպեում լիտրով: Մանկության տարիներին այն աճում է հասակի և քաշի համեմատ։ Տղամարդկանց մոտ այն հասնում է առավելագույն մակարդակի 18-20 տարի: 25-30 տարեկանից սկսած այն անշեղորեն նվազում է։

Միջին հաշվով, թթվածնի առավելագույն սպառումը 2-3 լ / րոպե է, իսկ մարզիկների համար 4-7 լ / րոպե:

Մարդու ֆիզիկական վիճակը գնահատելու համար որոշվում է թթվածնի զարկերակը՝ րոպեում թթվածնի սպառման հարաբերակցությունը նույն րոպեի զարկերակային արագությանը, այսինքն՝ թթվածնի միլիլիտրների քանակը, որը մատակարարվում է մեկ սրտի բաբախումով: Այս ցուցանիշը բնութագրում է սրտի աշխատանքի արդյունավետությունը։ Որքան քիչ է ավելանում թթվածնի զարկերակը, այնքան ավելի արդյունավետ է հեմոդինամիկան, այնքան ցածր է սրտի հաճախությունը, այնքան թթվածնի անհրաժեշտ քանակությունը մատակարարվում է:

Հանգստի ժամանակ ԿՊ-ն 3,5-4 մլ է, իսկ ինտենսիվ ֆիզիկական ակտիվությամբ, ուղեկցվող 3 լ/րոպե թթվածնի սպառմամբ, այն ավելանում է մինչև 16-18 մլ:

11. Տարբեր հզորության մկանային ակտիվության կենսաքիմիական բնութագրերը (առավելագույն և ենթառավելագույն հզորության գոտի)

Մկանային աշխատանքի հարաբերական ուժային գոտիներ

Ներկայումս ընդունված են մկանային գործունեության ուժի տարբեր դասակարգումներ։ Դրանցից մեկը մ.թ.ա. դասակարգումն է։ Ֆարֆելը, հիմնվելով այն դիրքորոշման վրա, որ կատարվող ֆիզիկական ակտիվության ուժը պայմանավորված է աշխատանքի ընթացքում մկաններում գործող երեք հիմնական ATP-ի վերասինթեզի ուղիների հարաբերակցությամբ: Ըստ այս դասակարգման՝ առանձնանում են մկանային աշխատանքի հարաբերական ուժի չորս գոտիներ՝ առավելագույն, ենթառավելագույն, բարձր և չափավոր ուժեր։

Աշխատեք գոտում առավելագույն հզորությունկարող է շարունակվել 15-20 վրկ. Այս պայմաններում ATP-ի հիմնական աղբյուրը կրեատին ֆոսֆատն է: Միայն աշխատանքի վերջում կրեատինֆոսֆատի ռեակցիան փոխարինվում է գլիկոլիզով։ Առավելագույն հզորության գոտում կատարվող ֆիզիկական վարժությունների օրինակ են արագավազքը, երկար և բարձր ցատկերը, մարմնամարզական որոշ վարժություններ, ծանրաձող բարձրացնելը և այլն։

Աշխատեք գոտում ենթամաքսիմալ հզորությունունի մինչև 5 րոպե տևողություն։ ATP-ի վերասինթեզի առաջատար մեխանիզմը գլիկոլիտիկ է: Աշխատանքի սկզբում, քանի դեռ գլիկոլիզը չի հասել իր առավելագույն արագությանը, ATP-ի առաջացումը պայմանավորված է կրեատին ֆոսֆատով, իսկ աշխատանքի վերջում գլիկոլիզը սկսում է փոխարինվել հյուսվածքային շնչառությամբ։ Ենթառավելագույն հզորության գոտում աշխատանքը բնութագրվում է ամենաբարձր թթվածնի պարտքով` մինչև 20 լիտր: Այս ուժային գոտում ֆիզիկական ակտիվության օրինակ են միջին տարածությունների վազքը, կարճ տարածությունների լողը, հեծանվավազքը, սպրինտ սահելը և այլն:

12. Տարբեր հզորության մկանային ակտիվության կենսաքիմիական բնութագրերը (բարձր և չափավոր հզորության գոտի)

Աշխատեք գոտում բարձր հզորությունառավելագույն տևողությունը մինչև 30 րոպե է: Այս գոտում աշխատանքը բնութագրվում է գլիկոլիզի և հյուսվածքների շնչառության մոտավորապես նույն ներդրմամբ: ATP-ի վերասինթեզի կրեատին ֆոսֆատի ուղին գործում է միայն աշխատանքի սկզբում, և, հետևաբար, դրա մասնաբաժինը այս աշխատանքի ընդհանուր էներգիայի մատակարարման մեջ փոքր է: Այս ուժային գոտում վարժությունների օրինակ են 5000-ժամյա վազքը, հեռահար սահքը, դահուկավազքը, միջին և երկար հեռավորությունների լողը և այլն:

Աշխատեք գոտում չափավոր հզորությունտևում է ավելի քան 30 րոպե: Մկանային ակտիվության էներգիայի մատակարարումը տեղի է ունենում հիմնականում աերոբիկ եղանակով: Նման ուժի աշխատանքի օրինակ են մարաթոնյան վազքը, թեթեւ ատլետիկան, մրցարշավային քայլքը, ճանապարհային հեծանվավազքը, միջքաղաքային դահուկավազքը, արշավը և այլն:

Ացիկլիկ և իրավիճակային սպորտաձևերում բազմիցս փոխվում է կատարված աշխատանքի ուժը։ Այսպիսով, ֆուտբոլիստի համար չափավոր արագությամբ վազելը փոխարինվում է կարճ տարածություններով վազքի արագությամբ; դուք կարող եք գտնել նաև խաղի այնպիսի հատվածներ, երբ աշխատանքի ուժը զգալիորեն նվազում է: Նման օրինակներ կարելի է բերել բազմաթիվ այլ մարզաձևերի հետ կապված։

Այնուամենայնիվ, մի շարք սպորտային առարկաներում դեռևս գերակշռում են ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությունը՝ կապված որոշակի ուժային գոտու հետ։ Այսպիսով, դահուկորդների ֆիզիկական աշխատանքը սովորաբար կատարվում է բարձր կամ միջին հզորությամբ, իսկ ծանրամարտում կիրառվում են առավելագույն և ենթառավելագույն բեռներ։

Հետևաբար, մարզիկների պատրաստման ժամանակ անհրաժեշտ է կիրառել մարզումային բեռներ, որոնք զարգացնում են ATP-ի վերասինթեզի ուղին, որն առաջատարն է այս մարզաձևին բնորոշ հարաբերական ուժային գոտում աշխատանքի էներգիայի մատակարարման մեջ:

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ .

Տեսեք, թե ինչ է «Թթվածնի պարտքը» այլ բառարաններում.

թթվածնի պարտքը- rus թթվածնի պարտք (մ), թթվածնի պարտք (g) eng թթվածնի պարտք fra dette (զ) d oxygène deu Sauerstoffschuld (f) spa deuda (f) de oxígeno… Աշխատանքի անվտանգություն և առողջություն. Թարգմանություն անգլերեն, ֆրանսերեն, գերմաներեն, իսպաներեն

թթվածնի պարտքը- deguonies skola statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Laikinas deguonies stygius, pasireiškiantis po fizinio krūvio: Atsiradimo priežastys: Kraujo ir Audinių deguonies atsargų atkūrimas, padidėjęs vegetacinių sistemų aktyvumas,… … Սպորտային վերջնաժամկետ

Ինտենսիվ մկանային աշխատանքի ընթացքում մարմնում կուտակված թերի օքսիդացված նյութափոխանակության արտադրանքը օքսիդացնելու համար անհրաժեշտ թթվածնի քանակությունը... Մեծ բժշկական բառարան

Մարդկանց և կենդանիների մկանային համակարգի հիմնական գործառույթը շարժիչային գործունեությունն է: Մկանները ապահովում են մարմնի շարժումը տարածության մեջ կամ նրա առանձին մասերը միմյանց նկատմամբ, այսինքն. արտադրել աշխատանք. Այս տեսակի M.r. կոչվում են ... ... Բժշկական հանրագիտարան

Ֆիզիոլոգիայի ճյուղ, որն ուսումնասիրում է ֆիզիոլոգիական պրոցեսների ընթացքի օրինաչափությունները և դրանց կարգավորման առանձնահատկությունները մարդու աշխատանքային գործունեության ընթացքում, այսինքն՝ աշխատանքային պրոցեսն իր ֆիզիոլոգիական դրսևորումներով։ Ֆ.տ.-ն լուծում է երկու հիմնական խնդիր՝ ... ...

Հիլ (Հիլ) Արչիբալդ Վիվիեն (ծն. 1886 թ. սեպտեմբերի 26, Բրիստոլ, Անգլիա), անգլիացի ֆիզիոլոգ, Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամ (1918-ից, քարտուղար՝ 1935-45-ին)։ Ավարտել է Քեմբրիջի համալսարանը (1907)։ 1914-1919 թվականներին նա ֆիզիկական քիմիա է դասավանդել Քեմբրիջի ... Խորհրդային մեծ հանրագիտարան

Ի (Հիլ) Արչիբալդ Վիվիեն (ծն. 26.09.1886, Բրիստոլ, Անգլիա), անգլիացի ֆիզիոլոգ, Լոնդոնի թագավորական ընկերության անդամ (1918-ից, 1935-ից 45 քարտուղար)։ Ավարտել է Քեմբրիջի համալսարանը (1907)։ 1914 19-ին ֆիզիկական քիմիա է դասավանդել ... ... Խորհրդային մեծ հանրագիտարան

I Շնչառությունը (respiratio) գործընթացների մի շարք է, որոնք ապահովում են թթվածնի մատակարարումը մթնոլորտային օդից դեպի մարմին, դրա օգտագործումը օրգանական նյութերի կենսաբանական օքսիդացման և մարմնից ածխաթթու գազի հեռացման համար: Որպես արդյունք… … Բժշկական հանրագիտարան

I (sanguis) հեղուկ հյուսվածք է, որը մարմնում տեղափոխում է քիմիական նյութեր (ներառյալ թթվածինը), որի շնորհիվ տարբեր բջիջներում և միջբջջային տարածություններում տեղի ունեցող կենսաքիմիական գործընթացների ինտեգրումը տեղի է ունենում մեկ համակարգի մեջ ... Բժշկական հանրագիտարան

- (Հիլ, Արչիբալդ Վիվիան) (1886 1977), անգլիացի ֆիզիոլոգ, ով արժանացել է ֆիզիոլոգիայի կամ բժշկության Նոբելյան մրցանակի 1922 թվականին (Օ. Մեյերհոֆի հետ միասին) ածխաջրերի նյութափոխանակության և մկաններում ջերմության առաջացման ուսումնասիրությունների համար։ Ծնվել է 1886 թվականի սեպտեմբերի 26-ին ... ... Collier հանրագիտարան

Ֆիզիկական ակտիվության աճի հետ թթվածնի սպառումը մեծանում է մինչև անհատական ​​առավելագույնը (IPC):

Չմարզված մարդկանց մոտ MIC-ը սովորաբար կազմում է 3-4 լ/րոպե կամ 40-50 մլ/րոպե/կգ; լավ պատրաստված մարզիկների դեպքում MIC-ը հասնում է 6-7 լ / րոպե կամ 80-90 մլ / րոպե / կգ: Հոգնածության պատճառով թթվածնի առավելագույն սպառումը չի կարող պահպանվել երկար ժամանակ (մինչև 15 րոպե):

Գործողության ընթացքում մեծանում է թթվածնի կարիքը։ Նկար 14-ում արտացոլված է թթվածնի առկայությունը.

Ա - թեթև աշխատանք;

B - քրտնաջան աշխատանք;

Բ - հյուծող աշխատանք.

Թթվածնի պահանջարկ (O 2 - խնդրանք) - թթվածնի քանակությունը, որն անհրաժեշտ է մարմնին ամբողջությամբ բավարարելու էներգիայի կարիքները, որոնք առաջանում են աշխատանքի ընթացքում օքսիդատիվ գործընթացների պատճառով:

Թթվածնի եկամուտ (O 2 -եկամուտ) - թթվածնի քանակն, որն օգտագործվում է աշխատանքի ընթացքում aerobic ATP-ի վերասինթեզի համար:Թթվածնի եկամուտը սահմանափակվում է MPC-ով (նկ. 14 Բ) և էներգիայի մատակարարման աերոբային պրոցեսների տեղակայման արագությամբ:

Այսպիսով, բարձր հզորությամբ աշխատելիս թթվածնի պահանջարկը կարող է գերազանցել թթվածնի մատակարարումը (նկ. 14 C): Այս դեպքում դեպի թթվածնի անբավարարություն (O 2 - պակասություն) - տարբերություն թթվածնի պահանջարկի և թթվածնի եկամուտի միջևպահպանվում է ողջ շահագործման ընթացքում և հանգեցնում է թթվածնի զգալի պարտքի:

Թթվածնի դեֆիցիտի պայմաններում ակտիվանում են ATP-ի վերասինթեզի անաէրոբ ռեակցիաները, ինչը հանգեցնում է օրգանիզմում անաէրոբ քայքայման արգասիքների՝ առաջին հերթին լակտատի կուտակմանը։ Աշխատանքի ընթացքում, որտեղ հնարավոր է կայուն վիճակ, լակտատի մի մասը կարող է օգտագործվել աշխատանքի ընթացքում՝ պայմանավորված աերոբիկ ռեակցիաների աճով, որոնցում լակտատը օգտագործվում է, վերածվում պիրուվատի և օքսիդանում: Մյուս մասը վերացվում է աշխատանքից հետո [Holloshi D.O., 1982]։

Եթե ​​կայուն վիճակ չի առաջանում, ապա աշխատանքի ընթացքում լակտատի կոնցենտրացիան անընդհատ աճում է, ինչը հանգեցնում է աշխատանքից հրաժարվելու: Այս դեպքում լակտատը վերացվում է աշխատանքի ավարտին: Այս գործընթացները պահանջում են լրացուցիչ քանակությամբ թթվածին, ուստի աշխատանքի ավարտից հետո որոշ ժամանակ դրա սպառումը շարունակում է աճել մնացած մակարդակի համեմատ [Volkov N.I., Nessen E.N., Osipenko A.A., Korsun, 2000]:

Թթվածնի պարտքը (O 2 - պարտք) - թթվածնի քանակն է, որն անհրաժեշտ է մարմնում կուտակված նյութափոխանակության արտադրանքի օքսիդացման համար՝ ինտենսիվ մկանային աշխատանքի ընթացքում՝ անբավարար աերոբիկ էներգիայի մատակարարմամբ, ինչպես նաև լրացնելու ֆիզիկական ակտիվության ընթացքում սպառված պահուստային թթվածինը:

Անաէրոբ էներգիայի մատակարարումն իրականացվում է երկու եղանակով.

կրեատին ֆոսֆատ (առանց լակտատի ձևավորման);

Գլիկոլիտիկ (լակտատի ձևավորմամբ):

1- թթվածնի պարտքի «ալակտատ» բաժին;

2- թթվածնի պարտքի «լակտատ» մասնաբաժինը

Նկ.14. Թթվածնի պարտքի ձևավորում և վերացում

տարբեր հզորությունների շահագործման ժամանակ [ըստ Ն.Ի. Վոլկով 2000]

Հետևաբար, թթվածնի պարտքն ունի երկու ֆրակցիա.

- ալակտիկ O 2 - պարտք - O 2-ի քանակությունը, որն անհրաժեշտ է ATP-ի և կրեատին ֆոսֆատի վերասինթեզի և մկանային հյուսվածքի մեջ թթվածնի համալրման համար.

- լակտատ О 2 -պարտք - աշխատանքի ընթացքում կուտակված կաթնաթթվի վերացման համար անհրաժեշտ О 2-ի չափը.

Եվ եթե ալակտիկ O 2 -պարտքը վերացվում է բավական արագ, աշխատանքի ավարտից հետո առաջին րոպեներին, ապա լակտատ O 2 -պարտքի վերացումը կարող է տևել մինչև երկու ժամ:

Մեթոդական եզրակացություններ.

1.Ալակտատ թթվածնի պարտքը գոյանում է ցանկացած աշխատանքի ժամանակ և վերանում է արագ՝ 2-3 րոպեի ընթացքում։

2. Լակտատի թթվածնի պարտքը զգալիորեն ավելանում է, երբ գերազանցվում է ՄԻԿ-ի թթվածնի պահանջարկի արժեքը:

3. Ավելացված հզորության բեռների կրկնությունների միջև հանգստի անբավարար ժամանակը վերածում է էներգիայի մատակարարման գործընթացը գլիկոլիտիկ «ալիքի»:

Մկանների հարմարվողականության առանձնահատկությունները

Աշխատել տոկունության վրա

Կմախքի մկանները խաչաձեւ հատվածում արագ, միջանկյալ և դանդաղ մանրաթելերի խճանկար են: Սպիտակը կաներ խիստ մանրաթելերն ավելի մեծ են, բայց հաստությամբ ոչ շատ միատեսակ: Նրանք այնքան էլ լավ չեն ապահովված արյան մազանոթներով, դրանցում միտոքոնդրիաները քիչ են։ Արդյունքում նրանք չեն հարմարվում երկարաժամկետ աշխատանքին, իսկ տոկունության բարձրացման գործում նրանց դերը շատ փոքր է։ Ընդհակառակը, կարմիր դանդաղ մանրաթելերը սովորաբար շրջապատված են առատ մազանոթային ցանցով, և միտոքոնդրիումների քանակը շատ մեծ է։ Բացի այդ, կարմիր մանրաթելերը շատ ավելի բարակ են (3-4 անգամ): Միջանկյալ տիպի մանրաթելերը արագ կարմիր մանրաթելեր են՝ ինչպես անաէրոբ, այնպես էլ աերոբ էներգիայի արտադրության մեխանիզմների ընդգծված ունակությամբ:

Տոկունության մարզման ազդեցության տակ միջանկյալ մկանային մանրաթելերը ձեռք են բերում դանդաղ մանրաթելերի հատկություններ՝ արագ մկանային մանրաթելերի հատկությունների համապատասխան նվազմամբ։ Իմունոհիստոքիմիական մեթոդների օգնությամբ, որոնք հնարավորություն են տալիս որոշել «արագ» և «դանդաղ» միոզինը, պարզվել է, որ միջանկյալ տիպի մանրաթելերը պարունակում են երկու տեսակի միոզին, և որ դրանց հարաբերակցությունը կարող է փոխվել մարզումների ժամանակ։ Այնուամենայնիվ, նման փոփոխությունները չեն հայտնաբերվում կարմիր դանդաղ և սպիտակ արագ մանրաթելերում: Դանդաղ կարմիր մանրաթելերի մոտավոր պարունակությունը ազդրի լայն արտաքին մկանում արագասահորդ-ամբողջավարների մոտ կազմում է մոտ 56%, մնացողները՝ մոտ 75% [Meyerson F.Z., 1986]: Ծայրամասային մակարդակում աերոբային ապահովման արդյունավետությունը մեծապես որոշվում է մկանների օքսիդատիվ ներուժով, որն իր հերթին որոշվում է միտոքոնդրիալ համակարգի զարգացմամբ:

Կմախքի մկանների միտոքոնդրիալ համակարգի հզորությունը, որը որոշում է ինչպես ATP-ի վերասինթեզման, այնպես էլ պիրուվատի օգտագործման կարողությունը, կապ է, որը սահմանափակում է մկանների աշխատանքի ինտենսիվությունն ու տևողությունը: Պիրուվատը որպես էներգետիկ սուբստրատ օգտագործելու միտոքոնդրիաների կարողությունը՝ կանխելով դրա վերածումը լակտատի և հետագայում լակտատի կուտակումը, ամենակարևոր պայմանն է ուժի դիմացկունության մակարդակը բարձրացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, արագ գլիկոլիտիկ մանրաթելերում պիրուվատի ձևավորման արագությունը մոտավորապես նույնն է, ինչ դրա օգտագործման արագությունը «աէրոբ» մանրաթելերում, և այս դեպքում ընդհանուր ազդեցությունը կարող է պայմանավորված լինել մեկ և մանրաթելերի միաժամանակյա գործարկմամբ: մեկ այլ տեսակ. Սա ձեռնտու է ինչպես մեխանիկական, այնպես էլ նյութափոխանակության տեսանկյունից [Meyerson F.Z., Pshennikova M.G., 1988]:

Դանդաղ մկանային մանրաթելերի հիպերտրոֆիայի բացակայությունը չի նշանակում դրանցում հարմարվողական կենսասինթեզի գործընթացների բացակայություն։ Տոկուն մարզումների ժամանակ նախընտրելի է միտոքոնդրիալ սպիտակուցի սինթեզը և ոչ միայն դանդաղ, այլ նաև միջանկյալ մանրաթելերում։ Օքսիդատիվ էներգիայի մատակարարման դեպքում նյութափոխանակությունը տեղի է ունենում միտոքոնդրիալ թաղանթների միջոցով: Հետևաբար, որքան մեծ է միտոքոնդրիալ թաղանթների ընդհանուր մակերեսը, այնքան ավելի արդյունավետ են օքսիդատիվ գործընթացները: Ֆիզիկական ակտիվության տարբեր ինտենսիվությամբ և ծավալով միտոքոնդրիումային կենսասինթեզը տարբեր ձևերով է ընթանում։

1. Հիպերտրոֆիա- միտոքոնդրիաների ծավալի ավելացում - տեղի է ունենում «արտակարգ» հարմարվողականության ժամանակ կտրուկ ավելացած բեռներին: Սա արագ, բայց անարդյունավետ միջոց է։ Չնայած միտոքոնդրիումային թաղանթների ընդհանուր մակերեսը մեծանում է, սակայն դրանց կառուցվածքը փոխվում է՝ խաթարելով դրանց գործունեությունը։

2. Հիպերպլազիա- միտոքոնդրիաների քանակի ավելացում. Միտոքոնդրիոնի ծավալը չի ​​փոխվում, բայց թաղանթների ընդհանուր մակերեսը մեծանում է: Աերոբիկ վարժություններին երկարաժամկետ հարմարվելու այս արդյունավետ տարբերակը ձեռք է բերվում երկարատև մարզումների միջոցով:

Միևնույն ժամանակ, միտոքոնդրիումային թաղանթների ընդհանուր մակերեսը կարող է էլ ավելի մեծանալ ձևավորման պատճառով. քրիստոս- ծալքեր միտոքոնդրիայի ներքին թաղանթի վրա.

Բրինձ. 15. Դիֆուզ հեռավորությունների ավելացում

հիպերտրոֆիկ մկանների մեջ

Եթե ​​ուժային մարզումները առաջացնում են միջանկյալ և արագ մկանային մանրաթելերի հիպերտրոֆիա, ապա դանդաղ մկանային մանրաթելերը դիմացկուն բեռների ազդեցության տակ ոչ միայն չեն հիպերտրոֆիայի ենթարկվում, այլև կարող են նվազեցնել դրանց հաստությունը, ինչը հանգեցնում է միտոքոնդրիումների և մազանոթների խտության ավելացման և նվազման։ ցրված հեռավորությունների վրա։

Այսպիսով, երկարատև աշխատանքի ընթացքում, երբ թթվածնի մատակարարումը, էներգետիկ սուբստրատները և նյութափոխանակության արտադրանքի հեռացումը որոշիչ գործոններ են, մկանների հիպերտրոֆիան բացասաբար կանդրադառնա տոկունության վրա:

Այս հանգամանքը ուղղորդում է բարձր պատրաստված մարզիկների աերոբիկ ցուցանիշները կենտրոնից դեպի ծայրամաս, այսինքն՝ սիրտ-շնչառական համակարգից դեպի նյարդամկանային համակարգ բարձրացնելու ուղիների որոնումը։

Մեթոդական եզրակացություններ.

1. Մկանների ծավալի նվազումը նպաստում է տոկունության բարձրացմանը։

2. Տոկունության բարձրացումը ուղղակիորեն կապված է մկանային մանրաթելերում միտոքոնդրիալ համակարգի զարգացման հետ։

Հանգստի ժամանակ մարդու էներգիայի միջին ծախսը կազմում է մոտավորապես 1,25 կկալ/րոպե, այսինքն՝ րոպեում 250 մլ թթվածին: Այս արժեքը տատանվում է կախված առարկայի մարմնի չափերից, նրա սեռից և շրջակա միջավայրի պայմաններից: Մարզվելու ընթացքում էներգիայի սպառումը կարող է աճել 15-20 անգամ։

Հանգիստ շնչառությամբ երիտասարդները ծախսում են էներգիայի ընդհանուր ծախսի մոտ 20%-ը: Թթվածնի ընդհանուր սպառման 5%-ից պակասը պահանջվում է օդը թոքեր ներս և դուրս տեղափոխելու համար (P.D. Sturkie, 1981): Շնչառական մկանների աշխատանքը և շնչառության համար էներգիայի ծախսը թոքերի օդափոխության ավելացմամբ այստեղ ավելի մեծ չափով են, քան շնչառության րոպեական ծավալը:

Հայտնի է, որ շնչառական մկանների աշխատանքը գնում է հաղթահարելու շնչառական ուղիներում օդի հոսքի դիմադրությունը և թոքային հյուսվածքի և կրծքավանդակի առաձգական դիմադրությունը: Դիտարկումները ցույց են տալիս, որ առաձգականությունը փոխվում է նաև թոքերի արյունալցման հետ կապված, մարզվելը մեծացնում է թոքերի մազանոթների քանակը՝ առանց նկատելի ազդելու ալվեոլային հյուսվածքի վրա (J. Minarovjech, 1965):

Ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության ընթացքում թոքերի օդափոխությունը, օդափոխության համարժեքը, սրտի բաբախյունը, թթվածնի զարկերակը, արյան ճնշումը և այլ պարամետրերը փոխվում են ուղիղ համեմատական ​​բեռի ինտենսիվությանը կամ դրա բարձրացման աստիճանին, մարզիկի տարիքին, սեռին և մարզավիճակին: .

Մեծ ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության դեպքում շատ լավ ֆունկցիոնալ վիճակ ունեցող մարդիկ կարողանում են աշխատանք կատարել միայն էներգիայի արտադրության աերոբիկ մեխանիզմների շնորհիվ։

Բեռի ավարտից հետո թթվածնի սպառումը աստիճանաբար նվազում է և վերադառնում իր սկզբնական մակարդակին: Վերականգնման ժամանակահատվածում բազային նյութափոխանակության արագությունից ավելի սպառվող թթվածնի քանակը կոչվում է թթվածնի պարտք: Թթվածնի պարտքը մարվում է չորս եղանակով.

1) անաէրոբ նյութափոխանակության աերոբիկ վերացում («իսկական թթվածնի պարտք»); սրտի մկանների և շնչառական մկանների կողմից թթվածնի սպառման ավելացում (մինչև սրտի սկզբնական հաճախության և շնչառության վերականգնումը);

հյուսվածքների կողմից թթվածնի սպառման ավելացում՝ կախված ջերմաստիճանի ժամանակավոր աճից և դրանցում կատեխոլամինների պարունակությունից.

միոգլոբինի համալրումը թթվածնով.

Աշխատանքի վերջում թթվածնի պարտքի չափը կախված է առարկայի ջանքերի և պատրաստվածությունից: 1-2 րոպե տեւողությամբ առավելագույն ծանրաբեռնվածությամբ չմարզված մարդու մոտ կարող է առաջանալ 3-5 լիտր թթվածնի պարտք, բարձր որակավորում ունեցող մարզիկի մոտ՝ 15 լիտր կամ ավելի: Թթվածնի առավելագույն պարտքը այսպես կոչված անաէրոբ հզորության չափումն է: Թթվածնի պարտքը բնութագրում է անաէրոբ պրոցեսների ընդհանուր հզորությունը, այսինքն՝ առավելագույն ջանքերով կատարված աշխատանքի ընդհանուր ծավալը:

Անաէրոբ էներգիայի արտադրության մասնաբաժինը արտացոլվում է արյան մեջ կաթնաթթվի կոնցենտրացիայի մեջ։ Կաթնաթթուն ձևավորվում է անմիջապես մկաններում մարզումների ժամանակ, սակայն որոշ ժամանակ է պահանջվում, որպեսզի այն ցրվի արյան մեջ: Հետեւաբար, արյան մեջ կաթնաթթվի ամենաբարձր կոնցենտրացիան սովորաբար նկատվում է վերականգնման շրջանի 3-9-րդ րոպեին։ Կաթնաթթվի առկայությունը նվազեցնում է արյան pH-ը։ Ծանր բեռներ կատարելուց հետո նկատվում է pH-ի նվազում մինչև 7,0։

Միջին ֆիզիկական պատրաստվածություն ունեցող 20-40 տարեկան մարդկանց մոտ այն տատանվում է 11-ից 14 մմոլ/լ: Երեխաների և տարեցների մոտ այն սովորաբար ավելի ցածր է: Մարզումների արդյունքում կաթնաթթվի կոնցենտրացիան ստանդարտ (նույն) բեռի դեպքում ավելի քիչ է ավելանում։ Այնուամենայնիվ, բարձր պատրաստված մարզիկների մոտ առավելագույն (հատկապես մրցակցային) ֆիզիկական ակտիվությունից հետո կաթնաթթուն երբեմն գերազանցում է 20 մմոլ/լ: Մկանային հանգստի վիճակում կաթնաթթվի կոնցենտրացիան զարկերակային արյան մեջ տատանվում է 0,33-1,1 մմոլ/լ: Մարզիկների մոտ, սրտանոթային համակարգի ֆիզիկական ծանրաբեռնվածությանը հարմարվելու պատճառով, աշխատանքի սկզբում թթվածնի պակասն ավելի քիչ է:

INՄկանային աշխատանքի գործընթացը սպառում է մարմնի թթվածնի մատակարարումը, ֆոսֆագենները (ATP և CRF), ածխաջրերը (մկանների և լյարդի գլիկոգեն, արյան գլյուկոզա) և ճարպերը: Աշխատանքից հետո դրանք վերականգնվում են։ Բացառություն են կազմում ճարպերը, որոնց վերականգնումը չի կարող լինել:

INվերականգնողական գործընթացները, որոնք տեղի են ունենում մարմնում աշխատանքից հետո, իրենց էներգիայի արտացոլումն են գտնում թթվածնի ավելացված (p «համեմատած նախաաշխատանքային վիճակի հետ) թթվածնի սպառման - թթվածնի պարտքի (տես Նկ. 12): Համաձայն Ա. Հալլի սկզբնական տեսության: 1922 թ.), թթվածնի պարտքը O2-ի ավելցուկ սպառումն է, որը գերազանցում է մարզվելը հանգստի մակարդակը, որն ապահովում է մարմնին էներգիա՝ վերականգնելու նախնական աշխատանքային վիճակին, ներառյալ աշխատանքի ընթացքում սպառված էներգիայի պաշարների վերականգնումը և կաթնաթթվի վերացումը: Աշխատանքից հետո O2-ի սպառումը երկրաչափորեն նվազում է. առաջին 2-3 րոպեների ընթացքում շատ արագ (արագ, կամ լակտատ, թթվածնի պարտքի բաղադրիչ), իսկ հետո ավելի դանդաղ (դանդաղ, կամ լակտատ, թթվածնի պարտքի բաղադրիչ), մինչև այն հասնի (հետո 30-60 րոպե) հաստատուն արժեք, որը մոտ է նախնական աշխատանքին:

Պ MIC-ի մինչև 60% հզորությամբ շահագործումից հետո թթվածնի պարտքը շատ չի գերազանցում թթվածնի դեֆիցիտը: Ավելի ինտենսիվ վարժությունից հետո թթվածնի պարտքը զգալիորեն գերազանցում է թթվածնի դեֆիցիտը, և որքան շատ է, այնքան բարձր է աշխատանքի ուժը (նկ. 24):

Բ O2-պարտքի արագ (ալակտիկ) բաղադրիչը հիմնականում կապված է O2-ի օգտագործման հետ՝ աշխատող մկաններում աշխատանքի ընթացքում օգտագործվող բարձր էներգիայի ֆոսֆագենների արագ վերականգնման համար, ինչպես նաև երակային արյան մեջ և O2-ի նորմալ պարունակության վերականգնման հետ: միոգլոբինի հագեցվածությունը թթվածնով.

Մ O2-պարտքի դանդաղ (լակտատ) բաղադրիչը կապված է բազմաթիվ գործոնների հետ: Մեծ չափով այն կապված է արյունից և հյուսվածքային հեղուկներից լակտատի հետաշխատանքային վերացման հետ։ Այս դեպքում թթվածինն օգտագործվում է օքսիդատիվ ռեակցիաներում, որոնք ապահովում են գլիկոգենի վերասինթեզը արյան լակտատից (հիմնականում լյարդում և մասամբ երիկամներում) և լակտատի օքսիդացում սրտի և կմախքի մկաններում։ Բացի այդ, O2-ի սպառման երկարաժամկետ աճը կապված է վերականգնման ժամանակահատվածում շնչառական և սրտանոթային համակարգերի ակտիվության բարձրացման, նյութափոխանակության բարձրացման և այլ գործընթացների հետ, որոնք պայմանավորված են սիմպաթիկ ակտիվության երկարատև աճով: նյարդային և հորմոնալ համակարգեր, մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացում, որը նույնպես դանդաղորեն նվազում է վերականգնման ողջ ընթացքում:

Թթվածնի պաշարների վերականգնում.Մկաններում թթվածինը հայտնաբերվում է միոգլոբինի հետ քիմիական կապի տեսքով։ Այս պաշարները շատ փոքր են՝ մկանային զանգվածի յուրաքանչյուր կիլոգրամը պարունակում է մոտ 11 մլ O2: Հետեւաբար, «մկանային» թթվածնի ընդհանուր պաշարները (մարզիկների 40 կգ մկանային զանգվածի հիման վրա) չեն գերազանցում 0,5 լիտրը։ Մկանային աշխատանքի ընթացքում այն ​​կարելի է արագ սպառել, իսկ աշխատանքից հետո՝ արագ վերականգնել։ Թթվածնի պաշարների վերականգնման արագությունը կախված է միայն մկաններին դրա առաքումից:

ՀԵՏԱշխատանքի դադարեցումից հետո մեկ անգամ մկաններով անցնող զարկերակային արյունը ունենում է O2-ի մասնակի բարձր լարվածություն (պարունակություն), այնպես որ O2-միոգլոբինի վերականգնումը տեղի է ունենում, հավանաբար, մի քանի վայրկյանում: Այս դեպքում սպառված թթվածինը կազմում է թթվածնի պարտքի արագ մասնաբաժնի որոշակի մասը, որը ներառում է նաև փոքր քանակությամբ O2 (մինչև 0,2 լ), որը գնում է երակային արյան մեջ իր նորմալ պարունակությունը համալրելու համար:

ՏԱյսպիսով, աշխատանքի դադարեցումից հետո մի քանի վայրկյանում մկաններում և արյան մեջ թթվածնի «պաշարները» վերականգնվում են։ Օ2-ի մասնակի լարվածությունը ալվեոլային օդում և զարկերակային արյան մեջ ոչ միայն հասնում է նախաաշխատանքային մակարդակին, այլև գերազանցում է այն։ Օ2-ի պարունակությունը երակային արյան մեջ, որը հոսում է աշխատող մկաններից և մարմնի այլ ակտիվ օրգաններից ու հյուսվածքներից, նույնպես արագ վերականգնվում է, ինչը վկայում է նրանց բավարար թթվածնի մատակարարման մասին հետաշխատանքային շրջանում: Հետևաբար, շնչառություն օգտագործելու ֆիզիոլոգիական պատճառ չկա: աշխատանքից հետո մաքուր թթվածնով կամ թթվածնի բարձր պարունակությամբ խառնուրդով՝ վերականգնման գործընթացները արագացնելու համար։

Ֆոսֆագենների վերականգնում (ATP և CRF):Ֆոսֆագենները, հատկապես ATP-ն, շատ արագ վերականգնվում են (նկ. 25): Աշխատանքի դադարեցումից հետո արդեն 30 վայրկյանում սպառված ֆոսֆագենների մինչև 70%-ը վերականգնվում է, և դրանց ամբողջական համալրումն ավարտվում է մի քանի րոպեում և գրեթե բացառապես աերոբ նյութափոխանակության էներգիայի շնորհիվ, այսինքն՝ ծոմի ժամանակ սպառված թթվածնի շնորհիվ։ փուլ O2-պարտքի. Իրոք, եթե աշխատանքից անմիջապես հետո աշխատանքային վերջույթը պտտվում է և այդպիսով զրկում է մկաններին արյան հետ մատակարարվող թթվածնից, ապա CRF-ի վերականգնումը տեղի չի ունենա:

Ինչպեսավելի շատ ֆոսֆագենի սպառում մեկ. շահագործման ժամանակը, այնքան ավելի շատ O2 է պահանջվում դրանք վերականգնելու համար (1 մոլ ATP-ի վերականգնման համար անհրաժեշտ է 3,45 լիտր O2): O2-պարտքի արագ (ալակտիկ) ֆրակցիայի արժեքը անմիջականորեն կապված է աշխատանքի ավարտին մկաններում ֆոսֆագենների նվազման աստիճանի հետ: Հետեւաբար, այս արժեքը ցույց է տալիս վիրահատության ընթացքում սպառված ֆոսֆագենի քանակը:

ժամըչմարզված տղամարդիկ, O2-պարտքի արագ ֆրակցիայի առավելագույն արժեքը հասնում է 2-3 լիտրի: Այս ցուցանիշի հատկապես մեծ արժեքներ են գրանցվել արագ-ուժային սպորտի ներկայացուցիչների շրջանում (բարձր որակավորում ունեցող մարզիկների մոտ մինչև 7 լիտր): Այս մարզաձևերում ֆոսֆագենների պարունակությունը և մկաններում դրանց սպառման արագությունը ուղղակիորեն որոշում են վարժությունների առավելագույն և պահպանված (հեռավոր) ուժը:

Գլիկոգենի վերականգնում.Ռ.Մարգարիայի և այլոց (1933 թ.) նախնական պատկերացումների համաձայն՝ աշխատանքի ընթացքում սպառված գլիկոգենը վերասինթեզվում է կաթնաթթվից աշխատանքից հետո 1-2 ժամվա ընթացքում։ Վերականգնման այս ժամանակահատվածում սպառված թթվածինը որոշում է երկրորդ, դանդաղ կամ լակտատային O2-Պարտքի մասնաբաժինը: Սակայն այժմ հաստատված է, որ մկաններում գլիկոգենի վերականգնումը կարող է տևել մինչև 2-3 օր։

ՀԵՏԳլիկոգենի վերականգնման արագությունը և դրա վերականգնվող պաշարների քանակը մկաններում և լյարդում կախված է երկու հիմնական գործոնից՝ աշխատանքի ընթացքում գլիկոգենի սպառման աստիճանից և վերականգնման ժամանակահատվածում սննդակարգի բնույթից: Շատ զգալի (նախնական պարունակության 3/4-ից ավելին), մինչև աշխատանքային մկաններում գլիկոգենի ամբողջական սպառումից հետո, նորմալ սնուցմամբ դրա վերականգնումը առաջին ժամերին շատ դանդաղ է ընթանում, և հասնելու համար պահանջվում է մինչև 2 օր: նախնական աշխատանքային մակարդակը. Ածխաջրերով հարուստ սննդակարգով (օրական կալորիականության 70%-ից ավելին) այս գործընթացը արագանում է. արդեն առաջին 10 ժամվա ընթացքում գլիկոգենի կեսից ավելին վերականգնվում է աշխատող մկաններում, օրվա վերջում այն ​​ամբողջությամբ վերականգնվել է, իսկ լյարդում գլիկոգենի պարունակությունը սովորականից շատ ավելի բարձր է։ Հետագայում աշխատող մկաններում և լյարդում գլիկոգենի քանակը շարունակում է աճել, իսկ «հյուծիչ» բեռից 2-3 օր անց այն կարող է 1,5-3 անգամ գերազանցել նախաաշխատանքայինը՝ գերփոխհատուցման երևույթը (տես. Նկար 21, կոր 2):

ժամըամենօրյա ինտենսիվ և երկար պարապմունքները, աշխատող մկաններում և լյարդում գլիկոգենի պարունակությունը օրեցօր զգալիորեն նվազում է, քանի որ նորմալ դիետայի դեպքում նույնիսկ մարզումների միջև ամենօրյա ընդմիջումը բավարար չէ գլիկոգենի ամբողջական վերականգնման համար: Մարզիկի սննդակարգում ածխաջրերի պարունակության ավելացումը կարող է ապահովել օրգանիզմի ածխաջրային պաշարների ամբողջական վերականգնում մինչև հաջորդ մարզումը (նկ. 26): ժամըկաթնաթթվի վերացում. Վերականգնման շրջանում կաթնաթթուն դուրս է գալիս աշխատող մկաններից, արյունից և հյուսվածքային հեղուկից, և որքան արագ է, այնքան քիչ կաթնաթթու է առաջացել աշխատանքի ընթացքում։ Կարևոր դեր է խաղում նաև հետաշխատանքային ռեժիմը։ Այսպիսով, առավելագույն ծանրաբեռնվածությունից հետո լիարժեք հանգստի պայմաններում՝ նստած կամ պառկած (պասիվ վերականգնում) կուտակված կաթնաթթունն ամբողջությամբ վերացնելու համար անհրաժեշտ է 60-90 րոպե։ Սակայն եթե նման ծանրաբեռնվածությունից հետո կատարվում է թեթեւ աշխատանք (ակտիվ վերականգնում), ապա կաթնաթթվի վերացումը տեղի է ունենում շատ ավելի արագ։ Չմարզված մարդկանց մոտ «վերականգնող» բեռի օպտիմալ ինտենսիվությունը կազմում է IPC-ի մոտավորապես 30-45%-ը (օրինակ՝ վազքը): լավ պատրաստված մարզիկների դեպքում՝ IPC-ի 50-60%-ը, մոտավորապես 20 րոպե ընդհանուր տեւողությամբ (նկ. 27):

ՀԵՏԿաթնաթթվի վերացման չորս հիմնական եղանակ կա. 1) օքսիդացում մինչև CO2 և SO (սա վերացնում է ամբողջ կուտակված կաթնաթթվի մոտավորապես 70%-ը); 2) փոխակերպումը գլիկոգենի (մկաններում և լյարդում) և գլյուկոզայի (լյարդում) - մոտ 20%; 3) փոխակերպումը սպիտակուցների (10%-ից պակաս); 4) հեռացում մեզի և քրտինքով (1-2%). Ակտիվ վերականգնման դեպքում ավելանում է աերոբիկ եղանակով հեռացվող կաթնաթթվի մասնաբաժինը: Չնայած կաթնաթթվի օքսիդացումը կարող է տեղի ունենալ տարբեր օրգաններում և հյուսվածքներում (կմախքի մկաններ, սրտի մկաններ, լյարդ, երիկամներ և այլն), դրա մեծ մասը օքսիդացված է կմախքի մկաններում (հատկապես դրանց դանդաղ մանրաթելերում): Սա պարզ է դարձնում, թե ինչու է թեթև աշխատանքը (որը ներառում է հիմնականում դանդաղ մկանային մանրաթելեր) նպաստում է լակտատի ավելի արագ վերացմանը ծանր բեռներից հետո:

Վ O2-պարտքի դանդաղ (լակտատ) հատվածի զգալի մասը կապված է կաթնաթթվի վերացման հետ: Որքան ավելի ինտենսիվ է բեռը, այնքան մեծ է այս մասնաբաժինը: Չմարզված մարդկանց մոտ այն հասնում է առավելագույնը 5-10 լիտրի, մարզիկների մոտ, հատկապես արագաուժային սպորտի ներկայացուցիչների մոտ, հասնում է 15-20 լիտրի։ Դրա տեւողությունը մոտ մեկ ժամ է։ Օ2-պարտքի լակտատային ֆրակցիայի մեծությունը և տևողությունը նվազում է ակտիվ վերականգնման հետ: