Споживання кисню (ПК) – це показник, що відбиває функціональний стан серцево-судинної та дихальної систем.
У разі зростання інтенсивності обмінних процесів під час фізичних навантажень необхідне значне збільшення споживання кисню. Це висуває підвищені вимоги до функції серцево-судинної та дихальної систем.
На початку динамічної роботи субмаксимальної потужності споживання кисню збільшується і за кілька хвилин досягає стійкого стану. Серцево-судинна та дихальна системи включаються в роботу поступово, з деякою затримкою. Тому на початку роботи зростає дефіцит кисню. Він зберігається до кінця навантаження та стимулює включення цілого ряду механізмів, що забезпечують необхідні зміни гемодинаміки.
В умовах стійкого стану споживання організму в кисні повністю задовольняється, кількість лактату в артеріальній крові не зростає, також не змінюється вентиляція легень, частота серцевих скорочень, атмосферний тиск. Час досягнення стійкого стану залежить від рівня попереднього навантаження, інтенсивності, роботи спортсмена. Якщо навантаження перевищує 50% максимальної аеробної потужності, стійкий стан настає протягом 2-4 хвилин. Зі збільшенням навантаження час для стабілізації рівня споживання кисню збільшується, при цьому спостерігається повільне підвищення вентиляції легень, частоти серцевих скорочень. Одночасно в артеріальній крові починається накопичення молочної кислоти. Після завершення навантаження споживання кисню поступово зменшується і повертається до вихідного рівня кількості кисню, що споживається понад рівень основного обміну у відновлювальному періоді. кисневим боргом (КД).
Кисневий борг складається з 4 компонентів:
Аеробне усунення продуктів анаеробного метаболізму (початковий КД)
Збільшення кисневого обов'язку м'язом серця та дихальною мускулатурою (для відновлення вихідної ЧСС та частоти дихання)
Збільшення споживання кисню тканинами в залежності від тимчасового підвищення температури тіла
Поповнення киснем міоглобіну
Розмір кисневого боргу залежить від величини зусилля та підготовки спортсмена. При максимальному навантаженні тривалістю 1-2 хвилини у не тренованої людини борг становить 3-5 літрів, а у спортсмена 15 літрів і більше. Максимальний кисневий борг є мірою так званої анаеробної потужності. Слід враховувати, що КД скоріше характеризує загальну ємність анаеробних процесів, тобто сумарну кількість роботи, що здійснюється за максимальних зусиль, а не здатність розвивати максимальну потужність
Максимальне споживання кисню
Споживання кисню наростає пропорційно збільшенню навантаження, проте настає межа, у якому подальше збільшення навантаження не супроводжується збільшенням КД. Цей рівень називається максимальним споживанням кисню або кисневою межею.
Максимальне споживання кисню – це гранична кількість кисню, яка може бути доставлена до м'язів, що працюють, протягом 1 хвилини.
Максимальне споживання кисню залежить від маси працюючої мускулатури та стану систем транспорту кисню, респіраторної та серцевої продуктивності, периферичного кровообігу. Величина МПК пов'язана з частотою серцевих скорочень, ударним об'ємом, артеріо-венозною різницею – різниця вмісту кисню між артеріальною та венозною кров'ю (АВР)
МПК = ЧСС * УОК * АВРО2
Максимальне споживання кисню визначається літрах на хвилину. У дитячому віці воно збільшується пропорційно зростанню та масі. У чоловіків воно досягає максимального рівня до 18-20 років. Починаючи з 25-30 років, воно неухильно знижується.
У середньому максимальне споживання кисню дорівнює 2-3 л/хв, а спортсмени 4-7 л/хв.
Для оцінки фізичного стану людини визначається кисневий пульс - відношення споживання кисню за хвилину до частоти пульсу за ту ж хвилину, тобто кількість мілілітрів кисню, що доставляється за одне серцеве скорочення. Цей показник характеризує економічність серця. Чим менше збільшується кисневий пульс, тим ефективніша гемодинаміка, меншою ЧСС доставляється необхідна кількість кисню.
У спокої КП становить 3,5-4 мл, а при інтенсивному фізичному навантаженні, що супроводжується кисневим споживанням 3 л/хв, збільшується до 16-18 мл.
11.біохімічна хар-ка м'язової діяльності різної потужності (зона максимальної та субмаксимальної потужності)
Зони відносної потужності м'язової роботи
В даний час прийнято різні класифікації потужності м'язової діяльності. Одна з них – класифікація за В.С. Фарфелю, що базується на положенні про те, що потужність фізичного навантаження, що виконується, обумовлена співвідношенням між трьома основними шляхами ресинтезу АТФ, що функціонують в м'язах під час роботи. Відповідно до цієї класифікації виділяють чотири зони відносної потужності м'язової роботи: максимальної, субмаксимальної, великої та помірної потужності.
Робота у зоні максимальної потужностіможе продовжуватися протягом 15-20 с. Основне джерело АТФ у цих умовах – креатин-фосфат. Тільки наприкінці роботи креатинфосфатна реакція заміщується гліколізом. Прикладом фізичних вправ, що виконуються в зоні максимальної потужності, є біг на короткі дистанції, стрибки в довжину та висоту, деякі гімнастичні вправи, підйом штанги та ін.
Робота у зоні субмаксимальної потужностімає тривалість до 5 хв. Провідний механізм ресинтезу АТФ – гліколітичний. На початку роботи, поки гліколіз не досяг максимальної швидкості, утворення АТФ відбувається за рахунок креатинфосфату, а наприкінці роботи гліколіз починає замінюватися тканинним диханням. Робота в зоні субмаксимальної потужності характеризується найвищим кисневим боргом – до 20 л. Прикладом фізичних навантажень у цій зоні потужності є біг на середні дистанції, плавання на короткі дистанції, велосипедні гонки на треку, біг на ковзанах на спринтерські дистанції та ін.
12.біохімічна хар-ка м'язової діяльності різної потужності (зона великої та помірної потужності)
Робота у зоні великої потужностімає граничну тривалість до 30 хв. Для роботи в цій зоні характерний приблизно однаковий внесок гліколізу та тканинного дихання. Креатинфосфатний Шлях ресинтезу АТФ функціонує лише на початку роботи, і тому його частка в загальному енергозабезпеченні даної роботи мала. Прикладом вправ у цій зоні потужності є біг на 5000 ц біг на ковзанах на стаєрські дистанції, лижні гонки пересіченою місцевістю, плавання на середні та довгі дистанції та ін.
Робота у зоні помірної потужностітриває понад 30 хв. Енергозабезпечення м'язової діяльності відбувається переважно аеробним шляхом. Прикладом роботи такої потужності є марафонський біг, легкоатлетичний крос, спортивна ходьба, шосейні велогонки, лижні гонки на довгі дистанції, турпоходи та ін.
В ациклічних та ситуаційних видах спорту потужність виконуваної роботи багаторазово змінюється. Так, у футболіста біг з помірною швидкістю чергується з бігом на короткі дистанції зі спринтерською швидкістю; можна знайти такі відрізки гри, коли потужність роботи значно знижується. Такі приклади можна навести щодо багатьох інших видів спорту.
Однак у ряді спортивних дисциплін все ж таки переважають фізичні навантаження, що відносяться до якоїсь певної зони потужності. Так, фізична робота лижників зазвичай виконується з великою або помірною потужністю, а у важкій атлетиці використовуються максимальні та субмаксимальні навантаження.
Тому при підготовці спортсменів необхідно застосовувати тренувальні навантаження, що розвивають шлях ресинтезу АТФ, що є провідним у енергозабезпеченні роботи в зоні відносної потужності, характерної для цього виду спорту.
Wikimedia Foundation. 2010 .
Дивитись що таке "Кисневий борг" в інших словниках:
кисневий борг- рос кисневий борг (м), киснева заборгованість (ж) eng oxygen Безпека та гігієна праці. Переклад англійською, французькою, німецькою, іспанською мовами
кисневий борг- deguonies skola statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Laikinas deguonies stygius, pasireiškiantis po fizinio krūvio. Atsiradimo prežastys: kraujo ir audinių deguonies atsargų atkūrimas, padidėjęs vegetacinių sistemų aktyvumas, … … Sporto terminų žodynas
Кількість кисню, необхідне для окислення накопичених в організмі при інтенсивній м'язовій роботі недоокислених продуктів обміну. Великий медичний словник
Основною функцією м'язової системи людини та тварин є рухова діяльність. М'язи забезпечують переміщення тіла у просторі чи окремих його частин щодо одне одного, тобто. виконують роботу. Цей вид М.Р. називають… … Медична енциклопедія
Розділ фізіології, що вивчає закономірності перебігу фізіологічних процесів та особливості їх регуляції при трудовій діяльності людини, тобто трудовий процес у його фізіологічних проявах. Ф. т. вирішує дві основні завдання: ...
Хілл (Hill) Арчібалд Вівієн (р. 26.9.1886, Брістоль, Англія), англійський фізіолог, член Лондонського королівського товариства (з 1918, 1935-45 секретар). Закінчив Кембриджський університет (1907). У 1914-19 викладав фізичну хімію в Кембриджському театрі. Велика Радянська Енциклопедія
I (Hill) Арчібалд Вівієн (р. 26.9.1886, Брістоль, Англія), англійський фізіолог, член Лондонського королівського товариства (з 1918, 1935 45 секретар). Закінчив Кембриджський університет (1907). У 1914 19 викладав фізичну хімію в ... Велика Радянська Енциклопедія
I Дихання (respiratio) – сукупність процесів, що забезпечують надходження з атмосферного повітря в організм кисню, використання його в біологічному окисненні органічних речовин та видалення з організму вуглекислого газу. В результаті… … Медична енциклопедія
I (sanguis) рідка тканина, що здійснює в організмі транспорт хімічних речовин (в т.ч. кисню), завдяки якому відбувається інтеграція біохімічних процесів, що протікають у різних клітинах та міжклітинних просторах, в єдину систему. Медична енциклопедія
- (Hill, Archibald Vivian) (1886-1977), англійський фізіолог, удостоєний в 1922 Нобелівської премії з фізіології та медицини (спільно з О.Мейергофом) за дослідження метаболізму вуглеводів та теплоутворення в м'язах. Народився 26 вересня 1886 року. Енциклопедія Кольєра
У міру наростання фізичного навантаження зростає споживання кисню до індивідуального максимуму (МПК).
У нетренованих людей МПК зазвичай дорівнює 3-4 л/хв або 40-50 мл/хв/кг; у добре тренованих спортсменів МПК досягає 6-7 л/хв або 80-90 мл/хв/кг. Внаслідок втоми максимальне споживання кисню неспроможна підтримуватися довго (до 15 хв).
Під час роботи потреба у кисні зростає. Малюнок 14 відображає забезпеченість киснем:
А – легкої роботи;
Б - важкої роботи;
В – виснажливої роботи.
Кисневий запит (Про 2 -запит) – кількість кисню, необхідне організму повного задоволення енергетичних потреб, що у роботі рахунок окислювальних процесів.
Кисневий прихід (О 2 -прихід) – кількість кисню, що використовується для аеробного ресинтезу АТФ під час виконання роботи.Кисневий прихід обмежується МПК (рис.14 Б) та швидкістю розгортання аеробних процесів енергозабезпечення.
Таким чином, під час роботи великої потужності кисневий запит може перевищувати кисневий прихід (рис. 14). У цьому випадку до олійний дефіцит (О 2 -дефіцит) – різниця між кисневим запитом та кисневим приходомзберігається протягом усієї роботи та призводить до значного кисневого боргу.
В умовах кисневого дефіциту активізуються анаеробні реакції ресинтезу АТФ, що призводить до накопичення в організмі продуктів анаеробного розпаду, насамперед – лактату. Під час роботи, при якій можливе встановлення стійкого стану, частина лактату може утилізуватися по ходу роботи за рахунок посилення аеробних реакцій, в яких лактат утилізується, перетворюючись на піруват та окислюючись. Інша частина усувається після роботи [Холлоші Д.О., 1982].
Якщо стійкого стану не настає, то концентрація лактату по ходу роботи постійно збільшується, що призводить до відмови від роботи. У цьому випадку лактат усувається після закінчення роботи. Для цих процесів потрібна додаткова кількість кисню, тому деякий час після закінчення роботи споживання його продовжує залишатися підвищеним у порівнянні з рівнем спокою [Волков Н.І., Нессен Е.М., Осипенко А.А., Корсун, 2000].
Кисневий борг (О 2 -борг) – обсяг кисню, необхідного для окислення продуктів обміну речовин, що накопичилися в організмі під час напруженої м'язової роботи при недостатньому аеробному енергозабезпеченні, а також для заповнення резервного кисню, витраченого в процесі фізичного навантаження.
Анаеробне енергозабезпечення здійснюється двома шляхами:
Креатинфосфатним (без утворення лактату);
Гліколітичний (з утворенням лактату).
1 - "алактатна" фракція кисневого боргу;
2- «лактатна» фракція кисневого боргу
Рис.14. Утворення та ліквідація кисневого боргу
під час роботи різної потужності [за Н.І. Волкову 2000]
Тому кисневий борг має дві фракції:
- алактатний О 2 -борг - кількість О 2 необхідного для ресинтезу АТФ і креатинфосфату і поповнення запасів кисню безпосередньо в м'язовій тканині;
- лактатний О 2 -борг - кількість О 2 необхідного для усунення накопиченої під час роботи молочної кислоти.
І, якщо алактатний 2 -борг усувається досить швидко, на перших хвилинах після закінчення роботи, то усунення лактатного 2 -борг може тривати до двох годин.
Методичні висновки:
1. Алактатний кисневий борг утворюється за будь-якої роботи і усувається швидко, протягом 2-3-х хвилин.
2. Лактатний кисневий борг значно зростає за перевищення величини кисневого запиту МПК.
3. Недостатній час відпочинку між повтореннями навантажень підвищеної потужності переводить процес енергозабезпечення в гліколітичне русло.
Особливості адаптації м'язів
До роботи на витривалість
Скелетні м'язи в поперечному перерізі є мозаїкою зі швидких, проміжних і повільних волокон. Білі б 
гострі волокна більші, але не дуже однорідні по товщині. Вони не так добре забезпечені кровоносними капілярами, мітохондрій у них небагато. Внаслідок цього вони не адаптуються до тривалої роботи, і їхня роль у підвищенні витривалості дуже невелика. Навпаки, червоні повільні волокна зазвичай оточені багатою капілярною мережею і число мітохондрій дуже велике. Крім того, червоні волокна значно тонші (в 3-4 рази). Волокна проміжного типу – це швидкі червоні волокна, що мають виражену здатність, як до анаеробного, так і до аеробного механізму утворення енергії.
Під впливом тренувань на витривалість проміжні м'язові волокна набувають властивостей повільних волокон з відповідним зниженням властивостей швидких м'язових волокон. За допомогою імунногістохімічних методів, що дозволяють визначати «швидкий» і «повільний» міозин, було встановлено, що в волокнах проміжного типу містяться обидва різновиди міозину і співвідношення їх може змінюватися при тренуванні. Однак подібних змін не виявляється у червоних повільних та білих швидких волокнах. Приблизний вміст повільних червоних волокон у широкому зовнішньому м'язі стегна у ковзанярів-многоборців близько 56%, стаєрів – близько 75% [Меерсон Ф.З., 1986]. Ефективність аеробного забезпечення на периферичному рівні значною мірою визначаються окислювальним потенціалом м'язів, який, своєю чергою, визначається розвиненістю системи мітохондрій.
Потужність системи мітохондрій скелетного м'яза, що визначає як здатність ресинтезувати АТФ, так і утилізувати піруват, є ланкою, що лімітує інтенсивність та тривалість роботи м'язів. Здатність мітохондрій використовувати піруват як енергетичний субстрат, попереджаючи його перехід у лактат та подальше накопичення лактату, є найважливішою умовою підвищення рівня силової витривалості. При цьому швидкість утворення пірувату в швидких гліколітичних волокнах приблизно така ж, як і швидкість його використання в аеробних волокнах, і в цьому випадку сумарний ефект може бути обумовлений одночасною роботою волокон одного та іншого типу. Це вигідно як з механічної, і з метаболічної погляду [Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988].
Відсутність гіпертрофії повільних м'язових волокон не означає відсутності у них процесів адаптивного біосинтезу. При тренуванні на витривалість перевагу набуває синтез білків мітохондрій, і не тільки в повільних, але і в проміжних волокнах. При окисному енергозабезпеченні обмін речовин відбувається через мембрани мітохондрій. Отже, чим більша сумарна поверхня мембран мітохондрій, тим ефективніші окисні процеси. При різних за інтенсивністю та обсягом фізичних навантажень біосинтез мітохондрій протікає різними шляхами.
1. Гіпертрофія- Збільшення обсягу мітохондрій - відбувається при «аварійної» адаптації до різко збільшених навантажень. Це швидкий, але малоефективний шлях. Хоча сумарна поверхня мембран мітохондрій збільшується, змінюється їхня структура, що погіршує функціонування.
2. Гіперплазія- Збільшення кількості мітохондрій. Обсяг мітохондрії не змінюється, але сумарна площа поверхні мембран зростає. Цей ефективний варіант довгострокової адаптації до аеробних навантажень досягається тривалими тренуваннями.
При цьому сумарна площа поверхні мембран мітохондрій може ще більше зростати за рахунок утворення кріст– складок на внутрішній мембрані мітохондрії.
Мал. 15. Збільшення дифузних відстаней
у гіпертрофованому м'язі
Якщо силові тренування викликають гіпертрофію проміжних і швидких м'язових волокон, то повільні м'язові волокна під впливом навантажень на витривалість як гіпертрофуються, а й можуть зменшувати товщину, що призводить до підвищення щільності мітохондрій і капілярів і зменшення дифузних відстаней.
Таким чином, при тривалій роботі, коли доставка кисню, енергетичних субстратів та видалення продуктів метаболізму є вирішальними факторами, гіпертрофія м'язів негативно позначиться на витривалості.
Ця обставина спрямовує пошуки шляхів підвищення аеробної працездатності організму високотренованих спортсменів від центру до периферії, тобто від кардіо-респіраторної системи до нервово-м'язової.
Методичні висновки:
1. Зменшення обсягу м'язів сприяє підвищенню витривалості.
2. Зростання витривалості безпосередньо з розвитком системи мітохондрій в м'язових волокнах.
У стані спокою середня витрата енергії людини становить приблизно 1,25 ккал/хв, тобто 250 мл кисню на хвилину. Ця величина варіює залежно від розмірів тіла обстежуваного, його статі та умов навколишнього середовища. При фізичному навантаженні витрата енергії може збільшуватися в 15-20 разів.
При спокійному подиху молоді дорослі витрачають близько 20% загальної витрати енергії. Для переміщення повітря в легені і їх потрібно менше 5% загального споживання кисню роду (P.D. Sturkie, 1981). Робота дихальної мускулатури і витрати енергії на дихання зі збільшенням вентиляції легень ростуть тут більшою мірою, ніж хвилинний обсяг дихання.
Відомо, що робота дихальних м'язів йде на подолання опору повітряному потоку в дихальних шляхах та еластичного опору легеневої тканини та грудної клітини. Спостереження показують, що еластичність змінюється також у зв'язку з кровенаповненням легенів, тренування збільшує число капілярів у легенях, не відбиваючись помітно на альвеолярній тканині (J. Mina-rovjech, 1965).
При фізичних навантаженнях вентиляція легень, вентиляційний еквівалент, ЧСС, кисневий пульс, артеріальний тиск та інші параметри змінюються у прямій залежності від інтенсивності навантаження або ступеня її приросту, віку спортсмена, його статі та тренованості.
При великих фізичних навантаженнях виконувати роботу за рахунок лише аеробних механізмів енергопродукції здатні люди з дуже добрим функціональним станом.
Після завершення навантаження споживання кисню поступово знижується і повертається до вихідного рівня. Кількість кисню, що у відновлювальному періоді споживається понад рівень основного обміну, називається кисневим боргом. Кисневий борг погашається чотирма шляхами:
1) аеробне усунення анаеробного метаболізму («справжній кисневий обов'язок»); збільшене споживання кисню м'язом серця та дихальної мускулатурою (до відновлення вихідної частоти пульсу та дихання);
збільшене споживання кисню тканинами залежно від тимчасового підвищення температури та вмісту в них катехоламінів;
поповнення киснем міоглобіну.
Розмір кисневого боргу після закінчення роботи залежить від величини зусилля та тренованості обстежуваного. При максимальному навантаженні тривалістю 1-2 хв у нетренованої людини може утворитися кисневий борг у 3-5 л, у спортсмена високої кваліфікації - 15 л і більше. Максимум кисневого боргу є мірою так званої анаеробної потужності. Кислородний борг характеризує загальну ємність анаеробних процесів, тобто сумарна кількість роботи, що здійснюється при максимальному зусиллі.
Частка анаеробної енергопродукції відбивається у концентрації молочної кислоти у крові. Молочна кислота утворюється безпосередньо в м'язах під час навантаження, проте необхідний не який час, поки вона дифундує в кров. Тому найбільша концентрація молочної кислоти в крові зазвичай спостерігається на 3-9-й хвилині відновлювального періоду. Наявність молочної кислоти знижує рН крові. Після виконання тяжких навантажень спостерігаються зниження рН до 7,0.
У людей 20-40 років із середньою фізичною підготовленістю вона коливається в межах від 11 до 14 ммоль/л. У дітей і людей похилого віку вона зазвичай нижче. В результаті тренувань концентрація молочної кислоти при стандартному (однаковому) навантаженні підвищується менше. Однак у високотренованих спортсменів після максимального (особливо змагального) фізичного навантаження молочна кислота іноді перевищує 20 ммоль/л. У стані м'язового спокою концентрація молочної кислоти в артеріальній крові коливається не більше 0,33-1,1 ммоль/л. У спортсменів у зв'язку з адаптацією кардіореспіраторної системи до фізичних навантажень дефіцит кисню на початку роботи менший.
УУ процесі м'язової роботи витрачаються кисневий запас організму, фосфагени (АТФ та КрФ), вуглеводи, (глікоген м'язів та печінки, глюкоза крові) та жири. Після роботи відбувається їхнє відновлення. Винятком є жири, відновлення яких може і не бути.
УВідновлювальні процеси, що відбуваються в організмі після роботи, знаходять своє енергетичне відображення в підвищеному (п"порівнянні з передробочим станом) споживанні кисню - кисневому боргу. надмірне споживання О2 понад передробочий рівень спокою, що забезпечує енергією організм для відновлення до передробочого стану, включаючи відновлення витрачених під час роботи запасів енергії та усунення молочної кислоти.Швидкість споживання О2 після роботи знижується експоненційно: протягом перших 2-3 хв дуже швидко (швидкий , або алактатньш, компонент кисневого боргу), а потім повільніше (повільний, або лактатний, компонент кисневого боргу), поки не досягає (через 30-60 хв) постійної величини, близької до передробітника.
ППісля роботи потужністю до 60% від МПК кисневий борг не набагато перевищує кисневий дефіцит. Після інтенсивніших вправ кисневий борг значно перевищує кисневий дефіцит, причому тим більше, що вища потужність роботи (рис. 24).Бгострий (алактатний) компонент О2-боргу пов'язаний головним чином з використанням О2 на швидке відновлення витрачених за час роботи високоенергетичних фосфагенів у робочих м'язах, а також з відновленням нормального вмісту О2 у венозній крові та насиченням міоглобіну киснем.
Мїдкий (лактатний) компонент О2-боргу пов'язаний з багатьма факторами. У великій мірі він пов'язаний з після-робочим усуненням лактату з крові та тканинних рідин. Кисень у цьому випадку використовується в окисних реакціях, що забезпечують ресинтез глікогену з лактату крові (головним чином, у печінці та частково в нирках) та окиснення лактату в серцевому та скелетних м'язах. Крім того, тривале підвищення споживання О2 пов'язане з необхідністю підтримувати посилену діяльність дихальної та серцево-судинної систем у період відновлення, посилений обмін речовин та інші процеси, які обумовлені підвищеною активністю симпатичної нервової та гормональної систем, що тривало зберігається, підвищеною температурою тіла, що також повільно знижуються на протягом періоду відновлення.
Відновлення запасів кисню.Кисень знаходиться у м'язах у формі хімічного зв'язку з міоглобіном. Ці запаси дуже невеликі: кожен кілограм м'язової маси містить близько 11 мл О2. Отже, загальні запаси м'язового кисню (з розрахунку на 40 кг м'язової маси у спортсменів) не перевищують 0,5 л. У процесі м'язової роботи може швидко витрачатися, а після роботи швидко відновлюватися. Швидкість відновлення запасів кисню залежить лише від доставки його до м'язів.
Зразу після припинення роботи артеріальна кров, що проходить через м'язи, має високу парціальну напругу (зміст) О2, тому відновлення О2-міоглобіну відбувається, ймовірно, за кілька секунд. Витрачений при цьому кисень становить деяку частину швидкої фракції кисневого боргу, в яку входить також невеликий обсяг О2 (до 0,2 л), що йде на заповнення нормального вмісту його у венозній крові.
ТЯким чином, вже за кілька секунд після припинення роботи кисневі "запаси" у м'язах і крові відновлюються. Парціальна напруга О2 в альвеолярному повітрі та в артеріальній крові не тільки досягає передробітного рівня, а й перевищує його. Швидко відновлюється також вміст О2 у венозній крові, що відтікає від м'язів, що працювали, та інших активних органів та тканин тіла, що вказує на достатнє їх забезпечення киснем у післяробочий період. Тому немає жодних фізіологічних підстав використовувати дихання чистим киснем або сумішшю з підвищеним вмістом. кисню після роботи для прискорення процесів відновлення.
Відновлення фосфагенів (АТФ та КрФ).Фосфагени, особливо АТФ, відновлюються дуже швидко (рис. 25). Вже протягом 30 с після припинення роботи відновлюється до 70% витрачених фосфагенів, які повне заповнення закінчується за кілька хвилин, причому майже виключно за рахунок енергії аеробного метаболізму, тобто завдяки кисню, споживаному в швидку фазу О2-боргу. Дійсно, якщо відразу після роботи джгутувати діючу кінцівку і таким чином позбавити м'язи кисню, що доставляється з кров'ю, відновлення КрФ не відбудеться.Чимбільше витрата фосфагенів за. час роботи, тим більше потрібно О2 для їх відновлення (для відновлення 1 молячи АТФ необхідно 3,45 л О2). Величина швидкої (алактатної) фракції О2-боргу прямо пов'язана зі ступенем- зниження фосфагенів у м'язах до кінця роботи. Тому дана величина вказує на кількість витрачених у процесі роботи фосфагенів.
Унетренованих чоловіків максимальна величина швидкої фракції О2-боргу досягає 2-3 л. Особливо великі величини цього показника зареєстровані у представників швидкісно-силових видів спорту (до 7 л висококваліфікованих спортсменів). У цих видах спорту вміст фосфагенів та швидкість їх витрачання в м'язах прямо визначають максимальну та підтримувану (дистанційну) потужність вправи.
Відновлення глікогену.За початковими уявленнями Р. Маргарія та інших. (1933), витрачений під час роботи глікоген ресинтезується з молочної кислоти протягом 1-2 год після роботи. Витрачений у період відновлення кисень визначає другу, повільну, чи лактатную, фракцію О2-Долга. Проте в даний час встановлено, що відновлення глікогену в м'язах може тривати до 2-3 днів.
ЗШвидкість відновлення глікогену та кількість його відновлюваних запасів у м'язах та печінці залежить від двох основних факторів: ступеня витрачання глікогену у процесі роботи та характеру харчового раціону в період відновлення. Після дуже значного (більше 3/4 вихідного змісту), аж до повного виснаження глікогену в робочих м'язах його відновлення в перші години при звичайному харчуванні йде дуже повільно, і для досягнення попереднього рівня потрібно до 2 діб. При харчовому раціоні з високим вмістом вуглеводів (понад 70% добового калоражу) цей процес прискорюється - вже за перші 10 годин у робочих м'язах відновлюється більше половини глікогену, до кінця доби відбувається його повне відновлення, а в печінці вміст глікогену значно перевищує нормальне. Надалі кількість глікогену в робочих м'язах і в печінці продовжує збільшуватися і через 2-3 діб після "виснажливого" навантаження може перевищувати передробітне в 1,5-3 рази - феномен суперкомпенсації (див. рис. 21, крива 2).
Прищоденних інтенсивних і тривалих тренувальних заняттях вміст глікогену в робочих м'язах і печінці істотно знижується з кожним днем, так як при звичайному харчовому раціоні навіть добової перерви між тренуваннями недостатньо для повного відновлення глікогену. Збільшення вмісту вуглеводів у харчовому раціоні спортсмена може забезпечити повне відновлення вуглеводних ресурсів організму до наступного тренувального заняття (рис. 26). УМандрування молочної кислоти. У період відновлення відбувається усунення молочної кислоти з робочих м'язів, крові та тканинної рідини, причому тим швидше, чим менше утворилося молочної кислоти під час роботи. Важливу роль також відіграє післяробочий режим. Так, після максимального навантаження для повного усунення молочної кислоти, що накопичилася, потрібно 60-90 хв в умовах повного спокою - сидячи або лежачи (пасивне відновлення). Однак, якщо після такого навантаження виконується легка робота (активне відновлення), то усунення молочної кислоти відбувається значно швидше. У нетренованих людей оптимальна інтенсивність "навантаження, що відновлює" - приблизно 30-45% від МПК (наприклад, біг підтюпцем), а. у добре тренованих спортсменів – 50-60% від МПК, загальною тривалістю приблизно 20 хв (рис. 27).ЗІснує чотири основні шляхи усунення молочної кислоти: 1) окислення до СО2 і ШО (так усувається приблизно 70% усієї накопиченої молочної кислоти); 2) перетворення на глікоген (у м'язах та печінці) та на глюкозу (у печінці) -близько 20%; 3) перетворення на білки (менше 10%); 4) видалення із сечею і потім (1-2%). При активному відновленні частка молочної кислоти, що усувається аеробним шляхом, збільшується. Хоча окислення молочної кислоти може відбуватися в різних органах і тканинах (скелетних м'язах, м'язі серця, печінки, нирках та ін), найбільша її частина окислюється в скелетних м'язах (особливо їх повільних волокнах). Це робить зрозумілим, чому легка робота (у ній беруть участь переважно повільні м'язові волокна) сприяє швидшому усунення лактату після важких навантажень.
Значительная частина повільної (лактатної) фракції О2-боргу пов'язані з усуненням молочної кислоти. Чим інтенсивніше навантаження, тим більша ця фракція. У нетренованих людей вона досягає максимально 5-10 л, у спортсменів, особливо у представників швидкісно-силових видів спорту, – 15-20 л. Тривалість її – близько години. Величина і тривалість лактатної фракції О2-боргу зменшуються при активному відновленні.