Адаптація до м'язової роботі максимальної і субмаксимальної потужності
Робота максимальної потужності характерна для порівняно невеликої групи динамічних вправ циклічного характеру. Це легкоатлетичний біг на 100 і 200 м, біг на ПО м з бар'єрами у чоловіків і 80 м у жінок, плавання на 25 м, велогонки на 200 м. Максимальна потужність розвивається в цих видах вправ за рахунок граничної швидкості пересування. Час підтримки максимальної потужності роботи знаходиться в межах 20 с, після чого внаслідок зниження швидкості потужність роботи падає, стає субмаксимальной. Швидкість бігу на 100 і 200 м у кращих бігунів світу перевищує 10 м / с.
У зоні роботи субмаксимальної потужності швидкість бігу падає з 9,13 до 7,1 м / с (за даними світових рекордів у бігу на 400 і 1500 м). Тривалість підтримки максимальної швидкості на дистанції залежить від ступеня розвитку спринтерській витривалості. У кращих бігунів світу висока швидкість зберігається протягом 20 с і більше.
Досягнення максимальної потужності роботи в швидкісних видах спорту (наприклад, біг на короткі дистанції) забезпечується гранично високою частотою скорочення і розслаблення окремих м'язових груп. Максимальна потужність роботи в цьому випадку прямо пов'язана з частотою бігових кроків.
Робота субмаксимальной потужності характеризується близьким до граничного рівнем інтенсивності, який може підтримуватися спортсменом від 20 с до 3 - 5 хв. З такою інтенсивністю пробігаються дистанції 400, 800, 1500 і в легкій атлетиці, 500 - 3000 м в ковзанярському спорті, пропливає дистанції 10 - 400 м.
Виконання циклічних вправ субмаксимальної потужності пов'язане з проявом витривалості до відносно тривалого виконання вправ в темпі, близькому до граничного. Здатність до збереження високої швидкості бігу при роботі субмаксимальної потужності досягається в результаті спеціальної тренування. Навіть у спортсменів міжнародного класу час пробіжки останнього стометрового відрізка на дистанції 400 м виявляється гірше будь-якого з перших трьох. Досвідчені бігуни на середні дистанції обирають такий темп бігу, який забезпечує досягнення високого результату і в той же час не призводить до різкого зниження швидкості через надмірно швидкого темпу в першій половині дистанції. У цьому випадку створюються оптимальні умови для використання резервів швидкісної витривалості.
Робота максимальної і субмаксимальної потужності забезпечується анаеробними енергетичними джерелами, так як споживання кисню лімітується кратковременностью виконання роботи і можливостями його транспорту до працюючих м'язів. Максимальна кількість кисню, яке може бути перенесено кров'ю і спожито працюють тканинами, не перевищує 5 - 6 дм3 / хв. Однак в перші 10 - 20 з роботи споживання кисню лежить в межах 1 - 2 дм? / Хв. Тому при роботі максимальної потужності кисневий запит задовольняється на 4 - 6%. Кисневий борг становить при цьому 94 - 96%.
При роботі субмаксимальної потужності споживання кисню збільшується від 1/4 до 1/2 кисневого запиту.
Відповідно зменшується і відносна величина кисневого боргу. Кисневий запит збільшується в міру збільшення швидкості бігу на дистанції. Між рівнем анаеробної продуктивності організму і потужністю виконуваної роботи у легкоатлетів спостерігається певний зв'язок: чим більше потужність роботи, тим значніше величина кисневого боргу.
Анаеробна продуктивність різко зростає в процесі спеціальних тренувань. Так, у ковзанярів, які пройшли шлях від новачка до майстра спорту, кисневий борг збільшується в 1,5 - 2 рази. Кисневий борг при виконанні циклічної роботи субмаксимальної потужності (біг на 400 м) становить від 15,0 до 20,0 дм3. При роботі субмаксимальної потужності в бігу на ковзанах він коливається від 14 - 15 дм3 (500 м) до 15-16 дм3 (1500 м).
Зміни внутрішнього середовища організму, пов'язані з на-когаеніем продуктів анаеробного метаболізму, супроводжуються посиленням хеморецептівних впливів на рухові центри кори півкуль великого мозку. Це призводить до порушення нормальних регуляторних впливів з боку центральної нервової системи і до зниження швидкості рухів, а в окремих випадках - до припинення роботи.
Підвищення потужності систем енергозабезпечення скелетних м'язів пов'язане з ростом кількості мітохондрій і підвищенням активності мітохондріальних ферментів. В результаті цього збільшується здатність м'язів утилізувати пі-руват і жирні кислоти. Усшгеніе утилізації пірувату попереджає його перетворення в лактат і, отже, в скорочується м'язі накопичується менше молочної кислоти. Потужність анаеробної системи енергоутворення зростає при збільшенні глікогену в м'язах. У тренованих спортсменів кількість глікогену в м'язах зростає в 1,5 - 3 рази. При цьому підвищується активність ферментів гліколізу. Підвищення працездатності скелетних м'язів в умовах анаеробіозу у тренованих спортсменів пов'язано і зі зменшенням накопичення аміаку в м'язах. Ступінь розвитку компенсаторних механізмів, що обумовлюють підтримку внутрішньоклітинного гомеостазу при анаеробної роботі, залежить від того, як часто в тренуванні створюються умови, які відтворюють ситуацію, близьку до змагальних умов.
У стані вегетативних функцій при роботі максимальної потужності граничних зрушень не спостерігається. Це пояснюється кратковременностью роботи. Біг на короткі дистанції супроводжується швидко наступаючим почастішанням серцевої діяльності. Пульс на дистанціях від 100 до 400 м коливається від 170 до 190 уд / хв. Змагальні навантаження, що лежать в зоні роботи субмаксимальної потужності, викликають почастішання пульсу до 210 уд / хв і більше. Систолічний тиск відразу після роботи піднімається до 180 - 190 мм рт. ст.
Виконання роботи максимальної і субмаксимальної потужності при швидкісному плаванні супроводжується збільшенням частоти серцевих скорочень до 170 -200 уд / хв. Внаслідок горизонтального положення тіла плавця на воді полегшується приплив крові від нижніх кінцівок до серця. Гемоді-наміческіх функція серця в цьому випадку виявляється полегшеної, а зрушення в її величинах більш помірними, ніж при роботі такої ж потужності на суші.
При виконанні циклічної роботи максимальної потужності спортсмен встигає зробити кілька дихальних рухів. Обсяг легеневої вентиляції при цьому невеликий, а споживання кисню не перевищує 1,5 - 2 л / хв. Настільки низькі показники споживання кисню, при кисневому запиті до 35 - 40 л / хв, призводять до того, що практично вся робота виконується в анаеробних умовах. При роботі субмаксимальної потужності дихальна функція наростає до максимуму. Однак внаслідок високого кисневого запиту велика частина енергетичних витрат компенсується анаеробними процесами гліколізу.
Деякі специфічні особливості мобілізації дихальної функції викликає плавання з граничними чи околопредельного швидкостями. При плаванні кролем на дистанції 50 м спортсмен може виконати кілька дихальних рухів, а на перших 15 - 20 м затримує дихання. При плаванні на 100 м можливий варіант, коли плавець виробляє вдих через два гребка на третій. При плаванні на дистанцію 200 - 400 м і більше затримки дихання виключаються. Акт дихання входить в стереотип робочих рухів і здійснюється в залежності від частоти гребкових рухів. Споживання кисню у плавців може досягати величин, близьких до граничних. Однак вони трохи нижчі, ніж у спортсменів-легкоатлетів, велосипедистів, лижників.
Хвилинний об'єм крові при бігу на короткі дистанції не перевищує 15 - 18 л. Тривала напружена робота (біг на середні дистанції) може супроводжуватися збільшенням хвилинного об'єму крові до 24 - 25 л. Відновлення артеріального тиску і частоти пульсу після бігу на короткі дистанції закінчується через 20 - 30 хв. Після бігу на середні дистанції відновлення цих показників відбувається протягом 1,5 - 2 ч.
Біг на середні дистанції проходить в умовах часткового задоволення кисневого запиту. Однак в силу більшої тривалості роботи сумарний кисневий борг при цій роботі набагато перевищує його величини після бігу на короткі дистанції. Різка киснева недостатність, виражені метаболічні зрушення, що виникають при бігу на середні дистанції, призводять до погіршення регуляторних -ліяній з боку вищих відділів головного мозку.
Зміни хімізму внутрішнього середовища служать джерелом неузгодженості в роботі внутрішніх органів і периферичного апарату рухів, в результаті чого падає швидкість бігу на дистанції. Після роботи максимальної і субмаксимальної потужності спостерігається зменшення обсягу серця. Цьому сприяють підвищення тонусу серцевого м'яза і зміна гемодинаміки великого кола кровообігу.
Вимкнення м'язового насоса після роботи призводить до зменшення припливу крові до серця. У розширене кров'яне русло нижніх кінцівок спрямовується кров від верхньої частини тулуба. Це призводить до порушення нормальної гемодинаміки, погіршення кровопостачання мозку, що супроводжується короткочасною втратою свідомості. Для попередження цих явищ необхідно після завершення змагальної дистанції поступово знижувати швидкість бігу і переходити на ходьбу.
Переважно анаеробний характер обмінних процесів під час бігу на короткі і середні дистанції супроводжується значним накопиченням молочної кислоти в крові (табл. 14).
Кількість цукру в крові після роботи максимальної потужності зменшується. Робота субмаксимальной потужності спочатку супроводжується зниженням рівня цукру в крові з наступним його збільшенням після закінчення роботи. Зміни в складі крові відображаються і на видільної функції. Накопичення молочної кислоти супроводжується виділенням її з сечею.
Розвиток стомлення при роботі максимальної потужності пов'язане з падінням лабільності нервових центрів регуляції рухів внаслідок потужної афферентной імпульсації з стрімко скорочуються м'язів. Роль вегетативних зрушень у розвитку стомлення при роботі максимальної потужності незначна.
При роботі субмаксимальної потужності роль вегетативних зрушень в зниженні м'язової працездатності підвищується. Метаболічні зміни у внутрішньому середовищі організму (накопичення кислих продуктів проміжного обміну) призводять до посилення хеморецептівних впливів на вищі ре-гуляторние центри. Це супроводжується зниженням функціональних властивостей нервових центрів. У працюючих м'язах відбуваються фізико-хімічні зміни, що знижують здатність до засвоєння максимальних ритмів нервових впливів. Таким чином, замикається кільце системної регуляції з поглибленням негативних взаємних впливів регуляторного, вегетативного і виконавчого апаратів.
Тривалість відновного періоду після роботи максимальної і субмаксимальної потужності залежить головним чином від обсягу сумарного навантаження і коливається в широких межах - від декількох годин до декількох діб і більше.