1.5 Споживання кисню та кисневий борг

Споживання кисню (ПК) - це показник, що відображає функціональний стан серцево-судинної і дихальної систем.

При зростанні інтенсивності обмінних процесів під час фізичних навантажень необхідне значне збільшення споживання кисню. Це висуває підвищені вимоги до функції серцево-судинної і дихальної систем.

На початку динамічної роботи субмаксимальної потужності споживання кисню збільшується і через кілька хвилин досягає стійкого стану. Серцево - судинна і дихальна системи включаються в роботу поступово, з деякою затримкою. Тому на початку роботи зростає дефіцит кисню.

Він зберігається до кінця навантаження і стимулює включення цілого ряду механізмів, які 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 легенів, частота серцевих скорочень, атмосферний тиск. Час досягнення стійкого стану залежить від ступеня попереднього навантаження, інтенсивності, роботи спортсмена. Якщо навантаження перевищує 50% максимальної аеробної потужності, то стійкий стан настає протягом 2-4 хвилин. З підвищенням 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 (І. Н. Аулік, 1990).

Після завершення навантаження споживання кисню поступово зменшується і повертається до вихідного рівня кількості кисню, споживаного понад рівень основного обміну у відновному періоді, називається кисневим боргом (КД).

Кисневий борг складається з 4 компонентів:

1. Аеробне усунення продуктів анаеробного метаболізму (вихідний КД)

2. Збільшення кисневого боргу м'язом серця і дихальної мускулатурою (для відновлення вихідної ЧСС і частоти дихання)

3. Збільшення споживання кисню тканинами в залежності від тимчасового збільшення температури тіла

4. Поповнення киснем міоглобіну

Розмір кисневого боргу залежить від величини зусилля і підготовки спортсмена. При максимальному навантаженні тривалістю 1-2 хвилини у не тренованого людину борг складає 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 сумарна кількість роботи, яку здійснюють при максимальних зусиллях, а не здатність розвивати максимальну потужність (І. В. Аулік, 1990).

1.6 Максимальне споживання кисню

Споживання кисню наростає пропорційно збільшенню навантаження, однак наступає межа, при якому подальше збільшення навантаження вже не супроводжується збільшенням КД. Цей рівень називається максимальним споживанням кисню або кисневим межею.

Максимальне споживання кисню - це гранична кількість кисню, що може бути доставлена ​​до працюючих м'язів протягом 1 хвилини (Н. В. Зімкін, 1975; Ю. М. Чусова, 1981; Н. М. Амосов, 1989; Є. Б. Сологуб , 2000).

Максимальне споживання кисню залежить від маси працює мускулатури і стану систем транспорту кисню, респіраторної та серцевої продуктивності, периферичного кровообігу. Величина МПК пов'язана з частотою серцевих скорочень, ударним об'ємом, артеріо-венозної різницею - різниця вмісту кисню між артеріальною та венозною кров'ю (АВР) (І. В. Аулік, 1990).

МПК = ЧСС * УОК * АВРО2

Максимальне споживання кисню визначається в літрах за хвилину. У дитячому віці воно збільшується пропорційно зростанню і 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 у спортсменів 4-7 л / хв (Амосов, 1989; І. В. Аулік, 1990 Є. Б. Сологуб, 2000).

Для оцінки фізичного стану людини визначається кисневий пульс - відношення споживання кисню в хвилину до частоти пульсу за тугіше хвилину, тобто кількість мілілітрів кисню, що доставляється за одне серцеве скорочення. Цей показник характеризує економічність роботи серця. Чим менше збільшується кисневий пульс, тим ефективніше гемодинаміка, меншою ЧСС доставляється потрібну кількість кисню.

У спокої КП складає 3,5-4 мл, а при інтенсивному фізичному навантаженні, що супроводжується кисневим споживанням 3 л / хв збільшується до 16-18 мл (Амосов, 1989).

2. Кровообіг при м'язовій роботі

При м'язовій роботі підвищується потреба організму в кисні і в поживних речовинах. Для її задоволення необхідно посилення кровообігу. Ступінь його посилення залежить від потужності роботи. При м'язовій роботі хвилинний об'єм крові збільшується за рахунок збільшення ударного об'єму крові і почастішання серцевих скорочень; систолічний об'єм може зростати до 180-200 мл, а частота серцевих скорочень до 200 і більше ударів на хвилину; посилюється кровопостачання м'язів.

Підвищується кров'яний тиск. Можна виділити п'ять типів реакцій артеріального тиску на м'язову роботу.

1. Нормотоніческій тип - виражене підвищення максимального тиску; пульсовий тиск зростає, відновний період короткий.

2. Гіпертонічний - різке підвищення (до 200 мм рт ст) максимального і помірне мінімального (воно може залишатися незмінним, але ніколи не знижується); відновний період затягнуть.

3. Гіпотонічний - незначне підвищення максимального і мінімального тиску; пульсовий тиск не змінюється або зменшується; відновний період триває довго.

4. Дистонический - максимальний тиск підвищується, іноді значно; при визначенні мінімального тиску відзначається феномен «'нескінченного тони''; пульсовий тиск зростає; відновний період триває довго.

5. Ступінчастий - характеризується підвищенням максимального тиску не відразу, а через кілька хвилин після роботи; мінімальний тиск нерідко знижується.

Вони характеризуються величиною змін систолічного, діастолічного і пульсового тиску, спрямованістю цих змін і швидкістю відновлення до вихідного рівня. Найбільш сприятливим типом є нормотіческій.

Зміни в кровообігу можуть виникати ще до початку роботи (передстартове стан). Ці зміни відбуваються за механізмом умовно - безумовних рефлексів. Під час роботи імпульси від працюючих м'язів і від хеморецепторів судин, що сигналізують про підвищення кислотності крові, рефлекторно підсилюють діяльність серця і регулюють просвіт судин це дозволяє підтримувати працездатність організму на належному рівні (Ю. М. Чусова, 1981).