В огляді... 1. Метод прямої калориметрії оснований на використанні калориметра для безпосереднього вимірювання кількості тепла

1. Метод прямої калориметрії оснований на використанні калориметра для безпосереднього вимірювання кількості тепла, утворюваного тілом.

2. Метод непрямої калориметрії передбачає вимірювання споживання О₂ та виділення СО₂, обчислення ДК (співвідношення показників цих газів) та його співставлення зі стандартними показниками для визначення виду окисненого субстрату і подальшого визначення витрат енергії на літр спожитого кисню.

3. Звичайними значеннями ДК є 0,78-0,80.

4. Для визначення інтенсивності метаболізму можуть використовуватися ізотопи. Їх вводять в організм та стежать за їхнім переміщенням. Швидкість їх виділення дозволяє визначити утворення СО^ та витрати енергії.

ОЦІНКА АНАЕРОБНОГО ЗУСИЛЛЯ

Ми розглянули способи визначення аеробного метаболізму, однак вони не ураховують анаеробні процеси. Як можна оцінити взаємодію аеробних (окиснювальних) та анаеробних процесів? Найпоширенішими методами оцінки анаеробного зусилля є методи, що включають вивчення надлишкового споживання кисню після навантаження або лактатного порога. Розглянемо обидва методи.

Споживання кисню після фізичного навантаження. Залежність нашого організму адекватно задовольняти потреби м'язів у кисні далека від досконалості. Коли ви починаєте виконувати вправу, система транспорту кисню (дихання та кровообіг) не одразу поставляє необхідну його кількість до активних м'язів. Лише через декілька хвилин досягається стабільний рівень споживання кисню, при котрому повністю функціонують аеробні процеси, однак потреба організму у кисні різко підвищується саме у момент початку виконання вправи.

Оскільки потреба у кисні та його доставка відрізняються у момент переходу від стану спокою до виконання фізичної вправи, в організмі спостерігається дефіцит кисню (рис. 4.12) навіть при незначному фізичному навантаженні. Дефіцит кисню визначається як різниця між кількістю кисню, необхідною для виконання певної роботи, та кількістю споживуваного кисню. Незважаючи на недостачу кисню, у м'язах утворюється АТФ за допомогою анаеробних процесів обміну.

У перші хвилини відновлення, хоча м'язи вже не працюють активно, потреба у кисні зменшується не одразу. Навпаки, споживання кисню залишається підвищеним протягом деякого часу (див. рис. 4.12). Це споживання кисню, що перевищує необхідну величину у спокої, називається кисневим боргом.

Останнім часом більш поширеним є визначення «надлишкове споживання кисню після фізичного навантаження». Це додаткова кількість до звичайно споживаної кількості кисню.

Багато років криву надлишкового споживання кисню описували як таку, що має два очевидних компоненти: вихідний швидкий та вторинний повільний. Згідно з класичною теорією, швидкий компонент кривої відображає кількість кисню, що необхідна для відновлення АТФ та КФ, використовуваних під час фізичного навантаження, особливо на самому початку. Без достатньої кількості кисню макроенергетичні фосфатні зв'язки у цих сполученнях порушуються, внаслідок чого не постачається необхідна кількість енергії. Під час відновлення ці зв'язки мають бути поновлені завдяки окиснювальним процесам, щоб поповнити запаси енергії або усунути борг. Вважалося, що повільний компонент кривої є результатом виведення акумульованого лактату з тканин шляхом або перетворення на глікоген, або окиснення на СО₂ та Н₂О, що забезпечує енергію, необхідну для відновлення запасу глікогену.

У рамках цієї теорії вважали, що обидва компоненти кривої відображають анаеробну діяльність під час фізичного навантаження. Існувала думка, що на основі споживання кисню після виконання вправи можна визначити величину анаеробної продуктивності.

Недавні дослідження, однак, показали, що класичне пояснення надлишкового споживання кисню є надто спрощеним. Наприклад, спочатку виконання вправи деяка кількість кисню може бути взята з запасів (гемоглобіну та міоглобіну). Під час відновлення ця кількість кисню має бути поповнена. Окрім того, після виконання вправи дихання деякий час залишається прискореним. Частково це зумовлене спробою усунути СО₂,що накопичився у тканинах як продукт метаболізму. Температура тіла також підвищена, у результаті чого підтримується висока інтенсивність метаболізму та дихання, що потребує більше кисню. Так само впливають підвищені рівні адреналіну та норадреналіну.

Таким чином, класична теорія не ураховує усі чинники, від котрих залежить кисневий борг. Необхідне ретельніше вивчення фізіологічних механізмів,що зумовлюють надлишок споживання кисню після фізичного навантаження.

Поріг лактату. Багато фахівців вважають поріг лактату надійним показником потенційних можливостей спортсмена виконувати фізичні навантаження, що потребують прояву витривалості. Поріг лактату визначають як момент початку акумуляції лактату у крові під час фізичного навантаження інтенсивності, що збільшується, понад рівні, характерні для стану спокою. Якщо інтенсивність м'язової діяльності невелика або середня, то рівень лактату лише не набагато перевищує показник у стані спокою. Збільшення інтенсивності призводить до швидкішої акумуляції лактату. При невисокій швидкості плавання (рис. 4.13) рівні лактату дорівнюють або близькі до рівнів, характерних для стану спокою. При збільшенні швидкості плавання понад 1,4 м∙с^-1 рівень лактату крові швидко підвищується. Ця точка розриву непереривності на кривій відповідає порогові лактату.

Згідно з визначенням, поріг лактату має відображати взаємодії між аеробною та анаеробною енергетичними системами. На думку деяких дослідників, поріг лактату відображає значний зсув у бік анаеробного гліколізу, внаслідок котрого утворюється лактат. Тому значне підвищення рівня лактату крові при збільшенні зусилля називають анаеробним порогом.

Слід зупинитися на значних протиріччях, що стосуються взаємозв'язку між порогом лактату та анаеробним метаболізмом у м'язі. М'язи, безумовно, утворюють лактат ще до того, як досягається поріг лактату, однак його виводять інші тканини. Окрім того, точка розриву непереривності не завжди є очевидною. Тому фахівці досить часто встановлюють довільний показник 2,0 або 4,0 ммоль лактату на літр споживаного кисню, що відображує момент початку акумуляції лактату крові. Це є еталонним моментом початку акумуляції лактату крові або відправним моментом роботи.

Поріг лактату, виражений у відсотковому відношенні до МСК, є одним із кращих показників тренованості спортсмена у таких циклічних видах, як біг на довгі дистанції та їзда на велосипеді

Поріг лактату звичайно виражають у відсотках МСК, при котрому він досягається. Здатність виконувати роботу з високою інтенсивністю без накопичення лактату має велике значення, оскільки утворення лактату сприяє стомленню. Отже, поріг лактату при 80% МСК свідчить про кращу толерантність до фізичних навантажень порівняно з лактатним порогом при 60% МСК. Із двох людей з однаковим МСК вищий рівень фізичної діяльності, що потребує прояву витривалості, буде у тієї, у котрої вищий поріг лактату.