ТА ПРИ ФІЗИЧНИХ НАВАНТАЖЕННЯХ
Після розгляду енергетичних систем нашого організму можемо розпочати вивчення того, як використовується утворювана ними енергія.
ІНТЕНСИВНІСТЬ МЕТАБОЛІЗМУ
Інтенсивність, з котрою організм використовує енергію, називається інтенсивністю метаболізму. Як уже вказувалося, визначення енерговитрат у спокої та під час фізичного навантаження основується на вимірюванні споживання організмом кисню та його калоричного еквівалента. У стані спокою пересічна людина споживає близько 0,3 л кисню за 1 хв, або 18 л ∙ год-1, або 432 л∙день-1.
Тепер визначимо, скільки енергії щодня витрачає така людина. Згадаймо, що у стані спокою організм спалює суміш вуглеводів та жирів. Показник ДК 0,80 у спокої є типовим для більшості людей, раціон харчування котрих включає жири та вуглеводи. Калоричний еквівалент ДК 0,80 дорівнює 4,80 ккал∙л-1 споживаного О2 (див. табл. 4.4). Використовуючи ці величини, можемо визначити витрати калорій (у ккал на день) таким чином:
=л О2, споживаного за день, х ккал, використовувані на 1 л О2;
= 432 л О2 ∙ день -1 х 4,80 ккал∙л-1 О2;
= 2074 ккал ∙ день -1.
Цей показник відповідає середнім витратам енергії у стані спокою у людини з масою тіла 70 кг (154 фунти). Природно, він не включає кількість енергії, необхідної для виконання звичайної повсякденної діяльності.
Стандартна міра витрат енергії у спокої — це швидкість основного обміну, тобто швидкість енерговитрат людини у стані спокою у положенні лежачи на спині, котра вимірюється одразу після сну протягом не менше ніж 8 год і після голодування протягом не менше ніж 12 год. Цей показник відображає мінімальну кількість енергії, необхідної для здійснення фізіологічних функцій організму.
Швидкість основного обміну безпосередньо пов'язана з чистою масою тіла і звичайно виражається у кілокалоріях на кілограм чистої маси тіла на хвилину. Чим вища чиста маса тіла, тим більше кілокалорій витрачається за день. Згадаймо, що у жінок маса жиру більша, ніж у чоловіків. Тому у них, як правило, показники швидкості основного обміну нижчі, ніж у чоловіків однакової з ними маси. Таке ж велике значення має і площа поверхні тіла. Чим більша площа поверхні тіла, тим більша віддача тепла тілом і вища швидкість основного обміну, оскільки для підтримання температури тіла потрібно більше енергії. Тому швидкість основного обміну часто виражають у кілокалоріях на 1 м2 площі поверхні тіла на годину. Оскільки ми обговорюємо витрати енергії за день, то використовуємо одиницю, що більше для цього підходить, — кілокалорії на день.
На швидкість основного обміну впливає багато інших чинників. Серед них:
• вік: швидкість основного обміну з віком поступово знижується;
• температура тіла: швидкість основного обміну збільшується при підвищенні температури;
• стрес: стрес підвищує активність симпатичної нервової системи, що, у свою чергу, збільшує швидкість основного обміну;
• гормони: тироксин щитовидної залози та адреналін мозкової речовини надниркових залоз підвищують швидкість основного обміну.
Нині замість терміну «швидкість основного обміну» більшість фахівців застосовують термін «інтенсивність обміну речовин у спокої», оскільки більшість вимірювань здійснюється таким же чином, як і при визначенні швидкості основного обміну. Показники швидкості основного обміну коливаються від 1200 до 2400 ккал∙день-1. Загальна середня інтенсивність метаболізму за звичайної повсякденної діяльності коливається від 1800 до 3000 ккал.
Витрати енергії у великих спортсменів, які щодня проводять інтенсивні тренування, можуть перевищувати 10 000 ккал∙день-1
МАКСИМАЛЬНА ЗДАТНІСТЬ ВИКОНУВАТИ ФІЗИЧНІ НАВАНТАЖЕННЯ
При переході від стану спокою до виконання фізичного навантаження потреба в енергії зростає. Метаболізм збільшується прямо пропорційно збільшенню інтенсивності роботи. Стикаючись із зростаючими потребами в енергії, наш організм поступово досягає межі споживання кисню. У цей момент, як слідує з рис. 4.14, споживання кисню досягає піку і залишається постійним або навіть трохи знижується, незважаючи на зростаючу інтенсивність роботи. Цей піковий показник являє собою аеробну здатність, максимальне споживання кисню або МСК — кращий показник рівня кардіореспіраторної витривалості та аеробної підготовленості.
Хоча, на думку деяких фахівців у галузі спорту, МСК — добрий прогностичний чинник успіху у видах спорту, що потребують прояву витривалості, проте на основі тільки цього показника, визначеного у лабораторних умовах, не можна визначити переможця марафонського забігу. Так само тест бігу на довгу дистанцію може лише приблизно передбачити індивідуальний показник МСК. Це свідчить про те, що добрий спортивний результат залежить не тільки від високого МСК.
Дослідження показують, що МСК збільшується внаслідок фізичних тренувань тільки протягом 8-12 тижнів, потім спостерігається плато, незважаючи на подальше збільшення інтенсивності тренувань. І хоча МСК не збільшується, у іспитованих продовжує поліпшуватися м'язова діяльність, що потребує виявлення витривалості. У них може підвищитися здатність працювати при вищому відсотку МСК. Наприклад, більшість бігунів можуть пробігти дистанцію 42 км (26,2 милі) з середньою швидкістю, що передбачає використання 75-80 % їх МСК.
Головними показниками успішного виступу у видах спорту, що потребують виявлення витривалості, є МСК та процент від МСК, котрий спортсмен здатний підтримувати тривалий час. Останнє, певне, пов'язане з порогом лактату, оскільки він, очевидно, є головним чинником, що визначає швидкість, котру спортсмен здатний витримувати під час тривалого змагання. Отже, здатність виконувати роботу при вищому відсотку МСК найімовірніше відображає вищий рівень лактатного порога.
Оскільки індивідуальні потреби в енергії залежать від розмірів тіла, то МСК, як правило, виражають відносно маси тіла у мілілітрах кисню, споживуваного на кілограм маси тіла на хвилину (мл∙кг-1 ∙ хв-1). Це дозволяє точніше порівнювати індивідуумів різних розмірів, котрі виступають у таких видах, як біг. Одночасно м'язова діяльність плавців та велосипедистів тісніше пов'язана з МСК, котрий виражають у літрах на хвилину (л ∙ хв-1).
У фізично активних учнів коледжів у віці 18-22 роки середні показники МСК становлять 38-42 мл∙кг-1 ∙ хв-1 (дівчата) та 44-50 мл∙кг-1 ∙ хв-1 (юнаки).
Починаючи з віку 25-30 років, у фізично неактивних людей показники МСК знижуються на 1 % на рік. Ймовірно, це зумовлено сполученням двох чинників біологічного старіння та малорухливого способу життя. Відмітимо також, що у жінок показники МСК, як правило, набагато поступаються показникам чоловіків одного з ними віку. Ця різниця зумовлена двома чинниками: різним складом тіла (у жінок, як правило, менша чиста маса тіла) та різною концентрацією гемоглобіну (нижча у жінок, внаслідок цього знижена здатність транспорту кисню). Однак не зовсім ясно, наскільки ця статева різниця в МСК зумовлена дійсно фізіологічними різницями і наскільки — традиційним малорухливим способом життя, котрий ведуть жінки після досягнення статевої зрілості. Детальніше ці питання розглянуто у розділі 18.
Рівні аеробної продуктивності порядку 80-84 мл∙кг-1 ∙ хв-1 є характерними для найсильніших бігунів на довгі дистанції та лижників. Найвище МСК у чоловіків було зареєстровано у чемпіона Норвегії з лижних гонок — 94 мл∙кг-1 ∙ хв-1. Серед жінок найвище МСК зареєстровано у лижниці з Росії — 74 мл∙кг-1 ∙ хв-1. Водночас у недостатньо підготовлених людей МСК може бути нижче ніж 20мл∙кг-1 ∙ хв-1
ЕКОНОМІЯ ЗУСИЛЛЯ
Із підвищенням ефективності виконання будь-якої вправи потреба в енергії знижується. У вас підвищується резервність. Це ілюструє рис. 4.15 на основі даних двох бігунів на довгі дистанції. За усіх швидкостей понад 200 м ∙ хв-1 (7,5 миль ∙ год-1) бігун А споживав значно менше кисню, ніж бігун Б. В обох спортсменів були майже однакові показники МСК (64-65 мл∙кг-1 ∙ хв-1), тому бігун А, який витратив меншу кількість енергії, мав очевидну перевагу під час змагань.
Обидва бігуни неодноразово брали участь у змаганнях. Під час змагань з марафону вони бігали зі швидкістю, що потребувала використання 85 % МСК. У середньому бігун А мав перевагу у 13 хв завдяки вищій ефективності. Оскільки МСК в обох спортсменів було однаковим, а потреба в енергії різна, то перевага, котру мав бігун А, багато у чому була зумовлена вищою ефективністю його бігу. На жаль, ми не знаємо, чим пояснюється ця відмінність.
Дослідження, що проводилися за участю спринтерів, бігунів на середні дистанції та марафонців, показали, що найекономічнішими та продуктивнішими є марафонці. Вони, як правило, витрачають на 5-10 % енергії менше, ніж спринтери та бігуни на середні дистанції. Зазначимо, що економію зусиль вивчали тільки при відносно невисоких швидкостях (10-19 км ∙ год-1, або 6-12 миль ∙ год -1). Отож природно припустити, що бігуни на довгі дистанції менш ефективно бігають на коротких дистанціях, ніж спринтери.
Відмінності у техніці бігу та специфічності тренування з бігу на короткі та довгі дистанції можуть зумовити названі відмінності в економічності.Як показує аналіз техніки бігу бігунів на середні, короткі та марафонські дистанції, у спринтерів та бігунів на середні дистанції значно більший вертикальний рух при швидкості бігу 11-19 км ∙ год-1 (7-12 миль ∙ год -1), ніж у марафонців.
Однак така швидкість значно менша за змагальну на середніх дистанціях і тому, можливо, неточно відображає ефективність бігу спортсменів на коротких дистанціях (1500 м і менше).
Ефективність руху може справляти ще більший вплив в інших дисциплінах. Наприклад, частина енергії, що витрачається під час плавання, використовується для того, щоб утримати тіло на поверхні води та продукувати достатнє зусилля для подолання опору руху води. І хоча кількість енергії, необхідної для плавання, залежить від розмірів тіла та «плавучості», головним показником економії плавання є ефективність докладаннясили.
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 971;