Потребление кислорода после физической нагрузки. В первые минуты восстановления, хотя мышцы уже не работают активно, потребность в кислороде уменьшается не сразу

В первые минуты восстановления, хотя мышцы уже не работают активно, потребность в кислороде уменьшается не сразу. Наоборот, потребление кислорода остается повышенным в течение некоторого времени (рис. 3). Это потребление кислорода, превышающее необходимую величину в покое, называется кислородным долгом. В последнее время более распространено определение "избыточное потребление кислорода после физической нагрузки". Это дополнительное количество к обычно потребляемому количеству кислорода.

Рис.4.Последовательность включение разных путей синтеза АТФ в начале легкой физической нагрузки.

Рассмотрим последовательность включения различных путей ресинтеза АТФ с позиций удовлетворения потребности организма в кислороде. В первые секунды почти вся энергия обеспечивается аденозинтрифосфатом (АТР); следующим источником служит креатинфосфат (КФ). Анаэробный процесс–гликолиз достигает максимума приблизительно через 45 с, тогда как за счет окислительных реакций мышца не может получить основную часть энергии ранее, чем через 2 мин.

Какова взаимосвязь между поглощением кислорода и работой при постоянно возрастающей нагрузке?

Постепенное увеличение рабочей нагрузки называется возрастающей рабочей нагрузкой. Постепенное увеличение рабочей нагрузки вызывает увеличение потребления АТФ; следовательно, потребление кислорода также увеличивается до тех пор, пока не достигнет постоянного уровня. Взаимосвязь между рабочей нагрузкой и поглощением кислорода изображена на рисунке 5. Поглощение кислорода увеличивается, пока увеличивается потребность в кислороде для синтеза необходимого для более интенсивной работы АТФ.

Рис. 5. Взаимосвязь между поглощением кислорода (л/мин) (по вертикали) и возрастающей интенсивностью работы (потреблением АТФ) (по горизонтали). Поглощение кислорода при увеличении интенсивности работы линейно возрастает, пока не достигнет максимального уровня

Существует ли предел рабочей нагрузки?

Для каждого человека существует предел рабочей нагрузки, то есть максимальный уровень физической нагрузки, при котором дальнейшее увеличение потребности в кислороде не вызывает увеличения поглощения кислорода. Этот уровень называется максимальным поглощением кислорода, и соответствует плато на кривой (см. рисунок 5).

Максимальное потребление кислорода (МПК) или VO2 max

это наибольшее количество кислорода, которое человек способен потреблять в течение 1 мин.

Максимальное потребление кислорода (МПК) или VO2 max –

максимальная возможность организма человека транспортировать кислород в мышцы и использовать мышцами для получения энергии во время физической нагрузки (работы);

наиболее надежный показатель физической работоспособности человека (рекомендации ВОЗ);

интегральный показатель аэробной производительности организма;

максимальная способность выполнять физические нагрузки.

Рис. 6.От чего зависит величина V0₂mах?

От чего зависит величина V0₂mах?

Величина максимального потребления кислорода зависит от развитости системы связывания, переноса и использования кислорода, которая, в свою очередь, состоит из ряда звеньев. На рисунке 6 в общих чертах изображены звенья переноса и потребления кислорода в организме.

Условно цепочку транспорта кислорода можно поделить на центральный и периферический компоненты.К центральному относятся лёгкие, сердце и кровеносная система, а к периферическому отделу следует относить ткань поперечнополосатой мускулатуры. В центральной части в свою очередь отдельно выделяют: толщину и объём стенки левого желудочка, дилятационные способности миокарда, объёмы плазмы крови и массы кровяных телец. В периферической части выделяют: плотность капиллярного русла, количество и соотношение мышечных волокон разного типа, объём митохондриальных, оксидативных энзимов и концентрацию миоглобина.

Таким образом, поглощение кислорода зависит от способности сердечно-сосудистой системы переносить кислород к работающей мышце, способности дыхательной системы поставлять в кровь кислород и удалять из крови углекислый газ и способности скелетной мышцы поглощать кислород и использовать его для аэробного синтеза АТФ., величина которой зависит от тренированности и наследственности, лучше всего описывается уравнением Фика.

Величина V0₂mах лучше всего описывается уравнением Фика.

V0₂ = СВ х (а02 - v02),

где V0₂ — поглощение 0₂ (мл/мин); СВ — сердечный выброс (л/мин); (а0₂ - v0₂) — разница содержания 0₂ в артериальной и смешанной венозной крови (мл/л).

VO₂ = Q х ( A – B ) = (SV х HR) х (A- B),

где VO2 – уровень потребления кислорода, л/мин, Q – производительность сердца, л/мин, (А – В) – артерио-венозная разница насыщения крови кислородом, мл О2/ 100 мл крови, SV – ударный объем сердца, мл/уд., HR – частота сердечных сокращений, уд./мин.

Исходя из данного уравнения, современные физиологи ставят на первое место состояние сердечно – сосудистой системы для обеспечения выполнения физической нагрузки.