Физиологические основы мышечной работы (физическая работоспособность)

При выполнении физической нагрузки увеличивается расход энергии и возрастает потребление кислорода (VО₂). При выполнении работы ступенеобразно возрастающей мощности уровень потребления кислорода постепенно нарастает вместе с увеличением сердечного выброса и артериовенозной разницей по кислороду. Линейная зависимость между VО₂, сердечным выбросом и артериовенозной разницы при выполнении работы динамического характера сохраняется лишь до определенного предела, после которого VО₂ стабилизируется и дальше не нарастает, несмотря на дальнейшее увеличение нагрузки.

Этот устойчивый уровень VО₂ характеризует максимальное потребление кислорода (МПК), которое определяется как наибольшее количество кислорода, потребляемое за 1 мин. МПК является мерой аэробной мощности кардиореспираторной системы и выражается в мл кислорода на кг массы тела за 1 мин. Приведение этого показателя к единице массы тела необходимо для сопоставления его величины у лиц с различными ростомассовыми характеристиками. Величина МПК варьирует в широких пределах и зависит от состояния центрального кровотока, способности мышц утилизировать кислород. На величину МПК влияют также возраст, пол, размеры тела, генетические факторы, уровень физической активности. У нетренированных мужчин 30-летнего возраста МПК в среднем равен 3200 мл/мин, у спортсменов экстракласса он может достигать 600 мл/мин и более (Аулик И.В., 1979). У 20-летнего мужчины величина МПК, отнесенная к 1 кг массы тела, равна в среднем 45 + 5 мл (кг/мин), у тренированных лиц того же возраста достигает 60 мл/(кг/мин), у олимпийцев приближается к 80 мл/(кг/мин). Величина МПК тесно коррелируют с результатами определения физической работоспособности по тесту PWC-170. Корреляция между этими показателями носит линейный характер в зоне обычных для спортсменов величин PWC-170 – 1100-1800 кгм/мин, что подтверждает высокую информативность МПК при оценке аэробной производительности аппарата кровообращения и физического состояния организма в целом. Помимо расчета МПК для характеристики функциональной способности сердечно-сосудистой системы к выполнению работы в аэробном режиме широко используется расчет числа метаболических единиц (ME). Для вычисления этого показателя делят величину поглощенного кислорода во время физической нагрузки на количество кислорода, используемое испытуемым в условиях обмена покоя. Таким образом, удается определить, во сколько раз МПК превосходит основной уровень потребления кислорода. При отсутствии возможности исследовать уровень VCh в условиях обмена покоя обычно обходятся расчетом ориентировочного числа ME, принимая уровень VCh в покое за 3,5 мл/кг массы тела, т.е. 1 ME условно приравнивается к 3,5 мл Ог на 1 кг массы тела. У здоровых нетренированных лиц число ME обычно составляет 10-12, у спортсменов может превышать 15-16.