2015-01-30
5431
Русяева А. А., Кодинцев Ю. Н., Гуськова Н. Н.
Пермский государственный национально-исследовательский университет,
Пермь, Россия
Чем больше мышечная работа, тем сильнее возрастает расход энергии. Отношение энергии, полезно затраченной на работу, ко всей израсходованной энергии называется коэффициентом полезного действия (КПД). Считается, что Наибольший КПД человека при привычной для него работе не превышает 0,30 – 0,35. Следовательно, при самом экономичном расходе энергии в процессе работы общие энергетические затраты организма минимум в 3 раза превышают затраты на совершение работы. Чаще же КПД равен 0,2 – 0,25, так как нетренированный человек тратит на одну и ту же работу больше энергии, чем тренированный. Так, экспериментально установлено, что при одной и той же скорости передвижения разница в расходе энергии между тренированным спортсменом и новичком может достигать 25–30%.
Общие представления о расходе энергии во время прохождения разных дистанций дают следующие цифры, определенные известным физиологом В. С. Фарфелем (таблица 1).
|
|
|
Таблица 1 - Расход энергии во время прохождения разных дистанций по В. С. Фарфелю
| Бег легкоатлетический | Плавание | Скоростной бег на коньках | Лыжные гонки |
| 100м – 18 ккал | 100м – 50 ккал | 500м – 35 ккал | 10км – 550 ккал |
| 400м – 40 ккал | 200м – 80 ккал | 1500м – 65 ккал | 30км – 1800 ккал |
| 3000м – 210 ккал | 400м – 150 ккал | 5000м – 200 ккал | 50км – 3600 ккал |
| 42195м – 2300 ккал | 10000м – 410 ккал |
Г. В. Барчукова и С. Д. Шпрах сравнивают энергетическую «стоимость» различных проявлений спортивной и бытовой дыхательной деятельности в расчете ккал/мин (таблица 2).
Таблица 2 – Энергетическая «стоимость» различных проявлений спортивной и бытовой дыхательной деятельности по Г. В. Барчуковой и С. Д. Шпрах (в расчете ккал/мин)
| Двигательная деятельность | ккал/мин |
| Лыжные гонки | 10,0 – 20,0 |
| Бег по пересеченной местности | 10,6 |
| Футбол | 8,8 |
| Большой теннис | 7,2 – 10,0 |
| Плавание (брасс) | 5,0 – 11,0 |
| Волейбол | 4,5 – 10,0 |
| Гимнастика | 2,5 – 6,5 |
| Вождение машины | 3,4 – 10,0 |
С ориентацией на мощность и расход энергии были установлены зоны относительной мощности в циклических видах спорта (таблица 3).
Четыре зоны относительной мощности предполагают деление множества различных дистанций на 4 группы: короткие, средние, длинные и сверхдлинные (таблица 4). Физиологическая характеристика работы в зонах различной мощности по В. С. Фарфелю.
Зона максимальной мощности. В ее пределах может выполняться работа, требующая предельно быстрых движений. Ни при какой другой работе не освобождается столько энергии, сколько при работе с максимальной мощностью. Кислородный запрос в единицу времени самый большой, потребление организмом кислорода незначительное.
|
|
|
Таблица 3 - Зоны максимальной мощности в спортивных упражнениях
(по В. С. Фарфелю и Б. С. Гиппенрейтеру)
| Степень мощности | Продолжительность работы | Виды физических упражнений при рекордном выполнении |
| Максимальная | от 20 до 25 секунд | бег 100 и 200м; |
| Субмаксимальная | от 25 сек до 3-5 минут | бег 400, 800, 1000 и 1500м; плавание 100, 200, 400м; скоростной бег на коньках 500, 1500 и 3000м; |
| Большая | от 3-5 до 30 минут | бег 2, 3, 5 и 10км; плавание 800 и 1500м; скоростной бег на коньках 1500 и 5000м; |
| Умеренная | свыше 30 минут | бег 15км и более; спортивная ходьба 10км и более; бег на лыжах 10км и более; |
Таблица 4 – Показатели функционального состояния в зонах различной мощности
| Показатели | Зоны относительной мощности | |||
| максимальная | субмаксимальная | большая | умеренная | |
| Предельная длительность | от 20 до 25 сек | от 25 сек до 3-5 минут | от 3-5 до 30 минут | свыше 30 минут |
| Потребление кислорода | незначительное | возрастает к максимальной | максимальное | пропорцио-нально мощности |
| Кислородный долг | почти субмаксимальный | субмаксимальный | максимальный | пропорцио-нален мощности |
| Вентиляция легких и кровообраще-ние | незначительное | субмаксимальное | максимальное | пропорцио-нально мощности |
| Биохимичес-кие сдвиги | субмаксималь-ные | максимальные | максималь-ные | незначи-тельные |
Работа мышц совершается почти полностью за счет бескислородного (анаэробного) распада веществ. Практически весь кислородный запрос организма удовлетворяется уже после работы, т.е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. Дыхание незначительно (на протяжении 20-30 с. пока совершается работа), спортсмен либо не дышит, либо делает несколько коротких вдохов. Зато после финиша дыхание еще долго остается усиленным, в это время погашается кислородный долг. Из-за кратковременной работы кровообращение не успевает усилиться, ЧСС значительно возрастает к концу работы. Однако минутный объем крови увеличивается ненамного, т.к. не успевает вырасти систолический объем сердца.
Зона субмаксимальной мощности. В мышцах протекают не только анаэробные процессы, но и процессы аэробного окисления, доля которого увеличивается к концу работы из-за постепенного усиления кровообращения. Интенсивность дыхания так же все время возрастает до конца работы. Процессы аэробного окисления хотя и возрастают на протяжении работы, но все же отстают от процессов бескислородного распада. Все время прогрессирует кислородная задолженность. Кислородный долг к концу работы больше, чем при максимальной мощности. В крови происходят большие химические сдвиги. К концу работы в зоне субмаксимальной мощности резко усиливаются дыхание и кровообращение, возникает большой кислородный долг и выраженные сдвиги в кислотно-щелочном и водно-солевом равновесии крови. Возможно повышение температуры крови на 1-2 градуса, что может влиять на состояние нервных центров.
Зона большой мощности. Интенсивность дыхания и кровообращения успевает уже в первые минуты работы возрасти до очень больших величин, которые сохраняются до конца работы. Возможности аэробного окисления более высоки, однако они отстают от анаэробных процессов. Сравнительно большой уровень потребления кислорода несколько отстает от кислородного запроса организма, поэтому накопление кислородного долга все же происходит. К концу работы он бывает значителен. Значительны сдвиги в химизме крови и мочи.
Зона умеренной мощности. Это уже сверхдлинные дистанции. Работа умеренной мощности характеризуется устойчивым состоянием. Это связано с тем, что усиление дыхания и кровообращения пропорционально интенсивности работы и отсутствуют накопления продуктов анаэробного распада. При многочасовой работе наблюдается значительный общий расход энергии, что уменьшает углеводные ресурсы организма.
|
|
|
Итак, в результате повторных нагрузок определенной мощности на тренировочных занятиях организм адаптируется к соответствующей работе благодаря совершенствованию физиологических и биохимических процессов, особенностей функционирования систем организма. Повышается тренированность, растут спортивные результаты.
