Энергообеспечение сердца при мышечной работе

Для нормально функционирующего сердца необходимы непрерывный приток кислорода и питательных веществ, а также выведение продуктов распада. Энергообеспечение клеток сердца осуществляется за счёт аэробного окисления различных веществ, поступающих из крови. В отличие от скелетных мышц сердце является «всеядным» органом и использует для выработки энергии многие продукты обмена веществ: глюкозу, свободные жирные кислоты, аминокислоты, перуват, молочную кислоту (лактат), кетоновые тела.

Во время физической работы обменные процессы в миокарде увеличиваются в 4-5 раз, а у спортсменов высокого класса – семикратно.

Пример:

В условиях покоя для энергообразования сердцу требуется: глюкозы – 31%, лактата – 28%, свободных жирных кислот – 34%, кетоновых тел и аминокислот – 7%. При физической нагрузке потребление сердцем лактата возрастает до 60%, а потребление глюкозы снижается до 15%, что обеспечивает стабильность работы сердечной мышцы даже в условиях гипоксии и гипогликемии.

Активно гнать кровь по сосудам сердцу помогают усиленно функционирующие скелетные мышцы. Установлено, что мышцы, которые слабо или редко сокращаются, становятся только потребителями крови («иждивенцами»), а сердце, не получая от них должной помощи, излишне напрягается и преждевременно изнашивается.

Для движения крови по артериальным сосудам достаточно давления в 120 мм.рт.ст., под каким она выталкивается из левого желудочка в аорту. Но по мере прохождения крови по многочисленным артериальным путям её давление постепенно падает и в капиллярах снижается до 10-15 мм.рт.ст., а для того, чтобы поднять кровь по венам, например, нижних конечностей обратно к сердцу, необходимо давление в 60-100 мм.рт.ст. (в зависимости от роста человека). В организме человека насчитывается более 600 периферических «сердец». Мышцы помогают сердцу и обеспечивают движение крови по венозному руслу, без чего невозможна её циркуляция по замкнутой системе кровообращения. Скелетные мышцы действуют подобно нагнетающе-присасывающему насосу. Таким образом, губительное влияние гипокинезии (недостатка движения) на сердечно-сосудистую систему кроется в том, что двигательный покой снижает насосную деятельность скелетных мышц. Лишь в условиях двигательной активности совершенствуются и эффективно работают периферические «сердца» – скелетные мышцы.

Одним из важнейших внесердечных механизмов кровообращения является диафрагма – мышца, отделяющая грудную полость от брюшной. При вдохе диафрагма опускается, объём грудной полости увеличивается и давление в ней падает, а в брюшной полости повышается. В результате кровь из вен брюшной полости поступает в вены грудной полости. А во время выдоха диафрагма поднимается, и тогда увеличивается объём брюшной полости, давление в ней падает, и кровь из вен нижних конечностей поднимается в вены брюшной полости, чтобы при вдохе устремиться в венозные сосуды грудной полости и достичь правого предсердия.

Показателями производительности сердца являются частота сердечных сокращений (ЧСС) и их сила. Они отражают не только интенсивность работы сердечно-сосудистой системы (ССС), но и напряжение всех систем организма, в том числе и интенсивность энергообмена. Так, зная ЧСС и время, затраченное на выполнение упражнений, можно подсчитать энергозатраты (таблица 1).

Таблица 1

Расход энергии и потребление кислорода в зависимости от ЧСС

(по Орешкину, 1990)

В зависимости от уровня тренированности организма выделяют следующие зоны интенсивности нагрузки:

- увеличение ЧСС на 20% – тонизирующая;

- увеличение ЧСС на 40% – поддерживающая;

- увеличение ЧСС на 60% – развивающая;

- увеличение ЧСС на 80% – тренирующая;

- увеличение ЧСС на 100% – ударная.

Определение оптимальной физической нагрузки

При выполнении физических упражнений происходит определенная нагрузка на организм человека, которая вызывает активную реакцию со стороны функциональных систем. Для определения степени напряженности функциональных систем при нагрузке используются показатели интенсивности. Наиболее информативным показателем реакции организма на заданную работу является частота сердечных сокращений (ЧСС).

Физиологи определили четыре зоны интенсивности нагрузок по ЧСС:

· Нулевая зона интенсивности (компенсаторная) – ЧСС до 130 уд/мин.

При такой интенсивности нагрузки эффективного воздействия на организм не происходит, поэтому тренировочный эффект может быть только у слабо подготовленных занимающихся. Однако в этой зоне интенсивности создаются предпосылки для дальнейшего развития тренированности: расширяется сеть кровеносных сосудов в скелетных и сердечной мышцах, активизируется деятельность других функциональных систем (дыхательной, нервной и т.д.).

· Первая тренировочная зона (аэробная) – ЧСС от 131 до 150 уд/мин.

Данный рубеж назван порогом готовности. Работа в этой зоне интенсивности обеспечивается аэробными механизмами энергообеспече­ния, когда энергия в организме вырабатывается при достаточном поступлении кислорода.

· Вторая тренировочная зона (смешанная) – ЧСС от 151 до 180 уд/мин.

В этой зоне к аэробным механизмам энергообеспечения подк­лючаются анаэробные, когда энергия образуется при распаде энергетических веществ у в условиях недостатка кислорода.

Общепринято, что 150 уд/мин – это порог анаэробного обмена (ПАНО). Однако у слабо подготовленных занимающихся ПАНО может нас­тупить при ЧСС 130-140 уд/мин, что свидетельствует о низком уровне тренированности, тогда как у хорошо подготовленных спортсменов ПАНО может сдвинуться к границе – 160-165 уд/мин, что характери­зует высокую степень тренированности.

· Третья тренировочная зона (анаэробная) – ЧСС от 181 уд/мин и более.

В этой зоне совершенствуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значительного кислородного долга. В данной зоне ЧСС перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, т.к. приобретают значения показатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности, количества молочной кислоты.

Нагрузки второй и третьей тренировочной зоны можно рекомендовать только физически подготовленным людям, не имеющим отклонений в состоянии здоровья.

Исследованиями установлено, что для разного возраста тренировочный эффект дает нагрузка разной интенсивности. При этом:

Нижний предел интенсивности:

- для лиц до 20 лет = 134 уд/мин.;

- для лиц до 30 лет = 129 уд/мин.;

- для лиц до 40 лет = 124 уд/мин.;

- для лиц до 50 лет = 118 уд/мин.;

- для лиц до 60 лет = 113 уд/мин.

Максимальная величина ЧСС определяется по формуле:

ЧСС (макс.) = 220 – возраст (в годах).

Так, для 19-летних занимающихся порог оптимальной интенсивности будет составлять: от 134 уд/мин. до 220 – 19 = 201 уд/мин.; для 29-летних: от 129 уд/мин. до 191 уд/мин.; для 52-летних: от 113 до 168 уд/мин. и т.д.

Основными факторами дозировки нагрузки являются:

- количество повторений;

- темп выполнения;

- мощность;

- амплитуда движений;

- количество вовлечённых в работу мышечных групп;

- исходное положение;

- степень сложности;

- напряжение;

- отдых.

Довольно точно отражает влияние нагрузки самочувствие. В частности, чрезмерная нагрузка накапливает утомление, в результате чего появляется бессонница (или сонливость), головная боль, потеря аппетита, раздражительность, боль в области сердца, одышка, тошнота.

ЛЕКЦИЯ 5

ПОНЯТИЕ ОБ ОБЩЕЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ

ПОДГОТОВКЕ (ОФП и СФП)

ПЛАН:

1. Структура физической подготовки

2. Общая физическая подготовка

3. Специальная физическая подготовка

3.1. Спортивная подготовка

3.2. Профессионально-прикладная физическая подготовка

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: