кислородная задолженность возникает при каких тренировках

Технология спортивной тренировки

Максимальный уровень потребления кислорода и кислородный долг как критерий оценки состояния спортсмена

где VO2/tmax – максимальный 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.

Дыхание разделяется на внешнее и тканевое. В свою очередь, указанные показатели зависят от ряда факторов кислородной емкости крови, скорости диффузии О2 из ткани, жизненной емкости крови, глубины и частоты дыхания, максимальной вентиляции легких, диффузионной способности легких, процента используемого кислорода, структуры и количества метахондрий, запасов энергетических субстратов, мощности окислительных ферментов, капилляризации мышц, объемной скорости кровотока в тканях, кислотно-щелочного равновесия крови и т. д.

В литературе в настоящее время имеются многочисленные данные о максимальном потреблении кислорода и его величинах на единицу массы тела у спортсменов различной специализации. Наибольшие величины максимального потребления кислорода до 6,7 л/мин наблюдаются у лыжников-гонщиков и гребцов в академической гребле. Высокие величины у лыжников объясняются в значительной степени тем, что они соревнуются и тренируются на пересеченной местности с преодолением большего числа подъемов и спусков. Гребцы при высокой собственной массе тела в силу конструкции лодки развивают на дистанции 2000 м высокую мощность.

Рекордные величины уровня потребления кислорода наблюдаются у лыжников- гонщиков до 7,41 л/мин и до 94 мл/кг/мин.

Кислородный долг определяется путем анализа газовых объемов, забранных во время восстановления после упражнений. Размеры газовых приходов определяются путем вычитания из потребления кислорода величины О2 – потребления покоя. Последний определяется после 30 мин отдыха перед упражнением в покое сидя (SMR- sitting metabolic rate), все измерения газовых объемов приводятся к STPD. Расчет величины общего кислородного долга, его алактатной и лактатной фракции проводится путем анализа зависимости «уровень прихода О2 – время восстановления» и решения биэкспоненциального уравнения. Следует иметь в виду, что поскольку основная лактатная фракция кислородного долга имеет высокую корреляцию с концентрацией молочной кислоты в крови после упражнения (до 0,95 и выше), то в спортивной практике для оценки анаэробных возможностей спортсмена используют определение лактата крови. Последняя процедура существенно проще, удобнее и требует меньше времени и аппаратуры.

Анаэробная энергетическая производительность зависит от ряда факторов: уровня развития компенсаторных механизмов и буферных систем, позволяющих выполнять напряженную работу в условиях сдвига внутренней среды (в сторону ацидоза) и препятствующих этому сдвигу; эффективности (мощности) анаэробных ферментативных систем; запаса в мышцах энергетических систем; адаптации спортсмена к выполнению упражнений в условиях кислородного долга.

Таблица 5
Средние значения максимального уровня потребления кислорода, кислородного долга и его фракций в циклических видах спорта у спортсменов с достижениями разного уровня

Источник

Кислородная задолженность возникает при каких тренировках

Запас АТФ в клетках весьма невелик. Обычно организм восполняет этот запас по мере того, как он расходуется, однако при резком переходе от покоя к усиленной мышечной работе требуется некоторое время для того, чтобы приспособиться к этому новому состоянию. Существуют механизмы, способные поставлять мышцам необходимое количество энергии до тех пор, пока в достаточной мере не возрастет интенсивность аэробного дыхания. Один из таких механизмов — анаэробное дыхание. Важно понимать, что анаэробное дыхание служит дополнением к аэробному, а не его альтернативой.

График на рисунке показывает, как изменяется поглощение кислорода во время мышечной нагрузки и сразу же после ее прекращения. Для того чтобы удовлетворить потребность в энергии за счет аэробного дыхания, организму необходимо потреблять 3 л кислорода в минуту. В данном примере это может быть достигнуто только к шестой минуте от начала мышечной работы. Кислородная задолженность (количество кислорода, которое требовалось, но не было получено организмом извне, за счет дыхания) представлена на графике зоной А. В эти первые шесть минут действуют различные описанные ниже механизмы, способные обеспечить получение необходимого количества энергии.

Поглощение кислорода во время мышечной нагрузки и в период восстановления.

Запас кислорода

В организме имеются некоторые резервы, из которых можно черпать кислород. Больше, чем обычно, можно извлекать кислорода из легких, из жидкостей тела и из гемоглобина. В мышцах для запасания кислорода служит белок миогло-бин. Он очень близок по своей природе к гемоглобину и так же, как гемоглобин, способен обратимо соединяться с кислородом. Однако он высвобождает кислород лишь тогда, когда уровень кислорода оказывается очень низким, т. е. после того, как большую часть кислорода отдаст гемоглобин. Поэтому кислород, запасенный в миоглобине, используется лишь в случае самой крайней необходимости.

Система фосфокреатина

Содержащегося в мышцах АТФ может хватить при максимальной мышечной нагрузке не более, чем примерно на три секунды. Фосфокреатин — это еще одно вещество, из которого при отщеплении его фосфатной группы высвобождается энергия. Этой энергии достаточно для синтеза АТФ из АДФ и Фн. Запас фосфокреатина в мышцах в 2—4 раза превышает запас АТФ, и при необходимости энергия из фосфокреатина может быть быстро передана АТФ. Общего запаса энергии в АТФ и фосфокреатине достаточно, чтобы поддерживать максимальную мышечную нагрузку в течение 8—10 с.

Источник

Кислородный долг

Содержание

Кислородный долг [ править | править код ]

Физиологические процессы довольно инерционны, поэтому в начале выполнения нагрузки потребление мышцами кислорода повышается медленнее, чем мощность мышечной работы, которая может достигать максимума в течение нескольких секунд (рис.). Скорость потребления кислорода отстает от энергетических потребностей мышц, поэтому вначале они покрываются из других источников. За счет анаэробного гликолиза в мышце АТФ синтезируется быстрее, чем в процессах, требующих участия кислорода. Таким образом, в начальную фазу мышечной работы АТФ в мышце синтезируется из креатинфосфата и в ходе анаэробного гликолиза. Необходимый кислород мышца вначале получает из миоглобина и гемоглобина и резервов О₂ в альвеолярном воздухе — т.е. активирует свои функциональные резервы.

Следовательно, в начальной фазе мышечной работы в мышцах формируется кислородный дефицит. После окончания работы этот дефицит должен быть покрыт за счет дополнительного потребления кислорода, которое называется «кислородный долг».

Вследствие дефицита О₂ в мышцах в начале работы накапливается молочная кислота, которая при постоянной напряженной физической нагрузке не успевает утилизироваться; по окончании работы этот метаболит активно окисляется до углекислого газа и воды либо используется в печени и мышцах для ресинтеза гликогена. В плазме крови молочная кислота диссоциирует на Н+ и лактат, что вызывает снижение pH плазмы крови ниже 7,35 (в покое pH крови составляет около 7,4). Это состояние называется лактат-ацидозом, и оно имеет глубокий физиологический смысл: благодаря такому сдвигу pH периферические капилляры расширяются и приносят к работающим мышцам больше кислорода и питательных веществ.

Определение максимального кислородного долга [ править | править код ]

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

В тех случаях, когда выполняется работа высокой мощности, системы доставки кислорода не обеспечивают потребность энергетических процессов, следствием чего является накопление в тканях недоокисленных продуктов. После завершения физической нагрузки у человека сохраняется гипервентиляция, в процессе которой ликвидируется кислородная задолженность, оцениваемая максимальным кислородным долгом (МКД). Определяется МКД на велоэргометре или тредбане (тредмиле).

При систематической спортивной тренировке МКД может возрасти более чем в два раза, достигая у некоторых спортсменов, специализирующихся в беге на 400—1500 м и в подобных упражнениях, 250—300 мл-кг 1 и более.

Оснащение: аппаратура для дозированной физической нагрузки (велоэргометр, тредбан), газоанализатор (например, «OXYCON ALPHA» Германия), секундомер.

Из числа студентов выбирают двух испытуемых разного уровня подготовленности. Нагрузка во время определения максимального кислородного долга должна быть такой, чтобы ее предельное время составляло от 1 до 3 мин, то есть субмаксимальной мощности (по классификации Фарфеля).

На основании полученных данных делают выводы.

Определение быстрого и медленного компонентов кислородного долга [ править | править код ]

Оснащение: газоанализатор, тредбан (тредмил).

Используя данные методики, приведенной в теоретическом вступлении в статье «Физическая работоспособность и механизмы ее обеспечения», у испытуемых по соответствующим формулам определяют быстрый и медленный компоненты КД. Полученные экспериментальные данные вносят в таблицу 15.

Таблица 15 — Значение алактатного и лактатного компонентов КД

Источник

Что такое кислородный долг и как его использовать

Хотите, чтобы ваши калории сжигались даже, когда вы отдыхаете дома перед телевизором или сладко спите? Тогда вам следует разобраться с таким интересным спортивным понятием как кислородный долг.

Возможно, вы встречали в других статьях аббревиатуру EPOC (excess postexercise oxygen consumption) — избыточное пост-тренировочное потребление кислорода. Именно этот процесс восполняет дефицит кислорода в нашем организме после тренировки и ускоряет метаболизм, усиливая эффект жиросжигания.

Давайте разберемся: Почему и как это происходит? Какая нагрузка должна оказываться на организм, чтобы запустить процесс?

Процессы в организме во время бега

Наш организм — очень сложный механизм, который старается поддерживать гомеостаз (постоянство внутренней среды) даже в стрессовых условиях.

Любой физический вид активности запускает у нас процесс интенсивного сжигания калорий, накопления продуктов обмена.

В зависимости от того, какую интенсивность тренировки мы выбираем, изменяются и способы адаптации тела к нагрузке.

Аэробная нагрузка

Низкоинтенсивные занятия, которые осуществляются с использованием кислорода — это бег трусцой, медленное плавание, езда на велосипеде, орбитрек.

Тело сжигает гликоген для добычи энергии, а затем жир. Все продукты обмена утилизируются при участии кислорода, который успевает восполняться на протяжении тренировки.

Кислородный запрос — это то количество кислорода, которое необходимо нам для выполнения работы. В этом случае запрос полностью удовлетворен. А значит — кислородный долг не формируется.

Анаэробный вид нагрузки

Работа на уровне лактатного порога и выше (интенсивные тренировки) приводит к тому, что тело не успевает потреблять достаточно кислорода. То есть энергии требуется больше и быстрее, чем организм успевает потребить.

Окисление происходит сначала за счет резервов нашего тела: кислород берется из миоглобина, гемоглобина, воздуха, находящегося в альвеолах.

Затем, когда резервы исчерпаны, энергия синтезируется за счет анаэробного гликолиза.

В кровь и мышцы поступают продукты распада, которые не могут утилизироваться без кислорода.

Скачайте тренировочные планы для подготовки к марафону и полумарафону.

Здесь кислородный запрос не покрывается. Организм работает в долг, расходуя все запасы кислорода и ожидая, когда он снова поступит для восстановления.

То есть кислородный долг — это то количество кислорода, которое должно восполнить потраченные запасы организма и обеспечить полноценное восстановление уже после тренировки.

Как использовать кислородный долг?

Наверняка, у вас возник логичный вопрос: “Как применить эти знания на практике?”

Все просто: Комбинируйте нагрузки разной интенсивности, составляйте правильный тренировочный план.

Выполнять только интенсивные тренировки — не результативно. Организм не будет полностью восстанавливаться, вы войдете в состояние перетрена, у вас не будут развиваться показатель ПАНО.

Одни только аэробные нагрузки не будут вызывать кислородный долг. Поэтому калории будут сжигаться исключительно во время занятий. Метаболизм останется медленным, а показатели МПК, силы, скорости — на прежнем уровне.

Идеально — выполнять 1-2 интенсивные тренировки в неделю (силовая нагрузка в зале, интервальный или темповый бег, спринт).

Определяем максимальный кислородный долг

Как восполняется кислородный долг

Кислородный долг — это показатель, который восполняется в 2 фазы:

Кроме того, на протяжении 48 часов могут восстанавливаться мышечные волокна, восполняться запас гликогена. Именно в этот период закрывается белково-углеводное окно.

Восполнение недостатка кислорода происходит за счет гипервентиляции.

Тест для определения кислородного долга

Максимальный кислородный долг — это уровень кислорода, необходимый для восстановления тела после интенсивной нагрузки. Для его определения используется медицинский тест на тредмиле или велотренажере.

Человек выполняет интенсивную тренировку (95—97% от максимума). Затем на протяжении 30 минут врач анализирует газовый состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Оценка результатов

Результат зависит от пола, возраста, физической подготовки человека. Измеряется в мл/мин или в мл/мин/кг.

Чем более подготовленный спортсмен, тем быстрее он восстанавливается, и тем меньше у него уровень кислородного долга.

Заключение

Необходимый организму кислород после интенсивной нагрузки будет восполняться даже в состоянии покоя. Вместе с этим в теле продолжатся процессы сжигания калорий, накопления гликогена, синтеза гемоглобина.

Ваша задача — составить такой тренировочный план, который позволит использовать кислородный долг по максимуму. Желаем вам удачи!

Источник

Что такое кислородный долг

Бегунам знакомо ощущение, когда после быстрой тренировки никак не можешь отдышаться: вроде бы уже остановился, а дыхание всё равно учащённое. Таким образом тело требует вернуть кислородный долг.

Что это такое, откуда он берётся и какое воздействие оказывает на организм, рассказала главный тренер беговой школы Marathonica Екатерина Преображенская.

Как образуется кислородный долг

Кислородный долг – это разница между потреблением кислорода в состоянии покоя и после выполнения интенсивных упражнений. Приведённый выше пример с одышкой после быстрой пробежки – лишь одно из его проявлений. Когда мы даём телу нагрузку и особенно если работаем в анаэробной зоне, мы расходуем гликоген, накапливаем лактат, то есть берём ресурсы у тела взаймы.

Кислородный дефицит в мышцах возникает в начале беговой работы – и должен быть восстановлен после её завершения

Можно привести аналогию с кредитной картой. Сначала мы тратим деньги с неё, а потом потом возвращаем средства, чтобы вернуть нулевой баланс. В случае с нашим организмом нулевой баланс – это состояние гомеостаза, а с точки зрения потребления кислорода – это его уровень в покое.

После интенсивной физической работы мы потребляем больше кислорода. Это называется EPOC – excess post-excercise oxygen consumption, избыточное пост-тренировочное потребление кислорода. Метаболизм ускоряется, калорий за единицу времени сжигается больше.

Факторы, способствующие этому:

Как использовать EPOC

Наблюдения за EPOC развенчивают миф о необходимости тренировок в зоне низкой интенсивности ради похудения. В процессе самой тренировки на низком пульсе энергия тратится преимущественно из жиров, но при этом за тот же промежуток времени вы сжигаете меньше калорий.

Во время интенсивных упражнений в расход идёт гликоген, но в период EPOC метаболизм ускоряется, и калорий расходуется больше. Получается, что такие тренировки ещё более эффективны для потери лишнего веса. Отметим, что кислородный долг может возвращаться в течение 48 часов после тренировки.

Находясь в состоянии EPOC, можно закрывать «углеводное окно», так как именно в момент ускоренного метаболизма эффективнее компенсируются потери гликогена.

Некоторые исследования (А.Паоли и др., Журнал спортивного питания и обмена веществ, 2011) показали, что лёгкая пища перед интенсивной тренировкой и полноценное блюдо после неё разгоняют метаболизм и способствуют жиросжиганию.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Разгону метаболизма также поспособствует добавление одной интенсивной тренировки в неделю, если обычно вы бегаете в комфортном темпе. Плюс начнёт увеличиваться аэробная форма, так как аэробная система после таких нагрузок активно работает, чтобы вернуть организм в состояние гомеостаза.

Интересен тот факт, что если уровень потребления кислорода примерно одинаковый для натренированных и детренированных людей, то скорость компенсации кислородного долга у последних выше. Другими словами, чем лучше физическая форма, тем быстрее человек восстанавливается.

Таким образом, тренировочный процесс стоит выстраивать так, чтобы он включал в себя вариативные типы нагрузки, задействующие разные энергосистемы и запускающие механизмы компенсации типа EPOC. Так вы не дадите телу привыкнуть к однотипной нагрузке, которая тормозит развитие физической формы.

Источник