Таким чином, анаеробна продуктивність людини визначається наступними основними чинником:
1. Запасами креатинфосфату і глікогену в м'язах.
2. Буферною місткістю крові (її лужним резервом).
3. Активністю ферментів, прискорюючих процеси анаеробного розпаду речовин, а також ферментів, що підвищують ефективність буферних систем.
4. Адаптацією тканин до зрушень реакції середовища в кислу сторону.
Одним з показників місткості анаеробних процесів може служити максимальний кисневий борг. Для утворення максимального кисневого боргу потужність роботи повинна бути такою, щоб її не можна було підтримувати більше 5-6 мін. В той же час робота не повинна тривати менше 40-60 з.: за менший час не вдається досягти максимальної місткості анаеробної енергоосвіти.
Найбільші величини кисневого боргу, зареєстровані у спортсменів, складає 20-22 л, граничні ж його величини у нетренованих людей всього лише 4-7 л.
Щоб повністю використовувати свою анаеробну продуктивність, спортсмен повинен розрахувати свої сили так, щоб максимальний кисневий борг утворився у нього до моменту фінішу.
Якщо ж максимальний борг не був утворений на дистанції, значить, спортсмен не використовував всіх своїх можливостей.
Лекція 5. Фізіологічна характеристика зон потужності циклічних змагань локомоций
М.М. Синайській
Загальна фізіологічна характеристика циклічних змагань локомоций
Зони потужності циклічних вправ
Потужність (N) - це робота (А), виконана в одиницю часу (t).
N = А/t ; робота є твір сили (F) на шлях додатку сили (S). Отже, потужність можна представити як:
N = F * S/t; проте оскільки S/t є швидкість (V), то N = F * V.
Таким чином, потужність визначається швидкістю рухів і велічиной зусилля. Одну і ту ж потужність можна розвинути при різних поєднаннях швидкості і сили.
Про фізичну потужність, що розвивається людиною при природній діяльності, можна судити лише побічно. У лабораторних умовах для вимірювання роботи застосовують спеціальні пристрої: ручні, ножні ергометри і велоергометри.
Доступна людині потужність дуже тісно зв'язана з часом виконання вправ. Чим довша дистанція, тим меншу потужність (і відповідно швидкість) повинен розвивати спортсмен, щоб виконати роботу до кінця.
Сильній і крупній людині в перебігу декількох секунд доступна потужність в 1 кінську силу (1 л. з. = 75 кгм/с = 4500 кгм/мин.). Треновані спринтери розвивають на велоергометрі потужність до 1,5 л. з.
Потужність 0,5 л. з. (2250 кгм/мин) треновані спортсмени можуть підтримувати 5-8 мін. Робота при потужності 1400-1500 кгм/мин може виробляти близько 1 години, а при потужності 1200-1300 кгм/мин - протягом декількох годин.
Таким чином потужність при необхідності збільшення часу роботи знижується не прямолінійно. Спочатку (до 5-8 мін) збільшення часу роботи вимагає різкого зниження потужності. При тривалій же роботі вже невелике зниження потужності різко збільшує можливий час її підтримки.
Така ж залежність між швидкістю, що розвивається спортсменами на дистанціях, і часом проходження цих дистанцій. Відомо, наприклад, що швидкості, що розвиваються лижниками на дистанціях 30 і 50 км, досить близькі.
Хоча швидкість на дистанції і визначається фізичною потужністю, залежність між швидкістю пересування і потужністю неоднакова в різних видах спорту. У міру збільшення швидкості бігу, і особливо швидкості плавання, потужність зростає не пропорційно швидкості, а значно швидше через опір пересуванню, що надається середовищем (особливо водною). Швидкість спринтера (близько 10 м/с) не більше ніж в 2 рази перевищує швидкість марафонця (близько 5,5 м/с), але вона вимагає від спринтера зовсім не подвійного, а значно більшого збільшення зусиль.
До певної зони потужності відносять групу спортивних дистанцій, схожих по своїй фізіологічній дії на організм спортсмена.
Англійський фізіолог А.В. Хилл (1924 р.) вперше дав фізіологічно обгрунтований підрозділ всіх видів спортивної циклічної діяльності на “дуже важку”, “помірно важку” і “легку” роботи. Надалі, у зв'язку з розвитком спорту, відбувся чіткіший підрозділ висококласних бігунів на фахівців з коротких дистанцій - спринтерів, середнім дистанціям - бігунів на середні дистанції, довгим дистанціям - стайєрів, наддовгим дистанціям - марафонців. Досвід спортивної практики підказав групи схожих дистанцій, на яких більш менш успішно може виступати один і той же спортсмен.
Наукове підтвердження цього факту дав радянський фізіолог В.С. Фарфель (1949 р.). Якщо побудувати логарифмічну криву залежності швидкості від часу проходження дистанції в різних видах спорту, то дана крива тричі мінятиме напрям, утворюючи чотири ділянки. Ділянки її заломлення співпадуть з часовими межами між дистанціями спринтерів, бігунів на середні дистанції, стайєрів. Цим побічно підтверджуються істотні фізіологічні відмінності між певними групами дистанцій (зонами потужності).
Зона максимальної потужності
До цієї зони потужності відносяться наступні види вправ: легкоатлетичний біг - 60, 100 і 200 м, спортивне плавання - 25, 50 м, велогонки - 200 м.
Вправи максимальної потужності продовжуються не більш 20-30 з. Не дивлячись на короткочасність роботи, вже через 10-15 із зберегти максимальну швидкість не вдається зважаючи на стомлення, що розвивається.
Спринтерські дистанції відрізняються найінтенсивнішою витратою енергії. На дистанції 100 м сумарний кисневий запит рівний 10-12л, відповідає 1 л за 1 з роботи. Це в 10 з гаком разів більше, ніж за 1 з роботи на довгих дистанціях. Така інтенсивна енергоосвіта відбувається за рахунок анаеробних процесів, оскільки споживання кисню під час роботи украй невелике. Таким чином, кисневий запит задовольняється не під час роботи, а у відновному періоді. Тому кисневий борг може складати 95 і більше відсотків кисневого запиту. Так, при бігу на 100 м кисневий запит складає 9,5-11 л. Під час роботи споживається приблизно 200-300 мл. Основна частина кисню споживається після закінчення роботи.
Особливості дихання і кровообігу при вправах максимальної потужності багато в чому визначаються короткочасністю роботи. Легенева вентиляція і об'єм кровообігу під час роботи далекі від свого максимуму. Прояв великих зусиль приводить до напруги м'язів тулуба, внаслідок чого вільне і глибоке дихання стає неможливим. Спринтер звичайно робить декілька неглибоких вдихів. Його легенева вентиляція істотно збільшується лише після закінчення роботи, досягаючи в перші секунди відновлення 60-80 л в перерахунку на 1 мін. Частота серцебиття до кінця роботи підвищується значно, до 180-190 уд. у 1 мін. Така висока частота серцебиття не відповідає збільшенню об'ємної швидкості крові, бо зростання об'єму систоли відбувається набагато повільніше.
Істотних змін в крові під час роботи також не відбувається, оскільки речовини, що накопичуються в м'язах, не встигають діффундіровать в кров, а кров не встигає зробити повний кругообіг. Після роботи концентрація молочної кислоти в крові збільшується до 100-150 міліграм в 100 мл крові (міліграм %).
Робота максимальної потужності є неекономічною (підвищена витрата енергії на одиницю шляху). Великі зусилля, здійснювані спортсменами, вимагають напруги практично всіх його м'язів (навіть м'язів особи і шиї). При роботі максимальної потужності до. п. д. рівний 5-6%, а при помірній потужності він складає 20% і вище. Якщо спринтер витрачає на 100 м шляху приблизно 10 л кисню, то стайєр - всього близько 1,5 л.
Швидкість спринтерів в кінці дистанції змагання знижується, особливо при бігу на 200 м. Стомлення, що розвивається в цьому випадку, не можна пояснити недоліком кисню, оскільки спринтери не використовують свою анаеробну місткість повністю. Стомлення при вправах максимальної потужності виникає в результаті змін, що відбуваються як в центральній нервовій системі, так і в працюючих м'язах. Тривалість роботи нервових центрів в максимальному режимі обмежена. Під впливом могутнього потоку афферентних імпульсів від працюючих м'язів працездатність нервових центрів знижується.
Стомлення в працюючих м'язах розвивається унаслідок накопичення продуктів анаеробного обміну і зменшення змісту креатин фосфату.
Зона субмаксимальної потужності
До цієї зони потужності відносяться наступні види вправ: легкоатлетичний біг - 400, 800, 1500 м; спортивне плавання - 100, 200, 400 м; велогонки - 1000, 2000, 3000 м; біг на ковзанах - 500, 1500, 3000 м; веслування - 500, 1000 м.
Тривалість вправ субмаксимальної потужності від 30 з до 3-5 мін. Вони вельми неоднорідні. Швидкість, потужність, енергоосвіта на таких легкоатлетичних дистанціях, як 400 і 1500 м, багато в чому різні. Практично один і той же спортсмен не може однаково успішно виступати на дистанціях 400 і 1500 м.
Хвилинний кисневий запит при бігу на дистанції 400 м рівний 25 - 30 л/міни, а при бігу на 1500 м всього 8 л в 1 мін. Біг на дистанції 400 м, також як і на близьких до неї спринтерських дистанціях, малоекономічний. У бігу ж на 1500 м економічність вже важливий чинник успіху. Хоча дистанція 1500 м майже в 4 рази довша, сумарний кисневий запит при її подоланні (30 л) всього в 1,5 рази більше, ніж на дистанції 400 м (20 л).
У бігу на дистанції 400 м споживання кисню під час роботи складає всього 10 % кисневого запасу, тоді як на дистанції 1500 м приблизно 40%.
Що ж загального між такими різними дистанціями, як 400 і 1500 м? Загальне полягає в максимальному використовуванні анаеробних можливостей. На дистанціях субмаксимальної потужності в кінці роботи утворюється максимальний кисневий борг, який досягає у тренованих спортсменів 20-22 л. Накопичення молочної кислоти на середніх дистанціях досягає свого максимуму - 250-300 міліграм %, рН знижується до 7. Біохімічні зрушення, що ростуть, стимулюють посилення дихання і кровообігу. Якщо робота триває більше 3-4 мін, то в кінці її дихання і кровообіг здійснюється на рівні, що наближається до граничних можливостей, завдяки чому досягається МПК. Стомлення при вправах субмаксимальної потужності розвивається в результаті змін внутрішнього середовища організму. У крові змінюється рН в кислу сторону, зменшується напруга кисню і збільшується зміст вуглекислого газу. Це приводить до зниження працездатності нервових клітин, які найбільш чутливі до цих змін крові.