153238 (Біохімічні фактори витривалості)

Біохімічні фактори витривалості

ЗМІСТ:

Вступ

Біохімічні фактори витривалості

Методи тренування які сприяють розвитку витривалості

Вік і витривалість

Список використаної літератури

Вступ

Витривалість багато в чому визначає загальний рівень працездатності спортсмена. Характеризується вона тривалістю роботи на заданому рівні потужності до перших ознак вираженого стомлення, що приводить до зниження працездатності. Визначається витривалість тривалістю роботи, виконаної до відмовлення, тобто граничним часом (t_г.ч.).

Біохімічні фактори витривалості

Витривалість можна характеризувати відношенням величини енергетичних резервів, доступних для використання, до швидкості витрати енергії при виконанні даного виду вправ:

Іншими словами, витривалість визначається часом функціонування з заданою інтенсивністю до повного вичерпання наявних енергетичних ресурсів.

Конкретний прояв витривалості завжди носить специфічний характер, що залежить від використання якості джерела енергії різних метаболічних процесів.

Відповідно до наявності трьох різних механізмів енергоутворення виділяються три складові компоненти витривалості - алактатний, гліколітичний і аеробний. Загальний прояв витривалості, оцінюваний по часу роботи до відмовлення, у цьому випадку може бути представлене як сума різного сполучення параметрів потужності, ємності й ефективності аеробного й анаеробного процесів:

У цьому вираженні значення вагових коефіцієнтів (а), що відповідають відносному внескові кожного метаболічного процесу в загальну енергопродукцію, відбивають відповідну ефективність використовуваних метаболічних джерел. Таким чином, усі різноманітні прояви витривалості можуть бути кількісно оцінені за допомогою дев'яти біоенергетичних критеріїв - трьох критеріїв потужності (алактатної, гліколітичної, аеробної), трьох критеріїв ємності (алактатної, гліколітичної, аеробної) і трьох критеріїв ефективності (алактатної, гліколітичної, аеробної). Дані критерії можуть бути встановлені на основі точних ергометричних вимірів зовні виконуваної механічної роботи або шляхом прямих фізіологічних і біохімічних вимірів відповідних біоенергетичних функцій. Для цього застосовуються стандартизовані лабораторні і спеціальні ("польові") тести, орієнтовані на виборчу оцінку кожного окремого компонента витривалості. Деякі з найбільш інформативних показників, використовуваних як біоенергетичні критерії аеробного й анаеробного компонентів фізичної працездатності, приведені в табл.

Вплив окремих компонентів в обох проявах витривалості змінюється в залежності від потужності і граничного часу виконання вправи. У помірних вправах, де рівень загальних витрат енергії не перевищує значень максимального посилення швидкості аеробного утворення енергії, витривалість представлена переважно її аеробним компонентом. Зі збільшенням потужності вправи вище критичного рівня, що відповідає максимальному споживанню кисню, роль аеробного компонента витривалості поступово зменшується й у такому ж ступені зростає значення анаеробних компонентів. У короткочасних вправах максимальної потужності прояву витривалості носять переважно анаеробний характер із приблизно рівним представництвом алактатного і гліколітичного компонентів.

Диференційована оцінка витривалості по параметрах потужності, ємності й ефективності може бути виконана на основі вимірів показників зовні виконуваної роботи (ергометричні критерії) або шляхом прямих фізіологічних і біохімічних вимірів у вправах, коли можна досягти максимальних значень для цих біоенергетичних параметрів.

ТАБЛИЦЯ

Біоенергетичні критерії аеробного й анаеробних компонентів витривалості

У вигляді ергометричних критеріїв витривалості, що мають високу прогностичну значимість, поряд з показниками граничного часу і граничної кількості виконаної роботи використовуються показники критичної швидкості, порога анаеробного обміну, дистанції анаеробних резервів, максимальної анаеробної потужності і т.д. Ергометричні критерії для кількісної оцінки витривалості спортсменів можуть бути розділені на частки (парціальні), що відбивають особливості прояву витривалості в якому-небудь одному виді вправ, і узагальнені (зональні), що характеризують особливості прояву витривалості у визначеної групі (зоні) вправ, подібних по якій-небудь ознаці. Так, до приватних показників витривалості відноситься граничний час роботи з заданою інтенсивністю, рекордний час подолання заданої дистанції в циклічних вправах, індекс витривалості по Куретону і т.п. Узагальнені показники витривалості звичайно виводяться шляхом математичного аналізу результатів ергометричних визначень різних вправ. Найбільше часто для цих цілей використовується аналіз залежностей потужність­–граничний час і робота–граничний час.

Розходження кінетичних констант указує на зміну метаболічних станів зі збільшенням граничної тривалості вправи. У діапазоні значень граничного часу до 16 хв (1000 с) виділено шість різних зон, що відрізняються по характері енергетичного забезпечення роботи. При виконанні вправ максимальної потужності з граничною тривалістю до 6 с збільшуєма швидкість енергопродукції забезпечується в основному за рахунок максимальної активності алактатного анаеробного процесу в працюючих м'язах. У наступному тимчасовому діапазоні виконання вправ від 6 до 20 с спостерігається швидке зниження швидкості енергопродукції з константою половинного часу t_1/2=21,5 с. Цей діапазон характеризується змішаним алактатно-гліколітичним анаеробним енергозабезпеченням зі значним вичерпанням ємності алактатного анаеробного джерела. У діапазоні граничного часу від 20 до 45 с швидкість енергопродукції визначається максимальним посиленням анаеробного гліколітичного процесу в працюючих м'язах. Найбільші розміри анаеробних змін в організмі при одночасному розгортанні до максимального рівня аеробного енергоутворення в працюючих м'язах спостерігаються в діапазоні граничного часу виконання вправ від 45 до 180 с. Максимальне збільшення внеску аеробної енергетики досягається в діапазоні граничного часу 600 с. Надалі зміни швидкості енергопродукції зв'язані в основному з факторами, що лімітують ємність і ефективність аеробного перетворення енергії.

Для висновку узагальнених (зональних) показників витривалості поряд з аналізом залежності потужність - граничний час широко використовується також аналіз взаємозв'язку між граничною роботою і граничним часом.

Гранична робота

Граничний час, хв

Мал. Залежність граничної роботи від граничного часу її виконання

Залежність загальної кількості роботи, виконаної до відмовлення, від граничного часу виконання вправи можна представити у виді рівняння

де а і b — константи. Відповідно до даного рівняння, загальна кількість роботи, виконаної до повної знемоги, можна розділити на дві складові: 1 - робота, виконувана за рахунок внутрішніх резервів, що не заповнюються в процесі вправи (цій роботі відповідає значення нульового коефіцієнта а); 2 - робота, виконувана за рахунок метаболічного джерела, ресурси якого заповнюються по ходу вправи зі швидкістю b; ця кількість роботи задається добутком . Чисельне значення кутового коефіцієнта b визначається як тангенс кута нахилу прямій на графіку і має потужність, що відповідає найбільшої швидкості звільнення енергії в даному метаболічному процесі.

У циклічних вправах (ходьба, біг, плавання, веслування і т.п. ) загальній кількості роботи, виконаної до відмовлення, еквівалентна довжина подоланої дистанції S. У цьому випадку рівняння повинне бути перетворене в такий спосіб:

де а - відрізок дистанції, подоланий за рахунок енергії резервного метаболічного процесу; b - швидкість пересування на дистанції, що відповідає найбільшому посиленню основного метаболічного процесу. Визначення констант даного рівняння за рекордними результатами, показаним групою найсильніших бігунів країни на різних дистанціях. Ергометричні константи а і b, що відносяться до різних груп дистанцій, у даному випадку так само, як і при обробці результатів лабораторних іспитів у роботі на велоергометрі, відповідають значенням потужності і ємності різних джерел енергії.

Поряд з реєстрацією ергометричних показників витривалості важливе значення при виборчій оцінці окремих компонентів цієї якості мають прямі виміри біоенергетичних параметрів потужності, ємності й ефективності. Насамперед визначаються МПК, величини кисневого боргу, максимального нагромадження молочної кислоти в крові, "надлишкового виділення" СО₂, найбільшого зрушення рН крові й ін.

Таким чином, показники витривалості залежать як від аеробних, так і анаеробних енергетичних можливостей спортсменів, тому система тренування на витривалість повинна бути орієнтована насамперед на підвищення цих біоенергетичних властивостей організму.

Методи тренування які сприяють розвитку витривалості

Найбільш ефективними методами розвитку витривалості є метод тривалої безперервної роботи (рівномірної або перемінної), а також методи повторного та інтервального тренування. Звичайно їх розділяють по спрямованості на розвиток аеробного або анаеробного компонента витривалості.

У тренуванні, спрямованого на розвиток алактатного анаеробного компонента витривалості, найчастіше використовують методи повторної і інтервальної роботи (інтервальний спринт). Основна мета такого роду тренування - домогтися максимального вичерпання алактатних анаеробних резервів у працюючих м'язах і підвищити стійкість ключових ферментів алактатної анаеробної системи (міозинової Атф-ази і саркоплазматичної креатинфосфокінази) в умовах нагромадження продуктів анаеробного розпаду (АДФ, Н₃РО₄, молочної кислоти і т.п. ). Вирішити цю задачу можливо тільки шляхом великого числа повторень короткочасних (тривалістю не більш 10-15 с) вправ високої інтенсивності (90-95 % W_мах).

При використанні методу повторного тренування витривалості, коли застосовуються вправи максимальної потужності, паузи відпочинку між ними повинні забезпечувати досить повне відновлення алактатних анаеробних резервів, що розтрачуються при роботі, тобто повинні відповідати часу оплати швидкої фракції О₂-боргу і складати не менш 2,5-3 хв. Загальна картина біохімічних змін при виконанні такого роду тренувальних навантажень представлена на мал.

Розщеплення фосфатних макроергів (АТФ + КрФ) при виконанні вправ максимальної потужності приводить до різкого збільшення швидкості споживання О₂ у перші секунди після роботи, коли здійснюється окисний ресинтез КрФ у працюючих м'язах. Найбільша швидкість цього процесу відповідає відставленому максимумові в кривій споживання О₂, що спостерігається на 1-й хвилині відновлення після завершення вправи.

Мал. Динаміка біохімічних змін у спортсменів при повторному виконанні короткочасних вправ максимальної потужності

У цей період значно знижується швидкість виділення неметаболічного надлишку О₂. Як показано на мал., значення "пікового" споживання О₂ і нагромадження молочної кислоти в крові безупинно зростають аж до 5-6-го повторення вправи, що свідчить про поступове вичерпання ємності алактатних анаеробних резервів. Як тільки буде досягнута критична величина вичерпання запасів КрФ у працюючих м'язах, відразу ж знизиться максимальна потужність. Звичайно такий стан досягається на 8-10-му повторення вправи. Це число повторень варто визнати оптимальним для даного методу тренування алактатного компонента витривалості.