Главная страница
Навигация по странице:

  • Внутрисосудистое (общее) со­держание белка (г/кг веса тела) 3,75 3,09

  • Концентрация белка в плазме крови (г%) 6,8 7,1

  • Молочная кислота в крови.

  • Кислотно-щелочное равновесие крови.

  • IV.3.3. Сердечно-сосудистая система, (кровообращение )

  • СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. Спортивная физиология спортивная физиология


    Скачать 1.7 Mb.
    НазваниеСпортивная физиология спортивная физиология
    АнкорСПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
    Дата22.02.2018
    Размер1.7 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаСПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
    ТипДокументы
    #15813
    страница7 из 19
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19




    Таблица 11

    Содержание белка, объем и коллоидно-осмотическое давление плазмы крови у спортсменов (велосипедистов, бегунов на средние и длинные дистанции) и у нетренированных мужчин (данные Л. Рёккера и др., 1976)

    Показатели

    Спортсмены (n=40)

    Неспортсмены (n = 49)

    Внутрисосудистое (общее) со­держание белка (г/кг веса тела)

    3,75

    3,09

    ОЦПл (мл/кг веса тела)

    54,6

    42,7

    Концентрация белка в плазме крови (г%)

    6,8

    7,1

    Коллоидно-осмотическое дав­ление (мм рт. ст)

    30,0

    38,0

    Как следует из данных, приведенных в таблице, прирост ОЦК у спортсменов в большей степени обусловлен увеличением объема плазмы, чем объемом эритроцитов. Соответственно показатель гематокрита (вязкости крови) у них имеет тенденцию быть ниже, чем у неспортсменов.

    Увеличение объема плазмы у спортсменов, тренирующих вы­носливость, связано с повышением общего содержания белков в циркулирующей крови. Это повышение отражает сти­мулируемый тренировкой выносливости усиленный синтез белков в печени (главным образом, альбуминов и глобулинов). Увеличение концентрации белков в плазме крови повышает ее коллоидно-осмотическое давление, что автоматически ведет к абсорбции, дополнительного количества жидкости из внесосудистых (межкле­точных, тканевых) пространств в кровь. В результате объем цир­кулирующей плазмы увеличивается, а концентрация белка в плазме крови поддерживается на нормальном уровне — около 7 г %. Более того, у спортсменов концентрация белков в плазме крови может быть даже несколько меньше и соответственно кол­лоидно-осмотическое давление плазмы крови ниже, чем у нетренированных людей (табл. 11).

    Увеличение ОЦК имеет очень большое значение для повышения кислородтранспортных возможностей спортсменов, тренирующих выносливость. Прежде всего, благодаря увеличению ОЦК растет центральный объем крови и венозный возврат к сердцу, что обеспечивает большой систолический объем крови. Увеличенный ОЦК позволяет направлять большое количество крови в кожную сеть и таким образом увеличивает возможности орга­низма для теплоотдачи во время длительной работы. «Излишек» плазмы дает также резерв для ее дополнительной потери во время работы (гемоконцентрации) без значительного повышения гема­токрита крови. Это облегчает работу сердца при «прокачивании» больших количеств крови с высокой скоростью во время нагрузки большой аэробной мощности. Кроме того, увеличенный объем плаз­мы обеспечивает большее разведение продуктов тканевого обмена, поступающих в кровь во время работы (например, молочной кисло­ты), и тем самым снижает их концентрацию в крови.

    Красная кровь (эритроциты и гемоглобин). Содержание гемо­глобина в крови определяет кислородную емкость и, следователь­но, ее кислородтранспортные возможности. Поэтому на первый взгляд неожиданно, что концентрация эритроцитов и гемоглобина в крови у представителей видов спорта, тре­бующих проявления выносливости, в среднем такая же (или даже несколько ниже), как у неспортсменов или у спортсменов других видов спорта (табл. 12).
    В
    месте с тем поскольку у выносливых спортсменов ОЦК увеличен, у них пропорционально выше и общее количество эритроцитов и гемоглобина в крови. Так, у нетрени­рованных мужчин и у представителей скоростно-силовых видов спор­та общее содержание в крови гемоглобина равно в среднем 700— 900 г, или 10—12 г/кг (у женщин — около 500 г, или 8—9 г/кг), а у выносливых спортсменов соответственно 1000—1200 г, или 13— 16 г/кг (у женщин 800 г, или 12 г/кг).

    Таким образом, общая продукция эритроцитов и гемоглобина у спортсменов, тренирующих выносливость, превышает таковую у не­спортсменов. Однако усиленный эритропоэз и гемоглобинообразование лишь обеспечивают поддержание «нормальной» концентра­ции эритроцитов и гемоглобина в увеличенном ОЦК. У таких спортсменов сохраняется и нормальное соотношение между эритропоэзом и гемоглобинообразованием, так что средняя концентрация гемо­глобина в эритроцитах заметно не отличается от обычных величин (см. табл. 12).

    Одним из механизмов, стимулирующих усиленный эритропоэз (и гемоглобинообразование), служит рабочий гемолиз, происходящий во время напряженных тренировок и соревнований (особенно в беге). Об этом можно судить по сниженной концентра­ции гаптоглобина у тренирующихся бегунов (в среднем около 100 мг%) по сравнению с неспортсменами (200 мг%). Причем в отдельных случаях после очень тяжелых нагрузок гаптоглобин в крови может вообще не обнаруживаться.

    В условиях покоя несколько сниженная концентрация эритро­цитов (уменьшенный гематокрит) у спортсменов имеет определенные преимущества, так как уменьшает нагрузку на сердце. Во вре­мя мышечной работы гемоконцентрация обеспечивает повышение, содержания гемоглобина и потому увеличивает кислородную ем­кость крови пропорционально мощности нагрузки. В этом отноше­нии хорошо тренированный спортсмен с более низкими в условиях покоя показателями красной крови (пониженной концентрацией эритроцитов и гемоглобина) и значительным ОЦК имеет определен­ные функциональные преимущества: диапазон рабочих изменений у него в крови увеличен, а следовательно, и функциональный ре­зерв для повышения кислородтранспортных возможностей боль­ше, чем у малотренированного человека.

    Содержание 02 в артериальной крови. У спортсменов, как и у неспортсменов, при аэробной нагрузке любой мощности содержание 02 в артериальной крови не только не снижается, но становится даже выше, чем в условиях покоя. Например, при аэробной работе максимальной мощности небольшое уменьшение кислорода в арте­риальной крови (около 0,2 мл О2/100 мл крови), связанное главным образом со снижением процентного насыщения гемоглобина кисло­родом, с избытком компенсируется за счет повышения концентра­ции гемоглобина (на 2,5 мл О2/100 мл крови) в результате рабочей гемоконцентрации

    Концентрация 2,3-ДФГ в эритроцитах у спортсменов, тренирующих выносливость, на 15- 20% выше, чем у неспорт­сменов. Благодаря этому у выносливых спортсменов облегчена отдача гемоглобином кислорода в тканевых капиллярах, что повышает эффективность кислородтранспортной функции крови.

    Молочная кислота в крови. В упражнениях на выносливость между длиной соревновательной дистанции и концентрацией лак­тата в крови имеется обратная нелинейная зависимость: чем длин­нее дистанция (больше время ее прохождения), тем меньше концен­трация лактата в крови.

    Содержание молочной кислоты в крови во время выполнения мышечной работы зависит от трех основных факторов: I) способ­ности кислородтранспортной си­стемы удовлетворять потребности работающих мышц в кислороде; 2) возможностей работающих мышц для аэробной и анаэробной (гликолитической) энергопродук­ции и 3) способности организма утилизировать молочную кислоту, поступающую из работающих мышц в кровь.

    В процессе систематической тренировки выносливости содержание лактата в мышцах и крови при выполнении одной и той же немаксимальной нагрузки прогрессивно снижается. Концентрация лактата в артериальной крови у спортсменов ниже, чем у неспортсменов, при любой одинаковой абсолютной аэробной. Нагрузке. Несколько факторов определяют это снижение.

    Во-первых, у выносливых спортсменов повышен аэробный по­тенциал скелетных мышц, благодаря чему мышцы у них продуцируют меньше молочной, кислоты, чем у нетренированных людей, так как в большей степени используется аэробный путь энергообразования. Об этом свидетельствует тот факт, что при одинако­вой работе концентрация лактата в мышцах после тренировок, снижается.

    Во-вторых, у спортсменов происходит более быстрое врабатывание кислородтранспортной системы. Как известно, при длительных аэробных упражнениях наибольшая концентрация лактата в крови обнаруживается в первые минуты работы, что связано с кислородным дефицитом. По сравнению с нетренированными у выносливых спортсменов повышение концентрации лактата в крови в, начале работы значительно меньше.

    В-третьих, у спортсменов, тренирующих выносливость, обна­руживается усиленная утилизация образующейся в мышцах молоч­ной кислоты. Этому способствует повышенный аэробный потенциал всех мышечных волокон и особенно высокий, процент медленных мышечных волокон, а также увеличенная масса сердца. Медленные мышечные волокна, как и миокард, способны активно использовать молочную кислоту, в качестве энергетического субстрата. Кроме того, при одинаковых аэробных нагрузках (равном потреблении 02) кровоток через печень у спортсменов выше, чем у нетренированных, что также может способствовать более интенсивной экстракции печенью молочной кислоты из крови и ее дальнейшему превращению в глюкозу и гликоген (цикл Кори).

    В-четвертых, увеличенный объем циркулирующей крови у спорт­сменов снижает концентрацию лактата, поступающего из мышц в кровь, за счет большего разве­дения, чем у неспортсменов.

    Таким образом, тренировка выносливости не только повышает аэробные возможности (МПК), но и развивает способность вы­полнять большие длительные аэробные нагрузки без значительно­го увеличения содержания молоч­ной кислоты в крови. Это один из важнейших механизмов повыше­ния выносливости у спортсменов, специализирующихся в упражнениях относительно большой про­должительности.

    В качестве общего показателя описанных изменений в последние годы широко используется изме­рение лактацидемического анаэробного порога, (ЛАП), т. е. определение той наи­меньшей нагрузки, при которой или впервые достигается концент­рация лактата в артериальной крови 4 ммоль/л (ЛАП4), или начиная с которой при дальней­шем повышении нагрузки кон­центрация лактата в артериаль­ной крови быстро нарастает—ЛАПИ. Лактацидемический анаэробный порог бли­зок к вентиляционному анаэроб­ному порогу — ВАП (см. IV.3.1.). Иначе анаэробный порог назы­вают порогом анаэробного обме­на (ПАНО).

    Анаэробный порог служит по­казателем аэробных возможно­стей организма: чем больше по­следние, тем выше этот порог. Между МПК и спортивным ре­зультатом на длинных дистанциях, порогом, с другой, имеется прямая зависимость.

    Анаэробныйный порог неодинаков у представителей разных специализаций: наиболее высокий он у спортсменов, тренирующих выносливость. У высококвалифицированных выносливых спортсменов он достигается лишь при нагрузках с потреблением 02 более 70—. 80% от МПК, а у нетренированных людей — уже при нагрузках; с потреблением 02, равном 45—60% от МПК. Выдающиеся марафонцы пробегают дистанцию со скоростью потребления кислорода, соответствующей 80—85% от их индивидуального МПК, на уровне ниже анаэробного порога (концентрация лактата в крови менее 4 ммоль/л).

    Иначе обстоит дело при выполнении относительно кратковре­менных максимальных аэробных нагрузок с потреблением кислоро­да на уровне МПК и предельной продолжительностью до нескольких минут (бег на 1500 м, академическая гребля и т. п.). При выпол­нении таких упражнений существенную долю в энергопродукцию мышц вносит анаэробный гликогенолиз, что ведет к образованию большого количества молочной кислоты в работающих мышцах. У спортсменов мощность максимальной аэробной работы (крити­ческая аэробная мощность) значительно больше, чем у неспортсме­нов. Отсюда и концентрация лактата в крови при работе на уровне МПК у спортсменов выше, чем у неспортсменов, — соответственно около 140 и 90 мг%, или 15 и 10 ммоль/л. Чем выше результат в таких упражнениях, т. е. чем выше максимальная аэробная мощ­ность, которую спортсмен может поддерживать на дистанции, тем выше концентрация лактата в крови на финише дистанции.

    Кислотно-щелочное равновесие крови. Концентрация водородных ионов в крови (рН) в наибольшей степени зависит от содержания в ней молочной кислоты, а также от пар­циального напряжения С02 и буферных возможностей крови. В состоянии покоя рН артериальной крови у спортсменов практически такой же, как и у неспортсменов. Поскольку во время мышечной работы он почти исключительно определяется концентрацией молочной кислоты, все, что было сказано об эффектах тренировки в отношении лактата крови, справедливо и для рН. У спортсменов, тренирующих выносливость, снижение рН происходит при болей значительных нагрузках, и оно меньше, чем у нетренированных. Вместе с тем при максимальных аэробных нагрузках снижение рН у спортсменов больше, чем у неспортсменов. В предельных случаях рН артериальной крови у высококвалифицированных спортсменов может падать до 7,0 и даже несколько ниже (особенно; часто у гребцов).

    Буферные соединения крови являются важнейшим механизмом в регуляции ее кислотно-щелочного равновесия. В условиях покоя содержание стандартного бикарбоната в крови я спортсменов в среднем такое же, как и нетренированных— соответственно 24,3 и 24,4 мэкв/л. Однако снижение его у спортсменов происходит при более значительных нагрузках, чем у неспортсменов. Это объясняется прежде всего описанными различиями изменении концентрации лактата в крови: у спортсменов степей лактацидемии ниже, чем у неспортсменов.

    Парциальное напряжение С02 в артериальной крови при очень больших нагрузках несколько снижается, причем у спортсменов чуть меньше, чем у неспортсменов, что свя­зано с более совершенной регуляцией дыхания у спортсменов.

    Глюкоза крови. Концентрация глюкозы крови в условиях покоя одинакова у спортсменов и неспортсменов. При относительно крат­ковременных упражнениях на выносливость она имеет тенденцию к увеличению по отношению к уровню покоя, а при длительных упражнениях — к постепенному снижению (до 50—60 мг % против 80—100 мг% в условиях покоя). В результате тренировки выносли­вости такое снижение концентрации глюкозы в крови становится все меньше, наступает позднее и все более удлиняется период работы при сниженном содержании глюкозы в крови (гипоглике­мии). У высококвалифицированных спортсменов даже после мара­фонского бега не обнаруживается снижения концентрации глюкозы в крови.

    В заключение можно сказать, что основные изменения в крови, происходящие в процессе тренировки и приводящие к повышению, выносливости, сводятся к следующему:

    1. увеличению объема циркулирующей крови (в большей мере за счет повышения общего объема плазмы, чем эритроцитов, т. е. со снижением гематокрита);

    2. снижению рабочей лактацидемии (и соответственно ацидемии) при немаксимальных аэробных нагрузках (в общем виде это можно определить как повышение анаэробного порога);

    3. повышению рабочей лактацидемии (и соответственно ацидемии) при максимальных аэробных нагрузках.

    IV.3.3. Сердечно-сосудистая система, (кровообращение)

    Поскольку у спортсменов, как и у всех здоровых людей, внешнее дыхание не лимитирует скорость потребления кислорода, кислород-транспортные возможности определяются в основном циркуляторными возможностями, и прежде всего способностью сердца прока­чивать большое количество крови по сосудам и тем самым обеспе­чивать высокую объемную скорость кровотока через легкие, где кис­лород захватывается из альвеолярного воздуха, и через работаю­щие мышцы, получающие кислород из крови.

    Показатели работы сердца. В соответствии с уравнением Фика потребление кислорода (П02) находится в прямой зависимости от сердечного выброса (СВ) и от артерио-венозной разности по кис­лороду (АВР-02): П02 = СВхАВР-02. В свою очередь, сердечный выброс определяется как произведение систолического объема (СО) на частоту сердечных сокращений (ЧСС): СВ = СОхЧСС. В табл. 13 приведены примерные средние данные этих основных функ­циональных показателей кислородтранспортной сис­темы у нетренированных мужчин и у спортсменов, тренирующих вы­носливость.

    Как следует из этих данных, у высококвалифицированных спортсменов большие аэробные возможности (МПК) в основном определяются исключительно высокой производительность сердца, способного обеспечивать большой сердеч­ный выброс, который достигается за счет увеличенного си­столического объема, т. е. количества крови, выбрасы­ваемого желудочками сердца при каждом сокращении. Частота сердечных сокращений у спортсменов снижена по срав­нению с нетренированными.

    В условиях покоя скорость потребления кислорода, сердечный выброс и АВР-02 у тренированных спортсменов, по существу, не отличаются от этих показателей у нетренированных (см табл. 13). При одинаковом сердечном выбросе у спортсменов, тре­нирующих выносливость, ЧСС на 10—20 уд/мин ниже, чем у не­спортсменов или спортсменов скоростно-силовых видов спорта.

    Снижение ЧСС (брадикардия) является специфическим эффек­том тренировки выносливости (ЧСС в покое может быть ниже 30 уд/мин, «рекордная» ЧСС покоя —21 уд/мин). Степень брадикардии покоя положительно коррелирует с МПК и со спортивным результатом в стайерском беге: при более низкой ЧСС покоя в сред­нем выше МПК и спортивный результат.

    Снижение ЧСС повышает экономичность работы сердца, так как его энергетические запросы, кровоснабжение и потребление О2 уве­личиваются тем больше, чем выше ЧСС. Поэтому при одном и том же сердечном выбросе (как в покое, так и при мышечной рабо­те) эффективность работы сердца у тренированных спортсменов выше, чем у нетренированных людей.

    Механизмы спортивной брадикардии покоя разнообразны. Ос­новную роль играет усиление парасимпатических (вагусных) тормозных влияний на сердце (повышение парасимпатического тону­са). Определенное значение имеет ослабление возбуждающих сим­патических влияний, уменьшение выделения катехоламинов (адре­налина и норадреналина) из коры надпочечников и снижение чувст­вительности сердца к этим симпатическим медиаторам.

    Таблица 13
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19


    написать администратору сайта