Читайте также:
|
Потужність вправи, при якій досягається максимум споживання кисню, називається " критичною потужністю". До досягнення критичної потужності всяке збільшення важкості роботи супроводжується посиленням аеробних процесів ресинтезу АТФ; при підвищенні критичної потужності збільшення важкості роботи може проходити лише за рахунок анаеробних процесів.Але розвиток анаеробних процесів починається при потужностях більш низьких
ніж критична.
Потужність вправи, при якій вперше виявляється посилення анаеробних реакцій, називається " порогом анаеробного обміну. "Для людей, котрі займаються спортом, ПАНО спостерігається при потужності, що дорівнює 45-50% від критичної; у спортсменів він дещо вищий і складає 60-75% від критичної потужності. Після перевищення порогу анаеробного обміну сильно зростає роль анаеробних реакцій з підвищенням потужності роботи. Особливо сильно виростає енергопродукція гліколізу. Найбільшу роль відіграє гліколіз як енергетичне джерело при потужності 60-85% від максимальної.
Потужність, при якій досягається найвищий розвиток гліколітичного процесу називається, " потужністю виснаження".
Максимально можлива для людини потужність одержала назву максимальної анаеробної потужності.
І при її досягненні граничних меж досягає швидкість утворення енергії в креатинфосфатній реакції.
Потужність роботи зв'язана оберненопропорційною залежністю з граничною тривалістю: чим більша потужність роботи, тим швидше проходять біохімічні зміни, які ведуть до втоми, і тим менший час роботи.
Якщо цю залежність представити графіком, на якому по вертикалі відкладений логарифм потужності (чи швидкості), а по горизонталі-логарифм граничного часу роботи з цією потужністю, то графік набирає вигляд ламаної лінії, розділеної на чотири відрізки, які відображають різний ступінь залежності граничного часу роботи від її потужності. Ці чотири відрізки відповідають чотирьом зонам відносної потужності (за класифікацією, яка застосовується в фізіології і біохімії спорту) максимальної, субмаксимальної, великої та помірної. Гранична тривалість робіт в зоні максимальної потужності складає 15-20 сек, в зоні субмаксимальної потужності від 20 сек до 2-3 хв, в зоні великої потужності - до 10 хв і в зоні помірної потужності - до 1-5 год.
Логарифмічна залежність між відносною потужністю і граничним часом роботи.наявністдекількох компонентів у логарифмічному графіку залежності " потужність - граничний час" засвідчує про те, що фактори, які визначають працездатність організму в різних зонах відносної потужності різні. Це можна також побачити на графіку, який показує зміну швидкості анаеробних процесів енергоутворення в залежності від граничної тривалості вправи (по вертикалі відкладена швидкість енергоутворення в калоріях на кг/хв, по горизонталі- час в хвилинах).
Робота в зоні максимальної потужності забезпечується енергією в основному, за рахунок АТФ і креатинфосфату, частково за рахунок гліколізу. Однак швидкість гліколізу в цій зоні не досягає свого найвищого значення, тому вміст молочної кислоти в крові переважно не перевищує 100-150% мг, мобілізація глікогену печінки майже не проходить; вміст глюкози в крові майже не змінюється порівняно зі станом спокою, а якщо і збільшується, то лише за рахунок предстартової рефлекторної реакції. Кисневий запит може складати 7-14, а кисневий борг - 6-12л, тобто 95% від кисневого запиту. Зміна швидкості енергоутворення у залежності від граничної тривалості.
Енергетичне забезпечення роботи у зоні субмаксимальної потужності проходить в основному, за рахунок анаеробного гліколізу, і в крові у великій кількості з"являється молочна кислота. Концентрація її може досягати 250 і більше мг/100 мл крові. Кисневий запит при такій роботі може досягати 20-40 л. При цьому рівень енергетичних затрат в 4-5 разів перевищує максимум аеробної продукції енергії. До кінця такої роботи зростає частка аеробних реакцій в її енергозабезпеченні. Кисневий борг у цій зоні потужності нацбільший за абсолютним значенням (до 15л) і складає до 50% від кисневого запиту.
Посилюється мобілізація глікогену печінки, рівень глюкози в крові може досягати 200 мг/100 мл. Під впливом продуктів анаеробного розпаду змінюється проникливість мембран для білків, їх вміст в крові збільшується вони можуть виходити в сечу, де їх концентрація досягає 1,5%.
В зоні потужності основне значення мають аеробні джерела енергії при досить ще високому рівні розвитку гліколізу. Участь анаеробних процесів в енергозабезпеченні роботи швидко зменшується зі збільшенням тривалості роботи. При такій роботі кисневий запит може досягати 50-150 л, а рівень енергозатрат у 1,5-2 рази перевищує максимум аеробної продукції енергії.
Вміст молочної кислоти в крові при такій роботі складає біля 150-180 мг/100 мл крові, глюкози - біля 150 мг/мл крові. Білок в сечі є, але його вміст нижчий, ніж при роботі субмаксимальної потужності (біля 0,6%).
Найбільш інтенсивні вправи у зоні помірної потужності здійснюються при максимумі аеробного виробництва енергії. Кисневий запит може досягати 500-1500 л, кисневий борг не перевищує; вміст молочної кислоти в крові складає 60-80 мг/100 мл крові. Внаслідок посиленого витрачання глікогену печінки вміст глюкози в крові падає нижче 80 мг/100мл крові;в сечі у значних кількостях з"являються продукти розпаду білків, спостерігається велика втрата організмом води та мінеральних солей.
Для оцінки здатності людини виконувати роботу в різних зонах потужності застосовуються поняття " аеробної" та " анаеробної продуктивності".
Аеробна продуктивність - це здатність людини виконувати тривалу напружену м'язову роботу в умовах граничного напруження в діяльності серцево-судинної та дихальної системи і максимального споживання кисню. Остання величина застосовується для кількісної оцінки аеробної продуктивності. На аеробну продуктивність дуже впливає активність тканинних дихальних ферментів, стан мітохондріальних мембран, величина запасів енергетичних речовн, які включаються в аеробні перетворення.
Анаеробна продуктивність - це здатність виконувати напружену м'язову роботу в умовах дефіциту кисню. Вимірюється вона максимальною величиною кисневого боргу і максимумом концентрації молочної кислоти в крові. На анаеробну продуктивність великий вплив має активність креатинфосфокінази і ферментів гліколізу, величина м'язових запасів глікогену і креатинфосфату
та лужних буферних резервів організму.
БІОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ МЕТОДИКИ ЗАНЯТЬ
ФІЗИЧНИМИ ВПРАВАМИ З ОСОБАМИ РІЗНОГО ВІКУ.
В житті людини можна виділити три основні періоди (не рахуючи внутріутробного): 1 період росту, 2 період зрілості, період старіння. На сьогднішній день найбільш розроблені питання методики занять фізичною культурою і спортом з особами зрілого віку.
Питання ж методики занять фізичною культурою з дітьми, підлітками та особами похилого віку розроблені недостатньо. В цей же час це дуже актуальне питання, так як користь від занять фізичною культурою і спортом для тих та інших сумніву не підлягає. Однак, при заняттях з ними необхідно бути дуже обережними. І діти, і особи похилого віку дуже чутливі до всякого роду впливів, в тому числі і до впливу фізичних вправ. Нераціональне використання фізичних вправ при заняттях з дітьми, підлітками та особами похилого віку може призвести до порушень стану
здоров'я.
Для цього, щоб правильно визначити завдання фізичною культурою в дитячому і похилому віці, правильно будувати заняття з ними, необхідно знати особливості ростучого і старіючого організму.
Біохімічні особливості ростучого організму і
обгрунтування методики занять фізичною культурою і
спортом з дітьми та підлітками.
Як прийнято сьогодні вважати, період ростучого організму людини завершується приблизно до 2О літ. За останні 1ОО років відмічається значне скорочення термінів росту людини: в кінці Х1Х століття ріст закінчувався в основному до 26 літ, в середині ХХ ст. - до 22, а на сьогоднішній день - до 19-2О років.
Таке скорочення терміні росту і збільшення одночасно з цим показників фізичного розвитку (росту, ваги та ін.) одержало назву акселерації (прискорення).
З моменту народження до 11-12 літ спостерігається значне зниження швидкості росту (дитячий вік). В наступні 3-4 роки (підлітковий вік) швидкість росту різко збільшується. Проходить так званий "стрибок росту", обумовлений наступаючим періодом статевого дозрівання. У дівчаток він припадає на вік 12-13 літ, у хлопчиків - на вік 14-15 літ. Дальше в юнацькому віці, швидкість росту знижується нижче рівня, який має місце до "стрибка росту", і до 16-17 літ у дівчат, а 18-19 літ у хлопчиків ріст повністю припиняється.
Ріст живого організму - це процес інтенсивного синтезу білків і нуклеїнових кислот. Якщо прийняти інтенсивність білкового обміну у 2О-3О літніх людей за 1ОО% (відсотків), то у 15-літніх вона складає 17О%, у віці 12 літ - 18О%, у віці 6 літ - 23О%, у 3 роки - 25О% (за Яковлевим М.М.).
У відповідності з цим, потреба у білках в дітей значно перевищує її у дорослих. Так, білковий мінімум у дітей до 1 року, складає 4 г на 1 кг тіла на добу, у віці від 2 до 5 літ - 3,5 г/кг, від 12 до 15 літ - 2,5 г/кг, від 15 до 17 літ - 2
г/кг, а у дорослих - від 1 до 1,5 г/кг на добу.
В період росту проходить збільшення розмірів і ваги всіх органів та тканин. Особливо інтенсивно збільшується м"язова маса. Збільшується процентне співвідношення м"язової маси до ваги тіла. У новонародженого на долю м"язової маси припадає біля 23% від ваги тіла, у дитини 8 літ - біля 27%. у підлітків 15 літ - 33%, у юнаків 17-18 літ - 44%. Особливо активно синтезуються м"язові білки в період статевого дозрівання. В цей період особливо помітно збільшується м"язова сила і бистрота.
Інтенсивний синтез білків і нуклеїнових кислот потребує значних енергетичних затрат. Так, для синтезу однієї порівняно невеликої молекули білка з молекулярною масою 6ОО ООО вуглецевих одиниць потрібно біля 1 5ОО молекул АТФ, а для синтезу 1 молекули рибонуклеїнової кислоти (РНК) - приблизно 6 тисяч молекул АТФ.
Великі енерготрати ростучого організму, пов"язані з інтенсивним синтезом білка та нуклеїнових кислот, доповнюються значними витратами енергії, пов"язаними і з підвищеною руховою активністю дітей та підлітків. До цього слід додати, що для дітей характерні більш високі, ніж у дрослих, втрати тепла.
Це пояснюється тим, що відношення поверхні тіла до ваги тіла у дітей вище ніж у дорослих.
Високий рівень затрат енергії ростучого організму забезпечується інтенсивними процесами аеробного окислення. Це знаходить своє відображення в більш високому, ніж у дорослих, споживанні кисню на кг ваги тіла (загальна кількість споживаного за одиницю часу кисню у дорослого вища через більш високу вагу тіла) див.табл.1.
Таблиця 1.
Споживання кисню дітьми в спокої.
--------------------------------------------------------------
Вік (роки): 3: 6: 9: 12
--------------------------------------------------------------
Поглинання кисню
на 1 м поверхні
тіла порівняно з 95 66 36 25
дорослими (в%)
--------------------------------------------------------------
Підвищення споживання кисню забезпечується постійною напруженістю в роботі дихальної і серцево- судинної систем. В цей же час для дітей характерним є більш низький, ніж у дорослих, рівень розвитку систем організму, які забезпечують утилізацію, транспорт і використання кисню клітинами організму. У дітей слабше розвинуті дихальні м'язи, нижча дифузійна здатність легень.
Так, у дітей молодшого шкільного віку із альвеол у кров переходить 3% кисню, що в них знаходиться, у дітей 12-13 літніх - 3,6%, а в більш пізньому віці - 4,5-4,6%.
У дитячому віці нижча киснева ємність крові, що пояснюється зниженим вмістом гемоглобіном в крові. Обмежені можливості організму дітей споживати кисень (і невисокі запаси кисню) пояснюються також і невисоким вмістом міоглобіну - м'язового білка, який може зв'язувати кисень і сприяти переходу кисню із крові в тканини.
Ростучий організм поступається перед дорослим і за активністю ферментів, що здійснюють аеробні перетворення.
Ще одним фактором, що обмежує можливості аеробного обміну у дітей і підлітків, є високий ступінь розмежування окислення з фосфорилюванням, тобто перенос протонів та електронів водню з НАД-Н по дихальних ферментах на киснеь дуже часто супроводжується ресинтезом не трьох, а меншої кількості молекул АТФ.
Ростучий організм характеризується менш значним, ніж дорослий, запасами легкодоступних для використання джерел енергії, зокрема, меншими запасами глікогену в м'язах і в печінці.
Обмеженість вуглеводних ресурсів організму поглиблюється ще і тим, що частина вуглеводів відволікається для використання в якості будівельного матеріалу. Так, частина глюкози окислюється в пентозному циклі, що призводить до утворення пентоз (рибози, дезоксирибози), котрі будуть використані при синтезі нуклеїнових кислот (ДНК,РНК), АТФ, АДФ та інших сполук. При виконанні м'язової роботи вміст цукру в крові у дітей і підлітків знижується значно швидше, ніж у дорослих. Це пояснюється не лише меншими запасами вуглеводів в печінці і в організмі в цілому і використанні їх як для потреб енергетичного обміну, так і в пластичних цілях, не тільки меншою економічністю у витратах енергетичних ресурсів організму, але і особливостями
регуляції вуглеводного обміну, які виражаються у недостатній мобілізаційній здатності печінки і виділенню цукру в крові.
Таким чином, організм, що росте характеризується високою інтенсивністю процесів обміну, перевагою процесів асиміляції над дисиміляцією, що забезпечує ріст і розвиток організму. Це обумовлюється високою інтенсивністю процесів енергетичного обміну в організмі. Крім цього, підвищення затрат енергії в організмі дітей та підлітків зв'язане з підвищеною руховою активністю і більшою, ніж у дорослих тепловіддачею.
Великі затрати енергії організму, що росте приводять до того, що системи аеробного енергозабезпечення навіть у стані спокою функціонують з високою напруженністю. У цей же час обмежені можливості систем аеробного енергозабезпечення, про які сказано вище, в значній мірі звужують діапазон можливого збільшення їх інтенсивності при роботі.
Поряд з обмеженими аеробними можливостями, організм, що росте характеризується і невисоким анаеробними можливостями.Обмежені можливості креатинфосфатного механізму ресинтезу АТФ (алактатного анаеробного) в ростучому організмі пов'язані переважно з невисоким вмістом креатинфосфату в м'язах. збільшення вмісту креатинфосфату в м'язах проходить паралельно з рос-
том організму аж до досягнення ним зрілого віку.
Обмежені можливості гліколітичного механізму енергозабезпечення (лактатного анаеробного) зв'язані зі зниженим вмістом глікогену в м'язах, меншими можливостями буферних систем організму, більш низькою стійкістю до продуктів анаеробного обміну і нижчою активністю ряду ферментів гліколізу, зокрема, фосфофруктокінази.
Відображенням знижених анаеробних можливостей дітей та підлітків є їх здатність утворювати менші, ніж у дорослих, величини кисневого боргу - як абсолютного, так і відносного (віднесені до кг ваги тіла). Юні спортсмени можуть нагромаджувати значно нижчі концентрації молочної кислоти (лактату) в крові при напруженій м'язовій роботі. Між концентрацією молочної кислоти в крові при виконанні максимальної роботи і віком існує чітка залежність (таб.2).
Таблиця 2.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 128 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |