Didžiausias žmogaus efektyvumas neviršija. Energijos suvartojimas įvairaus intensyvumo fizinio aktyvumo metu. Klausa, uoslė, lytėjimas

Energinis ir vegetatyvinis raumenų darbo užtikrinimas

Energijos sąnaudas raumenų veiklos metu galima atsižvelgti ir išmatuoti visiškai. Energijos sąnaudos priklauso nuo apkrovos intensyvumo ir tūrio. Bendras energijos sąnaudas sudaro būtinos energijos sąnaudos gyvybinei organizmo veiklai palaikyti; energijos sąnaudos, užtikrinančios darbą atliekančių griaučių raumenų susitraukimą; papildomos energijos sąnaudos širdies ir kraujagyslių, kvėpavimo ir kitų sistemų darbui raumenų veiklos metu; nuolatinės energijos sąnaudos laikysenai palaikyti; didėjančios energijos sąnaudos vidinės kūno aplinkos normalizavimui, kuri kinta veikiant raumenų apkrovai.

Tik kai kuriais atvejais įmanoma kiekybiškai įvertinti kiekvieną iš šių energijos sąnaudų komponentų. Pagrindinė visų fiziologinių sistemų veiklos pokyčių prasmė raumenų darbo metu yra užtikrinti reikiamą energijos sąnaudų lygį kiekviename iš išvardytų komponentų.

vegetacinės sistemos. Fiziologinės organizmo sistemos, užtikrinančios normalų jo funkcionavimą poilsio ir raumenų veiklos sąlygomis, vadinamos vegetatyvinėmis. Tai apima kvėpavimą, kraujotaką, virškinimą, išskyrimą ir kt. Dirbant raumenimis, visų vegetacinių sistemų veikla kinta taip, kad būtų sudarytos geriausios sąlygos aprūpinti dirbančius raumenis energija, taip pat būtų kuo mažiau neigiamų vidinės organizmo aplinkos pokyčių, atsirandančių dėl intensyvių medžiagų apykaitos procesų. raumenyse. Vegetatyvinių sistemų veiklos atitikimą organizmo poreikiams užtikrina nervinė ir humoralinė reguliacija.

Darbo intensyvumas, W

Ryžiai. 39. Amžiaus ir lyties skirtumai širdies ritmo priklausomybėje nuo krūvio lygio

Autonominių sistemų reakcija į apkrovą. Jei raumenų krūvis palaipsniui didėja, t.y. didėja išorinio mechaninio darbo galia, tuomet atitinkamai didėja deguonies suvartojimas, kraujotakos greitis, plaučių ventiliacija ir kt. Dauguma autonominių organizmo sistemų veiklos rodiklių tiesiškai priklauso nuo apkrovos galios, t.y., galios padidėjimas tam tikra konkrečia reikšme lemia atitinkamą, visada tą patį, tokių rodiklių, kaip, pavyzdžiui, deguonies, padidėjimą. suvartojimas, pulso dažnis ir kt. (39 pav.) . Tačiau tai tiesa tik tuo atveju, jei tokie matavimai atliekami eksploatuojant pastovioje būsenoje, t.y., praėjus ne mažiau kaip 2-3 minutėms nuo apkrovos pradžios ar kito jos padidinimo. Šios 2-3 minutės reikalingos, kad organizmas sureguliuotų vegetatyvinių funkcijų aktyvumo lygį pagal griaučių raumenų energijos rezervą.

Linijinis krūvio dydžio ir organizmo fiziologinių sistemų veikimo ryšys leidžia įvertinti krūvio intensyvumą pagal pulso dažnio ar deguonies suvartojimo vertę, kai griežtai matuojama darbo galia. neįmanomas. Ir atvirkščiai, žinant apkrovos dydį, galima numatyti konkrečios fiziologinės sistemos aktyvumo lygį. Tai visų pirma pagrįsta „fizinės veiklos, kai pulsas yra 170 dūžių / min.“ (sutrumpintai - FR 170 arba PWC 170 - pagal pirmąsias angliškų žodžių "fizinis", "darbas" raides) matavimo metodu. , „gebėjimas“). Ši technika yra tokia: tiriamasis pakaitomis atlieka dvi skirtingo krūvio užduotis ir abu kartus jo pulsas matuojamas pastovioje būsenoje, t.y. ne anksčiau kaip po 3 minučių nuo darbo pradžios. Gautos reikšmės grafike pažymėtos taškais, o po to per juos nubrėžiama tiesi linija ir randamas jos susikirtimo taškas su tiesia linija, atspindintis 170 dūžių / min pulso dažnio lygį. Nuleidus statmeną nuo susikirtimo taško iki abscisių ašies su jai pritaikytomis apkrovos galios reikšmėmis (40 pav.), gaunamas rezultatas, išreikštas galios vienetais. Tai bus PWC I 70 vertė. Vietoj grafikos galite naudoti PWC I 70 apskaičiavimo metodą pagal formulę, pagrįstą tiesios linijos lygtimi. Remiantis Pasaulio sveikatos organizacijos rekomendacijomis, PWC I 70 tyrimas arba jo analogas (PWC I 50, PWC I 30 ir kt.) atliekamas visais atvejais, kai reikia nustatyti fizinę žmogaus būklę ir charakterizuoti. jo fizinė sveikata.

Ryžiai. 40. PWC I 70 grafinio apibrėžimo diagrama

f 0 - impulsas esant pirmai apkrovai; f n - impulsas esant antrajai apkrovai; O u N- pirmosios ir antrosios apkrovos galia. Rodyklės rodo PVC I 70 reikšmę galios skalėje

Vaikams ir paaugliams, mokyklinio amžiaus, PWC170 apibrėžimas gali būti šiek tiek supaprastintas dėl to, kad vietoj dviejų apkrovų leidžiama nustatyti tik vieną, tačiau būtina, kad pulso dažnis pasiektų 140 dūžių per minutę ar daugiau. Tada antrasis grafiko taškas gali pažymėti ramybės impulso reikšmę. Ikimokyklinio amžiaus vaikams, jaunesniems nei 6 metų, neįmanoma teisingai išmatuoti PWC I 70 vertės, nes jie negali išlaikyti stabilios autonominių funkcijų veiklos.

PWC I 70 matavimas - paprastas ir efektyvus metodas organizmo funkcinių galimybių įvertinimas dirbant vidutinio ir didelio galingumo zonose, kuriose vykdoma pagrindinė organizmo veikla. Nors šiame teste išmatuota vertė yra pulso dažnis, visi organizmo deguonies transportavimo sistemos komponentai vertinami komplekse. Nukrypimai nuo normos bet kurioje iš svarbiausių sistemų – kraujotakos, kvėpavimo, motorinių aparatų – iš karto atsiras žymiai mažesnėse PWC I 70 reikšmėse. Priešingai, beveik bet koks kūno rengybos būdas žymiai padidina PWC I 70 .

Netiesinės priklausomybės. Vegetatyvinių organizmo sistemų aktyvumo rodiklių linijinė priklausomybė nuo galios vyksta tik apkrovų diapazone, kur energijos tiekimas tiesiogiai susijęs su deguonies tiekimu į dirbančius raumenis, t.y. „aerobiniame“ diapazone (vidutinės ir didelės galios zonos). Jei duotoji apkrova guli submaksimalios arba didžiausios galios zonoje, tai tiesinio ryšio tarp fiziologinių funkcijų atlikimo ir apkrovos lygio nėra (41 pav.). Daugeliu atvejų vegetatyvinių sistemų veikimo rodikliai auga didėjant apkrovos galiai iki tam tikros ribos, po kurios jų didėjimas sustoja, o jei galia ir toliau didėja, tai šie rodikliai gali net mažėti. Toks vegetatyvinės funkcijos aktyvumo lygis, kurį galima pasiekti intensyviausiai dirbant aerobinėmis sąlygomis, vadinamas maksimaliu. Jei funkcija pasiekė maksimalų lygį, tolesnis apkrovos galios padidėjimas gali lemti tik indikatoriaus sumažėjimą.

Ryžiai. 41. Energijos apykaitos parametrų netiesinių priklausomybių nuo raumenų darbo jėgos pavyzdžiai

L a – laktato koncentracija kraujyje; Q o 2 – deguonies suvartojimo norma

Kai kurie vegetatyvinių funkcijų aktyvumo rodikliai vivo raumenų aktyvumas negali pasiekti maksimalaus lygio. Taigi maksimali plaučių ventiliacija įmanoma tik dažniausiu ir giliausiu savanorišku kvėpavimu. Kitos funkcijos, tokios kaip pulso dažnis, tūrinė kraujotaka ir deguonies suvartojimas, gali pasiekti maksimumą tik esant raumenų aktyvumui. Didžiausias širdies susitraukimų dažnio ir deguonies suvartojimo lygis paprastai pasiekiamas esant tokiai pat apkrovai. Tokios apkrovos galia, kuriai esant pulso dažnis ir deguonies suvartojimas pasiekia maksimalų lygį, vadinama kritine. Kritinės galios apkrovos yra labai sudėtingos ir negali trukti ilgai (paprastai ne ilgiau kaip 3–5 minutes).

Aerobinis našumas ir aerobinis diapazonas. Maksimalaus deguonies suvartojimo (MOC) reikšmė yra vienas pagrindinių raumenų veiklos fiziologijos rodiklių. MIC reikšmės fiziologinė reikšmė yra ta, kad ji atspindi bendrą visų deguonies transportavimo mechanizmų pajėgumą – nuo ​​dujų transportavimo plaučiuose iki elektronų transportavimo skeleto raumenų skaidulų mitochondrijose. Tuo pačiu metu, kadangi deguonies pasisavinimo greitis yra proporcingas darbo galiai, kurią galima atlikti dėl to, IPC reikšmė taip pat vadinama „aerobiniu kūno produktyvumu“.

Apkrovos diapazonas nuo ramybės iki kritinės galios, kai pasiekiamas MIC, vadinamas „aerobiniu diapazonu“. Nors dauguma organizmo energijos poreikių atliekant pratimus aerobiniame diapazone iš tiesų yra padengiami naudojant deguonį, anoksiniai (anaerobiniai) šaltiniai taip pat būtinai yra susiję su raumenų darbo energijos tiekimu, bent jau treniruotės metu.

Homeostazės palaikymas raumenų pratimų metu. Raumenų darbo metu atsirandantys vidinės aplinkos pokyčiai reikalauja homeostazės mechanizmų įtampos. Kadangi apkrova daug kartų pagreitėja medžiagų apykaitos procesai, tiek pat kartų susidaro daugiau įvairių produktų, kuriuos reikia pašalinti iš organizmo, taip pat medžiagų apykaitos vandens. Tuo pačiu metu kūno temperatūra smarkiai pakyla, nes visa ląstelėse išsiskirianti ir mechaniniu darbu nepaversta energija paverčiama šiluma, o ši šiluma šildo kūną. Atsižvelgiant į tai, kad MPC režimu žmogus generuoja apie 1200-1500 W energijos, o tik 1/5 jos realizuojama mechaniniu darbu, galima įsivaizduoti, kaip greitai įkaistų kūnas, jei neveiktų termoreguliacijos sistemos. .

Fiziologinė fizinio darbo „kaina“. Fizinis darbas, kurį žmogus atlieka, jokiu būdu nėra tapatus mechaniniam darbui, kuris vertinamas ergometriniais metodais. Nei išorinio mechaninio darbo intensyvumas, nei kiekis, kurį žmogus pats gali atlikti, nieko nesako apie fiziologinę „kainą“, kurią organizmas sumoka fizinės veiklos metu. Pagal apkrovos „fiziologinę kainą“ turime omenyje papildomą darbą, kurį organizmo sistemos yra priverstos atlikti (taip pat ir atsigavimo laikotarpiu), siekdamos kompensuoti homeostazės palaikymo išlaidas. Norėdami jį įvertinti, galite naudoti kai kuriuos širdies veiklos ir deguonies suvartojimo rodiklius, užfiksuotus darbo metu ir sveikimo laikotarpiu.

Raumenų veiklos energijos formavimosi amžiaus tarpsniai. Pirmieji vaiko gyvenimo metai – spartaus raumenų funkcijos vystymosi ir, žinoma, jo energijos bei autonominio aprūpinimo laikotarpis. Šis etapas tęsiasi iki 3 metų amžiaus, po to raumenų transformacijos slopinamos, o kitas etapas prasideda kartu su šuoliu į pusę aukščio maždaug 5 metų amžiaus. Svarbiausias įvykis čia yra raumenų skaidulų tipų atsiradimas, kurie jau yra artimi suaugusiųjų versijai, nors jų santykis vis dar yra „vaikiškas“, o vegetatyvinių sistemų funkcionalumas vis dar nėra pakankamai didelis. AT mokyklinio amžiaus vaikas pereina keletą etapų, tik paskutiniame iš jų pasiekia „suaugusiojo“ griaučių raumenų reguliavimo, funkcionalumo ir energijos lygį:

1 etapas - amžius nuo 7 iki 9 metų - laipsniško visų energijos tiekimo mechanizmų vystymosi laikotarpis, naudojant aerobinių sistemų pranašumą;

2 etapas - 9-10 metų amžius - aerobinių pajėgumų „klestėjimo“ laikotarpis, anaerobinių mechanizmų vaidmuo mažas;

3 etapas - laikotarpis nuo 10 iki 12-13 metų - nepadidėja aerobinis pajėgumas, vidutiniškai padidėja anaerobinis pajėgumas, sinchroniškai vystosi fosfageniniai ir anaerobiniai-glikolitiniai mechanizmai;

4 etapas - amžius nuo 13 iki 14 metų - reikšmingas aerobinio pajėgumo padidėjimas, anaerobinio-glikolitinio energijos tiekimo mechanizmo vystymosi slopinimas; fosfageninis mechanizmas vystosi proporcingai kūno svorio padidėjimui;

5-asis etapas - amžius 14-15 metų - aerobinio pajėgumo padidėjimo nutraukimas, staigus anaerobinio-glikolitinio proceso pajėgumo padidėjimas, fosfageninio mechanizmo išsivystymas, vis dar proporcingas kūno svorio padidėjimui;

6 etapas - laikotarpis nuo 15 iki 17 metų - aerobiniai pajėgumai auga proporcingai kūno svoriui, toliau sparčiai auga anaerobinės-glikolitinės galimybės, žymiai pagreitėja fosfageninės energijos gamybos mechanizmų vystymasis, galutinės energijos tiekimo struktūros formavimasis. raumenų veikla baigta.

Energetinių ir vegetatyvinių sistemų brendimo procesams didelę įtaką daro brendimas, nes lytiniai hormonai tiesiogiai veikia skeleto raumenų metabolines galimybes. Aerobinis energijos tiekimas, pasiekiantis piką dar iki brendimo pradžios, pirmaisiais etapais net šiek tiek pablogėja, tačiau sulaukus 14 metų pastebimas naujas aerobinio energijos tiekimo sistemų pajėgumų padidėjimas. Taip yra visų pirma dėl vidinių raumenų poreikių, kuriems paskutiniam diferenciacijos etapui reikalingos galingos oksidacinės sistemos. Anaerobinis energijos tiekimas smarkiai suaktyvinamas jau val pradiniai etapai brendimo, tada (III stadija) jo gerėjimo tempai sulėtėja, o pasiekus IV brendimo stadiją (berniukams 15-16 m., mergaitėms 13-14 m.), sparčiai didėja anaerobinis pajėgumas, ypač berniukų. . Merginos šiuo laikotarpiu jau labai skiriasi nuo berniukų raumenų energijos pobūdžiu ir išsivystymo lygiu.

Puslapis
4

atsparumas stresinės situacijos mokymai ir konkurencinė veikla;

kinestetinis ir vizualinis motorinių veiksmų suvokimas ir aplinką;

gebėjimas protiškai reguliuoti judesius, užtikrinant efektyvią raumenų koordinaciją;

gebėjimas suvokti, organizuoti ir „apdoroti informaciją esant laiko spaudimui;

gebėjimas formuoti išankstines reakcijas smegenų struktūrose, programas, kurios vyksta prieš realų veiksmą.

Fizinio aktyvumo intensyvumas

Poveikis pratimas ant žmogaus yra susijęs su jo kūno apkrova, sukeliančia aktyvią funkcinių sistemų reakciją. Šių sistemų apkrovos įtempimo laipsniui nustatyti naudojami intensyvumo rodikliai, apibūdinantys organizmo reakciją į atliekamą darbą. Tokių rodiklių yra daug: motorinės reakcijos laiko pokytis, kvėpavimo dažnis, minutinis deguonies suvartojimo tūris ir kt. Tuo tarpu patogiausias ir informatyviausias krūvio intensyvumo rodiklis, ypač sportuojant cikliškai, yra širdies susitraukimų dažnis (ŠSD). Atskiros zonos apkrovų intensyvumas nustatomas daugiausia dėmesio skiriant širdies ritmui. Fiziologai pagal širdies ritmą apibrėžia keturias krūvių intensyvumo zonas: O, I, II, III. Ant pav. 5.12 parodytos apkrovų intensyvumo zonos esant vienodam raumenų darbui.

Krūvių skirstymas į zonas grindžiamas ne tik širdies ritmo pokyčiais, bet ir fiziologinių bei biocheminių procesų skirtumais skirtingo intensyvumo apkrovų metu.

Nulinei zonai būdingas aerobinis energijos virsmo procesas, kurio širdies ritmas siekia iki 130 dūžių per minutę studentams. Esant tokiam krūvio intensyvumui, nelieka deguonies skolos, todėl treniruočių efektą galima rasti tik prastai treniruotiems auklėtiniams. Nulinė zona gali būti naudojama apšilimo tikslais ruošiant kūną didesniam intensyvumui, atsistatymui (kartinėmis ar intervalinėmis treniruotėmis) arba aktyvus poilsis. Žymus deguonies suvartojimo padidėjimas, taigi ir atitinkamas treniruočių poveikis kūnui, atsiranda ne šioje, o pirmoje zonoje, kuri būdinga pradedantiesiems ugdant ištvermę.

Pirmoji krūvio intensyvumo treniruočių zona (nuo 130 iki 150 k./min.) būdingiausia pradedantiesiems sportininkams, nes jų pasiekimų ir deguonies suvartojimo padidėjimas (su aerobiniu jo apykaitos procesu organizme) vyksta jau nuo širdies. dažnis 130 dūžių/min. Šiuo atžvilgiu šis etapas vadinamas pasirengimo slenksčiu.

Ugdant bendrą ištvermę, treniruotam sportininkui būdingas natūralus „įėjimas“ į antrąją krūvio intensyvumo zoną. Antroje treniruočių zonoje (nuo 150 iki 180 dūžių / min.) suaktyvinami anaerobiniai raumenų veiklos energijos tiekimo mechanizmai. Manoma, kad 150 dūžių per minutę yra anaerobinio metabolizmo (ANOR) slenkstis. Tačiau prastai treniruotiems ir žemos sportinės formos sportininkams ANAP taip pat gali pasireikšti esant 130–140 dūžių per minutę pulsui, o gerai treniruotiems sportininkams ANOT gali „grįžti“ į 160–165 ribą. dūžiai / min.

Trečiojoje treniruočių zonoje (daugiau nei 180 dūžių/min.) anaerobiniai energijos tiekimo mechanizmai gerinami nemažos deguonies skolos fone. Čia pulso dažnis nustoja būti informatyvus apkrovos dozavimo rodiklis, tačiau priauga svorio biocheminių kraujo reakcijų ir jo sudėties rodikliai, ypač pieno rūgšties kiekis. Širdies raumens poilsio laikas sumažėja susitraukus daugiau nei 180 dūžių / min., Dėl to sumažėja jo susitraukimo jėga (ramybės būsenoje 0,25 s - susitraukimas, 0,75 s - ramybės; esant 180 dūžių / min. - 0,22 s - susitraukimas, 0,08 s - poilsis), deguonies skola smarkiai padidėja.

Kūnas prisitaiko prie didelio intensyvumo darbo kartodamas treniruotes. Tačiau labiausiai didelės vertės maksimali deguonies skola pasiekiama tik konkurencijos sąlygomis. Todėl, norint pasiekti aukštą treniruočių krūvių intensyvumo lygį, naudojami varžybinio pobūdžio intensyvių situacijų metodai.

Energijos suvartojimas fizinio aktyvumo metu

Kuo daugiau raumenų dirba, tuo daugiau energijos suvartojama. Naudingai darbui sunaudotos energijos ir visos sunaudotos energijos santykis vadinamas našumo koeficientu (COP). Manoma, kad didžiausias žmogaus darbingumas įprastu darbu neviršija 0,30-0,35. Vadinasi, esant ekonomiškiausiam energijos suvartojimui darbo procese, bendros organizmo energijos sąnaudos yra bent 3 kartus didesnės nei darbų atlikimo kaštai. Dažniau efektyvumas yra 0,20–0,25, nes neapmokytas žmogus tam pačiam darbui išleidžia daugiau energijos nei apmokytas. Taigi, eksperimentiškai nustatyta, kad tuo pačiu judėjimo greičiu energijos suvartojimo skirtumas tarp treniruoto sportininko ir pradedančiojo gali siekti 25-30%.

Bendrą idėją apie energijos suvartojimą (kcal) įveikiant skirtingus atstumus pateikia šie skaičiai, nustatyti garsaus sporto fiziologo B.C. Farfelis.

Lengvosios atletikos bėgimas, m Plaukimas, m

100 – 18 100 – 50

200 – 25 200 – 80

400 – 40 400 – 150

800 – 60 Lygumų slidinėjimas, km

1500 – 100 10 – 550

3000 – 210 30 – 1800

5000 – 310 50 – 3600

10000 – 590 Dviračių lenktynės, km

42195 – 2300 1 – 55

Čiuožimas, m 10 - 300

500 – 35 20 – 500

1500 – 65 50 – 1100

5000 – 200 100 – 2300

G.V. Barčukova ir S.D. Shprakh palyginkite įvairių sporto ir buitinės kvėpavimo veiklos apraiškų energijos „kainą“ (skaičiuojama kcal / min).

Motorinis aktyvumas kcal/min

Slidinėjimas 10,0-20,0

Kroso bėgimas 10.6

Futbolas. 8.8

Tenisas 7,2-10,0

Stalo tenisas 6,6-10,0

Plaukimas (plaukimas krūtine). . 5,0-11,0

Tinklinis. 4,5-10,0

Gimnastika. 2,5-6,5

Šiuolaikiniai šokiai 4,7-6,6

Vairuoti automobilį. 3,4-10,0

Langų plovimas 3.0-3.7

Žolės pjovimas 1,0-7,5

Apsirengimas ir nusirengimas……….2.3-4.0,

Didžiausią dėmesį skiriant galios ir energijos sąnaudoms, ciklinėse sporto šakose buvo nustatytos santykinės galios zonos

Palyginus energijos sąnaudų padidėjimą su darbo sunkumo padidėjimu, matyti, kad sunaudotos energijos kiekis atėmus bazinę medžiagų apykaitą visada yra didesnis nei „naudingas“ žmogaus atliktas mechaninis darbas. Šio neatitikimo priežastis pirmiausia slypi tame, kad maistinių medžiagų cheminę energiją paverčiant darbu, nemaža energijos dalis prarandama šilumos pavidalu, nepavirstant mechanine energija. Dalis energijos išleidžiama statiniams įtempiams palaikyti, į kuriuos tik iš dalies atsižvelgiama skaičiuojant žmogaus atliekamą mechaninį darbą. Kiekvienam žmogaus judesiui reikalingas ir statinis, ir dinaminis įtempis, ir abiejų santykis at įvairūs darbai skirtinga. Taigi, pakelti krovinį iš 1 m aukščio į 1,5 m aukštį ištiesintu kūnu reikia mažiau energijos nei pakelti tą patį krovinį iš 0,5 m aukščio į 1 m aukštį esant pasvirusiam kūno padėčiai, nes pastarąjį išlaikant pasvirusioje būsenoje, reikia didesnės statinės nugaros raumenų įtampos.

Tam tikra energijos dalis, pagaminta per cheminės reakcijos, išleidžiama įveikiant pasipriešinimą judėjimui iš judėjimo metu ištemptų antagonistinių raumenų ir elastingų audinių sąnariuose, įveikiant klampų pasipriešinimą raumenų deformacijai ir įveikiant judančių kūno dalių inerciją keičiant judėjimo kryptį. Žmogaus atliekamo mechaninio darbo kiekio, išreikšto kalorijomis, santykis su sunaudotos energijos kiekiu, taip pat kalorijomis, vadinamas energetiniu efektyvumu.

Naudingumo vertė priklauso nuo darbo būdo, jo tempo ir žmogaus fizinio pasirengimo bei nuovargio. Kartais darbo metodų kokybei įvertinti naudojama naudingumo koeficiento reikšmė. Taigi, tiriant metalo drožlių judesius, nustatyta, kad kiekvienam darbo kilogramui-jėgos metrui išleidžiama 0,023 kcal, o tai atitinka naudingumo koeficientą 1/ = 10,2.
Tokį santykinai žemą efektyvumą lemia didelis statinis darbas padavimo metu, dėl kurio reikia įtempti liemens ir kojų raumenis, kad išlaikytų darbinę laikyseną. Atliekant kitų tipų darbus, efektyvumas gali būti didesnis arba mažesnis nei nustatyta metalo padavimo vertė. Toliau pateikiamos kai kurių darbų efektyvumo vertės:
Svorių kilnojimas ..........................8.4
Darbas su byla ............................... 10.2
Vertikalus svirties valdymas (stūmimas) 14.0
Rankenos sukimasis ..................20.0
Važiavimas dviračiu ..................30.0
Didžiausia vertė, kurią gali pasiekti žmogaus organizmo efektyvumas – 30 proc. Ši vertė pasiekiama atliekant gerai įvaldytą, pažįstamą darbą, kuriame dalyvauja kojų ir liemens raumenys.

Darbo efektyvumo reikšmė tam tikrais atvejais leidžia nustatyti racionalesnes sąlygas fiziniam darbui atlikti, visų pirma nustatyti optimalų greitį (tempą), krūvį, darbo našumą. Daugiausia energijos sąnaudų produkcijos vienetui vertė yra mažiausia, o naudingumo koeficiento atvirkštinė vertė yra didžiausia esant vidutiniams greičio ir apkrovos laipsniams darbo laikotarpio viduryje, jei jis ir toliau vargina.

Efektyvumo pokytis atskirais atvejais, ypač lyginant vienarūšį darbą, kuris skiriasi tik jo atlikimo būdu, gali būti vienas iš kriterijų vertinant tam tikrų specifinių darbo aspektų racionalumą. Tačiau šis kriterijus dirbančiam žmogui jokiu būdu neturi tokios apibrėžiančios ir visuotinės reikšmės, kokią turi vertinant mašinos veikimą. Tuo tarpu garo variklyje pagrindinis naudingas energijos virsmų efektas yra tik išorinis mechaninis darbas, o likusi iš kuro išgaunama energija pagrįstai laikoma nenaudingai prarasta, o sunaudotos energijos dalis tenka ne išoriniam mechaniniam darbui, o energijos didinimas naudingas ir žmogaus organizmui.ląstelių gyvybinė veikla darbo metu ir laikinai sumažėjusio darbingumo atstatymas.

Tikslesnis ir universalesnis konkrečių darbo metodų ir individualių judesių racionalumo fiziologinio vertinimo kriterijus yra aukšto darbingumo lygio išlaikymo trukmė, pasireiškianti darbo našumo padidėjimu ir tokiu fiziologinių funkcijų pritaikymu, kuris lemia. į tolesnį žmogaus fizinių ir dvasinių gebėjimų ugdymą.

Yra žinoma, kad kuo daugiau raumenų dirba, tuo daugiau energijos suvartojama. Laboratorinėmis sąlygomis, atliekant eksperimentus su darbu dviračiu ergometru su tiksliai apibrėžtu raumenų darbo kiekiu ir tiksliai išmatuotu pasipriešinimu spaudžiant pedalus, buvo nustatyta tiesioginė (tiesinė) energijos suvartojimo priklausomybė nuo darbo galios, fiksuojamos kilogramais metrais arba vatais. Kartu buvo nustatyta, kad ne visa energija, kurią žmogus išeikvoja atlikdamas mechaninį darbą, yra tiesiogiai panaudojama šiam darbui, nes didžioji dalis energijos prarandama šilumos pavidalu. Yra žinoma, kad darbui naudingai sunaudotos energijos ir visos sunaudotos energijos santykis vadinamas našumo koeficientu (COP).

Manoma, kad didžiausias žmogaus darbingumas įprastu darbu neviršija 0,30-0,35. Vadinasi, esant ekonomiškiausiam energijos suvartojimui darbo procese, bendros kūno energijos sąnaudos yra bent tris kartus didesnės nei darbų atlikimo kaštai. Dažniau efektyvumas yra 0,20–0,25, nes neapmokytas žmogus tam pačiam darbui išleidžia daugiau energijos nei apmokytas. Taigi eksperimentiškai nustatyta, kad tuo pačiu judėjimo greičiu energijos suvartojimo skirtumas tarp treniruoto sportininko ir pradedančiojo gali siekti 25–30 proc.

Didžiausią dėmesį skiriant galiai ir energijos suvartojimui, buvo nustatytos keturios santykinės galios zonos cikliniame sporte. Tai didžiausios, submaksimalios, didelės ir vidutinės galios zonos. Šios zonos apima daug skirtingų distancijų suskirstymą į keturias grupes: trumpas, vidutines, ilgas ir ypač ilgas.

Kokia fizinių pratimų skirstymo į santykinės galios zonas esmė ir kaip šis atstumų grupavimas susijęs su energijos suvartojimu įvairaus intensyvumo fizinio krūvio metu?

Pirma, darbo galia tiesiogiai priklauso nuo jo intensyvumo. Antra, energijos išleidimas ir suvartojimas įveikiant atstumus, įtrauktus į skirtingas galios zonas, turi labai skirtingas fiziologines savybes.

Zonamaksimalusgalia. Jo ribose galima atlikti itin greitų judesių reikalaujančius darbus. Joks kitas darbas neišskiria tiek energijos. Deguonies poreikis per laiko vienetą yra didžiausias, deguonies suvartojimas organizme yra nereikšmingas. Raumenų darbas beveik visiškai atliekamas dėl anoksinio (anaerobinio) medžiagų skilimo. Beveik visas organizmo deguonies poreikis patenkinamas po darbo, t.y., poreikis darbo metu beveik prilygsta deguonies skolai. Kvėpavimas yra nereikšmingas: per tas 10–20 s, per kurias dirbama, sportininkas arba nekvėpuoja, arba kelis kartus trumpai įkvepia. Tačiau po finišo jo kvėpavimas sustiprėja dar ilgai: šiuo metu deguonies skola yra padengta. Dėl trumpos darbo trukmės kraujotaka nespėja sustiprėti, o darbo pabaigoje pulsas gerokai padažnėja. Tačiau minutinis kraujo tūris labai nepadidėja, nes sistolinis širdies tūris nespėja augti.

Zona submaksimaliai galia. Raumenyse vyksta ne tik anaerobiniai procesai, bet ir aerobinės oksidacijos procesai, kurių dalis darbo pabaigoje didėja dėl laipsniško kraujotakos didėjimo. Kvėpavimo intensyvumas taip pat visą laiką didėja iki pat darbo pabaigos. Nors darbo metu aerobinės oksidacijos procesai didėja, jie vis tiek atsilieka nuo skilimo be deguonies procesų. Deguonies skola nuolat progresuoja. Deguonies skola darbo pabaigoje yra didesnė nei esant maksimaliai galiai. Kraujyje vyksta dideli cheminiai poslinkiai.

Pasibaigus darbui submaksimalios jėgos zonoje, smarkiai padidėja kvėpavimas ir kraujotaka, atsiranda didelis deguonies įsiskolinimas ir ryškūs kraujo rūgščių-šarmų bei vandens-druskų balanso poslinkiai. Kraujo temperatūrą galima padidinti 1-2 laipsniais, o tai gali turėti įtakos nervų centrų būklei.

Zona didelis galia. Kvėpavimo ir kraujotakos intensyvumas jau pirmosiomis darbo minutėmis turi laiko padidėti iki labai didelių verčių, kurios išlieka iki darbo pabaigos. Aerobinės oksidacijos galimybės didesnės, tačiau jos vis tiek atsilieka nuo anaerobinių procesų. Palyginti didelis deguonies suvartojimo lygis šiek tiek atsilieka nuo organizmo deguonies poreikio, todėl deguonies skola vis tiek kaupiasi. Darbo pabaigoje tai reikšminga. Taip pat reikšmingi kraujo ir šlapimo chemijos pokyčiai.

Zonasaikingaigalia. Tai jau dideli atstumai. Vidutinės galios darbui būdinga pastovi būsena, kuri yra susijusi su kvėpavimo ir kraujotakos padidėjimu proporcingai darbo intensyvumui ir anaerobinio skilimo produktų nesikaupimu. Per daugelį darbo valandų sunaudojama daug energijos, todėl sumažėja organizmo angliavandenių ištekliai.

Taigi dėl pasikartojančių tam tikros galios apkrovų treniruočių metu organizmas prisitaiko prie atitinkamo darbo dėl fiziologinių ir biocheminių procesų, organizmo sistemų funkcionavimo ypatumų tobulėjimo. Atliekant tam tikros galios darbą didėja efektyvumas, didėja fizinis pasirengimas, auga sportiniai rezultatai.

Variklio blokas - kompleksas, apimantis vieną motorinį neuroną ir jo inervuotas raumenų skaidulas tam tikrame raumenyje.

raumenų jėga apibūdinamas didžiausios įtampos, kurią jis gali sukurti sužadintas, dydžiu. Didžiausia raumenų įtampa priklauso nuo skaidulų, sudarančių jo sudėtį, skaičiaus ir storio. Sportas sukelia skaidulų sustorėjimą (darbinę hipertrofiją), raumenų jėgos padidėjimą.

Absoliuti raumenų jėga- tai jėga, tenkanti 1 cm 2 raumenų skaidulų skerspjūvio.

Bendras energijos suvartojimas (E) - mechaniniam darbui (W) ir šilumos gamybai (H) sunaudotų sumų suma

Atlikto darbo kiekio (kalorijomis) santykis su bendromis energijos sąnaudomis apibūdina mechaninį darbo efektyvumą, vadinamąjį. raumenų našumo koeficientas (COP).

.

Žmogaus raumenų efektyvumas gali siekti 25% ir labai priklauso nuo jo susitraukimo greičio. Didžiausias išorinis darbas ir didžiausias efektyvumas pastebimas esant vidutiniam greičiui.. Darbo našumo sumažėjimas didėjant raumenų susitraukimo greičiui yra susijęs su vidinės trinties padidėjimu.

Jei susitraukimas per lėtas, efektyvumas mažėja dėl to, kad dalis energijos atitenka raumens sutrumpėjimui palaikyti.

Raumenų darbas ir jėga. Raumens atliekamo darbo kiekio apskaičiavimo metodas. Vidutinės apkrovos taisyklė.

Kadangi pagrindinė skeleto raumenų užduotis yra atlikti raumenų darbą, eksperimentinėje ir klinikinėje fiziologijoje vertinamas raumenų atliekamo darbo kiekis ir jo išvystyta galia dirbant.

Pagal fizikos dėsnius darbas yra energija, sunaudojama tam tikra jėga judant kūnui tam tikru atstumu: A \u003d P * h. Jei raumens susitraukimas atliekamas be apkrovos (izotoniniu režimu), tai mechaninis darbas lygus nuliui. Jei esant maksimaliai apkrovai raumenys netrumpėja (izometrinis režimas), tada darbas taip pat lygus nuliui. Šiuo atveju cheminė energija visiškai paverčiama šilumine energija.

Vidutinių apkrovų dėsnis – raumuo gali atlikti maksimalų darbą su vidutinio dydžio apkrovomis.

Sutraukdami skeleto raumenis natūraliomis sąlygomis, daugiausia izometrinio susitraukimo režimu, pavyzdžiui, fiksuota laikysena, jie kalba apie statinį darbą, darydami judesius - apie dinaminį darbą.

Raumenų (fizinis) nuovargis, jo fiziologiniai mechanizmai (izoliuotam raumeniui ir visam organizmui). I. M. darbų vertė. Sechenovas. Simpatinės nervų sistemos adaptacinis-trofinis vaidmuo.

Dėl ilgo aktyvumo mažėja griaučių raumenų darbingumas. Šis reiškinys vadinamas nuovargiu. Kartu mažėja susitraukimų stiprumas, didėja latentinis susitraukimų ir atsipalaidavimo laikotarpis.

Statinis režimas yra nuobodesnis nei dinaminis. Izoliuoto griaučių raumenų nuovargis pirmiausia atsiranda dėl to, kad atliekant darbą raumenų skaidulų kaupiasi oksidacijos procesų produktai – pieno ir piruvo rūgštys, kurios sumažina PD susidarymo galimybę. Be to, sutrinka raumenų susitraukimo energijos tiekimui būtinų ATP ir kreatino fosfato resintezės procesai. Natūraliomis sąlygomis raumenų nuovargį statinio darbo metu daugiausia lemia netinkama regioninė kraujotaka. Jei susitraukimo jėga izometriniu režimu yra didesnė nei 15% didžiausios galimos, tada atsiranda deguonies „badas“ ir palaipsniui didėja raumenų nuovargis.