Cea mai mare eficiență a unei persoane nu depășește. Consumul de energie în timpul activității fizice de intensitate diferită. Auzul, mirosul, atingerea

Asigurarea energetică și vegetativă a muncii musculare

Cheltuielile de energie în timpul activității musculare pot fi luate în considerare și măsurate destul de complet. Costurile energiei depind de intensitatea și volumul sarcinii. Costurile totale de energie sunt alcătuite din costurile energetice indispensabile pentru menținerea activității vitale a organismului; costuri energetice pentru a asigura contractia muschilor scheletici care efectueaza munca; costuri suplimentare de energie pentru o activitate îmbunătățită a sistemului cardiovascular, respirator și a altor sisteme în timpul activității musculare; costuri constante de energie pentru menținerea posturii; creșterea costurilor energetice pentru normalizarea mediului intern al corpului, care se modifică sub influența încărcăturii musculare.

Numai în unele cazuri este posibilă cuantificarea fiecăreia dintre aceste componente ale costurilor energetice. Sensul principal al modificărilor în activitatea tuturor sistemelor fiziologice în timpul lucrului muscular este de a asigura nivelul necesar al costurilor energetice în fiecare dintre componentele enumerate.

sistemele vegetative. Sistemele fiziologice ale organismului care ii asigura functionarea normala in conditii de odihna si activitate musculara se numesc vegetative. Acestea includ respirația, circulația, digestia, excreția și așa mai departe. În timpul lucrului muscular, activitatea tuturor sistemelor vegetative se modifică astfel încât să creeze cele mai bune condiții pentru aprovizionarea cu energie a mușchilor care lucrează, precum și pentru a minimiza acele modificări negative ale mediului intern al corpului care apar din cauza proceselor metabolice intense. în muşchi. Corespondența activității sistemelor vegetative cu nevoile organismului este asigurată prin reglarea nervoasă și umorală.

Intensitatea muncii, W

Orez. 39. Diferențele de vârstă și sex în dependența ritmului cardiac de nivelul de încărcare

Răspunsul sistemelor autonome la sarcină. Dacă sarcina asupra mușchilor crește treptat, de exemplu. puterea muncii mecanice externe crește, apoi consumul de oxigen, viteza fluxului sanguin, ventilația plămânilor etc. cresc în mod corespunzător. Majoritatea indicatorilor activității sistemelor autonome ale corpului depind liniar de puterea de sarcină, adică o creștere a puterii cu o anumită valoare specifică duce la o creștere corespunzătoare, întotdeauna aceeași, a unor indicatori cum ar fi, de exemplu, oxigenul. consum, puls etc. (Fig. 39) . Cu toate acestea, acest lucru este adevărat numai dacă astfel de măsurători sunt efectuate în timpul funcționării într-o stare constantă, adică nu mai puțin de 2-3 minute după începerea sarcinii sau următoarea creștere a acesteia. Aceste 2-3 minute sunt necesare pentru ca organismul să regleze nivelul de activitate al funcțiilor vegetative în conformitate cu rezerva de energie a mușchilor scheletici.

Relația liniară dintre mărimea sarcinii și performanța sistemelor fiziologice ale corpului face posibilă evaluarea intensității sarcinii prin valoarea frecvenței pulsului sau a consumului de oxigen, atunci când se măsoară strict puterea de lucru. imposibil. Și invers, cunoscând mărimea sarcinii, este posibil să se prezică nivelul de activitate al unui anumit sistem fiziologic. Aceasta se bazează, în special, pe metodologia de măsurare a „performanței fizice la un puls de 170 bătăi/min” (abreviat - FR 170, sau PWC 170 - conform primelor litere ale cuvintelor engleze „physical”, „work” , „capacitate”). Această tehnică este următoarea: subiectul efectuează alternativ două sarcini de încărcare diferită și de ambele ori frecvența pulsului său este măsurată într-o stare de echilibru, i.e. nu mai devreme de 3 minute de la începerea lucrărilor. Valorile obținute sunt marcate pe grafic cu puncte, apoi se trasează o linie dreaptă prin ele și se găsește punctul de intersecție a acesteia cu linia dreaptă, reflectând nivelul pulsului de 170 bătăi/min. După ce a coborât perpendiculara de la punctul de intersecție la axa absciselor cu valorile puterii de sarcină aplicate pe ea (Fig. 40), se obține rezultatul, exprimat în unități de putere. Aceasta va fi valoarea PWC I 70 . În loc de un grafic, puteți utiliza metoda de calcul PWC I 70 conform unei formule bazate pe ecuația unei linii drepte. Conform recomandărilor Organizației Mondiale a Sănătății, testul PWC I 70 sau analogul său (PWC I 50, PWC I 30 etc.) se efectuează în toate cazurile când este necesar să se determine starea fizică a unei persoane și să se caracterizeze sănătatea lui fizică.

Orez. 40. Diagrama definiției grafice a PWC I 70

f 0 - impuls la prima sarcină; f n - impuls la a doua sarcină; O u N- puterea primei și a doua sarcini. Săgețile indică valoarea PVC I 70 pe scara de putere

Pentru copiii și adolescenții de vârstă școlară, definiția PWC170 poate fi oarecum simplificată datorită faptului că în loc de două încărcări este permisă setarea doar a uneia, dar este imperativ ca pulsul să ajungă la 140 de bătăi / min sau mai mult. Apoi, al doilea punct de pe grafic poate marca valoarea pulsului de repaus. La copiii preșcolari mai mici de 6 ani, o măsurare corectă a valorii PWC I 70 este imposibilă, deoarece aceștia nu pot menține o stare stabilă de activitate a funcțiilor lor autonome.

Măsurarea PWC I 70 - simplă și metoda eficienta evaluarea capacităților funcționale ale corpului atunci când se lucrează în zone de putere moderată și mare, în care se desfășoară activitatea principală a corpului. Deși valoarea măsurată în acest test este frecvența pulsului, toate componentele sistemului de transport de oxigen al corpului sunt evaluate într-un complex. Abaterile de la normă în oricare dintre cele mai importante sisteme - circulația sângelui, respirația, aparatul motor - vor apărea imediat în valori PWC I 70 semnificativ mai mici. Dimpotrivă, aproape orice tip de fitness duce la o creștere semnificativă a PWC I 70 .

Dependențe neliniare. Dependența liniară a indicatorilor de activitate ai sistemelor vegetative ale corpului de putere are loc numai în intervalul de sarcini, unde aprovizionarea cu energie este direct legată de livrarea de oxigen către mușchii care lucrează, adică. în gama „aerobă” (zone de putere moderată și mare). Dacă sarcina dată se află în zona de putere submaximală sau maximă, atunci nu există o relație liniară între îndeplinirea funcțiilor fiziologice și nivelul de sarcină (Fig. 41). În cele mai multe cazuri, indicatorii de performanță ai sistemelor vegetative cresc pe măsură ce puterea de încărcare crește până la o anumită limită, după care creșterea lor încetează, iar dacă puterea continuă să crească, atunci acești indicatori pot chiar să scadă. Acest nivel de activitate al funcției vegetative, care poate fi atins cu cel mai intens lucru în condiții aerobe, se numește maxim. Dacă funcția a atins nivelul maxim, atunci o creștere suplimentară a puterii de sarcină poate duce doar la o scădere a indicatorului.

Orez. 41. Exemple de dependențe neliniare ale parametrilor metabolismului energetic de puterea muncii musculare

L a este concentrația de lactat din sânge; Q o 2 - rata consumului de oxigen

Câțiva indicatori ai activității funcțiilor vegetative în vivo activitatea musculară nu poate atinge nivelul maxim. Astfel, ventilația maximă a plămânilor este posibilă numai cu cea mai frecventă și mai profundă respirație voluntară. Alte funcții, cum ar fi frecvența pulsului, fluxul sanguin volumetric și consumul de oxigen, nu pot atinge maxim decât în ​​condiții de activitate musculară. Nivelurile maxime ale ritmului cardiac și ale consumului de oxigen sunt de obicei atinse la aceeași sarcină. Puterea unei astfel de sarcini, la care pulsul și consumul de oxigen ating un nivel maxim, se numește critică. Sarcinile critice de putere sunt foarte laborioase și nu pot dura mult (de obicei nu mai mult de 3-5 minute).

Performanța aerobă și gama aerobă. Valoarea consumului maxim de oxigen (MOC) este unul dintre principalii indicatori în fiziologia activității musculare. Sensul fiziologic al valorii MIC este că reflectă capacitatea totală a tuturor mecanismelor de transport al oxigenului, de la transportul gazelor în plămâni până la transportul electronilor în mitocondriile fibrelor musculare scheletice. În același timp, deoarece rata de absorbție a oxigenului este proporțională cu puterea muncii care poate fi efectuată datorită acestui fapt, valoarea IPC este numită și „productivitate aerobă” a corpului.

Gama de sarcini de la repaus la puterea critică la care se realizează MIC se numește „gamă aerobă”. Deși cele mai multe dintre cerințele energetice ale organismului în timpul exercițiilor în domeniul aerob sunt într-adevăr acoperite de utilizarea oxigenului, sursele anoxice (anaerobe) sunt, de asemenea, implicate în mod necesar în aprovizionarea cu energie a muncii musculare, cel puțin în perioada de antrenament.

Menținerea homeostaziei în timpul exercițiilor musculare. Modificările mediului intern care apar în timpul lucrului muscular necesită tensiune în mecanismele homeostaziei. Deoarece procesele metabolice sunt accelerate de multe ori sub sarcină, de aceeași cantitate de ori mai multe produse diferite se formează pentru a fi îndepărtate din organism, precum și apa metabolică. În același timp, temperatura corpului crește brusc, deoarece toată energia eliberată în celule și netransformată în lucru mecanic este transformată în căldură, iar această căldură încălzește corpul. Având în vedere că în modul MPC o persoană generează aproximativ 1200-1500 W de energie, iar doar 1/5 din aceasta este realizată sub formă de lucru mecanic, ne putem imagina cât de repede s-ar încălzi corpul dacă sistemele de termoreglare nu ar funcționa. .

„costul” fiziologic al muncii fizice. Munca fizică pe care o îndeplinește o persoană nu este deloc identică cu munca mecanică care este evaluată prin metode ergometrice. Nici intensitatea și nici cantitatea de lucru mecanic extern pe care o persoană o poate efectua, de la sine, nu spune nimic despre „prețul” fiziologic pe care organismul îl plătește în timpul activității fizice. Sub „costul fiziologic” al încărcăturii, ne referim la munca suplimentară pe care sistemele corpului sunt forțate să o efectueze (inclusiv în perioada de recuperare) pentru a compensa costurile menținerii homeostaziei. Pentru a-l evalua, puteți folosi câțiva indicatori ai activității cardiace și a consumului de oxigen înregistrat în timpul muncii și în perioada de recuperare.

Etapele de vârstă ale formării energiei activității musculare. Primul an de viață al unui copil este o perioadă de dezvoltare rapidă a funcției musculare și, bineînțeles, a aprovizionării sale cu energie și autonomie. Această etapă continuă până la vârsta de 3 ani, după care transformările în mușchi sunt inhibate, iar următoarea etapă începe împreună cu un salt la jumătate de înălțime la aproximativ 5 ani. Cel mai important eveniment aici este apariția unor tipuri de fibre musculare care sunt deja apropiate de versiunea pentru adulți, deși raportul lor este încă „copilăr”, iar funcționalitatea sistemelor vegetative nu este încă suficient de mare. LA varsta scolara copilul trece printr-o serie de etape, doar în ultima dintre ele atingând nivelul „adult” de reglare, funcționalitate și energie a mușchilor scheletici:

Etapa 1 - vârsta de la 7 la 9 ani - o perioadă de dezvoltare progresivă a tuturor mecanismelor de alimentare cu energie cu avantajul sistemelor aerobe;

Etapa a 2-a - vârsta 9-10 ani - perioada de „înflorire” a capacităților aerobe, rolul mecanismelor anaerobe este mic;

Etapa a 3-a - perioada de la 10 la 12-13 ani - nicio creștere a capacității aerobe, o creștere moderată a capacității anaerobe, dezvoltarea mecanismelor fosfagene și anaerob-glicolitice se desfășoară sincron;

Etapa a 4-a - vârsta de la 13 la 14 ani - o creștere semnificativă a capacității aerobe, inhibarea dezvoltării mecanismului anaerob-glicolitic de alimentare cu energie; mecanismul fosfagen se dezvoltă proporțional cu creșterea greutății corporale;

Etapa a 5-a - vârsta 14-15 ani - încetarea creșterii capacității aerobe, o creștere bruscă a capacității procesului anaerob-glicolitic, dezvoltarea mecanismului fosfagen, încă proporțional cu creșterea greutății corporale;

Etapa 6 - perioada de la 15 la 17 ani - capacitățile aerobe cresc proporțional cu greutatea corporală, capacitățile anaerobe-glicolitice continuă să crească rapid, dezvoltarea mecanismelor de producere a energiei fosfagene este accelerată semnificativ, formarea structurii definitive a aprovizionării cu energie a activitatea musculară este finalizată.

Procesele de maturare a sistemelor energetice și vegetative sunt foarte influențate de pubertate, deoarece hormonii sexuali afectează direct capacitățile metabolice ale mușchilor scheletici. Furnizarea de energie aerobă, care atinge apogeul chiar înainte de debutul pubertății, chiar se înrăutățește oarecum în primele sale etape, dar până la vârsta de 14 ani se remarcă o nouă creștere a capacităților sistemelor de alimentare cu energie aerobă. Acest lucru se datorează, în special, nevoilor interne ale mușchilor, care necesită sisteme oxidative puternice pentru ultima etapă de diferențiere. Furnizarea de energie anaerobă este puternic activată deja la etapele inițiale pubertate, apoi (stadiul III) ritmul ameliorării sale încetinește, iar după atingerea stadiului IV al pubertății (15-16 ani la băieți, 13-14 ani la fete), are loc o creștere rapidă a capacității anaerobe, în special la băieți. . Fetele din această perioadă sunt deja foarte diferite de băieți în ceea ce privește natura și nivelul de dezvoltare a energiei musculare.

Pagină
4

rezistenta la situatii stresante activități de antrenament și competiție;

percepţiile kinestezice şi vizuale ale acţiunilor motorii şi mediu inconjurator;

capacitatea de reglare mentală a mișcărilor, asigurând o coordonare eficientă a mușchilor;

capacitatea de a percepe, organiza și „prelucra informațiile sub presiunea timpului;

capacitatea de a forma reacții anticipative în structurile creierului, programe care preced acțiunea reală.

Intensitatea activității fizice

Impact exercițiu asupra unei persoane este asociată cu o sarcină asupra corpului său, provocând o reacție activă a sistemelor funcționale. Pentru a determina gradul de tensiune al acestor sisteme sub sarcină, se folosesc indicatori de intensitate care caracterizează reacția corpului la munca efectuată. Există mulți astfel de indicatori: modificarea timpului de reacție motor, ritmul respirator, volumul pe minut al consumului de oxigen etc. Între timp, cel mai convenabil și mai informativ indicator al intensității sarcinii, în special în sporturile ciclice, este ritmul cardiac (FC). Zone individuale intensitatea sarcinilor sunt determinate cu accent pe ritmul cardiac. Fiziologii definesc patru zone de intensitate a sarcinilor în funcție de ritmul cardiac: O, I, II, III. Pe fig. 5.12 prezintă zonele de intensitate a sarcinilor cu muncă musculară uniformă.

Împărțirea sarcinilor în zone se bazează nu numai pe modificări ale ritmului cardiac, ci și pe diferențele dintre procesele fiziologice și biochimice în timpul sarcinilor de intensitate diferită.

Zona zero este caracterizată printr-un proces aerob de transformări energetice la o frecvență cardiacă de până la 130 de bătăi pe minut pentru elevi. Cu o asemenea intensitate a sarcinii, nu există nicio datorie de oxigen, astfel încât efectul de antrenament poate fi găsit doar la cursanții slab pregătiți. Zona zero poate fi folosită în scopuri de încălzire în pregătirea corpului pentru o încărcare de intensitate mai mare, pentru recuperare (cu metode de antrenament repetate sau pe intervale) sau pentru odihnă activă. O creștere semnificativă a consumului de oxigen și, în consecință, efectul de antrenament corespunzător asupra corpului, are loc nu în aceasta, ci în prima zonă, care este tipică în dezvoltarea rezistenței la începători.

Prima zonă de antrenament de intensitate a sarcinii (de la 130 la 150 de bătăi/min) este cea mai tipică pentru sportivii începători, deoarece creșterea realizărilor și a consumului de oxigen (cu procesul aerob al metabolismului său în organism) are loc în ei pornind de la inimă. rata de 130 batai/min. În acest sens, această piatră de hotar este numită pragul de pregătire.

La educarea rezistenței generale, un atlet antrenat se caracterizează printr-o „intrare” naturală în a doua zonă de intensitate a sarcinii. În a doua zonă de antrenament (de la 150 la 180 de bătăi / min), sunt activate mecanismele anaerobe de alimentare cu energie pentru activitatea musculară. Se crede că 150 de bătăi/min este pragul metabolismului anaerob (ANOR). Cu toate acestea, la cursanții slab antrenați și la sportivii cu o formă de sport scăzută, ANAP poate apărea și la o frecvență cardiacă de 130-140 bătăi/min, în timp ce la sportivii bine antrenați, ANOT se poate „întoarce” la limita de 160-165. batai/min.

În a treia zonă de antrenament (mai mult de 180 de bătăi/min), mecanismele anaerobe de alimentare cu energie sunt îmbunătățite pe fondul unei datorii semnificative de oxigen. Aici, pulsul încetează să mai fie un indicator informativ al dozării sarcinii, dar indicatorii reacțiilor biochimice ale sângelui și compoziția acestuia, în special cantitatea de acid lactic, câștigă în greutate. Timpul de repaus al mușchiului inimii scade cu o contracție de peste 180 de bătăi/min, ceea ce duce la o scădere a forței sale contractile (în repaus 0,25 s - contracție, 0,75 s - repaus; la 180 bătăi/min - 0,22 s - contracție, 0,08 s - repaus), datoria de oxigen crește brusc.

Corpul se adaptează la munca de mare intensitate în cursul unui antrenament repetat. Dar cel mai mult valori mari datoria maximă de oxigen se atinge numai în condiţii de concurenţă. Prin urmare, pentru a atinge un nivel ridicat de intensitate a sarcinilor de antrenament se folosesc metode de situații intense de natură competitivă.

Consumul de energie în timpul activității fizice

Cu cât mai multă muncă musculară, cu atât crește consumul de energie. Raportul dintre energia cheltuită util pentru muncă și energia totală cheltuită se numește coeficient de performanță (COP). Se crede că cea mai mare eficiență a unei persoane cu munca sa obișnuită nu depășește 0,30-0,35. În consecință, cu cel mai economic consum de energie în procesul de lucru, costurile totale de energie ale corpului sunt de cel puțin 3 ori mai mari decât costurile de lucru. Mai des, eficiența este de 0,20-0,25, deoarece o persoană neantrenată cheltuiește mai multă energie pentru aceeași muncă decât una antrenată. Așadar, s-a stabilit experimental că la aceeași viteză de mișcare, diferența de consum de energie între un sportiv antrenat și un începător poate ajunge la 25-30%.

O idee generală a consumului de energie (în kcal) în timpul parcurgerii diferitelor distanțe este dată de următoarele cifre, determinate de celebrul fiziolog sportiv B.C. Farfel.

Alergare pe atletism, m Înot, m

100 – 18 100 – 50

200 – 25 200 – 80

400 – 40 400 – 150

800 – 60 Schi fond, km

1500 – 100 10 – 550

3000 – 210 30 – 1800

5000 – 310 50 – 3600

10000 – 590 Curse de biciclete, km

42195 – 2300 1 – 55

Patinaj, m 10 - 300

500 – 35 20 – 500

1500 – 65 50 – 1100

5000 – 200 100 – 2300

G.V. Barciukova și S.D. Shprakh compară „costul” energetic al diferitelor manifestări ale sportului și activității respiratorii casnice (calculat în kcal / min).

Activitate motorie kcal/min

Schi 10.0-20.0

alergare cros 10.6

Fotbal. 8.8

Tenis 7,2-10,0

Tenis de masă 6.6-10.0

Înot (brasa). . 5,0-11,0

Volei. 4,5-10,0

Gimnastică. 2,5-6,5

Dansurile moderne 4.7-6.6

Conducând o mașină. 3,4-10,0

Spălarea geamurilor 3.0-3.7

Cosirea ierbii 1,0-7,5

Îmbrăcarea și dezbracarea……….2.3-4.0,

Cu accent pe puterea și consumul de energie, zonele de putere relativă au fost stabilite în sporturile ciclice

O comparație a creșterii costurilor energetice cu o creștere a severității muncii arată că cantitatea de energie cheltuită minus metabolismul bazal este întotdeauna mai mare decât munca mecanică „utilă” efectuată de o persoană. Motivul acestei discrepanțe constă în primul rând în faptul că atunci când energia chimică a nutrienților este transformată în muncă, o parte semnificativă a energiei se pierde sub formă de căldură fără a fi transformată în energie mecanică. O parte din energie este cheltuită pentru menținerea solicitărilor statice, care sunt luate în considerare doar parțial atunci când se calculează munca mecanică efectuată de o persoană. Fiecare mișcare umană necesită atât tensiuni statice, cât și dinamice și raportul dintre ambele at diverse lucrări diferit. Astfel, ridicarea unei sarcini de la o înălțime de 1 m la o înălțime de 1,5 m cu corpul îndreptat necesită mai puțină energie decât ridicarea aceleiași sarcini de la o înălțime de 0,5 m la o înălțime de 1 m cu o poziție înclinată a corpului, deoarece menținerea acestuia din urmă într-o stare înclinată necesită o tensiune statică mai semnificativă a mușchilor spatelui.

O anumită parte din energia generată în timpul reacții chimice, se cheltuiește pentru depășirea rezistenței la mișcare de la mușchii antagoniști întinși în timpul mișcării și a țesuturilor elastice din articulații, pentru depășirea rezistenței vâscoase la deformarea musculară și pentru depășirea inerției părților mobile ale corpului cu modificări ale direcției de mișcare. Raportul dintre cantitatea de muncă mecanică efectuată de o persoană, exprimată în calorii, și cantitatea de energie cheltuită, tot în calorii, se numește eficiență energetică.

Valoarea eficienței depinde de modul de lucru, de ritmul acestuia și de starea de fitness și de oboseală a unei persoane. Uneori, valoarea factorului de eficiență este folosită pentru a evalua calitatea metodelor de lucru. Deci, studiind mișcările piliturii metalice, s-a constatat că pentru fiecare kilogram-forță-metru de lucru se consumă 0,023 kcal, ceea ce corespunde unui factor de eficiență 1/ = 10,2.
Această eficiență relativ scăzută se datorează muncii statice semnificative în timpul pilirii, care necesită tensiune în mușchii trunchiului și ai picioarelor pentru a menține poziția de lucru. Pentru alte tipuri de lucrări, eficiența poate fi mai mare sau mai mică decât valoarea găsită pentru pilitura metalică. Mai jos sunt valorile de eficiență pentru unele locuri de muncă:
Ridicarea greutăților .................8.4
Munca la dosar ................................ 10.2
Acționare verticală a pârghiei (împingere) 14.0
Rotirea mânerului .................20.0
Ciclism .....................30.0
Cea mai mare valoare pe care o poate atinge eficiența corpului uman este de 30%. Această valoare este atinsă atunci când se efectuează o muncă bine stăpânită, familiară, cu participarea mușchilor picioarelor și ai trunchiului.

Valoarea eficienței muncii vă permite în unele cazuri să stabiliți condiții mai raționale pentru efectuarea muncii fizice, în special, pentru a determina viteza optimă (tempo), sarcina, productivitatea muncii. În cea mai mare parte, valoarea consumului de energie pe unitatea de producție este cea mai mică, iar reciproca factorului de eficiență este cea mai mare la grade medii de viteză și sarcină la mijlocul perioadei de lucru, dacă aceasta continuă să obosească.

Modificarea eficienței în cazuri individuale, în special, atunci când se compară munca omogenă care diferă doar prin modul în care este efectuată, poate servi drept unul dintre criteriile de evaluare a raționalității anumitor aspecte specifice ale muncii. Cu toate acestea, acest criteriu pentru o persoană muncitoare nu are în niciun fel semnificația definitorie și universală pe care o are în evaluarea funcționării unei mașini. În timp ce într-o mașină cu abur numai munca mecanică externă este principalul efect util al transformărilor energetice, iar restul energiei extrase din combustibil este considerată pe bună dreptate pierdută inutil, partea din energia consumată care nu merge la lucrul mecanic extern, ci la creșterea energiei este utilă și pentru organismul uman.activitatea vitală celulară în timpul lucrului și restabilirea eficienței temporar scădere.

Un criteriu mai exact și universal pentru evaluarea fiziologică a raționalității metodelor specifice de lucru și a mișcărilor individuale este durata menținerii unui nivel ridicat de performanță, care se manifestă printr-o creștere a productivității muncii și într-o astfel de adaptare a funcțiilor fiziologice care conduce la dezvoltarea în continuare a abilităților fizice și spirituale ale unei persoane.

Se știe că cu cât se lucrează mai mult muscular, cu atât crește consumul de energie. În condiții de laborator, în experimente cu lucrul pe un ergometru de bicicletă cu o cantitate precis definită de muncă musculară și rezistență măsurată cu precizie la pedalare, s-a stabilit o dependență directă (liniară) a consumului de energie de puterea de lucru înregistrată în kilograme metri sau wați. În același timp, s-a constatat că nu toată energia cheltuită de o persoană atunci când efectuează lucrări mecanice este utilizată direct pentru această muncă, deoarece cea mai mare parte a energiei se pierde sub formă de căldură. Se știe că raportul dintre energia cheltuită util pentru muncă și toată energia cheltuită se numește coeficient de performanță (COP).

Se crede că cea mai mare eficiență a unei persoane cu munca sa obișnuită nu depășește 0,30-0,35. În consecință, cu cel mai economic consum de energie în procesul de lucru, costurile totale de energie ale corpului sunt de cel puțin trei ori mai mari decât costurile de lucru. Mai des, eficiența este de 0,20–0,25, deoarece o persoană neinstruită cheltuiește mai multă energie pentru aceeași muncă decât una instruită. Astfel, s-a stabilit experimental că, la aceeași viteză de mișcare, diferența de consum de energie între un sportiv antrenat și un începător poate ajunge la 25–30%.

Cu accent pe puterea și consumul de energie, au fost stabilite patru zone de putere relativă în sporturile ciclice. Acestea sunt zone de putere maximă, submaximală, mare și moderată. Aceste zone presupun împărțirea multor distanțe diferite în patru grupe: scurte, medii, lungi și extra lungi.

Care este esența împărțirii exercițiilor fizice în zone de putere relativă și cum este această grupare a distanțelor legată de consumul de energie în timpul efortului fizic de intensitate diferită?

În primul rând, puterea muncii depinde direct de intensitatea acesteia. În al doilea rând, eliberarea și consumul de energie pentru depășirea distanțelor incluse în diferite zone de putere au caracteristici fiziologice semnificativ diferite.

Zonamaximputere. În limitele sale se pot executa lucrări care necesită mișcări extrem de rapide. Nicio altă meserie nu eliberează atât de multă energie. Cererea de oxigen pe unitatea de timp este cea mai mare, consumul de oxigen de către organism este neglijabil. Munca mușchilor se realizează aproape în întregime din cauza defalcării anoxice (anaerobe) a substanțelor. Aproape întreaga cerere de oxigen a organismului este satisfăcută după muncă, adică cererea în timpul muncii este aproape egală cu datoria de oxigen. Respirația este nesemnificativă: în timpul acelor 10–20 de secunde în care se lucrează, sportivul fie nu respiră, fie ia mai multe respirații scurte. Dar după terminare, respirația lui este intensificată pentru o lungă perioadă de timp: în acest moment, datoria de oxigen este achitată. Datorită duratei scurte de lucru, circulația sângelui nu are timp să crească, în timp ce ritmul cardiac crește semnificativ spre sfârșitul lucrului. Cu toate acestea, volumul minut al sângelui nu crește mult, deoarece volumul sistolic al inimii nu are timp să crească.

Zona submaximal putere. Nu numai procesele anaerobe au loc în mușchi, ci și procesele de oxidare aerobă, a căror proporție crește spre sfârșitul lucrului datorită creșterii treptate a circulației sanguine. De asemenea, intensitatea respirației crește tot timpul până la sfârșitul lucrării. Deși procesele de oxidare aerobă cresc în timpul lucrului, ele rămân încă în urma proceselor de descompunere fără oxigen. Datoria de oxigen este în continuă evoluție. Datoria de oxigen la sfârșitul lucrului este mai mare decât la puterea maximă. Există schimbări chimice mari în sânge.

Până la sfârșitul lucrărilor în zona de putere submaximală, respirația și circulația sângelui cresc brusc, apar o datorie mare de oxigen și schimbări pronunțate în echilibrul acido-bazic și apă-sare al sângelui. Este posibilă creșterea temperaturii sângelui cu 1-2 grade, ceea ce poate afecta starea centrilor nervoși.

Zona mare putere. Intensitatea respirației și a circulației sângelui are timp să crească deja în primele minute de lucru la valori foarte mari, care rămân până la sfârșitul lucrului. Posibilitățile de oxidare aerobă sunt mai mari, dar rămân încă în urma proceselor anaerobe. Un nivel relativ ridicat al consumului de oxigen rămâne oarecum în urmă cu necesarul de oxigen al organismului, astfel încât acumularea datoriilor de oxigen încă are loc. Până la sfârșitul lucrării, este semnificativ. Modificările în chimia sângelui și a urinei sunt, de asemenea, semnificative.

Zonamoderatputere. Acestea sunt deja distanțe lungi. Munca de putere moderată se caracterizează printr-o stare de echilibru, care este asociată cu o creștere a respirației și a circulației sângelui proporțional cu intensitatea muncii și absența acumulării de produse de degradare anaerobă. În timpul multor ore de muncă, există un consum total de energie semnificativ, ceea ce reduce resursele de carbohidrați ale organismului.

Deci, ca urmare a sarcinilor repetate cu o anumită putere în timpul sesiunilor de antrenament, corpul se adaptează la munca corespunzătoare datorită îmbunătățirii proceselor fiziologice și biochimice, a caracteristicilor funcționării sistemelor corpului. Eficiența crește atunci când se execută o anumită putere, fitnessul crește, rezultatele sportive cresc.

unitate motor - un complex care include un neuron motor și fibrele musculare inervate de acesta într-un anumit mușchi.

putere musculara caracterizată prin mărimea tensiunii maxime pe care o poate dezvolta atunci când este excitată. Tensiunea maximă pe care o poate dezvolta un mușchi depinde de numărul și grosimea fibrelor care alcătuiesc compoziția sa. Sportul duce la îngroșarea fibrelor (hipertrofie de lucru), la creșterea forței musculare.

Forța musculară absolută- aceasta este forța pe 1 cm 2 a secțiunii transversale a fibrelor musculare.

Consumul total de energie (E) - suma consumului pentru lucru mecanic (W) și generarea de căldură (H)

Raportul dintre cantitatea de muncă efectuată (în calorii) și cheltuiala totală de energie caracterizează eficiența mecanică a muncii, așa-numita coeficientul de performanță (COP) al mușchiului

.

Eficiența unui mușchi uman poate ajunge la 25% și depinde în mare măsură de viteza de contracție a acestuia. Cel mai mare lucru extern și cea mai mare eficiență se observă la viteze medii.. O scădere a productivității muncii cu o creștere a vitezei de contracție musculară este asociată cu o creștere a frecării interne.

Dacă contracția este prea lentă, eficiența scade datorită faptului că o parte din energie merge pentru a menține scurtarea mușchiului.

Munca musculara si forta. O metodă pentru calcularea cantității de muncă efectuată de un mușchi. Regula de încărcare medie.

Deoarece sarcina principală a mușchilor scheletici este de a efectua munca musculară, în fiziologia experimentală și clinică, se evaluează cantitatea de muncă pe care o efectuează un mușchi și puterea dezvoltată de acesta în timpul lucrului.

Conform legilor fizicii, munca este energia cheltuită pentru deplasarea unui corp cu o anumită forță pe o anumită distanță: A \u003d P * h. Dacă contracția musculară este efectuată fără sarcină (în modul izotonic), atunci lucrul mecanic este zero. Dacă la sarcina maximă nu există o scurtare a mușchiului (mod izometric), atunci munca este, de asemenea, egală cu zero. În acest caz, energia chimică este complet transformată în energie termică.

Legea sarcinilor medii - mușchiul poate efectua muncă maximă cu sarcini de mărime medie.

La contractarea mușchilor scheletici în condiții naturale, în principal în modul de contracție izometrică, de exemplu, cu o postură fixă, ei vorbesc despre munca statică, când se fac mișcări - despre munca dinamică.

Oboseala musculara (fizica), mecanismele ei fiziologice (pentru un muschi izolat si in intregul organism). Valoarea lucrărilor lui I.M. Sechenov. Rolul de adaptare-trofic al sistemului nervos simpatic.

Ca urmare a activității prelungite, performanța mușchilor scheletici scade. Acest fenomen se numește oboseală. În același timp, puterea contracțiilor scade, perioada latentă de contracție și perioada de relaxare cresc.

Modul static este mai obositor decât modul dinamic. Oboseala unui mușchi scheletic izolat se datorează în primul rând faptului că în procesul de efectuare a muncii în fibre musculare se acumulează produse ale proceselor de oxidare - acizi lactic și piruvic, care reduc posibilitatea de a genera PD. În plus, procesele de resinteză de ATP și creatină fosfat, care sunt necesare pentru furnizarea de energie a contracției musculare, sunt întrerupte. În condiții naturale, oboseala musculară în timpul muncii statice este determinată în principal de fluxul sanguin regional inadecvat. Dacă forța de contracție în modul izometric este mai mare de 15% din maximul posibil, atunci apare „foamea” de oxigen și oboseala musculară crește progresiv.