Биоэнергетические механизмы выносливости (работоспособности)

Биоэнергетические возможности организма - важнейшие для выносливости и работоспособности, так как работающие мышцы требуют немед­ленного поступления энергии. Известно, что единственным источником энер­гии является АТФ, запасы которой весьма ограниченны, а поэтому главный вопрос состоит в быстрейшем ее ресинтезе, что осуществляется аэробным и анаэробным путями.

Выделяют: алактатную анаэробную производительность (ресинтез АТФ за счет распада КрФ); гликолитическую анаэробную производительность (ресинтез АТФ за счет распада углеводов с накоплением молочной ки­слоты - МК); аэробную производительность (ресинтез АТФ за счет энергии окислительного фосфорилирования углеводов и жиров).

Каждый из указанных биоэнергетических механизмов ресинтеза АТФ может быть охарактеризован различными качественными и количественными характеристиками - критериями (табл. 1):

- подвижности, т.е. скорости развертывания механизма с выходом на уро­вень 100%-ной мощности: подвижность КрФ, гликолитического и аэробного механизма измеряется временем и имеет соотношение примерно 1:10:100;

- мощности, отражающей максимальную производительность механизма, то есть скорость освобождения энергии; максимальная мощность измеря­ется в единицах энергии и соотносится, соответственно, как 3:2:1;

- емкости, характеризующей общее количество энергии, даваемое данным механизмом: емкость указанных механизмов соотносится также примерно как 1:10:100;

- эффективности, отражающей КПД данного механизма, то есть отноше­ние энергии, идущей непосредственно на ресинтез АТФ, к общим затра­там энергии: из всех биоэнергетических механизмов наивысшая эффективность у алактатного механизма, низшая - у гликолитического.

Каждый из этих критериев может быть количественно охарактеризо­ван различными физиологическими и биохимическими показателями (см. табл. 1).

Важнейшими физиологическими показателями мощности и емкости каждого из рассмотренных биоэнергетических механизмов работоспособности являются:

- в алактатном механизме - показатели мощности: максимальная анаэроб­ная мощность - МАМ (определяется по скорости взбегания на ступеньки лестницы под углом 30°- тест Маргария) и пиковая анаэробная мощность - ПАМ, которая регистрируется в прыжке вверх с места (по Абалакову); физиологический показатель емкости этого механизма эквивалентен ве­личине алактатной фракции кислородного долга, которая в среднем равна около 1/3 от общего кислородного долга, определяемого после работы;

- в гликолитическом механизме физиологическим показателем мощности является определяемый в газометрических исследованиях параметр, име­нуемый неметаболическим избытком выделения CO₂ (Exc CO₂) за счет накопления в крови молочной кислоты и вытеснения СО₂ из бикарбона­тов; физиологическим показателем емкости этого механизма является лактатная фракция кислородного долга, составляющая в среднем 2/3 от общего кислородного долга, а также максимальное количество лактата крови, определяемого в тесте с тремя одноминутными максимальными нагрузками с сокращающимися интервалами отдыха (3, 2 и 1 мин - Н.И. Волков);

- в аэробном механизме показателем мощности является величина МПК, а емкости - показатель времени удержания МПК.

Таблица.1

Качественные и количественные характеристики различных биоэнергетических механизмов выносливости

Один из наиболее информативных в биоэнергетике - показатель так называемого порога анаэробного обмена (ПАНО), характеризующий эффективность аэробного механизма. Известно, что нормальное содержание в кро­ви молочной кислоты составляет 10-20 мг% или 1-2 мМ/л. Гликолитический механизм приводит к накоплению лактата, превышение которым границы в 36 мг% (4 мМ/л) считается началом ацидоза. Так как определение ПАНО по величине лактата связано с забором крови, предлагались самые различные косвенные, более доступные и физиологичные методы, которые удобно ис-пользовать в процессе тренировки. Наиболее популярными из них стали оп­ределение скорости ПАНО (скорости передвижения на дистанции, при кото­ром достигается величина лактата 4 мМ/л), величины ПАНО в % от МПК (величины рабочего потребления кислорода, при котором достигается кон­трольная величина лактата), ЧСС ПАНО (величина ЧСС, которая соответст­вует лактату 4 мМ/л) и другие. Разумеется, косвенные показатели ПАНО должны быть сопоставлены с прямыми определениями лактата и в случае вы­сокой корреляции этих показателей можно вполне доверять им. Однако ввиду высокой вариабельности физиологических показателей эти исследования рекомендуется проводить строго индивидуально. В течение определенного пе­риода (обычно не более 3-4 недель) можно пользоваться косвенными показа­телями ПАНО, а затем исследования следует повторить.