1.3 Мощность работы

Мощность работы связана обратно пропорциональной зависимостью с ее предельной продолжительностью: чем больше мощность, тем быстрее происходят биохимические изменения, ведущие к утомлению, и тем меньше время работы. Если эту зависимость изобразить графически, отложив по вертикали логарифмы мощности, а по горизонтали – логарифмы предельного времени работы с этой мощностью, то кривая будет иметь вид ломаной линии, разделенной на четыре отрезка, соответствующих четырем зонам относительной мощности: максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной. Предельная длительность работы в зоне максимальной мощности составляет 15-20 с, в зоне субмаксимальной мощности – от 20 с до 2-3 мин, в зоне большой мощности – до 30 мин, в зоне умеренной мощности – до 4-5 часов. Работа в зоне максимальной мощности обеспечивается энергией в основном за счет АТФ и КрФ, частично - за счет гликолиза. Однако скорость гликолиза в этой зоне не достигает своих наивысших значений, поэтому содержание молочной кислоты в крови обычно не превышает 1-1,5 г на литр, мобилизация гликогена печени почти не происходит и содержание глюкозы в крови почти не изменяется по сравнению с уровнем покоя. Энергетическое обеспечение работы в зоне субмаксимальной мощности идет в основном за счет анаэробного гликолиза. В крови в большом количестве появляется молочная кислота. Усиливается мобилизация гликогена печени. В зоне большой мощности основное значение имеют аэробные источники энергии при достаточно высоком уровне развития гликолиза. Наиболее интенсивные упражнения в зоне умеренной мощности совершаются при максимуме аэробного производства энергии. В следствии усиленного расхода запасов гликогена в печени содержание глюкозы в крови падает ниже 0,8 г на литр. В моче в значительном количестве появляются продукты распада белков. Отмечается большая потеря организмом воды и минеральных солей(6).

1.4 Возраст и спортивная работоспособность

Физическая работоспособность спортсменов обнаруживает закономерные изменения с возрастом. Возможности энергопродукции аэробным и анаэробным путями возрастают по мере физиологического созревания организма и формирования психической сферы человека. С возрастом увеличиваются общая метаболизирующая масса тела, количество ключевых ферментов аэробного и анаэробного обмена в скелетных мышцах, активность и стабильность этих ферментов в работе, повышаются запасы энергетических веществ в тканях, совершенствуется работа вегетативных систем, ответственных за доставку мышцам кислорода и питательных веществ и удаление продуктов распада. Все эти показатели обычно достигают максимума к 20-30 годам, в пору полной физиологической зрелости человека. В этом возрасте, как правило, достигают наивысших спортивных результатов в тех видах спорта, где требуется высокая энергетическая производительность. После 40 лет показатели физической работоспособности постепенно понижаются и к 60 годам становятся примерно вдвое меньше, чем в зрелом возрасте(21).

1.5 Основные биохимические факторы, лимитирующие проявление скоростно-силовых качеств

Основные биохимические факторы, лимитирующие проявление скоростно-силовых качеств, можно установить исходя из «фундаментальных зависимостей» для мышцы. Первая из этих зависимостей описывает условия проявления максимальной мышечной силы. Результаты экспериментальных исследований, выполненных на различных мышцах человека и животных, показывают, что величина максимального мышечного усилия прямо пропорциональна длине саркомера, или длине толстых миозиновых нитей, т.е. степени полимеризации миозина, и общему содержанию в мышце сократительного белка актина. Вторая «фундаментальная зависимость» описывает связь между величиной максимальной скорости сокращения мышцы, длиной саркомера и относительной АТФ-азной активностью миозина. Максимальная скорость сокращения прямо пропорциональна относительной АТФ-азной активности. В произвольных движениях человека важно не изолированное проявление силы или скорости сокращения, а их совместный эффект, оцениваемый по величине мощности развиваемого усилия. Мощность является произведением силы на скорость. Поэтому мощность, развиваемая мышцей, является линейной функцией от величины суммарной АТФ-азной активности, то есть общей скорости расщепления АТФ. Суммарная АТФ-азная активность выше в быстро сокращающихся белых волокнах, чем в медленно сокращающихся красных волокнах (21).

1.6 Структура биоритмов как один из критериев физиологической адаптации организма, его потенциальных резервов

В настоящее время большое внимание к биологическим ритмам многих исследователей обусловлено тем, что биологические ритмы человеческого организма являются одним из важнейших механизмов приспособления к окружающей среде и рассматриваются в качестве интегрального критерия функционального состояния организма, его благополучия (3,20).

К настоящему времени у человека обнаружено более 300 ритмически меняющихся с периодом 24 часа физиологических функций. Эти периодические изменения живого организма направлены на то, чтобы активно противостоять изменениям условий внешней среды, максимально сохранив свою целостность (10).

При этом в биологическом ритме всегда присутствует две компоненты – эндогенная и экзогенная. Экзогенная компонента – это воздействие на организм любого внешнего фактора, эндогенная – обусловлена ритмическими процессами. Как считает В.Б. Чернышов (27), эндогенный ритм (суточный) передается от поколения к поколению подобно морфологическому признаку, но с точки зрения биологии невозможно себе представить жестко запрограммированный процесс повторения ритмических явлений, так как существует много «датчиков времени», сдвигающих фазу ритма. В качестве таких датчиков могут выступать свет, температура.

По мнению Г.Д. Губина (7) биологические ритмы являются факторами естественного отбора, так как они осуществляют координацию многообразных процессов организма с временными интервалами окружающих событий и синхронизируют эти процессы с разнообразными изменениями внешней среды, тем самым выполняют чрезвычайную роль в обеспечении существования живых систем – адаптацию. Биоритмологическая адаптация – это прежде всего временное согласование (обычно с некоторым опережением) состояния организма и требований среды.

Фактически в организме идет непрерывный процесс приспособления к постоянно меняющимся условиям окружающей среды – адаптация. Противоречивость адаптационного процесса наиболее ярко выступает в феномене биологического ритма, который Б.С. Алякринский (2) сформулировал как выражение единства и борьбы двух взаимоисключающих начал жизненного процесса – разрушения и созидания, обеспечивающих качественную стабильность живой системы и ее самовоспроизведение.

Все ритмы находятся в организме в строгом согласовании и составляют иерархическую систему временной организации человеческого организма. Преобладающее значение в архитектонике ритмического ансамбля организма принадлежит циркадианным (околосуточным) ритмам (4).

Упорядоченность временной организации живого организма в рамках суточного цикла, синхронность биохимических и физиологических процессов внутри организма во многом зависит от полноценной деятельности главных циркадианных осцилляторов – супрахиазматических ядер гипоталямуса (СХЯ) и эифизарного гормона мелатонина. Строгое согласование ритмов между собой и с факторами внешней среды обеспечивает благополучное состояние организма(1).