Кислородный запрос и кислородный долг

По мере нарастания физической нагрузки возрастает потребление кислорода вплоть до индивидуального максимума (МПК).

У нетренированных людей МПК обычно равно 3-4 л/мин или 40-50 мл/мин/кг; у хорошо тренированных спортсменов МПК достигает 6-7 л/мин или 80-90 мл/мин/кг. Вследствие утомления максимальное потребление кислорода не может поддерживаться долго (до 15 мин).

Во время работы потребность в кислороде возрастает. Рисунок 1 отражает обеспеченность кислородом:

А – лёгкой работы;

Б – тяжёлой работы;

В – изнурительной работы.

Кислородный запрос (О₂-запрос) – количество кислорода, необходимое организму для полного удовлетворения энергетических потребностей, возникающих в работе за счёт окислительных процессов.

Кислородный приход (О₂-приход) – количество кислорода, используемое для аэробного ресинтеза АТФ во время выполнения работы. Кислородный приход ограничивается МПК (рис.1 Б) и скоростью развёртывания аэробных процессов энергообеспечения.

Таким образом, при работе большой мощности кислородный запрос может превышать кислородный приход (рис. 1 В). В этом случае кислородный дефицит (О₂-дефицит) – разность между кислородным запросом и кислородным приходом сохраняется в течение всей работы и приводит к значительному кислородному долгу.

В условиях кислородного дефицита активизируются анаэробные реакции ресинтеза АТФ, что приводит к накоплению в организме продуктов анаэробного распада, прежде всего – лактата.

1- «алактатная» фракция кислородного долга

2- «лактатная» фракция кислородного долга

Рис.1. Образование и ликвидация кислородного долга

при работе разной мощности [по Н.И. Волкову 2000]

В условиях кислородного дефицита активизируются анаэробные реакции ресинтеза АТФ, что приводит к накоплению в организме продуктов анаэробного распада, прежде всего – лактата. Во время работы, при которой возможно установление устойчивого состояния, часть лактата может утилизироваться по ходу работы за счёт усиления аэробных реакций, в которых лактат утилизируется сердечной мышцей и медленными мышечными волокнами, превращаясь в пируват, участвующий в окислительном энергообеспечении сокращений. Другая часть устраняется после работы [Холлоши Д.О., 1982].

Если устойчивого состояния не наступает, то концентрация лактата по ходу работы всё время увеличивается, что приводит к отказу от работы. В этом случае лактат устраняется по окончании работы. Для этих процессов требуется дополнительное количество кислорода, поэтому некоторое время после окончания работы потребление его продолжает оставаться повышенным по сравнению с уровнем покоя [Волков Н.И., Нессен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун, 2000].

Кислородный долг (О₂-долг) – объём кислорода, необходимого для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся в организме во время напряжённой мышечной работы при недостаточном аэробном энергообеспечении, а, также для восполнения резервного кислорода, израсходованного в процессе физической нагрузки.

Анаэробное энергообеспечение осуществляется двумя путями:

- креатинфосфатным (без образования лактата);

- гликолитическим (с образованием лактата).

И, если алактатный О₂-долг устраняется достаточно быстро, на первых минутах после окончания работы, то устранение лактатного О₂-долга может продолжаться до двух часов.

Методические выводы:

1. Алактатный кислородный долг образуется при любой работе и устраняется быстро, в течение 2-3-х минут.

2. Лактатный кислородный долг значительно возрастает при превышении величины кислородного запроса МПК.

3. Недостаточное время отдыха между повторениями нагрузок повышенной мощности переводит процесс энергообеспечения в гликолитическое «русло».