Виды и классификация физической работы

Различают статическую и динамическую мышечную работу. При статической работе мышечное сокращение не связано с движением частей тела. Статическую нагрузку имеет, например, мускулатура, обеспечивающая позу сидящего или стоящего человека. Статическая работа совершается при удерживании груза.

При динамической работе тело или отдельные его части перемещаются. Физическая активность человека складывается из этих двух разновидностей работы. В процессе деятельности человека они постоянно комбинируются и чередуются.

Максимальное напряжение, а также максимальное время напряжения (выносливость), которые способны развивать и удерживать определенная группа мышц, зависят от ее локальной функциональной мощности и емкости. В условиях динамической работы выносливость и максимум мощности определяются эффективностью механизмов энергопродукции и их согласованностью с другими функциями организма.

Практическое значение имеет классификация интенсивности мышечной работы в зависимости от расхода энергии

Учитывая значительные различия в физической работоспособности людей, при определении тяжести работы следовало бы исходить из функциональных возможностей каждого индивидуума. С этой точки зрения преимущество имеют классификации, в которых величина нагрузки определяется исходя из максимума аэробных возможностей обследуемого. Максимум аэробных возможностей наиболее полно отражается в максимуме потребления кислорода (V02 max) (аэробной мощности).

В спортивной физиологии принято различать 4 зоны относительной мощности Нагрузку с максимальной интенсивностью можно выполнять не более 20-30 с. В эту зону входят, например, такие упражнения, как бег на дистанции 100 и 200 м Субмаксимальной обозначают такую интенсивность, при которой продолжительность работы колеблется от 30 с до 3 мин. Этой зоне соответствует бег на средние дистанции. В интервалах от 3 до 30 мин локализуются большие нагрузки, а более 30 мин - нагрузки умеренные.

Нагрузки меньшей интенсивности обозначаются как субмаксимальные. Для определения аэробной производительности на субмаксимальных тестах нагрузку обычно дают до 75% от V02 max. Если нагрузка превышает границу, при которой потребление кислорода достигает максимальной величины, работу обозначают как супермаксимальную.

Энергетика мышечной работы

Основной двигательный механизм организма - мышцы. В работающей мышце по сравнению с мышцей, находящейся в состоянии покоя, окислительные процессы возрастают е 50 раз и более. Одновременно большая нагрузка падает на систему транспорта продуктов обмена - тканевую жидкость и кровь. Для сохранения химического и физического равновесия к клеткам необходимо доставлять нужное количество питательных веществ и кислорода, а также удалять тепло и конечные продукты обмена веществ - воду, углекислый газ и др. Поэтому при интенсивной нагрузке способность противостоять утомлению во многом зависит от органов, снабжающих мышцы кровью - системы кровообращения и дыхания.

Главным источником энергии при мышечном сокращении являются поступающие в организм с пищей углеводы и жиры.

В самой мышечной клетке превращение энергии обеспечивается аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ) и креатинфосфатом (КФ). Накопление и освобождение энергии происходит путем присоединения или отщепления фосфатных групп. После отщепления фосфорной кислоты от молекулы АТФ с помощью фермента аденозинтрифосфатазы образуется аденозиндифосфорная кислота (АДФ) и освобождается энергия: АТФ → АДФ +НЗР04+8 ккал.

Часть освобожденной энергии трансформируется в мышечное сокращение. Таким образом, мышцы превращают химическую энергию в механическую работу.

Запас АТФ в мышцах небольшой. Для поддержания активности тканей на определенном уровне необходим быстрый ресинтез АТФ (то есть обратный процесс «сборки» молекулы АТФ из АДФ и неорганического фосфата). Последний происходит в процессе рефосфорилирования при соединении АДФ и фосфатов. Наиболее доступным веществом, используемым для ресинтеза АТФ, в первую очередь следует назвать креатин- фосфат, легко передающий свою фосфатную группу на АДФ:

КФ+АДФ → Креатин +АТФ

Концентрация КФ в мышцах е 3-4 раза больше по сравнению с АТФ. Умеренное (на 20-40%) снижение содержания АТФ сразу компенсируется за счет КФ, Истощение запасов самого КФ зависит от величины нагрузки.

Процесс гликолиза (буквально - расщепление сахара) более инертен и достигает максимума не ранее чем на 1-2-й минуте работы.

Гликоген и глюкоза расщепляются до пировиноградной кислоты. Этот процесс может проходить в анаэробных условиях. В реакции образуются богатые энергией фосфаты.

Следует отметить, что при полном аэробном окислении глюкозы и гликогена энергии для ресинтеза освобождается намного больше, чем в анаэробном процессе. Так, по сравнению с последним глюкоза в аэробных условиях на одну грамм-молекулу может образовать в 19 раз больше АТФ.