энергетических веществ, но и их восстановление за счет окислительных процессов. О наличии окислительных процессов во время работы свидетельствуют также прямые определения потребления кислорода человеком, совершающим работу субмаксимальной мощности. На стр. 132 показана кривая потребления кислорода при такой работе. Видно, что потребление кислорода быстро увеличивается, достигая к концу 3-й мин. очень больших величин. Дыхание при этом усиливается также в большой мере, оно становится более частым, более глубоким, и величина легочной вентиляции возрастает до больших размеров. Но несмотря на то, что окисление продуктов распада во время работы происходит, оно все же значительно меньше, чем образование этих продуктов. По этой причине неизбежно накопление продуктов распада и их окисление уже после работы. Сильное возрастание дыхания и потребление кислорода сопровождаются здесь столь же резким усилением кровообращения. Достаточно сказать, что к концу бега на средней дистанции частота сердечных сокращений может превышать 200 ударов в минуту и достигать предельно больших значений до 240-280 ударов. Это сопровождается значительным увеличением количества крови, выбрасываемой сердцем при каждом сокращении (ударным объемом сердца). Поэтому минутный объем сердца, т. е. количество крови, выбрасываемое сердцем в минуту, достигает здесь также предельных величин, вероятно 40-45 л в минуту у хорошо тренированного спортсмена. При работе субмаксимальной мощности очень большими могут быть и биохимические изменения в крови. При работе максимальной мощности они были невелики, потому что вследствие краткости работы накапливавшаяся в мышцах молочная кислота не успевала диффундировать в кровь. Здесь же достаточно времени для того, чтобы неокисленные продукты распада, образующиеся в мышцах, успевали диффундировать в кровь. По этой причине к концу бега на средние дистанции были обнаружены в крови исключительно большие количества молочной кислоты: по данным Н. Волкова, до 280 мг% против 10-20 мг% в покое. Значит, концентрация молочной кислоты при такой мощной работе может возрастать в 10-20 раз. Это влияет на кислотно-щелочное равновесие в крови. Кислотность крови при этом заметно увеличивается. К этому нужно прибавить, что после бега на среднюю дистанцию обнаружено довольно значительное повышение осмотического давления крови. Осмотическое давление раствора зависит от количества растворенных молекул. При мышечной работе вследствие распада крупных молекул на более мелкие осмотическое давление в мышцах увеличивается, и это вызывает перераспределение воды. Вода из крови устремляется в мышцы. Но при этом повышается и концентрация молекул в самой крови, т. е. происходит увеличение осмотического давления в крови. Наконец, исследования насыщения крови кислородом показали, что оно в этих условиях несколько уменьшается. Наоборот, содержание углекислого газа в крови резко возрастает. К числу биохимических сдвигов, характерных для работы субмаксимальной мощности, следует отнести и сдвиги в составе мочи. Вполне понятным и обычным является поступление в мочу значительных количеств молочной кислоты и вообще повышение кислотности мочи. Это - естественное следствие повышения кислотности крови. Почки удаляют избыток кислот из организма и тем самым поддерживают в нем нормальное кислотно-щелочное равновесие. Необычным, на первый взгляд, казалось частое появление в моче после бега на средние дистанции измеримых, а подчас и значительных, количеств белка. Однако уже через несколько десятков минут после финиша в пробе, мочи может не оказаться белка. Следовательно, белок появляется в моче только во время самого спортивного напряжения. Это происходит по следующим причинам. В обычных условиях белок крови в процессе мочеобразования не поступает в мочевые канальцы, потому что поры почечного фильтра для этого слишком малы. Они пропускают мелкие молекулы истинных растворов, но не могут пропустить крупные молекулы белка. Во время же работы субмаксимальной мощности вследствие повышенной кислотности крови происходит некоторое разрыхление почечных мембран, и тот фильтр, который был раньше слишком плотен для крупных белковых молекул, становится теперь для них проницаемым. Белок через расширившиеся поры почечного фильтра проникает в мочевые канальцы и выводится с мочой. Как только работа прекратилась, кислотность крови начинает уменьшаться, восстанавливается нормальное щелочно-кислотное равновесие; фильтрующая способность почки вновь становится прежней. Белок перестает проходить через почечную мембрану, и теперь в моче уже обнаружить белок невозможно. Определяющим фактором при субмаксималыной мощности, как и при работе максимальной мощности, является состояние нервных центров, в которых вследствие непрерывно длящегося большого возбуждения начинает развиваться запредельное торможение. Развивается оно позднее, чем при максимальной мощности работы, по той простой причине, что сама мощность работы меньше, что менее велико возбуждение нервных центров. Однако условия для работы нервных центров здесь иные, чем при максимальной мощности. Нервные центры к концу спортивного напряжения находятся в менее благоприятных условиях внутренней среды: в условиях повышенной кислотности крови, повышенного осмотического давления, недостаточности кислорода и избыточности СО2. Нужно добавить, что и температурный фактор здесь начинает играть существенную роль. При работе максимальной мощности температура тела не успевала сколько-нибудь заметно повыситься по причине кратковременности работы. При субмаксимальной мощности работы, длящейся несколько минут, уже возможно повышение температуры тела, тем более, что резко возросшему теплообразованию не противостоит в достаточной мере соответствующая теплоотдача. Рост же температуры крови (а этот рост в течение нескольких минут может составлять 1-2°) также может влиять на состояние нервных центров. Большая мощность работы определяется предельным временем от 3-5 мин. до 30-40 мин. Естественно, что интенсивность распада энергетических веществ в мышцах здесь еще ниже, чем при субмаксимальной мощности работы, а возможности окислительного устранения продуктов распада здесь более высоки. Интенсивность окислительных процессов, возрастая в первые минуты после старта, достигает какой-то максимальной величины, которая зависит от функциональных возможностей дыхательно-циркуляторной системы. Эту максимальную величину называют «кислородным потолком», который зависит от максимальных величин легочного дыхания, от минутного объема кровообращения, от кислородной емкости крови, от утилизации кислорода мышцами. У наиболее высоко тренированных спортсменов кислородный потолок при работе субмаксимальной и большой мощности может достигать 5,0- 5,5 л кислорода в минуту. Потребление такого большого количества кислорода возможно в том случае, если легочная вентиляция превышает 100 л в минуту, если минутный объем сердца превышает 40 л в минуту и если максимальны кислородная емкость крови и утилизация кислорода мышцами. При субмаксимальной мощности потребление кислорода стремится к «потолку» и достигает его под самый конец работы. Сколько-нибудь длительно поддерживать максимальное потребление кислорода при субмаксимальной мощности, очевидно, нельзя. При большой же мощности работы потребление кислорода, возросшее до величин кислородного потолка, удерживается на этих величинах сравнительно долгое время. В работе большой мощности есть еще особенности, отличающие ее от работы субмаксимальной мощности. Вследствие большого потребления кислорода накопление молочной кислоты здесь меньше, чем при субмаксимальной мощности. Кроме того, при большой мощности оказывается достаточно времени для того, чтобы накопившиеся в крови продукты распада могли быть удалены в больших количествах через почечный фильтр и с потом. Концентрация их в крови к концу работы оказывается не очень большой. Относительно меньше требуется после работы и кислорода для окисления накопившейся молочной кислоты. Интенсивность деятельности нервных клеток при работе большой мощности слабее, нежели при субмаксимальной мощности. По этой причине, при прочих равных условиях, запредельное торможение должно наступать позже. Вместе с тем при большой мощности работы появляются новые требования к нервной регуляции дыхания и кровообращения, работающих на пределе в течение многих минут. Работа умеренной мощности может продолжаться долгое время - от 40-50 мин. и больше. Речь здесь идет о таких дистанциях, которые в спорте принято называть сверхдлинными. В беге это дистанции, превышающие 10 000 м, вплоть до марафонской, в плавании это многочасовые сверхдальние заплывы, в лыжном спорте - дистанции, превышающие 10 000 м, велотуры и пр. Физиологическая характеристика умеренной мощности имеет принципиальное отличие от характеристики других мощностей. Это отличие заключается в совершенно новом соотношении между анаэробными и аэробными процессами, которое не встречалось при других мощностях. При всех предыдущих мощностях работы анаэробные процессы преобладали над окислительными. Всюду окисление отставало от анаэробных реакций. Всюду происходило накопление неокисленных продуктов распада и образование кислородной задолженности. Кислородный запрос всегда превышал возможности его удовлетворения во время самой работы, т. е. кислородный долг был неизбежен. Совершенно другое дело работа умеренной мощности. Здесь скорость бескислородного распада энергетических веществ в точности равна скорости окислительного устранения продуктов распада.
Вы читаете ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА
