Физиология циклических упражнений

Аэробные упражнения – один из наиболее изученных видов физической активности. Особенностью этих упражнений является участие в движении определенных (одних и тех же) мышечных групп, которые последовательно напрягаются и расслабляются. С ростом потребления кислорода увеличиваются частота сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД). Например, при ЧСС 150 уд/мин систолическое артериальное давление может составлять 150-190 мм рт.ст., а диастолическое – 70-90 мм рт.ст.

При низкой скорости (например, бега) работает только малая часть мышечных волокон активных мышц. Эти мышечные волокна имеют большое количество митохондрий, поэтому могут окислять жиры – они называются окислительными мышечными волокнами. Если же подключаются к работе мышечные волокна с малым содержанием митохондрий, то в них протекает анаэробный гликолиз, – они называются гликолитическими мышечными волокнами, т.е. в них происходит образование из гликогена молочной кислоты (лактата – La и ионов водорода – Н). Молочная кислота проникает в окислительные мышечные волокна и мешает окислению жиров. Поэтому с увеличением скорости все мышечные волокна переходят на окисление углеводов (лактата, глюкозы и гликогена). Ученые обнаружили это явление еще в 20-30-е гг. XX в.; появились рекомендации о применении аэробных упражнений для увеличения жирового обмена. Сжигание жира может происходить в ходе выполнения физического упражнения, если в работе принимают участие только окислительные мышечные волокна с нормальным кровоснабжением.

Однако исследования 90-х гг. прошлого века показали, что в основном происходит окисление только тех жиров, которые накапливаются в мышечных волокнах в виде капелек. Запасов этих жиров хватает на 30-60 мин работы. Подкожный жир не успевает перейти в кровь и мышцу в ходе выполнения упражнения. Этот процесс имеет существенное значение только во время восстановления, когда за 5-15 ч израсходованные запасы гликогена и жира в мышечных волокнах восстанавливаются (ресинтезируются) либо за счет жира и углеводов, поступающих в кровь из пищи, либо за счет глюкозы крови и жира, поступающего из подкожного жирового депо.

Концентрация в крови гормонов, связанных с активностью гипофиза и симпатической нервной системой (соматотропин, тестостерон, адреналин, норадреналин и др.), нарастает по мере усиления психического напряжения. Психическое напряжение особенно возрастает при совместном действии нескольких факторов:

- увеличения активности мышц;

- закисления мышц до степени, вызывающей болевые ощущения;

- достижения максимальной ЧСС;

- достижения предельной частоты дыхания.

Продолжительность выполнения аэробного циклического упражнения зависит от заданной интенсивности, например скорости бега. На уровне анаэробного порога человек может непрерывно перемещаться 20-30 мин; при этом ЧСС составляет 140-170 уд/мин и более – в зависимости от размеров сердца и уровня аэробных возможностей мышц. Концентрация гормонов при этом немного возрастает, но находится в пределах 150-200 % уровня покоя. При предельном напряжении концентрация гормонов может возрастать в 10 и более раз.