Rambler's Top100
+7 495 961-31-11
Версия для слабовидящих


Энергетика однократных предельных упражнений

Страница для печатиСтраница для печати

Энергетические показатели, наблюдаемые при преодолении дистанций с соревновательной скоростью или при выполнении предельных упражнений на тренажерах, в силу самого подхода не требуют доказательства их адекватности. При учете работы, совершаемой спортсменом, в соответствии с первым и вторым началом термодинамики представляется возможным проследить целесообразность и характер энергетических трат. Наша задача состоит в том, чтобы изучить указанные соотношения, наблюдаемые на длинных и коротких дистанциях.

 
Выполнено значительное число работ по изучению соотношения между скоростью и спортсмена в циклических упражнениях и уровнем кислородного запроса [68, 152, 188…]. Большинство работ показывает, что уровень кислородного запроса или уровень потребления кислорода на дистанции по отношению к скорости (мощности) увеличивается как линейная, квадратичная или показательная функция.

 
Анализ экспериментальных данных в различных циклических упражнениях показывает, что соотношение между уровнем кислородного запроса и мощностью может быть представлено степенной функцией (рис. 5):
 


 

Рис.9. Соотношение между уровнем кислородного запроса (R/t, л/мин) и мощностью (N, Вт) при плавании на дистанциях 50, 100, 200, 400, 800 м в логарифмических координатах
 

Уровень кислородного запроса 2/t определяется путем вычитания из уровня потребления во время работы и восстановления исходного уровня покоя, измеренного за 30 мин до упражнения.

 
Исходя из соотношения коэффициент полезного действия будет при определенных допущениях равен
KПД = A g 100 / RO2 = ( A/ t ) g 100 / ( RO2 / t )  ( 9 )
где g – коэффициент, учитывающий тепловой эквивалент единицы работы (1 кгм = 2,35 ккал) и энергетическую стоимость окисления метаболических субстратов кислородом (1л О2 = 4,825 ккал).

 
С увеличением мощности экономичность движений снижается и КПД уменьшается. Наименьшее снижение экономичности наблюдается при спортивном плавании , наибольшее при выполнении упражнений на велоэргометре . Приведенные величины согласуются с данными других авторов. При плавании КПД установлено в пределах 1,71 - 3,99 и более, в упражнениях на велоэргометре 23 и более.

 
Величина КПД при упражнениях на велоэргометре находится в пределах 11,9 – 27,3 % , при упражнениях на гребном эргометре 15,3 – 18,5 %, при плавании 1,84 – 4,50 %.

 
Следует обратить внимание, несмотря на то, что наблюдения проводились в различных видах спорта, многие показатели весьма близки. Так, время достижения максимального кислородного долга находится в пределах 101,3 - 145,9 с. Время достижения максимального уровня потребления кислорода находится в больших пределах от 300,1 до 682,7 с, что можно объяснить специализацией спортсменов на дистанциях различной длины и характером изменения уровня О2- потребления, как функции времени и длины дистанции.

 
Общее представление соотношения уровня кислородного запроса, уровня потребления кислорода и долговой мощности на дистанциях различной длины можно получить на примере плавания (рис. 6).
 


 

Рис. 10. Соотношение уровня кислородного запроса (RO2/ t), уровня потребления кислорода (VO2/ t) и долговой мощности (DO2/ t)у квалифицированных пловцов экспериментальной группы (n = 8)

 

Уровень кислородного запроса с увеличением длины дистанции и предельного времени плавно снижается. Однако скорость его снижения выше, чем скорость снижения мощности, т. к. с уменьшением мощности экономичность повышается. Уровень потребления кислорода на коротких дистанциях 50 и 100 м отстает от уровня запроса. На дистанциях 200 и 400 м достигает своего рабочего максимума и затем с увеличением длины дистанции снижается. В диапазоне дистанций 2500 - 3000 м уровень потребления достигает уровня кислородного запроса. Мощность (скорость), предельное время, длина дистанции и энергетические показатели при этих условиях принято рассматривать как порог анаэробного обмена (ПАНО).  
Основные энергетические показатели на дистанциях различной длины на примере плавания приведены в табл. 8.
 
Таблица 8
Время, мощность и энергетические показатели при плавании на дистанциях различной длины (n = 8, р < 0,05)
    Показатели
                   Дистанция, м
 50
100
200
400
800
Предельное время, с
Мощность, Вт
Уровень О2 запроса, л / мин
Запрос О2, л
Потребление О2, л
Уровень О2 потребления, л/мин
Общий О2 долг, л
Долговая мощность, л/мин
Алактатный О2  долг, л
Лактатный О2 долг, л
Коэффициент полезного
 действия, %
28,38
111,6
12,63
5,98
1,37
2,89
4,61
9,74
1,7
2,91
2,63
62,22
84,39
9,27
9,61
3,65
3,52
5,96
5,75
2,14
3,82
2,71
135,72
65,24
6,94
15,70
8,47
3,75
7,21
3,19
2,41
4,8
2,80
291,18
53,47
5,32
25,77
19,27
3,97
6,55
1,35
2,40
4,15
2,99
618,9
44,60
4,26
43,84
38,06
3,69
5,88
0,57
2,08
3,80
3,12

 

С увеличением длины дистанции мощность с 111,61 Вт на 50 м снижается до 44,60 Вт, на 800 м, соответственно уровень кислородного запроса снижается с 12,63 до 4,26 л/мин. Как уже указывалось, КПД с увеличением длины дистанции возрастает с 2,63 до 3,12 % на 800 м.

 
Для данной группы спортсменов наибольший уровень потребления кислорода наблюдался на дистанциях 200 и 400 м – 3,75 и 3,97 л/мин. Наибольший кислородный долг и его лактатная фракция был на дистанции 100 м – 7,21 л и 4,80 л. Близкая величина долга была на дистанции 200 м – 6,55 л.

 
Учитывая, что приведенные соотношения зависимости уровня кислородного запроса от мощности ), а также изменение долговой мощности на дистанциях разной длины ), определяем, что уровень потребления кислорода является разницей между уровнем кислородного запроса и долговой мощностью:

 

VO2/ t = RO2/t∑DO2/t,      ( 10 )
По указанным соотношениям представляется возможным рассчитать основные энергетические показатели на всех дистанциях. Для индивидуализации энергетической модели можно ввести данные тестов для определения отдельных показателей, измеренные при прохождении дистанций, или расчетные величины, определенные по уравнениям регрессии.


Sportedu: vKontakte Sportedu: Facebook Follow sportedu_ru: Twitter Sportedu: YouTube


Rambler's Top100