Энергозатраты при физических нагрузках разной интенсивности

Чем больше мышечная работа, тем сильнее возрастает рас­ход энергии.

Но не вся энергия, расходуемая человеком при совершении механи­ческой работы, используется непосредственно на эту работу, так как боль­шая часть энергии теряется в виде тепла. Известно, что отношение энергии, полезно затраченной на работу ко всей израсходованной энергии называется Коэффициентом полезного действия (КПД), Считается, что наибольший КПД человека при привычной для него работе не превышает 0,30–0,35. Чаще же КПД равен
0,20–0,25, так как нетренированный человек тратит на одну и ту же работу больше энергии, чем тренированный.

С ориентацией на мощность и расход энергии были установлены зоны относительной мощности в циклических видах спорта (Таблица 3).

Таблица 3

Зоны мощности

Степень мощности при рекордном выполнении Продолжительность работы Виды физических упражнений
Максимальная От 20 до 25 с. Бег – 100 и 200 м. Плавание – 50 м. Велогонка – 200 м.
Субмаксимальная От 25 до 3-5 мин. Бег – 400, 800, 1000, 1500 м. Плавание – 100, 200, 400 м.
Большая От 3-5 до 30 мин. Бег – 2, 3, 5, 10 км. Плавание – 800, 1500 м.
Умеренная Св. 30 мин. Бег – 15 км и более

Эти четыре зоны относительной мощности предполагают деление множества различных дистанций на четыре группы: короткие, сред­ние, длинные и сверхдлинные.

Мощность работы прямо зависит от ее интенсивности.

Зона максимальной мощности. В ее пределах может выполняться работа, требующая предельно быстрых движений. Ни при какой дру­гой работе не освобождается столько энергии, сколько при работе с максимальной мощностью. Кислородный запрос в единицу времени самый большой, потребление организмом кислорода незначительно. Работа мышц совершается почти полностью за счет бескислородного (анаэробного) распада веществ. Практически весь кислородный за­прос организма удовлетворяется уже после работы, т.е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. Дыхание незначитель­но: на протяжении тех 10–20 с, в течение которых совершается работа, спортсмен либо не дышит, либо делает несколько коротких вдохов. Зато после финиша дыхание его еще долго усилено, в это время пога­шается кислородный долг. Из-за кратковременности работы кровооб­ращение не успевает усилиться, частота же сердечных сокращений значительно возрастает к концу работы.

Зона субмаксимальной мощности. Длительность работы в данной зоне от 25 с. до 3–5 мин. В мышцах протекают не только анаэробные процессы, но и процессы аэробного окисления, доля кото­рого увеличивается к концу работы из-за постепенного усиления кро­вообращения. Интенсивность дыхания также все время возрастает до самого конца работы. Все время прогрессирует кислородная задолженность.

Кислородный долг к концу работы больше, чем при максимальной мощности. В крови происходят большие химические сдвиги.

К концу работы в зоне субмаксимальной мощности резко усилива­ется дыхание и кровообращение, возникает большой кислородный долг и выраженные сдвиги в кислотно-щелочном и водно-солевом рав­новесии крови. Возможно повышение температуры крови на 1–2 гра­дуса, что может влиять на состояние нервных центров.

Зона большой мощности. Длительность работы в зоне от 3–5 мин до 30 мин. Интенсивность дыхания и кровообраще­ния успевает уже в первые минуты работы возрасти до очень больших величин, которые сохраняются до конца работы. Возможности аэро­бного окисления более высоки, однако они все же отстают от анаэроб­ных процессов. Сравнительно большой уровень потребления кислоро­да несколько отстает от кислородного запроса организма, поэтому на­копление кислородною долга все же происходит. К концу работы он бывает значителен. Значительны и сдвиги в химизме крови и мочи.

Зона умеренной мощности. Длительность работы в зоне свыше 30 мин. Это уже сверхдлинные дистанции. Ра­бота умеренной мощности характеризуется устойчивым состоянием, с чем связано усиление дыхания и кровообращения пропорционально интенсивности работы и отсутствие накопления продуктов анаэробно­го распада. При многочасовой работе наблюдается значительный общий расход энергии, что уменьшает углеводные ресурсы организма. Итак, в результате повторных нагрузок определенной мощности на тренировочных занятиях организм адаптируется к соответствующей работе благодаря совершенствованию физиологических и биохими­ческих процессов, особенностей функционирования систем организ­ма. Повышается КПД при выполнении работы определенной мощнос­ти, повышается тренированность, растут спортивные результаты.