La dette en oxygène et ses composantes. Dette en oxygène d'alactate et de lactate. Dette d'État du sujet de la Fédération de Russie. Dette municipale

À mesure que l'activité physique augmente, la consommation d'oxygène augmente jusqu'au maximum individuel (IPC).

Chez les personnes non formées, la CMI est généralement de 3 à 4 L/min ou de 40 à 50 ml/min/kg ; chez les sportifs bien entraînés, la CMI atteint 6-7 l/min soit 80-90 ml/min/kg. En raison de la fatigue, la consommation maximale d'oxygène ne peut pas être maintenue pendant une longue période (jusqu'à 15 minutes).

Pendant le fonctionnement, le besoin en oxygène augmente. La figure 14 reflète la disponibilité de l'oxygène :

A - travaux légers;

B - travail acharné;

B - travail épuisant.

Demande en oxygène (O 2 -demande) - la quantité d'oxygène nécessaire au corps pour répondre pleinement aux besoins énergétiques qui surviennent au travail en raison des processus oxydatifs.

Revenu d'oxygène (O 2 -revenu) - la quantité d'oxygène utilisée pour la resynthèse aérobie de l'ATP pendant le travail. L'apport en oxygène est limité par le MPC (Fig. 14 B) et la vitesse de déploiement des processus aérobies d'approvisionnement en énergie.

Ainsi, lorsqu'on travaille haute puissance la demande en oxygène peut dépasser l'apport en oxygène (Fig. 14B). Dans ce cas, à déficit en oxygène (déficit en O 2 ) - la différence entre la demande en oxygène et le revenu en oxygène persiste tout au long de l'opération et entraîne une dette d'oxygène importante.

Dans des conditions de carence en oxygène, les réactions anaérobies de resynthèse d'ATP sont activées, ce qui conduit à l'accumulation de produits de désintégration anaérobie dans le corps, principalement le lactate. Pendant le travail, dans lequel un état stable est possible, une partie du lactate peut être utilisée pendant le travail en raison de réactions aérobies accrues dans lesquelles le lactate est utilisé, converti en pyruvate et oxydé. L'autre partie est éliminée après les travaux [Holloshi D.O., 1982].

Si un état d'équilibre ne se produit pas, la concentration de lactate au cours du travail augmente tout le temps, ce qui conduit à un refus de travailler. Dans ce cas, le lactate est éliminé en fin de travail. Ces processus nécessitent une quantité supplémentaire d'oxygène, donc pendant un certain temps après la fin du travail, sa consommation continue d'augmenter par rapport au niveau de repos [Volkov N.I., Nessen E.N., Osipenko A.A., Korsun, 2000].

Dette en oxygène (dette en O 2 ) - la quantité d'oxygène nécessaire à l'oxydation des produits métaboliques accumulés dans le corps au cours d'une intense travail musculaire avec un apport énergétique aérobie insuffisant, ainsi que pour reconstituer la réserve d'oxygène consommée pendant l'activité physique.

L'approvisionnement en énergie anaérobie s'effectue de deux manières:

Phosphate de créatine (sans formation de lactate);

Glycolytique (avec formation de lactate).


1- Fraction « alactate » de la dette en oxygène ;

2- Fraction "lactate" de la dette en oxygène

Fig.14. Formation et élimination de la dette d'oxygène

pendant le fonctionnement de différentes puissances [selon N.I. Volkov 2000]

Par conséquent, la dette en oxygène a deux fractions :

- alactic O 2 -dette - la quantité d'O 2 nécessaire à la resynthèse de l'ATP et du phosphate de créatine et à la reconstitution des réserves d'oxygène directement dans le tissu musculaire;

- lactate О 2 -dette - la quantité de О 2 nécessaire pour éliminer l'acide lactique accumulé pendant le travail.

Et, si la dette d'O 2 alactique est éliminée assez rapidement, dans les premières minutes après la fin du travail, alors l'élimination de la dette d'O 2 lactate peut durer jusqu'à deux heures.

Conclusions méthodiques :

1. La dette d'oxygène d'alactate se forme pendant tout travail et est éliminée rapidement, en 2-3 minutes.

2. La dette lactate en oxygène augmente significativement lorsque la valeur de la demande en oxygène de la CMI est dépassée.

3. Un temps de repos insuffisant entre les répétitions de charges de puissance accrue traduit le processus d'approvisionnement énergétique en un "canal" glycolytique.

Caractéristiques de l'adaptation musculaire

Pour travailler l'endurance

Les muscles squelettiques en coupe transversale sont une mosaïque de fibres rapides, intermédiaires et lentes. Blanc serait les fibres strictes sont plus grandes, mais pas très uniformes en épaisseur. Ils ne sont pas si bien alimentés en capillaires sanguins, ils contiennent peu de mitochondries. En conséquence, ils ne s'adaptent pas à long travail, et leur rôle dans l'augmentation de l'endurance est très faible. Au contraire, les fibres lentes rouges sont généralement entourées d'un réseau capillaire abondant et le nombre de mitochondries est très important. De plus, les fibres rouges sont beaucoup plus fines (3-4 fois). Les fibres de type intermédiaire sont des fibres rouges rapides avec une capacité prononcée aux mécanismes de génération d'énergie anaérobie et aérobie.

Sous l'influence de l'entraînement d'endurance, les fibres musculaires intermédiaires acquièrent les propriétés des fibres lentes avec une diminution correspondante des propriétés des fibres musculaires rapides. En utilisant des méthodes immunohistochimiques pour déterminer la myosine "rapide" et "lente", il a été constaté que les fibres de type intermédiaire contiennent les deux types de myosine et que leur rapport peut changer au cours de l'entraînement. Cependant, de tels changements ne sont pas détectés dans les fibres rouges lentes et blanches rapides. La teneur approximative en fibres rouges lentes dans le muscle large externe de la cuisse chez les patineurs polyvalents est d'environ 56%, les patineurs de longue distance - environ 75% [Meyerson F.Z., 1986]. L'efficacité de l'apport aérobie au niveau périphérique est largement déterminée par le potentiel oxydatif des muscles, qui, à son tour, est déterminé par le développement du système mitochondrial.

La puissance du système mitochondrial du muscle squelettique, qui détermine à la fois la capacité à resynthétiser l'ATP et à utiliser le pyruvate, est un lien qui limite l'intensité et la durée du travail musculaire. La capacité des mitochondries à utiliser le pyruvate comme substrat énergétique, empêchant sa conversion en lactate et l'accumulation subséquente de lactate, est condition essentielle augmenter le niveau d'endurance de la force. Dans le même temps, la vitesse de formation du pyruvate dans les fibres glycolytiques approximativement le même que le taux de son utilisation dans les fibres "aérobies", et dans ce cas, l'effet total peut être dû au fonctionnement simultané de fibres d'un type et d'un autre. Ceci est bénéfique à la fois d'un point de vue mécanique et métabolique [Meyerson F.Z., Pshennikova M.G., 1988].

L'absence d'hypertrophie des fibres musculaires lentes ne signifie pas l'absence de processus de biosynthèse adaptative en elles. Lors d'un entraînement d'endurance, la synthèse des protéines mitochondriales est privilégiée, non seulement dans les fibres lentes, mais également dans les fibres intermédiaires. Avec l'apport d'énergie oxydative, le métabolisme se produit à travers les membranes mitochondriales. Par conséquent, plus la surface totale des membranes mitochondriales est grande, plus les processus oxydatifs sont efficaces. Avec une intensité et un volume d'activité physique différents, la biosynthèse mitochondriale se déroule de différentes manières.

1. Hypertrophie- une augmentation du volume des mitochondries - se produit lors de l'adaptation "d'urgence" à des charges fortement accrues. C'est un moyen rapide mais inefficace. Bien que la surface totale des membranes mitochondriales augmente, leur structure change, altérant leur fonctionnement.

2. Hyperplasie- augmentation du nombre de mitochondries. Le volume de la mitochondrie ne change pas, mais la surface totale des membranes augmente. Cette option efficace d'adaptation à long terme à l'exercice aérobie est obtenue par un entraînement à long terme.

Dans le même temps, la surface totale des membranes mitochondriales peut encore augmenter en raison de la formation cristal- plis sur la membrane interne des mitochondries.

Riz. 15. Augmenter les distances diffuses

dans le muscle hypertrophié

Si formation de puissance provoquer une hypertrophie des fibres musculaires intermédiaires et rapides, les fibres musculaires lentes sous l'influence des charges d'endurance non seulement ne s'hypertrophient pas, mais peuvent également réduire l'épaisseur, ce qui entraîne une augmentation de la densité des mitochondries et des capillaires et une diminution des distances diffuses.

Ainsi, lors d'un travail prolongé, lorsque l'apport d'oxygène, les substrats énergétiques et l'élimination des produits métaboliques sont des facteurs déterminants, l'hypertrophie musculaire va nuire à l'endurance.

Cette circonstance oriente la recherche de moyens d'augmenter la performance aérobie des athlètes hautement entraînés du centre vers la périphérie, c'est-à-dire du système cardio-respiratoire au système neuromusculaire.

Conclusions méthodiques :

1. Une diminution du volume musculaire contribue à une augmentation de l'endurance.

2. L'augmentation de l'endurance est directement liée au développement du système mitochondrial dans les fibres musculaires.


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Voyez ce qu'est la "dette d'oxygène" dans d'autres dictionnaires :

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Schémas généraux de récupération fonctionnelle après le travail

1. La vitesse et la durée de récupération de la plupart des indicateurs fonctionnels dépendent directement de la puissance de travail : plus la puissance de travail est élevée, plus les changements qui se produisent pendant le travail sont importants et (respectivement) plus le taux de récupération est élevé. Cela signifie que plus la durée maximale de l'exercice est courte, plus la période de récupération est courte. Ainsi, la durée de récupération de la plupart des fonctions après un travail anaérobie maximal est de plusieurs minutes, et après un travail prolongé, par exemple après un marathon, elle est de plusieurs jours. Le cours de la récupération initiale de nombreux indicateurs fonctionnels est, par sa nature, un reflet miroir de leurs changements au cours de la période de développement.

2. La restauration de diverses fonctions se poursuit avec vitesse différente, et dans certaines phases du processus de récupération et avec des directions différentes, de sorte qu'ils atteignent le niveau de repos se produit de manière non simultanée (hétérochrone). Par conséquent, l'achèvement du processus de récupération dans son ensemble ne doit pas être jugé par un ou même plusieurs indicateurs limités, mais uniquement par le retour au niveau initial (pré-travail) de l'indicateur de récupération le plus lent.

3. L'efficacité et de nombreuses fonctions corporelles qui la déterminent pendant la période de récupération après un travail intensif atteignent non seulement le niveau de pré-travail, mais peuvent également le dépasser en passant par la phase " re-restauration". En ce qui concerne les substrats énergétiques, un tel excès temporaire du niveau de pré-travail est appelé surcompensation.

DANS le processus de travail musculaire consomme l'apport d'oxygène du corps, les phosphagènes (ATP et CRF), les glucides (glycogène musculaire et hépatique, glucose sanguin) et les graisses. Après travaux, ils sont restaurés. L'exception concerne les graisses, dont la récupération peut ne pas l'être. DANS les processus réparateurs qui se produisent dans le corps après le travail trouvent leur reflet énergétique dans augmentation de la consommation d'oxygène (par rapport à l'état de pré-fonctionnement) - dette d'oxygène.

Selon la théorie originale d'A. Hull (1922), la dette en oxygène est une consommation excessive d'O2 au-dessus du niveau de repos pré-travail, qui fournit de l'énergie pour que le corps revienne à l'état pré-travail, y compris la restauration des réserves d'énergie dépensé pendant le travail et l'élimination de l'acide lactique. Le taux de consommation d'O 2 après le travail diminue de façon exponentielle : pendant les 2-3 premières minutes très rapidement (rapide, ou alactate, composante de la dette en oxygène), puis plus lentement (lente, ou lactate, composante de la dette en oxygène), jusqu'à ce qu'elle atteint (après 30 -60 min) une valeur constante proche du pré-travail.



Composante rapide (lactique) de la dette O2 associé principalement à l'utilisation d'O2 pour récupération rapide phosphagènes à haute énergie consommés pendant le travail dans les muscles qui travaillent, ainsi qu'avec la restauration de la teneur normale en O2 dans le sang veineux et avec la saturation de la myoglobine en oxygène. M La composante lente (lactate) de la dette d'O2 est associée à de nombreux facteurs. Dans une large mesure, il est associé à l'élimination post-travail du lactate du sang et des liquides tissulaires. Dans ce cas, l'oxygène est utilisé dans des réactions oxydatives qui assurent la resynthèse du glycogène à partir du lactate sanguin (principalement dans le foie et en partie dans les reins) et l'oxydation du lactate dans le cœur et les muscles squelettiques. De plus, une augmentation à long terme de la consommation d'O2 est associée à la nécessité de maintenir une activité accrue des voies respiratoires et respiratoires. systèmes cardiovasculaires pendant la période de récupération, augmentation du métabolisme et d'autres processus causés par une activité accrue à long terme des systèmes nerveux sympathique et hormonal, une température corporelle élevée, qui diminue également lentement pendant la période de récupération.

Restauration des réserves d'oxygène. L'oxygène se trouve dans les muscles sous la forme d'une liaison chimique avec la myoglobine. Au cours du travail musculaire, il peut être rapidement consommé et après le travail, il peut être rapidement restauré. Le taux de restauration des réserves d'oxygène ne dépend que de son apport aux muscles. Quelques secondes après l'arrêt du travail, les "réserves" d'oxygène dans les muscles et le sang sont restaurées. La tension partielle d'O2 dans l'air alvéolaire et le sang artériel atteint non seulement le niveau de pré-travail, mais le dépasse également. La teneur en O2 dans le sang veineux provenant des muscles actifs et d'autres organes et tissus actifs du corps est également rapidement restaurée, ce qui indique leur apport suffisant en oxygène dans la période post-travail.

Les principaux moyens d'éliminer l'acide lactique:

1) oxydation en CO2 et H2O (cela élimine environ 70 % de tout l'acide lactique accumulé) ;

2) conversion en glycogène (dans les muscles et le foie) et en glucose (dans le foie) - environ 20 % ;

3) conversion en protéines (moins de 10 % );

4) élimination avec de l'urine et de la sueur (1-2%).

Avec la récupération active, la proportion d'acide lactique éliminé en aérobiose augmente. Bien que l'oxydation de l'acide lactique puisse se produire dans une variété d'organes et de tissus (muscles squelettiques, muscle cardiaque, foie, reins, etc.), la majeure partie est oxydée dans les muscles squelettiques (en particulier leurs fibres lentes). Cela permet de comprendre pourquoi un travail léger (qui implique principalement des fibres musculaires lentes) contribue à une élimination plus rapide du lactate après de fortes charges. O Une partie importante de la fraction lente (lactate) de la dette O2 est associée à l'élimination de l'acide lactique. Plus la charge est intense, plus cette fraction est importante. Chez les personnes non entraînées, il atteint un maximum de 5 à 10 litres, chez les athlètes, en particulier chez les représentants des sports de vitesse, il atteint 15 à 20 litres. Sa durée est d'environ une heure. La taille et la durée de la fraction lactate de la dette d'O2 diminuent avec la récupération active.

la quantité d'oxygène nécessaire à l'oxydation des produits métaboliques incomplètement oxydés accumulés dans l'organisme lors d'un travail musculaire intense.

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  • - en radiobiologie - une diminution de l'effet biologique des rayonnements ionisants à une pression partielle d'oxygène réduite dans le tissu irradié ou dans l'environnement et une augmentation de l'effet à une pression partielle accrue ...

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  • - Cm....

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    fusionné. Une part. Par un trait d'union. Dictionnaire-référence

  • - adv. qualité.-circonstances. 1. Avec la condition de revenir après un certain temps ; en location. tt. Avec la condition de paiement après un certain temps. 2. Utilisé comme une définition incohérente...

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  • - ah, ah. adj. à l'oxygène. milieu oxygéné. composés oxygénés. ◊ privation d'oxygène miel carence en oxygène. une diminution de la teneur en oxygène dans les tissus du corps; hypoxie...

    Petit dictionnaire académique

  • - ...

    Dictionnaire orthographique

  • - ...

    dictionnaire d'orthographe russe

  • - À CRÉDIT. 1. Prêt ; avec obligation de retour. Allez chercher du sucre. Va! Mais où m'ordonneriez-vous de l'obtenir, Timofei Petrovitch ? Eh bien, là, dans la boutique, faites un prêt. Dis que demain je donnerai tout. 2...

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La consommation d'oxygène (OC) est un indicateur qui reflète l'état fonctionnel des systèmes cardiovasculaire et respiratoire.

Avec une augmentation de l'intensité des processus métaboliques lors d'un effort physique, une augmentation significative de la consommation d'oxygène est nécessaire. Cela impose des exigences accrues au fonctionnement des systèmes cardiovasculaire et respiratoire.

Au début du travail dynamique de puissance sous-maximale, la consommation d'oxygène augmente et après quelques minutes atteint un état stable. Cardiovasculaire et système respiratoire sont mis en service progressivement, avec un certain retard. Par conséquent, au début du travail, le manque d'oxygène augmente. Il persiste jusqu'à la fin de la charge et stimule l'activation d'un certain nombre de mécanismes qui apportent les changements nécessaires dans l'hémodynamique.

Dans des conditions d'équilibre, la consommation d'oxygène du corps est pleinement satisfaite, la quantité de lactate dans le sang artériel n'augmente pas et la ventilation des poumons, la fréquence cardiaque et la pression atmosphérique ne changent pas non plus. Le temps nécessaire pour atteindre un état d'équilibre dépend du degré de précharge, de l'intensité, du travail de l'athlète. Si la charge dépasse 50% de la puissance aérobie maximale, un état d'équilibre se produit en 2 à 4 minutes. Avec l'augmentation de la charge, le temps nécessaire pour stabiliser le niveau de consommation d'oxygène augmente, tandis qu'il y a une lente augmentation de la ventilation des poumons, de la fréquence cardiaque. Dans le même temps, l'accumulation d'acide lactique dans le sang artériel commence. Après la fin de la charge, la consommation d'oxygène diminue progressivement et revient au niveau initial de la quantité d'oxygène consommée en excès du taux métabolique de base pendant la période de récupération, appelée dette d'oxygène (OD).

La dette en oxygène comprend 4 composantes :

Élimination aérobie des produits du métabolisme anaérobie (KD initial)

Augmentation de la dette en oxygène par le muscle cardiaque et les muscles respiratoires (pour rétablir la fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire initiales)

Une augmentation de la consommation d'oxygène des tissus en fonction d'une augmentation temporaire de la température corporelle

Reconstitution de l'oxygène de la myoglobine

La taille de la dette d'oxygène dépend de la quantité d'effort et d'entraînement de l'athlète. À charge maximale d'une durée de 1 à 2 minutes, une personne non entraînée a une dette de 3 à 5 litres et un athlète a 15 litres ou plus. La dette maximale en oxygène est une mesure de la capacité dite anaérobie. Il convient de garder à l'esprit que l'AC caractérise plutôt la capacité totale des processus anaérobies, c'est-à-dire la quantité totale de travail effectué à l'effort maximal, et non la capacité à développer une puissance maximale.



Consommation maximale d'oxygène

La consommation d'oxygène augmente proportionnellement à l'augmentation de la charge, cependant, il arrive une limite à laquelle une nouvelle augmentation de la charge ne s'accompagne plus d'une augmentation de CA. Ce niveau est appelé consommation maximale d'oxygène ou limite d'oxygène.

La consommation maximale d'oxygène est la quantité maximale d'oxygène qui peut être délivrée aux muscles qui travaillent en 1 minute.

La consommation maximale d'oxygène dépend de la masse des muscles qui travaillent et de l'état des systèmes de transport d'oxygène, des performances respiratoires et cardiaques et de la circulation périphérique. La valeur de la DMO est associée à la fréquence cardiaque, au volume d'éjection systolique, à la différence artério-veineuse - la différence de teneur en oxygène entre le sang artériel et veineux (AVR)

MPK = HR * WOK * AVRO2

La consommation maximale d'oxygène est déterminée en litres par minute. DANS enfance elle augmente proportionnellement à la taille et au poids. Chez les hommes, elle atteint son niveau maximum vers 18-20 ans. À partir de 25-30 ans, il diminue régulièrement.

En moyenne, la consommation maximale d'oxygène est de 2-3 l/min, et pour les sportifs de 4-7 l/min

Pour évaluer la condition physique d'une personne, le pouls d'oxygène est déterminé - le rapport entre la consommation d'oxygène par minute et le pouls pour la même minute, c'est-à-dire le nombre de millilitres d'oxygène délivrés dans un contraction cardiaque. Cet indicateur caractérise l'efficacité du travail du cœur. Moins l'impulsion d'oxygène augmente, plus l'hémodynamique est efficace, plus la fréquence cardiaque est faible, plus la quantité d'oxygène requise est délivrée.

Au repos, la CP est de 3,5-4 ml, et avec une activité physique intense, accompagnée d'une consommation d'oxygène de 3 l/min, elle passe à 16-18 ml.

11. caractéristiques biochimiques de l'activité musculaire de puissance différente (zone de puissance maximale et sous-maximale)

Zones de puissance relative du travail musculaire

Actuellement, diverses classifications de la puissance de l'activité musculaire sont acceptées. L'un d'eux est la classification de la Colombie-Britannique. Farfel, basé sur la position que la puissance de l'activité physique réalisée est due au rapport entre les trois principales voies de resynthèse de l'ATP qui fonctionnent dans les muscles pendant le travail. Selon cette classification, on distingue quatre zones de puissance relative de travail musculaire : puissance maximale, sous-maximale, élevée et modérée.

Travailler dans la zone Puissance maximum peut continuer pendant 15-20 s. La principale source d'ATP dans ces conditions est la créatine phosphate. Ce n'est qu'à la fin du travail que la réaction de créatine phosphate est remplacée par la glycolyse. Un exemple exercer effectuée dans la zone de puissance maximale fonctionne sur courtes distances, saut en longueur et saut en hauteur, certains exercices de gymnastique, lever la barre, etc.

Travailler dans la zone puissance sous-maximale dure jusqu'à 5 minutes. Le principal mécanisme de resynthèse de l'ATP est glycolytique. Au début du travail, jusqu'à ce que la glycolyse ait atteint vitesse de pointe, la formation d'ATP est due au phosphate de créatine, et à la fin du travail, la glycolyse commence à être remplacée par la respiration tissulaire. Le travail dans la zone de puissance sous-maximale se caractérise par la dette d'oxygène la plus élevée - jusqu'à 20 litres. Un exemple d'activité physique dans cette zone de puissance est la course de demi-fond, la natation de courte distance, le cyclisme sur piste, le patinage de vitesse, etc.

12. caractéristiques biochimiques de l'activité musculaire de différentes puissances (zone de puissance élevée et modérée)

Travailler dans la zone haute puissance a une durée maximale de 30 minutes. Le travail dans cette zone est caractérisé par approximativement la même contribution de la glycolyse et de la respiration tissulaire. La voie de la créatine phosphate de la resynthèse de l'ATP ne fonctionne qu'au tout début du travail et sa part dans l'apport énergétique total de ce travail est donc faible. Un exemple d'exercice dans cette zone de puissance est une course de 5000 heures en patinage sur des distances restantes, course de ski ski de fond, intermédiaire et longues distances et etc.

Travailler dans la zone puissance modérée dure plus de 30 minutes. L'approvisionnement énergétique de l'activité musculaire se produit principalement de manière aérobie. Un exemple du travail d'une telle puissance est le marathon, l'athlétisme, le cross-country, course à pied, vélo de route, ski de fond longue distance, randonnée, etc.

Dans les sports acycliques et de situation, la puissance du travail effectué change plusieurs fois. Ainsi, pour un joueur de football, courir à vitesse modérée alterne avec courir sur de courtes distances à une vitesse de sprint ; vous pouvez également trouver de tels segments du jeu lorsque la puissance de travail est considérablement réduite. De tels exemples peuvent être donnés en relation avec de nombreux autres sports.

Cependant, dans un certain nombre de disciplines sportives prévalent encore exercice physique liés à une zone de puissance spécifique. Ainsi, le travail physique des skieurs est généralement effectué avec une puissance élevée ou modérée, et en haltérophilie, des charges maximales et sous-maximales sont utilisées.

Par conséquent, dans la préparation des athlètes, il est nécessaire d'appliquer charges d'entraînement, développant la voie de la resynthèse de l'ATP, qui est la principale dans l'apport énergétique du travail dans la zone de puissance relative caractéristique de ce sport.