Аэробный порог - это уровень нагрузки, при которой образование в превышает его распад, поэтому лактат начинает постепенно накапливаться в общей системе циркуляции. Часто ее определяют точкой, в которой уровень лактата превышает 2 ммоль/л.

На рисунке отмечен аэробный порог (первый анаэробный порог) и лактатный порог (второй анаэробный порог или ПАНО).

• Восстановительный или компенсаторный режим бега - лактат ниже первого анаэробного порога
• Аэробная зона - между аэробным и лактатным порогами (оптимальна для аэробных тренировок с постоянной интенсивностью)
• Анаэробный режим - имеет место во время высокоинтенсивных и на соревнованиях

Эмпирический метод определения анаэробного порога

Уровню аэробного порога (2 ммоль/л) соответствует скорость бега, при которой бегуны могут спокойно разговаривать, не чувствуя значительных затруднений в дыхании.

Если бегуну при движении достаточен ритм дыхания, при котором на 4 шага делается вдох и на 4 шага выдох (при условии дыхания носом и ртом одновременно), то концентрация лактата в крови не превышает 3 ммоль/л. Если бегун перешел на ритм дыхания 3 шага вдох - 3 шага выдох, то он достиг порога анаэробного обмена (4 ммоль/л) или уже перешел его.

Анаэробный порог (АнП) - уровень потребления кислорода, выше которого анаэробная продукция высокоэнергетических фосфатов (АТФ) дополняет аэробный синтез АТФ с последующим снижением окислительно-восстановительного состояния цитоплазмы, увеличением отношения Л/П, и продукцией лактата клетками, находящимися в состоянии анаэробиоза (ПАНО).

Основные сведения

При выполнении нагрузок высокой интенсивности рано или поздно доставка кислорода к клеткам становится недостаточной. В результате этого клетки оказываются вынуждены получать энергию не только аэробным путём (окислительное фосфорилирование), но и с помощью анаэробного гликолиза. В норме образовавшиеся в ходе гликолиза НАДН*H + передают протоны в электронтранспортную цепь митохондрий, но из-за недостатка кислорода они накапливаются в цитоплазме и тормозят гликолиз. Чтобы позволить гликолизу продолжаться, они начинают передавать протоны на пируват с образованием молочной кислоты. Молочная кислота в физиологических условиях диссоциирована на ион лактата и протон. Ионы лактата и протоны выходят из клеток в кровь. Протоны начинают забуфериваться бикарбонатной буферной системой с выделением избытка неметаболического СО 2 . При забуферивании происходит снижение уровня стандартных бикарбонатов плазмы крови.

Величина анаэробного порога у активно тренированных спортсменов примерно равна 90 % от МПК .

Не у всех бегунов (особенно ветеранов) происходит загиб кривой пульса на графике скорости в этом тесте.

Метод скоростного отношения V-slope

Реализуется при выполнении нагрузки до отказа по типу рамп-протокола. Строится график зависимости скорости выделения СО2 от скорости потребления О2. По возникновению резкого внезапного роста графика определяется наступление порога лактатного ацидоза. Собственно, определяется появление избыточного неметаболического СО2. Порог, определенный по данным газоанализа, называется газообменным или вентиляторным. Стоит отметить, что Вентиляторный Порог происходит обычно при уровне Дыхательного коэффициента от 0,8-1 и поэтому определение его по достижению дыхательным коэффициентом 1 является очень грубым приближением. Делать такое приближении недопустимо.

Энрико Арселли (1996) дает следующее определение анаэробного порога :

«Самая высокая интенсивность, при которой еще сохраняется равновесие между количеством производимой и поглощаемой молочной кислоты. Если спортсмен не превысил анаэробный порог, то количество образуемого мышцами и выделяемого в кровь лактата увеличивается, однако организм в состоянии удалить его. Таким образом, имеется лишь небольшое повышение или вообще не имеется повышения уровня лактата в крови, сохраняющегося постоянным даже в случае, если нагрузка длится в течение нескольких минут. Интенсивность, при которой существует это равновесие, обозначается как анаэробный пороги соответствует, в среднем, концентрации лактата в крови около 4 ммоль на литр крови».

Разработаны различные тесты для определения анаэробного порога у спортсмена. Этот показатель выражается в л/мин или мл/кг/мин - также, как и показатель МПК .

Ранее было упомянуто (см. параграф 1.2.3), что наиболее вероятно, что спортсмен с высоким показателем МПК достигнет хороших результатов в марафонском беге. Однако здесь существует высокая корреляция между средней скоростью на дистанции 42,195 км и анаэробным порогом , которая увеличивается в случае, когда скорость бега соответствует анаэробному порогу. Этот показатель известен под названием , на которую влияют и другие факторы:

• как правило, скорость на уровне анаэробного порога увеличивается прямо пропорционально МПК; у элитных марафонцев она превышает 20 км/ч;
• скорость на уровне анаэробного порога возрастает по мере уменьшения энергостоимости бега;

Корреляция между скоростью на уровне аэробного порога, которая соответствует уровню лактата в крови 2 ммоль/л, и средней скоростью будет еще более тесной в марафоне. Скорость на уровне аэробного порога будет, очевидно, ниже, чем скорость на уровне анаэробного порога , которая соответствует, в среднем, уровню лактата в крови 4 ммоль/л.

Типы мышечных волокон

Наши мышцы состоят из волокон разного типа. Они располагаются близко друг с другом вроде побегов аспарагуса, и подобно им разнятся по диаметру и цвету. Обычно различают следующие типы мышечных волокон:

• тип I - известны под названием «медленные, красные или медленно сокращающиеся волокна (SТ) », так как больше всего пригодны для продолжительных усилий. Они содержат большое количество митохондрий, окружены густой сетью капилляров и способны потреблять большое количество кислорода в минуту. Вследствие этого они используют аэробную систему для образования энергии, требуемой для выполнения мышечной работы;
• тип II - известны под названием «быстрые, белые или быстро сокращающиеся волокна (FT) », так как больше всего пригодны для краткосрочных усилий, однако обладают низкой выносливостью. Они используют анаэробную лактатную систему, которая способствует образованию молочной кислоты. Эти волокна имеют два подтипа:
• тип IIa - известны под названием «быстрые окислительные или быстро сокращающиеся окислительные волокна (FTO) », поскольку они могут потреблять значительное количество кислорода. С этой точки зрения адекватная тренировка может сделать их весьма сходными с волокнами типа 1. Тренировка на выносливость оказывает наибольшее влияние на эти волокна, способствуя увеличению в них запасов жира;
• тип IIb - известны под названием «быстрые гликолитические или быстро переключающиеся гликолитические волокна (FTG) », поскольку они используют гликолиз, т.е. анаэробную систему, которая способствует образованию молочной кислоты. На эти волокна нельзя подействовать таким образом, чтобы они использовали аэробную систему, в которой участвует кислород.

Еще одним типом мышечных волокон, который часто упоминается, являются промежуточные волокна или подтип IIc . Они занимают промежуточное положение между типом I и типом II.

Характеристики мышечных волокон индивида большей частью заданы генетически. Однако считают, что тренировка может привести к существенным изменениям. В частности, продолжительная тренировка с аэробной направленностью и достаточной интенсивностью, согласно ряду исследователей, трансформирует часть волокон типа IIb в волокна типа IIa, часть волокон типа IIa а в волокна типа IIc, часть волокон типа IIc(промежуточные волокна) в волокна типа I (см. рис. 1 ) Следует отметить, что такие изменения происходят, главным образом, с помощью метаболизма, т.е. содержания энзимов, которое преимущественно соответствует той или иной энергетической системе. Однако эти изменения носят и структурный характер, поскольку модифицируются некоторые характеристики сократительных белков. Такие модификации будут, с большой долей вероятности, обратимыми в случае, если тренировка прерывается, к примеру, из-за травмы спортсмена (см. рис. 1 ).

Бег с разной скоростью

Бег приводит к возникновению ряда специфических состояний в организме индивида, которые значительно различаются в зависимости от того, с какой скоростью он бежит. Рассмотрим случай с двумя бегунами на средние или длинные дистанции, показывающими спортивные результаты разного уровня:

• один - это элитный бегун, пробегающий дистанцию 1500м за 3.33 или марафонскую дистанцию за 2:10. На промежуточных дистанциях (5000м, 10000м, полумарафон) он показывает адекватные результаты;
• другой - это бегун среднего класса, пробегающий дистанцию 1500 м примерно за 3.55 или марафонскую дистанцию за 2: 25.

Теперь представим себе, как реагирует их организм, когда они бегут с разной скоростью (рассмотрим 6 скоростей, обозначенные индексами от «А» до «F»), сохраняя постоянный темп бега до тех пор, пока они в состоянии это делать. У элитного бегуна скорость, очевидно, всегда будет выше, чем у бегуна среднего класса.

Таблица 1
БЕГ С РАЗНОЙ СКОРОСТЬЮ

На рисунке отмечен аэробный порог (первый анаэробный порог) и лактатный порог (второй анаэробный порог или ПАНО).

Порог анаэробного обмена (ПАНО) - это уровень интенсивности нагрузки, при котором концентрация лактата в крови начинает резко повышаться, поскольку скорость его образования становится выше, чем скорость утилизации. Такой рост начинается при концентрации лакатата выше 4 ммоль/л. Порогу анаэробного обмена соответствует 85% от максимального пульса или 75% от .

Понятие о пороге анаэробного обмена (ПАНО) было широко распространено в начале 1960-х годов. Сейчас также используется термин . В соответствии с начальными представлениями под ПАНО подразумевали нагрузки, выше которой развивается метаболический ацидоз. Началом метаболического ацидоза стали считать резкое изменение динамики (излом графика) ряда показателей в случае повышения мощности работы (ЛВ, ДК, неметаболический избыток углекислоты и др.), которые коррелировали с показателем содержания в крови (Биологический контроль спортсменов..., 1996; Дубровский, 2005; Лактатный порог..., 1997; Применение пульсометрии..., 1996; Солодков, Сологуб, 2005; Шац, 1995).

Сегодня сформировались такие представления. При первом приросте концентрации лактата в крови фиксируется первая пороговая точка - первый анаэробный порог или аэробный порог . До этого порога не отмечается существенный прирост анаэробного метаболизма. Существует мнение, что аэробный порог - это мощность циклической работы, в которой в существенном объеме участвуют мышечные волокна . В среднем концентрация лактата в крови составляет около 2 ммоль*л -1 .

Во время дальнейшего роста нагрузки отмечается период, когда концентрация лактата в крови после периода небольшого равномерного (почти линейного) повышения начинает выражено увеличиваться. Это возникает, в среднем, при концентрации лактата в крови 4 ммоль-л -1 и обозначается как второй анаэробный порог или просто анаэробный порог (ПАНО) . ПАНО в какой-то мере отражает максимальную аэробную продуктивность .

Физиологическая характеристика аэробно-анаэробного перехода во время физической нагрузки

Пороговые точки отражают мощность работы: скорость езды на велосипеде, плавания, а также величину V02 из расчета на 1 кг массы тела и в %V02max. Широко используется определение ПАНО по показателям скорости бега, плавания при уровне лактата в крови 4 ммоль-л -1 .

Существуют также термины - вентиляционный и лактатный пороги . Они отображают методы оценки ПАНО. В первом случае речь идет о его оценке по началу нелинейного прироста ЛВ и повышение вентиляционного эквивалента для 02 (ВЭ0), который отражает этот нелинейный прирост (отношение МОД к потреблению кислорода).

Термин лактатный порог используют, чтобы подчеркнуть способ определения ПАНО по критериям начала интенсивного прироста концентрации лактата в крови. Разные методы дают немного отличающиеся результаты.

Различают: 1) методы, требующие забора крови для определения в ней лактата и pH; 2) неинвазивные методы, базирующиеся на показателях внешнего дыхания, газообмена, ЧСС и др.

1. Инвазивные (прямые) методы определения ПАНО основываются на графическом анализе кинетики лактата крови во время нагрузки с возрастающей интенсивностью. Как критерии ПАНО используются фиксированные значения концентрации лактата (4 ммоль-л -1), степень его увеличения от исходного уровня на 1,5 или 2 ммоль-л -1 , точку отклонения от уровня стандартного покоя, достижение определенной, довольно высокой скорости наращивания лактата в крови (1 ммоль за 1 или 3 мин) либо показатели динамики лактата в восстановительном периоде.

2. Неинвазивные методы определения ПАНО:

• измерение динамики прироста ЛВ и ЧСС в зависимости от мощности нагрузки (скорость передвижения) (рис. 10). При этом различают две точки «излома» и, соответственно, три зоны аэробно-анаэробного перехода;

• определение ПАНО по ДК, а также «неметаболического избытка» С02. Первоочередное накопление лактата в крови наблюдается при такой мощности нагрузки, когда ВЭ0 ниже всего (отношение МОД к V02 является самым низким). Это происходит как у тренированных, так и нетренированных лиц. Зато ВЭO2 начинает значительно возрастать.

Для определения ПАН01 предлагается использовать как дополнительные критерии три такие условия: начало устойчивого повышения РаO2 (напряжение 02 в артериальной крови), отсутствие при этом снижения РаCO2(напряжение СО, в артериальной крови) и достижение величины ДК (отношение выделившегося С02 к потребленному 02) 0,90-0,95.

Вследствие этого нарастают явления метаболического ацидоза.

Рисунок 10 Типовая зависимость ЛВ и ЧСС от мощности нагрузки (скорости перемещения) в ступенчатом тесте продолжительностью более 20 мин: 1 - аэробный порог (ПАНО,), 2 - анаэробный порог (ПАНО J (Лактатный порог..., 1997)

В основу дополнительных критериев определения ПАН02 можно положить начальные признаки реакции дыхательной компенсации метаболического ацидоза. Ведущим признаком этого является начало повышения вентиляционного эквивалента для С02 (отношение ЛВ к выделившемуся С02);

• полевое измерение (тест Конкони), в основе которого лежит определение ПАНО по графику «ЧСС-мощность» с использованием портативных измерителей ЧСС (рис. 11). Конкони и другие исследователи обнаружили, что прямая линия этой зависимости имеет закономерный излом (отклонение) при высокой интенсивности работы. Если продолжать наращивать интенсивность нагрузки, в определенный момент ускорение ЧСС относительно замедляется, и эта точка обозначается как «точка отклонения». Излом отражает такую скорость бега, езды на велосипеде, плавания, гребли, при которой начинается быстрое накопление лактата в крови (Лактатный порог..., 1997; Коц, 1986; Солодков, Сологуб, 2003; Костилл, 1997; Шац, 1995).

Оснащение : газоанализатор, тредбан (беговая дорожка).

Ход работы

После выполнения разминки у испытуемых разного уровня спортивной квалификации определяют ПАНО при помощи газоанализатора (например, «Охусоп Alpha») путем измерения неметаболического избытка С02 (ЕхсС02) во время нагрузок возрастающей мощности. Для расчета используют формулу;

EхсСО2 = DRQ VO2 = VCO2 - RQ * V02.

где RQ - дыхательный коэффициент в состоянии покоя; DRQ - разница между величинами дыхательного коэффициента в процессе работы и в состоянии покоя; V02 - потребление кислорода, л-мин -1 ; VCO2 - выделение С02, л-мин -1 .

Путем графического построения в системе координат «логарифм значения ЕхсС02-мощность» определяют начало избыточного выделения С02. Величину ПАНО выражают в абсолютных единицах мощности выполняемой работы, либо в значениях потребления кислорода, либо в относительных величинах (например, в % V02max). Соответствующую уровню ПАНО мощность называют пороговой мощностью.

У нетренированных здоровых людей ПАНО колеблется в пределах 48- 65 % V02max, а у спортсменов - 75-85 % V02max, то есть ПАНО наблюдается во время работы большей мощности.

Рисунок 11 - Схематическое изображение принципа метода Конкони

Для оценки полученных значений ПАНО по уровню потребления кислорода можно использовать нормативные показатели потребления кислорода у представителей циклических видов спорта по интенсивности работы, обуславливающей накопление лактата в крови на уровне 4 ммоль-л -1 (табл. 56).

Таблица 56 - Нормативы для оценки ПАНО у спортсменов циклических видов спорта (по потреблению О. в мл кгг 1 мин -1) по интенсивности работы, соответствующей накоплению лактата в крови на уровне 4 ммоль л -1

Значения ПАНО, полученные у разных испытуемых, сравнивают между собой и с нормативными показателями и делают выводы об уровне их специальной работоспособности.

Многие придерживаются ошибочного мнения, что в борьбе с лишним весом все средства хороши, имея в виду любую активность спортивной направленности. Однако после нескольких занятий выбранного типа тренировок результат оказывается нулевым или малоэффективным. А дело заключается в существовании двух видов физической нагрузки, оказывающих разное : аэробной и анаэробной.

Что это за нагрузки и в чем их отличия?

Отличие представленных видов спортивной активности заключается в энергетическом ресурсе, который используется организмом на момент тренировок:

• при выполнении аэробных или кардионагрузок в роли такого ресурса выступает кислород;
• в случае с анаэробными или кислород не принимает участие в выработке энергии. Его заменяет «готовое топливо», имеющееся в мышечных тканях. Его в среднем хватает на протяжении 10 секунд, по истечении которых вновь начинает расходоваться кислород, а тренировка переходит в аэробный «режим».

Соответственно, упражнение, длительность которого превышает 12 секунд , не является абсолютно силовым. При этом также не бывает нагрузок полностью силового типа, поскольку в начале выполнения любой энергетическая выработка осуществляется с отсутствием кислорода.

Также отличие двух видов нагрузок заключается в процессе выполнения упражнений:

• анаэробная тренировка обуславливается увеличением весовых параметров, количественным сокращением повторов и отдыхом между подходами;
• аэробная — определяется снижением весовых параметров, количественным увеличением повторов и минимальными передышками.

Правильно характеризуется ускорением пульса и повышением потоотделения. Также учащается дыхание. Трудности в воспроизведении речи свидетельствуют об обязательном снижении интенсивности тренировочного процесса. Анаэробная выносливость — это способность выполнять нагрузку в максимальном тренировочном режиме.

Влияние анаэробной нагрузки

Занятия силового типа способствуют:

• мышечному росту;
• укреплению и усилению мышечной ткани.

При этом важно придерживаться правильного питания, иначе мышечное наращивание будет происходить за счет менее задействованных групп мышц. Это не грозит женскому полу, у которых уровень тестостерона снижен.

В процессе выполнения расход калорий происходит в меньшей степени, чем при аэробных тренировках. При этом их потребление мышцами происходит в больших количествах.

Иными словами, чем больше мышечная масса, тем в большем количестве происходит сжигание калорий в течение дневного времени, даже если отсутствует физическая активность.

По окончании анаэробных тренировок происходит ускорение метаболистического процесса, благотворно влияющего на сжигание жировой ткани. При этом эффект сохраняется на протяжении 36 часов. Вследствие этого, такие упражнения являются отличным способом . Вес мышц превышает массу жира, по причине чего уменьшение объема тела становится возможным даже при отсутствии снижения общего веса.

Польза силовых упражнений заключается в следующем:

• развивается плотность костной ткани;
• укрепляется ;
• предотвращается развитие сахарного диабета. Возможно использование анаэробных нагрузок с целью комплексного лечения заболевания;
• уменьшается риск развития злокачественных новообразований;
• качественно улучшается сон и общее состояние;
• организм очищается от токсичных компонентов;
• происходит очищение кожных покровов.

Влияние аэробной нагрузки

Кардионагрузки отличаются высокой эффективностью при желании , что становится возможным только после полного расходования гликогена . Первый 20-ти минутный период тренировок является безрезультатным. Положительное влияние начинается по окончании 40 минут, когда роль основного энергетического ресурса берет на себя жировая ткань.

Аэробные упражнения — отличный вариант для , поскольку происходит максимальный расход калорий. нагрузок и соблюдении грамотного рациона питания в течение месяца можно избавиться от 3 кг лишнего веса, после чего стоит быть готовыми к постепенному снижению интенсивности процесса похудения.

Существует три степени интенсивности аэробных упражнений:

• слабая и средняя, при которых задействуется система сердца и сосудов. Такие занятия носят исключительно «кардиохарактер»;
• высокая, когда нагрузка приходится не только на сердечный орган, но и на мышечные ткани. В данном случае речь идет о комплексных занятиях.

Несмотря на то, что аэробные нагрузки эффективно , их существенным недостатком является неминуемая потеря мышечной массы. По данной причине здесь важно соблюдать меру, поскольку избыточное количество занятий может спровоцировать шоковое состояние , приводящее к распаду тканей мышц по причине гормональной реакции:

• увеличение уровня кортизола, способствующего мышечному распаду;
• снижается концентрация тестостерона, отвечающего за рост мышечной ткани.

Максимальная продолжительность кардионагрузок должна составлять час времени. В случае превышения указанного временного лимита начинаются упомянутые гормональные процессы, а также:

• снижение иммунных сил;
• повышение вероятности возникновения заболеваний, связанных с сердцем и сосудами.

К положительным сторонам аэробных упражнений следует отнести:

• повышение общей выносливости организма;
• профилактика заболеваний, поражающих систему сердца и сосудов;
• выведение вредных веществ;
• кожное очищение.