Физиологическая реакция при длительной работе: ЧСС, лактат, жирные кислоты

Еще одна хорошая работа, в которой много интересных справочных данных по физиологии мышечной деятельности. Изучается изменение реакции ряда физиологических параметров при выполнении длительной циклической работы с постоянной интенсивностью, которая оценивается по скорости потребления кислорода (то есть некая "внутренняя" интенсивность).

"Телефон отдай :)" Тестирую сам себя.

Идея исследования

Оценить метаболические и дыхательные реакции во время длительных упражнений различной интенсивности.

Испытуемые и дизайн

• 8 здоровых, физически активных мужчин приняли участие в этом эксперименте (24±3 года, 177±3 см и 75±5 кг);
• Каждый из испытуемых выполнил 6 тестов велоэргометре;
• Тесты были разделены интервалом от 3 до 7 дней, испытуемые воздерживались от упражнений высокой интенсивности в течение как минимум 12 часов перед тестами;
• В первом тесте определяли аэробный (АэП) и анаэробный (АнП) пороги и МПК;
• Во втором тесте была определена мощность работы, соответствующая стабильному потреблению кислорода при четырех уровнях интенсивности: на уровне АэП; 2) на уровне АнП; 3) на уровне между АэП и АнП (АэП-АнП); 4) на уровне между АнП и МПК (АнП-МПК);
• Остальные 4 теста выполнялись в случайном порядке и были организованы таким образом, чтобы поддерживалась скорость потребления кислорода, соответствующая ранее определенным четырем уровням интенсивности - "АэП", "АнП", "АэП-АнП" и "АнП-МПК";
• Испытуемым предлагалось работать с указанной метаболической интенсивностью в течение 40 минут. При необходимости, мощность работы регулировалась для поддержания потребления кислорода в пределах 5% от требуемого.

Результаты

• На рисунке 1 показано, что устойчивое потребление кислорода сохранялось после 10 минут работы в субмаксимальных тестах на целевых уровнях, с последующим снижением мощности;

Рисунок 1. Изменение мощности работы после 10-минутного периода врабатывания для поддержания необходимой скорости потребления кислорода.

• Все испытуемые смогли выполнить 40 минут работы с интенсивностью АэП и АэП-АнП;
• Только один испытуемый не смог выполнить 40 минут работы на уровне АнП;
• Ни один из испытуемых не смог выполнить 40 минут работы с интенсивностью АнП-МПК. Все они прекратили выполнять упражнение из-за усталости через 12–22 минуты (среднее время 16,3±3,1 минуты);
• На рисунке 2 показано изменение концентрации лактата крови в каждом из субмаксимальных тестов;
• Для интенсивности АэП, АэП-АнП и АнП концентрация лактата в крови значительно увеличивалась от значений покоя до 20-й минуты работы, после чего достигала плато (рис. 2);

Рисунок 2. Изменение концентрации лактата в крови при работе с разной интенсивностью.

• В условиях устойчивого состояния концентрация лактата в крови на уровне АнП была значительно выше, чем на уровнях АэП и АэП-АнП (рис. 2);
• На уровне АнП-МПК концентрация лактата в крови постепенно увеличивалась вплоть до наступления утомления;
• Уровни свободных жирных кислот (СЖК) имели тенденцию к увеличению после 20 минут тренировки при работе на уровне АэП и АэП-АнП, не обнаруживали изменений на уровне АнП и значительно снижались по сравнению со значениями покоя на уровне АнП-МПК (рис. 3);
• Через 40 минут работы с интенсивностью АэП, АэП-АнП и АнП не было обнаружено значимой корреляции между уровнями свободных жирных кислот и концентрацией лактата в крови;
• Уровни глицерина постепенно увеличивались по мере продолжения работы любой интенсивности. Через 30 и 40 минут уровни глицерина были выше для АэП-АнП и АнП по сравнению с АэП (рис. 3);

Рисунок 3. Изменение глицерина и СЖК в крови.

• Вентиляционный эквивалент кислорода (отношение величины дыхания к величине потребления кислорода, ВЭ/О2) достиг устойчивых значений к 10 минутам работы для уровней АэП, АэП-АнП и АнП AeT (рис. 4);
• Значения ВЭ/О2 были значительно выше для АнП по сравнению с АэП;
• Во время работы на уровне АнП-МПК значения ВЭ/О2 постепенно увеличивались вплоть до утомления;
• Вентиляционный эквивалент углекислого газа (ВЭ/СО2) показал реакцию, аналогичную ВЭ/О2, но устойчивые уровни были достигнуты только после 20 минут работы;
• Дыхательный коэффициент (отношение выделенного СО2 к поглощенному О2, R) достоверно увеличивался от 5 до 10 мин работы при всех интенсивностях;
• По мере продолжения работы для АэП, АэП-АнП и АнП значения R имели тенденцию к снижению (рис. 4);
• Через 10 минут работы на АнП и АнП-МПК показаны значительно более высокие значения R по сравнению с тестами на АэП и АэП-АнП (рис. 4);

Рисунок 4. Изменение дыхательного коэффициента, ЧСС и вентиляционных эквивалентов для кислорода и углекислого газа.

• Между 20 и 40 минутами работы значения R существенно не различались для АэП, АэП-АнП и АнП;
• Для АнП-МПК значение R было одинаковым через 10 минут и в конце работы (рис. 4);
• Частота сердечных сокращений (ЧСС) увеличилась и достигла уровня устойчивого состояния через 20 минут работы для для АэП, АэП-АнП и АнП; (рис. 4).
• При интенсивности АнП-МПК ЧСС возрастала вплоть до утомления;
• Во время работы ЧСС в устойчивом состоянии была значительно выше при интенсивности АэП-АнП и АнП по сравнению с АэП (рис. 4);

Выводы

• Настоящее исследование продемонстрировало, что при длительной работе может достигаться устойчивый уровень лактата в крови, а также реакция аппарата дыхания при метаболической интенсивности вплоть до анаэробного порога (АнП);
• При интенсивности выше АнП накопление лактата и легочная вентиляция постепенно увеличиваются с быстрым наступлением утомления;
• Аналогичный дыхательный коэффициент вместе с более высокими уровнями глицерина в крови, которые возникают при увеличении интенсивности упражнений от АэП до АнП, указывают на то, что жир продолжает оставаться основным источником топлива;
• Отсутствие накопления лактата между 20 и 40 минутами работы с интенсивностью до АнП включительно позволяет предположить, что анаэробный гликолиз играет незначительную роль в высвобождении энергии на уровне всего организма.

Получить доступ к неопубликованным лекциям, статьям и другим материалам, а также поддержать нашу работу можно на Boosty
Сейчас там опубликованы следующие материалы:
1. Конкурентный тренинг (лекция).
2. Весогонка в единоборствах (лекция).
3. Плиометрика в фитнесе (лекция).
4. Метаболические эффекты упражнений (доклад).
5. Зона жиросжигания - что мы о ней знаем (лекция).
6. Физиология аэробного и анаэробного порогов, МПК (лекция).
7. Все про Дроп-Сет (лекция).
8. Локальное жиросжигание (лекция).
9. Ишемический тренинг. Часть 1 и 2 (научный доклад).
10. Физподготовка в волейболе (три лекции).
11. Биоэнергетика спорта (обзорная лекция).
12. Классификация аэробных и анаэробных упражнений (лекция).
13. Статодинамика: 30 лет обсуждений Часть 1 (лекция).
14. Физиология жиросжигания. Три части. (лекции по 3 часа).
15. NEW! Разное количество повторений. Обзор эффектов для массы, силы и выносливости (лекция).
16. NEW! Предпосылки для локального жиросжигания (доклад).

Дополнительные материалы по этой теме:

На каком топливе мы тренируемся? Научные данные

С какой интенсивностью тренироваться для сжигания жира? Эксперимент в метаболической камере

Внутримышечный жир. Вклад в энергообеспечение упражнений

Экономят ли мышечный гликоген углеводные напитки? Научный эксперимент

Источник: Ribeiro JP, Hughes V, Fielding RA, Holden W, Evans W, Knuttgen HG. Metabolic and ventilatory responses to steady state exercise relative to lactate thresholds. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1986;55(2):215-21.