Мышечная активность и потребление кислорода в разных упражнениях

Любопытная работа для тех, кто интересуется физиологией мышечной деятельности. В эксперименте изучается феномен так называемого "медленного компонента" потребления кислорода. Параллельно с этим увидим, как меняется электрическая активность мышц и потребление кислорода, если интенсивное выполнять упражнение сразу "во-всю" или распределить силы равномерно по всей дистанции.

Идея исследования

Изучить потребление кислорода и мышечную активность в двух 3-минутных тестах на велоэргометре.

Испытуемые и дизайн

• 8 активных мужчин (29±9 лет, рост 1,81±0,05 м, масса тела 77± 9,4 кг) приняли участие в этом исследовании;
• Эксперимент состоял из четырех визитов в лабораторию, все тесты были разделены перерывом более 24 часов;
• Испытания включали предварительный тест с постепенно возрастающей нагрузкой для оценки МПК и Аэробного порога, и два экспериментальных теста: 3-минутный тест "во всю" и 3-минутную непрерывную работу высокой интенсивности;
• Все тесты проводились на велоэргометре.

Что измеряли

• Потребление кислорода;
• Концентрацию лактата;
• Активность латеральной широкой мышцы левой ноги.

Результаты

• МПК в предварительном тесте составило 3,97±0,83 л/мин, а потребление кислорода на аэробном пороге (АэП) составило 1,87 ± 0,60 л/мин, что соответствовало значениям мощности 381±66 и 116±35 Вт соответственно;
• Профили мощности и потребления кислорода в двух экспериментальных тестах показаны на рисунке 1;

Тест "во всю"

• Максимальная мощность в тесте "во всю" на 5–10 с после старта составила 824±171 Вт, что составляет 220±27 % от максимальной мощности теста, с возрастающей нагрузкой;
• Средняя мощность за последние 30 секунд работы (так называемая критическая мощность) теста "во всю" составила 245±64 Вт;
• Вся работа, выполненная в этом тесте выше критической мощности составила 18,9±5,8 кДж;
• Общая работа, совершенная за 3 мин, составила 62,9±12,3 кДж;
• Лактат в крови в конце работы составил 9,3±2,1 мМоль/л;

Равномерный 3-минутный тест

• Мощность работы составила 349±68 Вт (88±7% от мощности МПК предварительного тестирования);

Рисунок 1. Изменение мощности и потребления кислорода в двух экспериментальных 3-минутных тестах, выполняемых разными способами.

• Работа, совершенная выше критической мощности в равномерном тесте составила 18,9±7,8 кДж и не отличалась от таковой, выполненной в тесте "во всю";
• Общая работа в равномерном тесте составила 61±11,7 кДж и также не отличалась от таковой, полученной в тесте "во-всю";
• Уровень лактата в крови в конце равномерного теста составил 8,7±1,4 мМоль/л и не отличался от уровня, измеренного в тесте "во всю";
• Значения МПК, измеренные во время двух 3-минутных тестов, не отличались от значений МПК, полученных при предварительном тестировании с возрастающей нагрузкой;
• Профили мышечной активности во время двух тестов показаны на рисунке 2;
• Пиковая электрическая активность (ЭМГ) во время теста "во-всю" наблюдалась сразу после начала работы с постоянным снижением на протяжении всего теста (уменьшение на 26%, рис. 2 А);

Рисунок 2.

• Напротив, во время равномерного теста ЭМГ увеличивалась на протяжении всего времени работы, при этом пиковое значение наблюдалось на пределе толерантности (увеличение на 60%, рис. 2 А);
• Среднее значение ЭМГ в течение первых 30 с работы было выше в тесте "во всю", чем в равномерном тесте;
• ЭМГ относительно мощности выполняемой работы быстро увеличивалась в тесте "во-всю" с 2,3±1,4%/Вт в течение первых 30 с до 4,4±2,9%/Вт в течение последних 30 с (рис. 2 В);
• В тесте "во-всю" первые два 30-секундных интервала (1–30 с и 31–60 с) значительно различались по ЭМГ, но без дальнейшего увеличения после 90 с (рис. 2 В);
• Напротив, во время равномерного теста ЭМГ/Вт постепенно увеличивалась с 2,1±1,2%/Вт в течение первых 30 с до 3,0±2,41%/Вт в течение последних 30 с работы (рис. 2 B).

Выводы

• Потребление кислорода достигло плато на уровне МПК примерно через 72 секунды во время теста "во-всю", несмотря на то, что мощность работы упала значительно ниже той, которая была связана с достижением МПК во время предварительного тестирования;
• Во время теста "во всю" наблюдалось увеличение кислородной стоимости единицы работы, которое сопровождается данными ЭМГ, предполагающими отсутствие рекрутирования дополнительных мышечных волокон.

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:

Степень активации мышц при работе с разной нагрузкой на велотренажере

Активация мышечных волокон при тестировании выносливости

Тестирование выносливости с помощью 3-минутного теста. Научный эксперимент

Пульсовые зоны и зоны мощности - в чем разница?

Источник: Vanhatalo A, Poole DC, DiMenna FJ, Bailey SJ, Jones AM. Muscle fiber recruitment and the slow component of O2 uptake: constant work rate vs. all-out sprint exercise. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2011 Mar;300(3):R700-7.