Энергообеспечение

• 
   Введение
• Гликолиз
• Кислород
• Аэробные и анаэробные пороги
• Выносливости не существует
• Контроль нагрузки по пульсу
• Мощность
• Режимы работы
  
  
  
  Энергообеспечение организма

  ---

  
  
  
  
  Введение
  Когда велосипед перестает быть только средством для прогулок и начинаются тренировки, то на первый план выходит необходимость в грамотной дозировке нагрузки. Да, можно тренироваться интуитивно, это много лучше, чем вообще не тренироваться. Но что бы сделать тренировку по настоящему эффективной, необходим инструмент контроля нагрузки.
  
  
  
  
  Гликолиз
  
  
  Для выполнения долговременной (более нескольких минут) физической работы, организму человека требуется постоянный приток энергии. Для обеспечения притока энергии необходимы топливо и окислитель. Единым универсальным топливом в организме человека является глюкоза. Все вещества, прежде чем «сгореть» в организме человека, распадаются до глюкозы. Единственным окислителем является кислород.
  Процесс распада глюкозы с высвобождением энергии называется гликолизом. Во многих источниках ошибочно говорится о двух видах гликолиза, аэробном и анаэробном. На самом деле это всего лишь два этапа одного процесса.
  На первом этапе глюкоза распадается на лактат и ионы водорода, при этом образуются две молекулы АТФ. Этот этап часто называют «анаэробным гликолизом», т.е. гликолизом без участия кислорода.
  На втором этапе, уже при участии кислорода, из лактата и ионов водорода образуется вода, углекислый газ и происходит образование 36 молекул АТФ. Этот этап называют «аэробным гликолизом». Явная ошибка - это разделение одного процесса на два. Неявная и более коварная ошибка заключается в том, что считают, будто аэробный гликолиз происходит первым. В действительности все наоборот, аэробный гликолиз не может начаться, если до этого не произойдет анаэробный. Именно анаэробная фаза происходит первой.
  
  
  
  
   Кислород
   Как видно, первый этап гликолиза дает в 18 раз меньше энергии, чем второй. Но для второго этапа необходимо поставить в мышцы кислород и убрать углекислый газ. И чем больше нагрузка, тем больше необходим кислорода.
  Кислород к мышцам поступает из крови и, следовательно, чтобы увеличить количество поступающего кислорода,  необходимо увеличить количество крови, протекающей мимо работающих мышц.
  В организме человека это решается несколькими способами одновременно:
  1. Увеличение частоты сердечных сокращений  - т.е. увеличение числа сокращений сердца в минуту, чем больше сокращений, тем больший объем крови прокачивается.
  2. Увеличение ударного объема сердца – с ростом нагрузки увеличивается объем крови которое сердце выбрасывает за одно сокращение.
  3. Повышение тонуса артерий и вен – с ростом общей тренированности, артерии, вены и капилляры становятся более упругими. Это способствует тому, что энергия сердца не теряется на расширение-сжатие артерий, а практически вся расходуется на увеличение кровотока.
  4. Расширение капилляров в мышцах – под физической нагрузкой происходит увеличение мелких капилляров, что способствует увеличению поступления кислорода в мышцы.
  5. Уменьшение венозного возврата кислорода – чем выше тренированность спортсмена, тем больше мышцы могут забирать кислород из крови. Разница между количеством кислорода крови на выходе из легких и на входе в них показывает качество работы мышц. Чем больше разница, тем выше уровень подготовки.
  6 .Гемоконцентрация – через некоторое время после начала тренировки вода, находящаяся в свободном состоянии в организме, теряется с потом. Это приводит к тому, что плотность крови повышается, кровь на единицу объема начинает переносить больше кислорода. В среднем, через час хорошей разминки или тренировки плотность крови может повыситься на 10% и на этом уровне стабилизироваться. 
  
  
  
  
  Аэробные и анаэробные пороги
  
  
  Во многих источниках и литературе уделено большое внимание неким значениям пульса, на которых преодолеваются сначала аэробный, а потом анаэробный пороги. Объясняется это тем, что до достижения определенного значения мощности она полностью обеспечивается аэробным гликолизом. Лактат не образуется. За этим следует диапазон мощностей между аэробным и анаэробным порогом, при котором образуется лактат, но якобы он полностью утилизируется организмом. После преодоления анаэробного порога лактат уже не успевает утилизироваться, накапливается, и человек уже не может долго выполнять физическое упражнение. Как видим, это заблуждение проистекает из того, что подразумевается существование двух видов гликолиза. 
  На самом деле, даже при минимальной мощности полностью разворачивается весь гликолиз, в том числе и анаэробная его часть, которая предшествует аэробной. Так или иначе, сразу образуется лактат, часть его попадает в кровь. Уровень лактата крови начинает медленно повышаться с первых секунд работы даже на минимальном уровне нагрузки. С увеличением мощности требуется большее количество энергии, соответственно больше молекул глюкозы должно быть расщеплено, больше лактата образовано и доокислено. Уровень лактата крови продолжает плавно повышаться. 
  С дальнейшим увеличением нагрузки наступает момент, когда кислорода перестает хватать для полного доокисления всего образующегося лактата и концентрация последнего в крови начинает резко увеличиваться. Эта точка соответствует точке перегиба на графике, приведенном ниже.
   
  
  
  Момент, когда рост лактата крови меняется с линейного на экспоненциальный, называется «лактатным порогом», «лактатным или функциональным пробоем».
  Функциональный пробой (functional threshold, далее – FT) - потому что при работе на мощности ниже данного порога все протекающие процессы стабильны и, фактически, человек может совершать работу так долго, пока ему не надоест или не выйдут из строя суставы, связки и прочие элементы скелета. Выше данного порога быстро, буквально в течение нескольких  минут, в крови накапливается большое значение продуктов распада: начинается жжение в мышцах, нервные импульсы, заставляющие мышцы сокращаться, перестают проходить и наступает отказ. Так срабатывает эволюционный защитный механизм, не дающий дойти до чрезмерной концентрации лактата в крови, такой, что кровь перестанет переносить кислород
  Достигаемая мощность на функциональном пробое называется – мощностью функционального пробоя.
  
  
  Выносливости не существует
  
  
  Как видно из вышесказанного, подготовка организма определяет то, на какой мощности наступит функциональный пробой. Чем выше уровень подготовки, тем при большей мощности наступает этот момент. У высокотренированных спортсменов FT может достигать 350Вт и более. Это с одной стороны. С другой, функциональный пробой случается только при достижении или превышении пороговой мощности. На уровне 50% от него вы можете ехать 5-10 часов, независимо от вашей подготовки. Длительность работы определяется только тем, на каком проценте мощности относительно мощности своего функционального пробоя едет спортсмен. 
  Данное утверждение иногда очень сложно понять, приведу пару примеров:
  
  
  Пример 1:
  Пусть два человека, одинакового роста, веса и возраста решили поехать потренироваться.
  Атлет №1 имеет мощность на лактатном пороге 250Вт, атлет №2 всего 150Вт. Едут рядом, с одинаковой скоростью, для поддержания которой требуется 200Вт. Атлет №1 едет на 80% от мощности функционального пробоя, практически не устает, спокойно дышит и разговаривает, а атлет №2 едет на 133%, через 20 минут испытывает сильную усталость, просит остановиться и передохнуть. Атлет №1 более вынослив? А теперь посмотрим на примеры 2 и 3.
  
  
  Пример 2:
  Те же два атлета, опять выехали на тренировку, но поехали раздельно. Оба на 80% от мощности лактатного пробоя. На 200Вт и 120Вт соответственно, через 2 часа оба спортсмена одинаково устанут и остановятся отдохнуть. Т.е. оба атлета одинаково устанут за одинаковое время. Разница будет только в том, сколько км проехал каждый из них.
  
  
  Пример 3:
  В третий раз эти два атлета поехали тренироваться. Первый так же поехал на 80% и 200Вт, а второй решил поберечься и поехал на 65% - 100Вт соответственно. Первый через два часа сильно устанет и остановится, второй потратит на прохождение той же дистанции примерно 2.5 часа, но будет более свеж, и в отличие от первого сможет продолжать движение.
  И так, как видим, понятие выносливости, так же как допущение существования двух видов гликолиза, является ошибочным. Время работы зависит лишь от выбранного режима работы.
  
  
  Контроль нагрузки по пульсу
  
  
  Один из самых простых  способов контроля нагрузки является контроль пульса.
  К сожалению, кроме простоты он имеет и ряд недостатков:
  1. Пульс зависит не только от уровня физической нагрузки, а, например, от температуры окружающей среды, влажности, того что и как давно что-то съели или выпили (например, кофе), как хорошо спали накануне, как интенсивно тренировались последнее время, был ли нервный стресс и т.п.
  2. На величину транспорта кислорода влияют еще множество факторов, помимо пульса. Поэтому на одной и той же нагрузке пульс может отличаться раз от раза. Коридор колебания пульса составляет + - 15 ударов в минуту.
  3. Реакция пульса на нагрузку происходит с запозданием.
   
  (Желтый график – мощность, красный – пульс)
  
  
  Обратите внимание, как запаздывает реакция пульса.
  
  
  4.Реакция пульса при коротких (менее 1 минуты) интервалах не отражает происходящих в организме процессов.
  С другой стороны, не все люди умеют четко ощущать то, что происходит в их организме, и даже ориентировочное знание того, в каком режиме он сейчас находится, позволяет оптимизировать тренировочный процесс, дозировать нагрузку и правильно распределять силы во время соревнований.
  
  
  Мощность
  
  
  Гораздо более точным инструментом контроля нагрузки является измеритель мощности. 
  Пороговые значения мощности слабо зависят от температуры среды, влажности. Не зависят от стресса и т.п. Мощность является комплексной величиной всех факторов адаптации организма, а не одной из многих. Т.е. учитывает одновременно все процессы, происходящие в организме. Реакция измерителя на изменение мощности молниеносна. Измеритель может отражать изменение нагрузки с разрешением до 0.1с.
  Минус данного метода один – относительно высокая цена. 
  
  
  
  
  
  
  Режимы работы
  
  
  Режимы работы определяются очень просто, за 100% принимается значение мощности или пульса на лактатном пороге.
  1.До 55% по мощности или пульсу – восстановительное катание. Не оказывает никакого стресса ни на мышцы, ни на сердечно-сосудистую систему. Но позволяет «промыть» мышцы от накопившихся накануне шлаков. 
  2.55-70% - оказывает слабый стресс на организм, нагрузка на данном уровне может длиться 10 часов и более. Этот режим позволяет ехать относительно быстро и очень долго.
  3.70-85% - плотная темповая работа, длительность 2-3 часа, после чего наступает усталость и мощность падает.
  4.85-110% - идеальный тренировочный режим или режим для длинных гонок с раздельным стартом. Длительность работы около часа.
  5.110-130% - режим достижения максимального потребления кислорода, длительность работы без значительного накопления лактата не более 8 минут.
  6.130-200% - режим работы с сильным накоплением лактата, длительность не более 2-3 минут.
  7.Спринт – это отдельно стоящий режим работы, предельно возможная нагрузка, время работы не более 12-15 секунд, энергообеспечение осуществляется за счет имеющихся запасов АТФ и восстановления АТФ за счет креатинфосфата.