Энергообеспечение и восстановлениеправить

Возможны следующие варианты соотношения восстановления и расходования энергии:

· восстановление нормальное, расход нормальный — работоспособность оптимальная,

· восстановление недостаточное, расход нормальный — работоспособность снижена,

· восстановление нормальное, расход повышен — работоспособность снижена.

Таким образом, чтобы сохранить депо энергии постоянным, следует или снизить расход, или увеличить восстановление. При спортивных нагрузках интенсивность расхода увеличивается в десятки раз, в связи с чем требуется ускорить восстановление энергетического депо. Это достигается с помощью правильного питания и фармакологических препаратов-корректоров, которые помогают организму экономить энергию питательных продуктов или ускорять ее "сжигание".

Величины ежедневного расхода энергии в различных видах спорта, а также энергетическая емкость (ккал) основных энергодаюших продуктов у человека, масса тела которого 75 кг, представлены в таблице.

Важнейшие биомакромолекулы — источники энергии, образующиеся из продуктов питания в организме человека с массой тела 75 кг (Astrand, 1970)

Запасы энергии в организме человека сохраняются и используются по-разному, в частности одни виды спорта, где требуется высокий уровень выносливости, "потребляют" очень много энергии, а другие, например спринт, — значительно меньше. Отсюда следует, что для обеспечения достаточного количества энергии, прежде всего, следует учитывать конкретные условия: для выполнения какой работы и в каком виде спорта требуется энергия и о каком периоде спортивной деятельности идет речь (микро-, мезо- и макроциклы, соревнования и время после них).

В разные периоды подготовки (восстановление или соревнования) расход энергии может составлять от 1500 до 10 ООО ккал в день.

Соотношение основных источников энергии для мышечной деятельности в зависимости от вида спорта приведено в таблице. Питание спортсменов в течение учебно-тренировочного процесса, перед соревнованиями, во время и после них кардинально различается.

Необходимое процентное соотношение углеводов, белков и жиров в зависимости от вида спорта

При больших мышечных нагрузках существенно возрастает потребность в основных пищевых ингредиентах, в том числе в макро- и микроэлементах. Недостаточная насыщенность рациона питания спортсменов макро- и микроэлементами может сопровождаться различными патологическими нарушениями. Так, у спортсменов часто наблюдаются дефицит железа (спортивная анемия), латентные дефициты магния, цинка, хрома, все это приводит к снижению уровня достижений.

Пробелы в понимании принципов фармакологической коррекции физической работоспособности человека связаны с разрывом между результатами, полученными, с одной стороны, на простых биологических моделях в молекулярной биологии, а с другой — при испытаниях (включая микробиопсии с анализом ультраструктуры мышечных волокон, маркерных ферментов митохондрий, особенностей динамики метаболизма, гормонального профиля и др.) лекарственных вешеств на спортсменах высокой квалификации, главными качествами которых являются сила, скорость, выносливость, координация движений и др.

Разработанная около 60 лет назад В. С. Фарфелем (Конради и др., 1934) классификация зон мощности широко применяется как в спортивной практике, так и в теории и методике физического воспитания. Эта классификация была составлена на основе анализа мировых достижений по бегу у мужчин. График зависимости скорость—время включает четыре зоны, названные зонами относительной мощности.

Первая зона характеризуется максимальной мощностью, где время работы составляет не более 20—30 с и лимитируется ресурсами макроэргических фосфатов в мышечных клетках, особенно креатинфосфатом.

Вторая зона (субмаксимальная) — в нее включены средние дистанции, при которых время работы составляет 3—5 мин, а источником энергии является анаэробно-гликолитический процесс.

Третья зона — большой мощности, присущей основной части стайерских дистанций с длительностью бега 20—30 мин. Для нее характерно смешанное энергообеспечение, которое реализуется за счет аэробных и анаэробных процессов.

Четвертая зона — умеренной мощности, включает все суперстайерские дистанции. Время бега составляет несколько часов, а энергообеспечение зависит от аэробных процессов.

Проведя обстоятельный анализ, В. Д. Сонькин и О. В. Тиунова существенно дополнили выдвинутую концепцию и на основании большого статистического материала сделали собственные выводы по различным возрастным группам, а также и по лучшим мировым достижениям. Оказалось, что прирост мировых достижений у мужчин в зонах большой и умеренной мощности более выражен, чем в зонах максимальной и субмаксимальной мощности. Средняя скорость, с которой преодолевается каждая дистанция на 4 % в спринте и на 24 % в стайере, выше, чем это было 50 лет назад. Отмечено также, что различия в выносливости мужчин и женщин тем сильнее, чем ниже мощность нагрузки (скорость бега).

Следует отметить, что 60 лет назад современные стимуляторы работоспособности практически не применялись, а последние 10—15 лет они использовались очень широко. Однако разница в достижениях спортсменов зависит не только от фармакологических воздействий. Важным фактором является и совершенствование методики педагогической подготовки. Эти предпосылки необходимы для обсуждения специфики действия различных лекарственных веществ в зависимости от мощности работы, ее продолжительности и энергообеспечения. Вопросам "фармакологической подготовки" во всех цивилизованных странах уделяется значительное внимание в медико-биологическом обеспечении не только спортсменов, но и других контингентов, нуждающихся в этом. Совершенно необходимо рассматриватьдействие лекарственных веществ с учетом приведенных выше данных.

Прежде всего, следует обратить внимание на возможную функциональную недостаточность восполнения энергии для совершения движений. По способу энергообеспечения различают анаэробную, смешанную и аэробную зоны, по длительности работы выделяют стайерские и спринтерские дистанции (от нескольких секунд до нескольких часов), по функции мышц различают силовую, взрывную и скоростную выносливость, по видам спорта — общую и специальную выносливость. Эти факторы должны учитываться спортивным врачом при выборе лекарственных средств, ускоряющих процессы восстановления и повышения работоспособности спортсменов.

Десятилетиями не изменялись рекорды в спринтерских дистанциях, несмотря на то что использовались самые современные педагогические приемы, а также адекватное недопинговое фармакологическое обеспечение.

У разрядников и лиц, занимающихся оздоровительной физкультурой, при тех же педагогических и фармакологических приемах прирост работоспособности может достичь 10—100 %.

Это необходимо учитывать при сопоставлении работоспособности спортсменов различной спортивной квалификации. При планировании экспериментально-клинических исследований получить практическое повышение спортивной работоспособности на 1—2 % можно только в том случае, если прирост работоспособности у тренированных экспериментальных животных составляет 200—400 %. Принципиальные данные по соотношению процента прироста работоспособности у тренированного человека и экспериментальных животных приведены в таблице.

Соотношение прироста работоспособности спортсменов различной квалификации и экспериментальных животных в тесте «бег на тредбане со ступенчатоповышающейся физической нагрузкой "до отказа"», %

Эти многочисленные экспериментально-клинические данные, позволяющие оценить "силу" действия самых различных фармакологических препаратов (допинговой и недопинговой структуры), а также других неспецифических воздействий на организм спортсмена, получены в результате анализа обследования тысяч спортсменов и десятков тысяч экспериментальных животных.

По мере эволюции всего живого, появляются произвольные формы движения, которые управляются самим организмом и нуждаются в автономных источниках энергии.

Движение формируется в мозгу, а реализуется на периферии, что подразумевает неразрывное единство многоступенчатой системы регуляции в управлении движением, а также энергообеспечения, доставки продуктов метаболизма к работающим мышцам, освобождения от отработанных веществ и их элиминация из организма. Именно эта многоступенчатая система и служит объектом действия (точкой приложения) фармакологических препаратов, которые являются средствами, корригирующими ее функциональное состояние.

Как видно из таблицы, прирост работоспособности уменьшается как между тренированными мышами и крысами, так и в зависимости от квалификации тренированных спортсменов.

Изучение фактической эффективности действия биологически активных веществ на спортивную работоспособность включает ряд стадий, которые следуют одна за другой и могут служить показателем перспективности практического применения того или иного препарата в спортивной, военной и космической медицине, поскольку выявлен ряд показателей, которые с очевидностью свидетельствуют о том, следует ли продолжать дальнейшие, иногда дорогостоящие, исследования. Это прежде всего:

· исключение приема допинга перед исследованием;

· антропометрические измерения структуры и массы тела;

· тип питания с преобладанием или недостатком тех или иных ингредиентов (в спорте этому уделяется особое внимание);

· видовые и половые различия (поэтому в спорте проводится не только допинговый, но и половой контроль) как у людей, так и у животных;

· генетическая предрасположенность к выполнению той или иной работы: скоростной, силовой, на выносливость, координацию, психической устойчивости в зависимости от преобладания быстро- или медленносокращающихся мышечных волокон в структуре мышц — чемпионами мира по выносливости (стайеры) являются перелетные птицы, особенно гуси, которые могут преодолеть расстояние более 2500 км, а лучшими спринтерами являются гепарды, которые в течение нескольких секунд могут развить скорость более 110 км ч^-1;

· тип нервной и гормональной систем, определяющий предпочтение той или иной спортивной деятельности (отсюда и создана классификация родственных видов спорта);

· резервные и наличные возможности коры надпочечников (освобождение кортизола, соотношения СТГ — кортизол);

· другие гормональные системы: АКТГ — кора надпочечников, гипофиз—гонады и иные гипоталамо-гипофизарные системы регуляции, детерминирующие интенсивность метаболических процессов СТГ, ТТГ, инсулин, эритропоэтин и др.;

· фармакокинетические особенности (в связи с более интенсивной метаболической биотрансформацией лекарств цитохромами Р-450 и др.) протекают в десятки раз активнее, поэтому длительность и сила эффекта лекарственных веществ существенно отличаются (ряд тренеров и врачей ошибочно полагают, что, воздействуя на системы биотрансформации, можно, с одной стороны, удлинить эффекты допинговых средств, если это необходимо, а с другой — наоборот, ускорить процесс элиминации допинговых компонентов и их метаболитов из организма спортсмена, чтобы они не были обнаружены в моче); именно с этой целью применяют мочегонные, а также маскирующие средства, последние чаще всего представляют собой полициклические соединения, которые при хромато-массспектрометрических исследованиях затрудняют процесс идентификации характеристических пиков примененного допинга; однако в большинстве случаев это самообман, что подтверждается многочисленными допинговыми скандалами;

· фармакодинамические характеристики (величины эффективных применяемых доз, которые обычно выше, чем фармакопейные);

· фармакогенетические параметры у генетически одаренных субъектов (спортсменов высокой квалификации) могут суммироваться или нивелироваться (индивидуальной чувствительностью, системами метаболизма, что может быть причиной парадоксальных или ультрапарадоксальных реакций). Так, эффект амфетаминов далеко не во всех случаях может быть только психостимулирующим, что является классическими примерами военных времен, когда врачи в сотнях случаев констатировали парадоксальные эффекты для этой группы лекарственных веществ.

Таким образом, очевидно, прирост работоспособности спортсменов обратно пропорционально зависит от их спортивной квалификации. Это, скорее всего, определяется степенью адаптации каждого из них к доведенным до предела границам адаптации к физической нагрузке в каждом конкретном виде спорта.

Не следует ожидать от спортсмена высокой квалификации резкого прироста работоспособности от любого педагогического приема или вновь изобретенного допинга.

Из приведенного выше следует, что заключение о фактической эффективности лекарственного средства может быть объективным при проведении до исследования и после него допинговой экспертизы методом хромато-массспектрометрии повышенной разрешающей способности на наличие или отсутствие психостимуляторов,анаболических стероидов, гормонов пептидной структуры и других препаратов, запрещенных Медицинской комиссией МОК. Названные группы препаратов могут принудительно повышать работоспособность спортсменов и, таким образом, влиять на конечный результат исследования.

21)

Говоря о биосфере в целом, необходимо отметить, что человек обитает в самом нижнем, прилегающем к Земле слое атмосферы, который называется тропосферой.

Атмосфера является непосредственно окружающей человека средой и этим определяется ее первостепенное значение для осуществления процессов жизнедеятельности. Тесно соприкасаясь с воздушной средой, организм человека подвергается воздействию ее физических и химических факторов: состава воздуха, температуры, влажности, скорости движения воздуха, барометрического давления и др. Особое внимание следует уделить параметрам микроклимата помещений – аудиторий, производственных и жилых зданий. Микроклимат, оказывая непосредственное воздействие на один из важнейших физиологических процессов – терморегуляцию, имеет огромное значение для поддержания комфортного состояния организма.

Терморегуляция – это совокупность процессов организме, обеспечивающих равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, благодаря которому температура тела человека остается постоянной.

Теплопродукция организма (производимое тепло) в состояние покоя составляет для «стандартного человека» (масса 7 кг, рост 170 см, поверхность тема 1,8 м²) до 283 кДж в час, при работе средней тяжести – до 1256 кДж в час и при тяжелой – 1256 и более кДж в час. Метаболическое, лишнее тепло должно удаляться из организма.

Нормальная жизнедеятельность осуществляется в том случае, если тепловое равновесие, т.е. соответствие между теплопродукцией вместе с теплотой, получаемой из окружающей среды, и теплоотдачей достигается без напряжения процессов терморегуляции. Отдача тепла организмом зависит от условий микроклимата, который определяется комплексом факторов, влияющих на теплообмен: температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и радиационной температурой окружающих человека предметов.

Чтобы понять влияние того или иного показателя микроклимата на теплообмен, нужно знать основные пути отдачи тепла организмом. При нормальных условиях организм человека теряет примерно 85% тепла через кожу и 15% тепла расходуется на нагревание пищи, вдыхаемого воздуха и испарение воды из легких. 85% тепла отдаваемого через кожу. Распределяется следующим образом: 45% приходится на излучение, 30% на проведение и 10% на испарение. Эти соотношения могут изменяться в зависимости от условий микроклимата.

С повышением температуры воздуха и окружающих поверхностей потри тепла, излучением и конвекцией уменьшается, и резко увеличивается теплоотдача испарений. Если температура внешней среды выше, чем температура тела, то единственным путем теплоотдачи остается испарение. Количество пота может достигать 5–10 литров пота в день. Этот вид теплоотдачи очень эффективен, если есть условия для испарения пота уменьшается влажность и увеличивается скорость движения воздуха. Таким образом при высокой температуре окружающей среды, увеличение скорости движения воздуха является благоприятным фактором. При низких температурах воздуха увеличение его подвижности усиливает теплоотдачу конвекцией, что неблагоприятно для организма, т.к. может привести к переохлаждению, простуде и отморожения. Большая влажность воздуха (свыше 70%) неблагоприятно влияет на теплообмен, как при высоких, так и при низких температурах. Если температура воздуха выше 30^о(высокая), то большая влажность, затрудняя испарения пота, ведет к перегреванию. При низкой температуре высокая влажность способствует сильному охлаждению, т.к. во влажном воздухе усиливается отдача тепла конвекция. Оптимальная влажность, таким образом, составляет 40–60%.

Рекомендуемые нормами параметры микроклимата должны обеспечить в процессе терморегуляции такое соотношение физиологических и физико-химических процессов, при котором поддерживалось бы устойчивое тепловое состояние в течение длительного времени, без снижения работоспособности человека. В цехах с климатическим комплексом преимущественно нагревающего типа решающее значение в борьбе с нагреванием приобретает изменение самого технологического процесса, замена источников избыточного выделения тепла различными способами, которые требуют в каждом конкретном случае специального рассмотрения. Немаловажным в обеспечении комфортных параметров микроклимата являются рациональное отопление, правильное устройство вентиляции, кондиционирование воздуха, теплоизоляция источников тепла.