Важным фактором, ускоряющим врабатывание, является разминка. Комплекс физических упражнений, выполняемых перед основной деятельностью, позволяет преодолеть инерцию организма и подготовить его к работе.
Люди, занимающиеся физкультурой и спортом, способны преодолевать значительные изменения внутренней среды организма.
Постоянные физические нагрузки усиливают восстановительные процессы.
Строго говоря, после занятий имеет место не восстановление, а переход к новому состоянию, отличному от исходного, иначе чем же объяснить рост тренированности?
Нередко, говоря о восстановлении, имеют в виду лишь процессы, идущие после окончания упражнений. Но восстановительные процессы активизируются уже во время работы, более того, профессор Л. А. Иоффе говорит о предрабочем восстановлении.
Восстановительная реакция организма столь специфична, что в практике врачебного контроля изучение восстановительного периода — основной тест оценки тренированности спортсмена (рис. 9).
Общие законы энергетики мышечной деятельности служат своеобразным фундаментом для понимания энергетики бега.
Обратимся к языку цифр и математических формул.
Расход энергии зависит от скорости и массы тела и может быть выражен формулой:Е =18,0 x V - 20, где V—скорость бега (км/час), .Е—расход энергии (кал/кг/мин) (89).
Рассчитаем расход энергии для человека весом в 70 кг, бегущего со скоростью 10 км/час: Е = [(18,0 х 10) -20] х 70 = 11200 кал/мин = 11,2 ккал/мин. Соответственно за час расход энергии составляет 672 ккал (11,2 x 60).
Затраты энергии в зависимости от скорости бега и ходьбы можно рассчитать по графику (рис. 10). Для примерных расчетов расхода энергии при беге в аэробной зоне Маргария предложил следующие данные: 1 ккал на 1 кг массы тела на 1 км пути. Следовательно, бегун, имеющий вес 70 кг, расходует на 10 км пути примерно 700 ккал.
Аналогичные расчеты для ходьбы выполняются по формуле: Е=0,007 x V2 + 21, где V выражается в м/мин. Например, при ходьбе со скоростью 6 км/час за 1 мин преодолевается 100 м, тогда E = (0,007 x 1002)+21 =91 кал/кг/мин. Для человека с массой тела 70 кг расход энергии составит 6370 кал/мин (6,37 ккал/мин), или 380 ккал/час (6,37-60).
Но эти расчеты не учитывают рельефа местности и характер грунта (асфальт, проселочная дорога, тонкий грунт). Так, при ходьбе по равнине со скоростью 5 км/час мужчина весом 70 кг расходует энергии 4 ккал/мин, на подъеме (угол 5°) —уже 7,8 ккал/мин, то есть почти в 2 раза больше, а при спуске (угол 10°) —1,8 ккал/мин.
Оздоровительный бег заметно отличается от спортивного по расходу энергии. Например, спортсмены при скорости бега 15 км/час выполняют работу 1800 кгм/мин, при этом потребляется 4 л/мин кислорода (эквивалентно 20 ккал). При оздоровительном беге, где средняя скорость обычно не превышает 10—11 км/час, мощность —1000 кгм/мин, потребление О2 — 2,2 л/мин (11 ккал), то есть почти в 2 раза меньше.
Для определения расхода энергии широко используются и различные графики.
Что легче — медленнее бежать или быстро идти? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим понятие «энергетический оптимум». Применительно к циклическим видам деятельности (например, бег, ходьба) под этим понимают скорость, при которой расход энергии минимален. Во время естественной ходьбы и оздоровительного бега человек, как правило, сам выбирает скорость, близкую к оптимальной. При ходьбе энергетический оптимум отмечается при скорости 4—6 км/час, а при беге —10— 15 км/час (энергетический оптимум во время езды на велосипеде эквивалентен ритму движения педалей — 60 — 70 об/мин).
Зависимость между расходом энергии и скоростью при ходьбе и беге носит нелинейный характер (рис. 11).
При скорости до 6 км/час энерготраты при ходьбе меньше, чем при беге, при скорости 7 км/час —примерно равны, а при более высокой скорости расход энергии при ходьбе уже превышает энерготраты при беге. Как видно из графика, при ходьбе со скоростью 10 км/час расход энергии 20 ккал/мин, а при беге с аналогичной скоростью — лишь 11 ккал/мин, т. е. почти в 2 раза меньше (1 л O2 ~5 ккал).
Профессор В. С. Фарфель, продолжив научные изыскания Хилла, предложил следующую классификацию циклических упражнений по зонам мощности: 1 — зона максимальной мощности (время работы не превышает 20—30 с); 2 — зона субмаксимальной мощности (30 с — 5 мин); 3 — зона большой мощности (5—30 мин); 4 —зона умеренной мощности (свыше 30 мин).
Оздоровительный бег относят к зоне умеренной мощности, поэтому рассмотрим физиологические изменения, характерные для упражнений этой мощности.
1. Вследствие функциональной экономизации проявляется резкое урежение сердцебиений (брадикардия) в покое и сердечная мышца приобретает способность к 5-6-кратному (у начинающих—к 3-кратному) увеличению ритма при работе. Это результат огромных потенциальных возможностей тренированного сердца.
2. Во время бега наблюдаются умеренные изменения дыхания и кровообращения и, несмотря на большую продолжительность работы и ее утомительность, сдвиги функций не достигают максимального уровня. Возникает устойчивое состояние, т. е. запрос О2 удовлетворяется во время работы, поэтому кислородный долг невелик. При беге преобладают аэробные процессы, анаэробные источники вносят незначительный вклад в энергообеспечение.
3. Для квалифицированных бегунов характерен не столько высокий показатель МПК, сколько более эффективное использование кислорода на дистанции. Сильнейшие марафонцы, например, могут долго поддерживать потребление О2 на уровне 75—90% от МПК благодаря огромной кислородной емкости организма.
4. Энергетическая ценность углеводного запаса—1600— 2000 ккал. При упражнениях, которые продолжаются не более 1—1,5 часа, этих запасов хватает. При длительном беге содержание сахара в крови уменьшается с 80—100 до 50—60 мг% (если этот показатель падает ниже, наступает полный упадок сил). Исчерпываются углеводные ресурсы и в печени, мышцы недополучают основного источника энергии—гликогена. В итоге падает темп, снижается сила мышц, нарушается координация движений, в глазах «темнеет», кружится голова.
Чтобы исключить углеводное истощение, рекомендуют принимать во время бега сахар. На «выручку» спешат и жиры, причем чем длиннее дистанция, тем их вклад в энергообеспечение больше. Так, при длительности бега 30, 60 мин и 2—3 час доля жиров в энергообеспечении составляет соответственно 10, 20 и 50%. С ростом квалификации бегуна увеличивается способность к более раннему окислению жиров, в результате чего сохраняется как бы про запас мышечный гликоген.
5. Иногда при длительном, интенсивном беге потеря веса за счет потоотделения доходит до трех и более кг. Вместе с потом выделяются соли, что приводит к нарушению водно-солевого баланса (в поте содержится до 03% поваренной соли). Так как клетки могут функционировать только при определенном водно-солевом равновесии, советуют в дни напряженных тренировок и соревнований повысить потребление соли.
Остановимся на важных морфологических характеристиках мышц бегунов. Еще в 1873 году ученый Ранвье обнаружил, что состав волокон в мышцах неоднороден. В последующем в зависимости от физиологических особенностей мышечные волокна разделили на 3 группы: медленные, быстрые окислительно-гликолитические и быстрые глико-литические. В разных мышцах их соотношение неодинаково и определяет так называемый функциональный профиль мышц, их силу, скорость и выносливость.
Возьмем, к примеру, мышцы, преимущественно состоящие из медленных мышечных волокон, содержание которых и определяет уровень развития природной выносливости (табл. 11).
Таблица 11
Число медленных волокон мышцах в %
Мышцы
%
Двуглавая плеча Разгибатели спины Икроножная Камбаловидная
49
56 58 84
Медленные мышечные волокна содержат больше митохондрий, миоглобина, опутаны густой сетью «подъездных путей» — капилляров, а следовательно, лучше снабжаются кислородом, им присуща высокая активность окислительных ферментов — все направлено на эффективную длительную работу, такую, например, как бег.