АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Внешнего дыхания

• - ⁴ [6] — • •• л п

Однако у спортсменов, как и у нетренированных людей, при мак­симальной аэробной работе дыхательный объем (глубина дыхания) достигает 50—55% ЖЕЛ. Поэтому большая легочная вентиляция невозможна у спортсменов с маленькой ЖЕЛ. Для скорости по­требления 0₂ 4 л/мин и более ЖЕЛ должна быть не менее 4,5 л. Наиболее высокая ЖЕЛ зарегистрирована у гребцов — 9 л.

Легочная вентиляция. В связи с высокой скоростью потребления кислорода легочная вентиляция в течение всего времени выполне­ния упражнений на выносливость исключительно велика. Так, при беге на тредбане со скоростью и продолжительностью, соответ­ствующими бегу на 10 000 м (около 30 мин), легочная вентиля­ция' у бегунов-стайеров колеблется в пределах 120—145 л/мин (см. рис. 15). У нетренированных людей такая легочная венти­ляция является предельной и может поддерживаться лишь очень короткое время.

Как известно, даже при максимальной аэробной нагрузке ра­бочая легочная вентиляция ниже предельных возможностей дыха­тельного аппарата, которые измеряют величиной максимальной произвольной вентиляции (МПВ). Однако последняя опре­деляется за короткое время (обычно 12 с), тогда как при выполне­нии упражнений на выносливость спортсмен должен поддерживать очень высокую рабочую легочную вентиляцию на протяжении мно­гих минут или даже часов. У нетренированных молодых мужчин МПВ составляет в среднем 120 л/мин, а у хорошо тренированных спортсменов эти показатели выше.

Особенно заметна разница в показателях выносливости дыхательного аппарата. Так, легочную вентиляцию на уровне 80% от МГ1В бегуны-стайеры поддерживают в среднем 11 мин, а нетренированные могут 3 мин. Хорошее развитие дыха­тельной мускулатуры (силы и выносливости дыхательных мышц), а также сниженное сопротивление движению воздуха в дыхатель­ных путях дают возможность поддерживать большую легочную вентиляцию во время мышечной работы.

При одной и той же рабочей легочной вентиляции частота дыхания у спортсменов меньше, чем у нетренированных людей. Следовательно, рост легочной вентиляции у спортсменов обеспечи­вается за счет увеличения дыхательного объема (глубины дыхания) в большей мере, чем за счет частоты дыхания. Этому способствуют: 1) увеличенные легочные объемы, 2) большая сила и выносливость дыхательных мышц, 3) повышенная растяжимость грудной клетки и легких и 4) снижение сопротивления току воздуха в воздухоносных путях. Как известно, при увеличении дыхатель­ного объема относительно уменьшается объем «мертвого» простран­ства, благодаря чему легочная вентиляция становится эффективнее, так как более значительную ее часть составляет в этом случае альвеолярная вентиляция.

Повышение эффективности легочной вентиля­ции— главный результат тренировки выносливости в отношении функций внешнего дыхания. Об этом, в частности, можно судить по вентиляционному эквиваленту 0₂, т. е. по объему легочной
вентиляции на литр потреблен­ного 0₂ (ve/vo,) • Вентиля­ционный эквивалент кис­лорода в условиях покоя почти не изменяется в результате тре­нировки выносливости. Однако количество воздуха, вентилируе­мого при одинаковом потребле­нии кислорода во время мышеч­ной работы, у спортсменов мень­ше, чем у нетренированных лю­дей. Причем эта разница тем больше, чем больше мощность выполняемой работы, т. е. чем выше скорость потребления 0₂.

Особенно важно, что в ре­зультате тренировки повышается вентиляционный анаэ­робный порог (рис. 35), т. е. критическая мощность ра­боты, начиная с которой легочная вентиляция растет быстрее, чем мощность работы (нелинейный, гиперболический, участок кривой, графически выражающей связь между легочной вентиляцией и потреблением 0₂). У нетрениро­ванных людей вентиляционный анаэробный порог соответствует мощности нагрузки, равной 50— 60% МПК, а у хорошо трениро­ванных на выносливость спорт­сменов — 80—85% МПК.

Следовательно, при выполне­нии упражнений большой аэроб­ной мощности необходимый объем легочной вентиляции у спорт­смена значительно меньше, чем у неспортсмена. Даже очень высо­кого уровня МПК (5 л/мин и более) выдающиеся спортсмены часто достигают при такой же легочной вентиляции, которая у ме­нее подготовленных людей необходима для достижения значительно более низкого уровня МПК-

ДЛвент. Рис. 35. Скорость потребления 02, легочная вентиляция и концентрация лактата в крови при ступенчато на­растающей мощности нагрузки:

Кислородная стоимость дыхания, как известно, силь­но растет с увеличением легочной вентиляции (особенно при мощ­ности выше критической, т. е. выше анаэробного порога). Благода­ря увеличенной эффективности вентиляции, особенно при продол­жительной работе (например, при марафонском беге), дыхатель­ные мышцы у спортсменов затрачивают кислорода меньше, а к работающим скелетным мышцам его направляется больше, чем у нетренированного человека, Следует, однако, отметить, что при одинаковом уровне легочной вентиляции механическая pa­is

бота дыхания (а следовательно, и его кислородная стои­мость) сходна у тренированных и нетренированных.

В результате тренировки выносливости концентрация лактата в крови при выполнении немаксимальной аэробной работы снижа­ется. Следовательно, ослабевает один из химических стимулов ра­бочей гипервентиляции. Кроме того, у тренированных выносливых спортсменов чувствительность дыхательного центра к действию С0₂ снижена.

Таким образом, тренировка выносливости, с одной стороны, снижает легочную вентиляцию при стандартной немаксимальной аэробной работе, а с другой — повышает максимальную ра­бочую гипервентиляцию (при выполнении максимальной аэробной работы). У спортсменов она обычно равна около 180, у нетренированных людей — около 120 л/мин. «Химическими» ме­ханизмами повышенной максимальной рабочей гипервентиляции у спортсменов служат усиленное образование С0₂ (равное или почти равное очень большой скорости потребления 0₂), а также высокая концентрация лактата и водородных ионов в артериальной крови при выполнении нагрузки максимальной аэробной мощности.

Диффузионная способность легких. В покое и при мышечной работе диффузионная способность легких у спортсменов выше, чем у неспортсменов (рис. 36). Так, у бегунов-марафонцев она в покое почти такая же, как у нетренированного мужчины при максимальной работе. Хотя в показателях максимальной диффу­зионной способности легких у разных людей имеются большие различия, в целом они находятся в прямой связи с максимальными

Повышение диффузионной способности легких у спортсменов связано отчасти с увеличением легочных объемов, что обеспечи­вает большую альвеолярно-ка- пиллярную поверхность, но глав­ным образом — с увеличением объема крови в легочных капил­лярах за счет расширения аль­веолярной капиллярной сети и по­вышения центрального объема крови.

Высокая диффузионная спо­собность легких обеспечивает ус­коренный переход кислорода из альвеол в кровь легочных капил­ляров и быстрое насыщение ее кислородом при нагрузках очень большой мощности.

Парциальное напряжение 0₂ в артериальной крови (Р_аО,). Р_а0₂ позволяет судить об эффек­тивности обмена кислорода в лег­
ких. В покое оно практически одинаково у спортсменов и неспорт­сменов и-колеблется у здоровых людей примерно до 40 лет в пре­делах 85—105 мм рт. ст. (чаще всего 95—98 мм рт. ст.).

При субмаксимальной и более легкой аэробной работе Р_а0₂ практически не отличается от условий покоя. Лишь при около­максимальной и максимальной аэробной работе оно несколько сни­жается: у нетренированных людей обычно не более чем на 5— 10 мм рт. ст., а у очень хорошо тренированных спортсменов с высо­ким МПК — на 10—15 мм рт. ст. (при максимальной работе).

Такое значительное снижение Р_аОг У спортсменов не является следствием недо­статочной диффузионной способности легких или уменьшения парциального давле­ния 0₂ в альвеолярном воздухе (последнее при работе обычно превышает 100 мм рт. ст.). Скорее всего это происходит из-за несоответствия между вентиля­цией и перфузией крови в легких, а также из-за высокой скорости движения Крови через альвеолярные капилляры. Кроме того, возможно, что Р_а0₂ заметнее' снижается у спортсменов в связи с более значительным, чем у неспортсменов, «венозным шунтом» — объемом венозной крови, который поступает прямо в арте­риальные сосуды и полости сердца, минуя альвеолярные капилляры. Особенно большую роль в этом отношении.может играть сброс венозной крови из коронарных вен сердца, поскольку у спортсменов объем коронарного кровотока выше, а содер­жание 0₂ в коронарцой венозной крови снижено больше, чем у неспортсменов.

В целом система внешнего дыхания спортсмена поддерживает напряжение кислорода в артериаль­ной крови, необходимое для эффективного снабжения кисло­родом работающих мышц и других активных органов и тканей.

Таким образом, главные эффекты тренировки выносливости в отношении системы внешнего дыхания состоят в следующем:

— увеличение легочных объемов и емкостей;

— повышение мощности и эффективности (экономичности) внешнего дыхания;

— повышение диффузионной способности легких.

Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 571 | Нарушение авторских прав