При работе в несколько раз увеличивается  объемная скорость кровотока, что обеспечивает доставку нужного количества кислорода к работающим мышцам и транспорт углекислого газа к альвеолярным капиллярам.

     Кислород  находится в крови в двух состояниях. Часть (0,3мл на 100мл крови) в виде физически  растворенного газа, а остальная  часть (почти 20мл кислорода на 100мл крови) в виде химически связанного состояния  – в связи с гемоглобином. Фракция  физически растворенного кислорода  играет важную роль: весь кислород, который  идет из альвеолярного воздуха в  кровь или из крови в ткань, проходит стадию физического растворения.

     Растворимость газов в жидкостях подчиняется  закону Генри-Дальтона: количество растворенного  газа пропорционально порциональному напряжению газа. Коэффецент пропорциональности (коэф. Бунзена) для кислорода = 0,024мл на 1мл растворителя в расчете на 1 атм (760 атм. рт. ст.).

Растворимость кислорода в плазме крови низка: при «Р» кислорода = 1мм рт ст в 100мл крови растворяется 0,0031мл кислорода. При нормальных физиологических условиях («Р» кислорода = 100 мм рт ст) в 100мл крови растворяется 0,31 мл кислорода. Такое количество кислорода не обеспечивает потребности организма, поэтому основное значение имеет другой способ переноса – в виде связи с гемоглобином внутри эритроцита - окигемоглобин. Главной функцией гемоглобина является транспорт кислорода от легких к тканям и транспорт углекислого газа от тканей к легким. Общий запас кислорода в организме около 1700-2400см. В обычных условиях при дыхании воздухом 1г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а т.к. в крови содержится 140-160г гемоглобина, то количество кислорода в нем составляет примерно 200мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови. Таком образом если общий объем крови в организме человека составляет 5л, то количество кислорода связанное с гемоглобином, в ней будет равно около 1л.

     Доставка  кислорода («D»кислорода) – скорость с которой кислород доставляется к тканям. «D» кислорода является интегральным показателем и зависит от содержания кислорода в крови («Са» кислорода) и содержание сердечного выброса (Q) , так «D» кислорода = Са+Q, нормальное значение равно 1000мл в мин.

     Заключительным  этапом транспорта кислорода является потребление его тканями («V» кислорода). Согласно правилу Фика, потребление кислорода тканями рассчитывают как произведение сердечного выброса и артериовенозной разницы в содержании кислорода.

     Теоретически  величина «D» кислорода является максимальным потреблением кислорода «V» кислорода. Однако на практике ткани не могут использовать весь доставленный кислород и среднее потребление кислорода тканями составляет около 250мл/мин, таким образом в стабильном состоянии доставка кислорода примерно в 4 раза превышает потребление его тканями. Примерно 25 % кислорода экстрагируется из артериальной крови тканями и остальной кислород возвращается к сердцу в составе смешанной венозной крови.

     Мышечная работа всегда связана с увеличением газообмена, т.к. энергия черпается в процессе окисления органических веществ. Изменения дыхания четко выражены даже при физических нагрузках, выполняемых малыми мышечными группами. При легочной работе, обмен газов может повышаться в 2-3 раза, а при тяжелой в 20-30 раз по сравнению с уровнем покоя. Исключительно большой удельный вес потребления мышцами кислорода при работе зависит не только от его потребления мышцами, непосредственно участвующими в работе, но и от потребления кислорода мышцами, обеспечивающими высокую легочную вентиляцию, а также мышцей сердца.

     Активность  окислительных процессов тем  больше, чем больше мощность выполняемой  работы.

     Однако  в ряде случаев оказывается, что  при одной и той же мощности работы, потребление кислорода возрастает при нарушении координации движений, это объясняется вовлечением  в двигательную деятельность мышц, не имеющих непосредственного отношения  к данной работе. Дыхание при мышечной работе тесно связано с биомеханическими особенностями позы и механикой  самих движений.

     Количество  кислорода необходимое для окислительных  процессов, обеспечивающих ту или иную работу, называют кислородным запросом.

В зависимости  от особенностей мышечной работы устанавливается  оптимальный для нее уровень  потребления кислорода.

     При относительно равномерной работе, если она легко выполняется спортсменом, может наступить вскоре после  начала работы равновесие между кислородным  запросом и его удовлетворением.

     При напряженной циклической работе, когда минутный кислородный запрос удовлетворяется не в полной мере, отмечается устойчивая величина потребления кислорода. Однако эта устойчивость потребления кислорода сопряжена с нарастанием кислородного долга, не проявляющегося по ходу работы.

     Состояние организма после врабатывания называется устойчивым, оно наблюдается при выполнении работы длительностью 4-6 мин. Деятельность органов и систем находятся на постоянном уровне.

     Различают истинное и ложное (кажущееся) устойчивое состояние.

     Истинное  устойчивое состояние возникает при выполнении работы умеренной мощности, характеризуется высокой согласованностью функций двигательных и вегетативных систем.

     При ложном устойчивом состоянии деятельность дыхательного аппарата и сердечнососудистой системы приближается к уровню, необходимому для обеспечения выполняемой  работы, но кислородная потребность  полностью не удовлетворяется и  постепенно нарастает кислородный  долг. Работа при таком состоянии  не может продолжаться более 20-30 мин. Напряженная мышечная деятельность не может продолжаться долго и  уже через несколько минут  в организме наступают сдвиги, вынуждающие снижать мощность работы, либо прекратить её.

     Когда несоответствие деятельности функциональных систем выражено менее резко его  можно преодолеть и восстановить физическую работоспособность. Такое временное ↓ работоспособности называется «мертвой точкой». При высокой интенсивной работе «второго дыхания» не наступает, поэтому её продолжительность осуществляется на фоне нарастающего утомления. При забеге на 5-6 км «мертвая точка» возникает через 5-6 мин. после начала бега. На более длинных дистанциях «мертвая точка» возникает позднее и может повторяться. Для ослабления проявления «мертвой точкой» выполняется разминка, с помощью неё быстрее наступает «второе дыхание».

     9. Биохимическое обоснование  быстроты. Методы  развития быстроты  с биохимических  позиций.

     Быстроту  можно определить как комплекс функциональных свойств организма, непосредственно и преимущественно определяющих время двигательного действия. При оценке проявления быстроты учитывается скрытое время двигательной реакции, скорость одиночного мышечного сокращения, частота мышечных сокращений.

     Под силой мышц обычно понимается способность преодолевать внешнее сопротивление, либо противодействовать ему посредством мышечных напряжений.

     Скоростно-силовые  качества главным образом зависят от энергообеспечения работающих мышц и от их структурно-морфологических особенностей, в значительной мере предопределенных генетически.

     Проявление  силы и быстроты характерно для физических нагрузок, выполняемых в зоне максимальной и субмаксимальной мощности. Следовательно, в энергообеспечении скоростно-силовых качеств преимущественно участвуют анаэробные пути ресинтеза АТФ – креатин-фосфатный и гликолитический.

     Быстрее всего развертывается ресинтез АТФ за счет креатинфосфатной реакции. Она достигает своего максимума уже через 1–2 с после начала работы. Максимальная мощность этого способа образования АТФ превышает скорость гликолитического и аэробного путей синтеза АТФ в 1,5 и 3 раза соответственно. Именно за счет креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ мышечные нагрузки выполняются с самой большой силой и скоростью. В свою очередь, величина максимальной скорости креатинфосфатной реакции зависит от содержания в мышечных клетках креатинфосфата и активности фермента креатинкиназы.

     Увеличить запасы креатинфосфата и активность креатинкиназы возможно за счет использования физических упражнений, приводящих к быстрому исчерпанию в мышцах креатинфосфата.

     Для этой цели используются кратковременные  упражнения, выполняемые с предельной мощностью.

     Хороший эффект дает применение интервального  метода тренировки, состоящей из серий  таких упражнений. Спортсмену предлагается серия из 4–5 упражнений максимальной мощности продолжительностью 8–10 с. Отдых между упражнениями в каждой серии равен 20–30 с. Продолжительность отдыха между сериями составляет 5–6 мин.

     При выполнении каждого упражнения в  мышцах происходит снижение запасов  креатинфосфата. Во время отдыха между упражнениями в мышцах включается гликолитический путь ресинтеза АТФ. Но поскольку в этот промежуток времени мышцы не функционируют, то образующиеся молекулы АТФ используются для частичного восстановления запасов креатинфосфата. Достаточно продолжительное время отдыха между сериями позволяет почти полностью восполнить содержание креатинфосфата. Однако суперкомпенсация не развивается, так как отдых сменяется новой серией упражнений.

     В результате этого в мышцах постепенно происходит исчерпание запасов креатинфосфата. Как только будет достигнута критическая величина снижения концентрации креатинфосфата в работающих мышцах, сразу же уменьшится мощность выполняемых нагрузок. Обычно такое состояние достигается после 8–10 серий упражнений.

     Во  время отдыха после тренировки наблюдается  выраженная суперкомпенсация креатинфосфата. Поэтому многократное применение таких тренировок должно привести к повышению в мышцах запасов креатинфосфата, активности креатинкиназы и положительно сказаться на развитии скоростно-силовых качеств спортсмена.

     Выполнение  скоростных и силовых нагрузок в  зоне субмаксимальной мощности обеспечивается энергией в основном за счет гликолитического ресинтеза АТФ. Возможности этого способа получения АТФ обусловлены внутримышечными запасами гликогена, активностью ферментов, участвующих в этом процессе, и резистентностью организма к молочной кислоте, образующейся из гликогена.

     Поэтому для развития скоростно-силовых  способностей, базирующихся на гликолитическом энергообеспечении, применяются тренировки, отвечающие следующим требованиям.

     Во-первых, тренировка должна приводить к резкому  снижению содержания гликогена в  мышцах с последующей его суперкомпенсацией.

     Во-вторых, во время тренировки в мышцах и  в крови должна накапливаться  молочная кислота для последующего развития резистентности к ней организма.

     Для этой цели могут быть использованы методы повторной и интервальной работы. Применяемые упражнения должны вызывать повышение скорости гликолитического пути ресинтеза АТФ и приводить к усиленному образованию и накоплению лактата в работающих мышцах и его выходу в кровяное русло. Таким условиям соответствует выполнение предельных нагрузок продолжительностью в несколько минут. В случае интервальной тренировки можно использовать серии из 4–5 таких упражнений. Отдых между упражнениями внутри серии – несколько минут. Хороший эффект дает постепенное уменьшение времени отдыха – например, с 3 до 1 мин. Каждое такое упражнение вызывает распад внутримышечного гликогена и образование молочной кислоты. Короткие промежутки отдыха между упражнениями недостаточны для устранения лактата. Отдых между сериями упражнений, составляющий 15–20 мин, также недостаточен для полного устранения лактата, и поэтому упражнения в каждой последующей серии выполняются на фоне повышенной концентрации в мышцах молочной кислоты, что способствует формированию резистентности организма к повышенной кислотности.

     Промежутки  отдыха как между отдельными упражнениями, так и между сериями упражнений явно недостаточны для восстановления запасов гликогена, и вследствие этого в ходе тренировки в мышцах происходит постепенное уменьшение содержания гликогена до очень низких величин, что является обязательным условием возникновения выраженной суперкомпенсации.

     Развитие  быстроты спортсмена тесно связано  с развитием способности мышц к расслаблению (от степени их эластичности). Поэтому большой резерв увеличения скорости кроется в улучшении  техники движения.