Техаський університет в Остіні. Остін, штат Техас, США.
Стаття опублікована в журналі PubliCE, том 0 за 2013 рік .
Резюме
Можливість пробігти марафон з максимально можливою швидкістю регулюється швидкістю аеробного метаболізму (тобто споживанням кисню марафону) обмеженої кількості вуглеводної енергії (тобто м’язового глікогену та глюкози в крові) та швидкістю, яка може підтримуватися без розвитку гіпертермії. Згідно з моделлю, запропонованою Джойнером у 1991 році, люди мають фізіологічну здатність бігти марафон приблизно за 1:58:00. Цього можна було б досягти, якби протягом усього марафону зберігався поточний світовий рекорд у темпі «напівмарафону». Остаточна межа виступу марафону може бути встановлена межами економічної активності та набором бігучої мускулатури за схемою, яка мінімізує втому, можливо розподілом роботи по численним руховим нейронам.
Ключові слова: Витривалість, терморегуляція, вербування, економ, біг на ногах
Немає часу читати зараз? Натисніть Завантажити та отримайте статтю від WhatsApp безпосередньо та збережіть її на своєму пристрої.
ВСТУП
Ключові концепції цієї окислювальної регенерації аденозинтрифосфату (АТФ) представлені на малюнку 1. Марафонці бігають зі швидкістю та швидкістю споживання кисню (тобто марафону VO2), більшою ніж їхні м’язи можуть переносити під час фізичних вправ, не відчуваючи втоми, яка прогресує та сповільнює їх протягом перших 20 км. VO2 у добре темповому змагальному марафоні - це найвищий з можливих стаціонарних показників окислювальної регенерації всього АТФ, який загалом можна підтримувати протягом 42 км. Цей марафон VO2 є функцією не тільки максимізації стаціонарного рівня вироблення АТФ в межах певного м'язового волокна, але також функцією набору найбільшої кількості м'язових волокон, які можуть брати участь в економічному виробництві. Швидкість виробництва енергії також буде змінюватися залежно від умов навколишнього середовища.
Фігура 1. Поняття про фізіологічні фактори, що регулюють виступ марафону.
Причиною м'язової втоми може бути прогресуючий ацидоз та іонні порушення. Швидкість марафону наближається до інтенсивності, з якою лактат починає накопичуватися в крові (тобто поріг лактату крові) та в м’язових волокнах. [1, 2] Вимірювання порогу лактату в крові для оцінки темпу змагального марафону стало популярним, оскільки воно є практично та теоретично обґрунтованим. Концепція полягає не в тому, що молекула лактату сама по собі викликає втому, а в тому, що її накопичення в крові відображає зміну гомеостазу м’язових клітин.
Марафони проводяться з інтенсивністю, значно нижчою від максимального споживання кисню (наприклад, 65-85% VO2max), і враховуючи, що втома пов'язана з прискореним глікогенолізом, а не з анаеробними подіями в м'язі, ми можемо припустити, що збільшена доставка кисню до тренувальних м'язів (наприклад, потік крові та вміст кисню в крові) збільшили б швидкість марафону менше, ніж біг зі швидкістю, яка виробляє максимум споживання кисню (наприклад, 1500-5000 м). Однак можливо, що збільшення доставки кисню, що збільшує тиск кисню в м'язах, може призвести до кращого окислювально-відновного стану (наприклад, співвідношення аденозиндифосфат/АТФ), що уповільнює глікогеноліз за певної швидкості окислювальної регенерації АТФ або заданої швидкості бігу.
Марафонці вищого рівня виходять у фінал приблизно за 2:30:00 або швидше, тоді як більшість учасників марафону працюють повільніше, а учасники благодійних перегонів значно повільніше. Завдяки зворотній залежності між тривалістю та інтенсивністю вправи, а також тим фактом, що найкращі спортсмени на витривалість можуть вправлятися на підвищених VO2 постійно, перш ніж відчувати втому, існує широкий діапазон значень VO2max під час змагань марафону між різними фізичні особи. В одному крайньому випадку повільний бігун може становити в середньому 50-60% свого VO2max, тоді як бігун верхнього рівня може становити в середньому> 80% VO2max. Якщо економіка бігу нічим не відрізняється від порівняння повільних та швидких бігунів, за визначенням загальні витрати калорій повинні бути однаковими, хоча швидкість дихання та загальна кількість окислених вуглеводів мають бути вищими у швидких бігунів. Автор не має даних, які б розглядали можливість того, що повільні та швидкі марафонці мають відмінності в рівні, на якому виснаження вуглеводів викликає втому.
Марафонці вищого рівня отримують більше двох третин своєї енергії з вуглеводів з м’язового глікогену та меншою мірою від окислення глюкози в крові [1]. Вправи при 70-85% VO2max не можна підтримувати без достатнього окислення вуглеводів, і тому сильне виснаження м'язового глікогену, часто разом з гіпоглікемією, викликає необхідність зменшити інтенсивність приблизно до 40-60% VO2max. Це явище називають "ударом об стіну", і наступна швидкість буде такою, яку можна підтримувати в основному завдяки окисленню жиру, глюкози в крові та лактату. Лактат буде генеруватися з глікогену в неактивних м’язових волокнах [6].
Висококваліфіковані спортсмени з витривалістю володіють більшою кількістю мітохондрій м’язів і, отже, мають більшу здатність окислювати як глікоген, так і триацилгліцериди (тобто внутрішньом’язові триацилгліцериди або, зокрема, внутрішньоміоклітинні триацилгліцериди [IMTG]). Порівняно з непідготовленими особами, тренованих осіб, як правило, порівнюють під час бігу з певним абсолютним VO2 (мл/кг/хв), під час якого треновані суб'єкти виявляють підвищене окислення жиру, отримане за допомогою IMTG. Це пов'язано зі зменшенням окислення глікогену в м'язах і може бути наслідком цього [7]. Таким чином, тренування на опір підвищують здатність окислювати жир, і це стає більш очевидним при інтенсивності, нижчій, ніж інтенсивність змагального марафону [7]. Вищий рівень VO2, який можуть підтримувати марафонці під час перегонів, підсилюється посиленням окиснення глікогену в м’язах та меншою мірою IMTG, обидва субстрати, розташовані всередині м’яза. [8]
Гіпертермія може обмежити результати марафону, підкреслюючи серцево-судинну, центральну нервову та м’язову системи. [10, 12, 13] Рівень гіпертермії тіла, зазнаний під час марафону, відображає баланс між виробництвом тепла та дисперсією тепла. Тепло виробляється гідролізом АТФ та метаболічними процесами, необхідними для окислювальної регенерації АТФ (рис. 1). Під час бігу на рівній місцевості фізичної роботи не робиться, і переважна більшість метаболічної енергії, обчисленої за допомогою непрямої калориметрії (тобто з VO2 і швидкістю дихального обміну), передається в тепло і виділяється всередині тіла [14]. Важливим наслідком цього є те, що люди, які мають вищу економію ходу, тобто менший VO2 для даної швидкості бігу, також будуть виробляти пропорційно менше тепла. Це може бути очевидною перевагою під час змагань у жарких умовах, які обмежують розподіл тепла, як це зазвичай траплялося під час олімпійських марафонських змагань.
Основним механізмом розпорошення тепла під час марафону, особливо в жаркому середовищі, є охолодження через випаровування поту [13]. Втрата поту, який не компенсується вживанням рідини, призведе до зневоднення. Основною проблемою дегідратації є те, що вона зменшує дисперсію тепла через менший поверхневий приплив крові та зменшення швидкості поту [15]. Кількість зневоднення, яке, можливо, можна терпіти, не розвиваючи шкідливої гіпертермії, залежить від навколишнього середовища та швидкості теплопродукції особини [10, 13]. Коли навколишнє середовище холодне (наприклад, 5-10 ° C) або тепле і сухе (наприклад 21-22 ° C), висувається гіпотеза, що втрата води приблизно 2% маси тіла можна було переносити без ризику для самопочуття та працездатності [10]. Однак, коли марафон проходить у гарячому та/або вологому середовищі, передбачається, що зневоднення 2% маси тіла збільшує ймовірність погіршення працездатності та страждання від гіпертермії та теплового удару.
Важливим фактором, що визначає продуктивність марафону, є швидкість бігу, яку можна підтримувати на певному рівні VO2 (тобто мл/кг/хв) [1, 2]. Ці відносини називаються "економікою, що працює". Популяція бігунів має 25-30% інтервал в економіці бігу [2]. Наприклад, якщо бігун із середньою економічною спроможністю зміг підтримувати VO2 50 мл/кг/хв під час марафону, цей рівень витрат енергії та швидкості бігу повинен давати час марафону 2:40: 00. Однак, за оцінками, найдешевші коридори з часом закінчаться
1. Costill DL (1968). Які дослідження говорять тренеру про біг на відстань . Вашингтон, округ Колумбія: Американська асоціація охорони здоров’я, фізичного виховання та відпочинку
2. Farrell PA, Wilmore JH, Coyle EF та ін (1979). Накопичення плазмового лактату та швидкість бігу . Med Sci Sports 11: 338-44
3. Bergstrom J, Hermansen L, Hultman E, et al (1967). Дієта, м’язовий глікоген та фізична працездатність . Acta Physiol Scand; 71: 140-50
4. Левін С.А., Гордон Б, Дерік К.Л. (1924). Деякі зміни хімічних складових крові після марафонської гонки . J Am Med Assoc; 82 (22): 1778-9
5. Milvy P (1977). Марафон: фізіологічні, медичні, епідеміологічні та психологічні дослідження . Енн Н та Акад Сай; 301: 1-1090
6. Ahlborg G, Felig P (1982). Обмін лактатом та глюкозою між передпліччям, ногами та спанч-ліжком під час та після тривалих вправ на ногах . J Clin Invest; 69: 45-54
7. Phillips SM, Green HJ, Tarnopolsky MA, et al (1996). Вплив тривалості тренування на обертання основи та окислення під час тренування . J Appl Physiol; 81 (5): 2182-91
8. Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, et al (2000). Метаболізм субстрату під час різної інтенсивності вправ у жінок, які тренуються на витривалість . J Appl Physiol; 88: 1707-14
9. Coyle EF, Coggan AR, Hopper MK, et al (1988). Визначники витривалості у добре підготовлених велосипедистів . J Appl Physiol; 64: 2622-30
10. Койл Е (2005). Вживання рідини та палива під час тренування . J Sport Sci; 22: 39-55
11. Койл Е. Ф. (1995). Інтеграція фізіологічних факторів, що визначають здатність до витривалості . Exerc Sport Sci Rev; 23: 25-63
12. Gonzalez-Alonso J, Teller C, Andersen SL, et al (1999). Вплив температури тіла на розвиток втоми при тривалих фізичних навантаженнях у спеку . J Appl Physiol; 86: 1032-9
13. Савка М.Н., Янг А (2006). Фізіологічні системи та їх реакція на умови тепла та холоду . В: Типтон СМ, редактор. Американський коледж спортивної медицини з удосконаленої фізіології фізичних вправ. Філадельфія (Пенсільванія): Ліппінкотт Вільямс і Віл-Кінс: 535-63
14. Webb P, Annis J, Troutman SJ (1972). Калориметрія людини з одягом з водяним охолодженням . J Appl Physiol; 32: 412-9
15. Койл Е.Ф., Гонсалес-Алонсо Дж. (2001). Дрейф серцево-судинної системи під час тривалих фізичних вправ: нові перспективи . Exerc Sport Sci Rev; 29: 88-92
16. Джонс А.М. (1998). П’ятирічне фізіологічне дослідження бігуна-олімпійця . Br J Sports Med; 32: 39-43
17. Джонс А.М. (2006). Фізіологія світового рекордсмена жіночого марафону . Стажувальник J Sports Sci Coaching; 1 (2): 101-16
18. Конлі Д.Л., Краенбуль Г.С., Беркетт Л.Н. та ін (1984). Слідом за Стівом Скоттом: фізіологічні зміни, що супроводжують тренування . Phys Sportsmed; 12: 103-6
19. Койл Е. Ф. (2005). Покращена м'язова ефективність, що відображається у міру дозрівання чемпіона "Тур де Франс" . J Appl Physiol; 98: 2191-6
20. Джойнер М.Дж. (1991). Моделювання оптимальної марафонської діяльності на основі фізіологічних факторів . J Appl Physiol; 71: 683-7
Оригінальна цитата
Едвард Ф. Койл. Фізіологічна регламентація марафонської діяльності. Спортивний мед; 37 (4-5): 306-311, 2007.
Призначення в PubliCE
Едвард Ф. Койл (2013). Фізіологічна регламентація марафонської діяльності . PubliCE. 0
https://g-se.com/regulacion-fisiologica-del-rendimiento-en-el-maraton-1645-sa-C57cfb2723d7d0
Отримайте цю повну статтю від WhatsApp і завантажте її, щоб прочитати, коли завгодно.