Эти расчеты также несколько условны, так как точное измерение механической работы - задача сложная и трудоемкая. Чаще приходится ограничиваться измерением какого-либо компонента выполняемой работы, а не всех мышечных усилий. Так, при подъеме груза в степ-тесте или при работе на велоэргометре относительно легко подсчитать внешнюю механическую работу, но очень сложно учесть все мышечные усилия, связанные с преодолением внутренней вязкости мышц, работой на преодоление тяги антагонистов, тяжести конечностей при их перемещении относительно центра тяжести тела, на удержание позы и т.д. Поэтому обычные расчеты позволяют определить только механическую эффективность по отношению к внешней работе, а не истинный КПД мышц [37, 53, 88].
Механическая эффективность мышечной работы зависит от ее интенсивности. Очень легкие и очень тяжелые по интенсивности нагрузки при выполнении одного и того же вида деятельности менее экономичны, чем средние. Эти отношения обозначаются как энергетический оптимум. В одном из таких исследований наиболее эффективным оказывалось сокращение мышцы с силой, равной половине ее максимального изометрического напряжения, и со скоростью, равной одной шестой максимальной скорости, достигаемой при работе без отягощения. При различных видах действий оптимальными по экономичности могут оказаться и другие сочетания. Границы оптимума различны у разных людей и при разных видах работы. При многократном повторении данного вида деятельности оптимум сдвигается в сторону привычной деятельности [13, 90, 123, 137, 141].
Увеличение газообмена и затрат энергии при мышечной деятельности не происходит внезапно в начале работы. Для увеличения потребления кислорода необходимо возрастание объемной скорости кровотока, которое занимает в зависимости от величины сдвига от 1-2 до 3-5 минут, а иногда и более. Если работа достаточно интенсивна, потребление кислорода в начальный период может быть недостаточным для обеспечения потребности организма [145]. При очень тяжелой работе потребности организма в кислороде настолько велики, что их вообще не удается обеспечить по ходу деятельности [50, 182].
При тяжелых работах, при которых газообмен увеличивается до уровней, близких к возможному максимуму потребления кислорода, используются как аэробные, так и анаэробные механизмы обмена. Чем работоспособней человек, тем относительно выше у него граница, после которой включаются анаэробные механизмы [52]. У физически нетренированных людей эта граница составляет около 50% , а у спортсменов (бегунов-стайеров, лыжников и др.) - около 70 - 75% от максимального потребления кислорода (МПК) [36, 37, 66, 66, 141, 142, 144].
У хорошо физически развитых и систематически тренирующихся спортсменов МПК достигает 4-6 л/мин [65, 66]. У физически нетренированных лиц МПК составляет 1,5 - 2,5 л/мин.
Уровень МПК характеризует физическую работоспособность при выполнении мышечной работы в устойчивом состоянии и поэтому широко используется для оценки состояния и тренированности организма. При такой оценке принято говорить о максимальной аэробной мощности. Измерение МПК широко используется как показатель физической работоспособности в физиологии и диагностике [21, 64, 124, 125, 159].
Если работа выполняется не всеми мышцами (например, только ногами или руками), полное использование кислорода осуществляется лишь из крови, протекающей через эти мышцы. Остальная кровь, текущая через неработающую мускулатуру и другие органы, возвращается в легкие, отдав лишь незначительную часть своего кислорода. Тогда артериовенозная разница для всей крови окажется не очень большой и даже при предельном увеличении минутного объема сердца потребление кислорода организмом будет меньше максимального для данного лица уровня. Поэтому в зависимости от количества мышц, участвующих в работе, одно и тоже потребление кислорода и одни и те же затраты энергии связаны с различным уровнем кровообращения и разной работой сердца. При одном и том же уровне потребления кислорода частота сокращений сердца (ЧСС) больше, если работа выполняется руками, и меньше, если работают ноги. Соответственно одно и тоже потребление кислорода при работе руками связано с большей вентиляцией легких по сравнению с вентиляцией при работе ногами. При локальной мышечной работе, в которой участвуют только очень немногие мышцы, величина МПК невелика [197, 198].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.