Порог анаэробного обмена, анаэробный порог, максимальное потребление кислорода… - вас тоже пугают подобные специальные физиологические термины? Сейчас мы это исправим.

Помните популярное среди обывателей сравнение организма спортсмена с автомобилем, у которого важные детали изнашиваются из-за большого пробега? «Колени сотрутся», «мотор забарахлит», «ресурс нужно беречь»… Физиология – очень сложная область знаний, реакция биологических систем сильно отличается от механистичной реакции механизмов, с которыми обычно имеет дело человек.

Ключевое отличие биологических систем от механических – в способности первых приспосабливаться к изменениям внешних условий. Сложно себе представить подшипник автомобиля, который сам по себе понемногу восстанавливается в промежутке между поездками! А вот коленные суставы и мышцы вокруг них прекрасно умеют это делать, возрождаясь с прибытком. Главное ¬– вовремя давать подходящий стимул для изменений и необходимое время для восстановления.

Итак, что происходит с организмом спортсмена во время бега с плавным повышением скорости? Мышцы состоят из тысяч волокон, которые вовлекаются в сокращение постепенно, по мере необходимости. Этот процесс можно представить как движение галеры с сотней гребцов. Когда галера должна плыть медленно, гребёт малая часть гребцов, причем наиболее слабая из них (чтобы экономить ресурсы). По мере необходимости увеличить скорость, командир (центральная нервная система) подключает всё больше гребцов к работе, причём подключаются всё более сильные гребцы. Наиболее сильные подключаются последними, и на максимальной скорости движения работает вся команда (все мышечные волокна).

Пока скорость бега относительно низкая, в работу вовлекаются медленные мышечные волокна, в которых активна преимущественно аэробная энергетическая система. В этот период времени кислород успевает поступать с достаточной скоростью, чтобы полностью удовлетворять их потребности.

По мере увеличения скорости бега подключаются новые мышечные волокна (иначе скорость не увеличить), более сильные и “быстрые”, в которых помимо аэробной, активна и лактатная энергетическая система. Лактатная энергосистема не требует кислорода, но вырабатывает лактат и ионы водорода. Ионы водорода закисляют внутреннюю среду клеток. И как только внутриклеточный буфер (системы, которые утилизируют лишние ионы водорода) будет преодолён, начинается выход в межклеточное пространство и кровь. В этот момент можно зафиксировать НАЧАЛО непропорционального увеличения выделения углекислого газа и нелинейного увеличения концентрации лактата в крови. Этот момент принято называть аэробным порогом (по В. Кидерманну).

По мере повышения скорости бега происходит дальнейший процесс подключения более “быстрых” и сильных мышечных волокон, которые выделяют еще больше лактата и ионов водорода. Лактат выходит в кровь и используется как топливо для работы сердца, мозга и других внутренних органов, а также других мышц. Накопление лактата (соли молочной кислоты), вопреки устаревшим сведениям, не является причиной послетренировочной боли в мышцах.

Ионы водорода в отходящей из мышцы крови имеют бОльшую концентрацию, чем в приходящей крови, поскольку часть их успевает отфильтроваться в почках. Также ионы водорода достаточно быстро нейтрализуются буферными системами мышц и крови, прежде всего, бикарбонатной и гемоглобиновой. Все эти системы сдерживают быстрый рост концентрации ионов водорода. Но скоро наступает предел возможностей буферных систем организма, смягчающих кислотный “удар”, и концентрация ионов водорода в крови резко растет. Этот момент – старт быстрого роста вентиляции лёгких (точка респираторной компенсации) и быстрого роста концентрации лактата – и называется АНАЭРОБНЫМ ПОРОГОМ (По В. Киндерманн, или порогом анаэробного обмена по отечественным авторам).

После превышения скорости анаэробного порога резко нарушается равновесие в организме, начинается быстрое изменение физиологических показателей. Спортсмен испытывает усиливающуюся одышку и уже не способен говорить целыми фразами. Быстрое накопление ионов водорода в крови приводит к стимуляции дыхания – это необходимо, чтоб ускорить выведение углекислого газа.

Между тем, скорость растет, и подключается еще больше быстрых мышечных волокон с развитой лактатной энергосистемой, что еще больше способствует выделению ионов водорода. Закисление работающих мышц ионами водорода имеет и положительный для выносливости эффект, поскольку способствует более полному выделению кислорода из гемоглобина внутри мышцы (эффект Бора).

В конце теста с повышающейся скоростью бега спортсмен достигает максимальной частоты сердечных сокращений, приблизительно в этот момент можно зафиксировать максимальное потребление кислорода – МПК (то есть, аэробная энергетическая система спортсмена работает на максимальной мощности). При этом спортсмен ощущает максимально сильную одышку, что не удивительно: в этот момент организм хочет заполучить максимальное количество кислорода, которое способен утилизировать, и параллельно вывести максимальное количество углекислого газа, чтобы снизить закисление.

Наконец наш спортсмен подходит к пределу своих возможностей и отказывается от продолжения теста. Если протокол теста подходит к конкретному спортсмену, то скорее всего, отказ будет вызван накоплением продуктов анаэробного обмена веществ (прежде всего ионов водорода) до предела.

Конечно, можно бегать и на скорости выше, чем скорость МПК (вплоть до скорости спринта на 60 м). При этом вы попадаете в зону анаэробного резерва скорости, в котором работают преимущественно анаэробные энергосистемы.

Почему это полезно знать? На различных скоростях, соответствующих метаболическим порогам (аэробный и анаэробный пороги, скорость МПК), различается активность различных систем по выработке энергии. Распределяя время тренировок по пороговым зонам скорости (или ЧСС), можно развивать различные энергосистемы в организме, которые требуются для конкретного вида спорта.

Тимур Спирин