Русский | English   

  
 
Новый взгляд на старые проблемы            
  
Статьи о заболеваниях ЖВП         Статьи по онкологии         Статьи по спорту         Об авторе        
 
 
 
 
 
 

Скорость потребления кислорода и
показатели кардиореспираторной системы
у элитных спортсменов

Тюрюмин Я.Л.

Поделиться ссылкой:  

Прочитать статью в pdf формате

Аннотация

В статье рассматривается максимальные показатели скорости потребления кислорода у элитных спортсменов для достижения результатов близких к мировым рекордам. Цель исследования. Используя модель «идеальной» или «должной» кардиореспираторной системы, описать максимальные показатели скорости потребления кислорода у элитных спортсменов. Результаты. Обсуждается механизм повышения эффективности работы сердечно-сосудистой системы и системы дыхания в соответствии со скоростью потребления кислорода у элитных спортсменов. Выводы. Представленная модель «идеальной» или «должной» кардиореспираторной системы помогла получить максимальные показатели скорости потребления кислорода у элитных спортсменов для достижения результатов близких к мировым рекордам.

Ключевые слова: «спортивное» сердце, вентиляционно-перфузионный коэффициент, система дыхания.


Введение

Эффективность работы сердечно-сосудистой система, системы дыхания и системы крови определяет максимальные показатели скорости потребления кислорода у элитных спортсменов [1-2, 9-10].

Скорость потребления кислорода является показателем наличия возможностей для достижения результатов близких к мировым рекордам у элитных спортсменов [1-2, 9-10].

Ранее было показано, что одной из главных причин снижения эффективности работы кардио-респираторной системы и снижения скорости потребления кислорода является снижение капиллярной перфузии альвеол на фоне увеличения процессов вентиляции альвеолярного пространства, т.е. повышение вентиляционно-перфузионного коэффициента выше пределов физиологических границ [3-8].

Возникала уникальная ситуация: спортсмен увеличивает частоту дыхательных движений, дыхательный объём и минутный объём дыхания, но кислорода все равно не хватает для выполнения максимальных физических нагрузок [3-8].

Причиной возникновения такой ситуации может быть недостаточный объём капиллярной перфузии альвеол не смотря на избыточный объём легочной вентиляции [3-8].

Вопрос заключается в том, какие показатели работы сердечно-сосудистой системы, системы дыхания и системы крови могут быть увеличены для повышения скорости потребления кислорода у элитных спортсменов у элитных спортсменов для достижения результатов близких к мировым рекордам [1-2, 9-10]

Цель исследования

Используя модель «идеальной» или «должной» кардиореспираторной системы, описать показатели сердечно-сосудистой системы, системы дыхания и гликолитической системы в соответствии со скоростью потребления кислорода у элитных спортсменов для достижения результатов близких к мировым рекордам.

Методы исследования

Использовали модель «идеальной» или «должной» кардиореспираторной системы и Эхо-КГ в зависимости от периодов и фаз сердечного цикла в соответствии с данными ЭКГ [3-8]. Максимальную ЧСС (ЧССмакс) рассчитывали по Fox S.M. et al. Используемые функциональные показатели сердечно-сосудистой системы и системы дыхания соответствовали зонам тренировочных нагрузок [3-8]. Для описания гликолитической системы использовали: концентрацию молочной кислоты в крови (МК), лактатный кислородный долг (ЛКД), pH крови (pH), показатели не метаболического СО2 («избыток» СО2) [1-2, 9-10].

Основная часть

Показатели различных систем в покое

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 35-50 уд/мин. Конечно-диастолический объем левого желудочка (КДОлж) = 260 мл. Конечно-систолический объем левого желудочка (КСОлж) = 107-120 мл. Ударный объем левого желудочка (УОлж) = 140-153 мл. Фракция выброса левого желудочка (ФВлж) = 54-59%. Минутный объем крови (МОК) = 4.90-7.66 л/мин.

Система дыхания: Дыхательный объем (ДО) = 935-1181 мл. Минутный объем дыхания (МОД) = 6.54-11.81 л/мин. Частота дыхательных движений (ЧДД) = 7-10 д/мин. Альвеолярный дыхательный объем (АДО) = 700-946 мл. Объем альвеолярной вентиляции (ОАВ) = 4.90-9.48 л/мин. Скорость выделения углекислого газа (V-CO2) = 174-340 мл СО2/мин. Дыхательный коэффициент (ДК) = 0.70. Вентиляционно-перфузионный коэффициент (V/Q) = 1.00-1.24.

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 50-70 уд/мин. КДОлж = 260-262 мл. КСОлж = 89-107 мл. УОлж = 120-171 мл. ФВлж = 59-66%. МОК = 7.66-11.96 л/мин.

Система дыхания: ДО = 1181-1576 мл. МОД = 11.81-22.06 л/мин. ЧДД = 10-14 д/мин. АДО = 946-1341 мл. ОАВ = 9.46-18.77 л/мин. V-CO2 = 340-709 мл СО2/мин. ДК = 0.70-0.74. V/Q = 1.24-1.57.

Система крови: АВР-О2 = 31-40%. V-О2 = 483-958 мл О2/мин. МК = 0.5 ммоль/л. «Избыток» СО2 = 0. рН крови = 7.40. ЛКД = 0 л О2.

Аэробная восстановительная зона («зона сжигания жиров»)

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 100-120 уд/мин. КДОлж = 262-270 мл. КСОлж = 47-63 мл. УОлж = 199-223 мл. ФВлж = 76-83%. МОК = 19.89-26.80 л/мин.

Система дыхания: ДО = 2294-2920 мл. МОД = 45.89-70.09 л/мин. ЧДД = 20-24 д/мин. АДО = 2059-2685 мл. ОАВ = 41.19-64.45 л/мин. V-CO2 = 1687-2776 мл СО2/мин. ДК = 0.80-0.84. V/Q = 2.07-2.40.

Система крови: АВР-О2 = 53-61%. V-О2 = 2101-3288 мл О2/мин. МК = 0.5 ммоль/л. «Избыток» СО2 = 0. рН = 7.40. ЛКД = 0 л О2.

Аэробная восстановительная зона (зона кардиовыносливости)

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 120-140 уд/мин. КДОлж = 270 мл. КСОлж = 27-47 мл. УОлж = 223-243 мл. ФВлж = 84-90%. МОК = 26.80-34.02 л/мин.

Система дыхания: ДО = 2920-3563 мл. МОД = 70.09-99.75 л/мин. ЧДД = 24-28 д/мин. АДО = 2685-3328 мл. ОАВ = 64.45-93.17 л/мин. V-CO2 = 2776-4211 мл/мин. ДК = 0.84-0.89. V/Q = 2.40-2.74.

Система крови: АВР-О2 = 61-70%. V-О2 = 3288-4754 мл/мин. МК = 0.5 ммоль/л. «Избыток» СО2 = 0. рН = 7.40. ЛКД = 0 л О2.

Аэробная тренирующая зона (лактатный порог 1)

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 140-155 уд/мин. КДОлж = 270 мл. КСОлж = 27 мл. УОлж = 243 мл. ФВлж = 90%. МОК = 34.02-37.67 л/мин.

Система дыхания: ДО = 3563-3867 мл. МОД = 99.75-119.88 л/мин. ЧДД = 28-31 д/мин. АДО = 3328-3632 мл. ОАВ = 93.17-112.59 л/мин. V-CO2 = 4211-6021 мл/мин. ДК = 0.89-1.05. V/Q = 2.74-2.99.

Система крови: АВР-О2 = 70-76%. V-О2 = 4754-5745 мл О2/мин. МК = 0.5-2.0 ммоль/л. «Избыток» СО2 = 276 мл СО2/мин. рН = 7.37-7.40. ЛКД = 0.57-2.26 л О2.

Аэробно-анаэробная зона (лактатный порог 1 – лактатный порог 2)

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 155-170 уд/мин. КДОлж = 270 мл. КСОлж = 27 мл. УОлж = 243 мл. ФВлж = 90%. МОК = 37.67-41.31 л/мин.

Система дыхания: ДО = 3867-4171 мл. МОД = 119.88-141.83 л/мин. ЧДД = 31-34 д/мин. АДО = 3632-3936 мл. ОАВ = 112.59-133.84 л/мин. V-CO2 = 6021-8147 мл/мин. ДК = 1.05-1.19. V/Q = 2.99-3.24.

Система крови: АВР-О2 = 76-82%. V-О2 = 5745-6829 мл О2/мин. МК = 2.0-4.28 ммоль/л. «Избыток» СО2 = 276-1319 мл СО2/мин. рН = 7.29-7.33. ЛКД = 2.26-4.84 л О2.

Лактатная анаэробная зона

Сердечно-сосудистая система: ЧСС = 170-200 уд/мин. КДОлж = 270 мл. КСОлж = 27-59 мл. УОлж = 211-243 мл. ФВлж =78-90%. МОК = 41.31-42.12 л/мин.

Система дыхания: ДО = 4171-4174 мл. МОД = 141.83-166.97 л/мин. ЧДД = 34-40 д/мин. АДО = 3936-3939 мл. ОАВ = 133.84-157.57 л/мин. V-CO2 = 8147-11259 мл/мин. ДК = 1.19-1.40. V/Q = 3.24-3.74.

Система крови: АВР-О2 = 82-95%. V-О2 = 6829-8039 мл О2/мин. МК = 4.28-24.64 ммоль/л. «Избыток» СО2 = 1319-3220 мл СО2/мин. рН = 6.95-7.33. ЛКД = 4.84-27.89 л О2.

Выводы

Таким образом, используемая объединенная модель работы «идеальной» или «должной» кардиореспираторной системы помогла описать показатели сердечно-сосудистой системы, системы дыхания и гликолитической системы в соответствии со скоростью потребления кислорода у элитных спортсменов для достижения результатов близких к мировым рекордам [1-2, 9-10].

Увеличение конечно-диастолического объема левого желудочка и ударного объема левого желудочка во время аэробно-анаэробной физической нагрузки способствует повышению минутного объема крови до максимальных значений – 42 л/мин [1-2, 9-10].

Скорость потребления кислорода достигла максимальных значений 8000-8100 мл/мин, что соответствует рекордным показателям 106-107 мл О2/мин/кг у элитных спортсменов [1-2, 9-10]. Для достижения таких рекордных показателей потребления кислорода средние значения жизненной ёмкости легких должны соответствовать объёмам 8300-8400 мл, а средний конечно-диастолический объём левого желудочка – 260-270 мл [1-2, 9-10].

Элитные спортсмены, обладающие уникальными возможностями увеличения конечно-диастолического объёма левого желудочка во время физической нагрузки, могут иметь преимущество перед другими спортсменами для выполнения результатов близких к мировым рекордам [1-2, 9-10].


Список литературы

  1. Платонов, В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения / В.Н. Платонов. – К.: Олимпийская литература, 2004. – 808 с. – ISBN 966-7133-64-8.
  2. Платонов, В.Н. Двигательные качества и физическая подготовка спортсменов / В.Н. Платонов. – М.: Спорт, 2019. – 656 с. – ISBN 978-5-9500183-3-6.
  3. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце: ЧССмакс, ЭКГ и ЭхоКГ // Спорт - дорога к миру между: сб. науч. работ. - М.: РУС «ГЦОЛИФК», 2023. - C. 212-216. - ISBN 978-5-6050446-1-1.
  4. Тюрюмин Я.Л. Характеристика частоты сердечного сокращение при выполнении физических нагрузок. ЧСС-170: ЭКГ И ЭхоКГ // Тенденции развития легкоатлетического спорта в России и мире в современных условиях: проблемы и перспективы: сб. науч. работ. - М.: РУC «ГЦОЛИФК». – 2024. – С. 34-38. – ISBN 978-5-6050446-0-4.
  5. Тюрюмин Я.Л. «Спортивное» сердце при ЧСС-155: ЭКГ и ЭхоКГ // Спортивная адаптология: перспективы развития: сб. науч. работ. – М.: РУС «ГЦОЛИФК». – 2024. – С. 49-53. – ISBN 978-5-6050447-8-9.
  6. Тюрюмин, Я.Л. «Спортивное» сердце (КДО=148 мл) и система дыхания / Я.Л. Тюрюмин // Актуальные вопросы общей теории физической культуры и спорта: сб. науч. работ. – М.: РУС «ГЦОЛИФК», 2024. – С. 264-268. – ISBN 978-5-6053463-3-3.
  7. Тюрюмин, Я.Л. Синхронизация кардиореспираторной системы в различных зонах тренировочных нагрузок / Я.Л. Тюрюмин // Тенденции развития легкоатлетического спорта в России и мире в современных условиях: проблемы и перспективы: сб. науч. работ. – М.: РУС «ГЦОЛИФК», 2024. – С. 94-98. – ISBN 978-5-6050448-9-5.
  8. Тюрюмин, Я.Л. Особенности кардиореспираторной системы у спортсменов высокой квалификации / Я.Л. Тюрюмин // Физическая реабилитация и спортивная медицина: теория и практика: сб. науч. работ. – М.: РУС «ГЦОЛИФК», 2025. – С. 302-307. – ISBN 978-5-6053463-3-3.
  9. Kenney, W. L. Physiology of sport and exercise / W.L. Kenney, J.H. Wilmore, D. L. Costill. – 5th ed. – New York: Human Kinetics, 2012. – 642 p. – ISBN 978-0-7360-9409-2.
  10. La Gerche, A. Cardiac MRI: a new gold standard for ventricular volume quantification during high-intensity exercise / A. La Gerche, G. Claessen, A. Van de Bruaene // Circ Cardiovasc Imaging. – 2013. – Vol. 6, No. 2. – P. 329-338. PMID: 23258478.

Тюрюмин Я.Л. Скорость потребления кислорода и показатели кардиореспираторной системы у элитных спортсменов // Материалы научного симпозиума, посвященного 100-летию научно-теоретического журнала «Теория и практика физической культуры» «Спортивная наука: курс на инновации» (5 декабря 2025 г.) – М.: РУС «ГЦОЛИФК», 2025. – С. 114-119. – 0,29 печ. л. – ISBN 978-5-605-56362-4 – РИНЦ.
 
 
 

 

 


 
  
 
      ©   Я.Л. Тюрюмин,   2010