Влияние на скорость потребления кислорода. Кислородный долг при физической нагрузке
Воздействие давления вдыхаемого кислорода (Pi02) на Vо2макс также имеет важное значение. В 1973 г. Gleser, Vogel установили, что пониженное Pi02 значительно снижает Vо2макс и резко сокращает продолжительность выполнения физической работы. Повышенный Pi02 оказывает относительно небольшое влияние на увеличение максимального минутного объема потребления кислорода. Так, Margaria в 1972 г., назначая кислород при нормальном атмосферном давлении, обнаружил увеличение Vо2макс приблизительно на 8%. В 1973 г. Fagraeus и сотрудники исследовали Vо2макс при дыхании в воздушной среде при различном давлении. Ученые обнаружили увеличение максимального минутного объема потребления кислорода на 9% при абсолютном давлении 1,4 кгс/см2, но дальнейшего увеличения Vо2макс при 2 или 3 кгс/см2 (абсолютное давление) не наблюдали. Легочная вентиляция значительно снижалась только при более высоких значениях давления.
Taunton и сотрудники в 1970 г. установили повышение физической работоспособности при дыхании как воздухом, так и чистым кислородом при абсолютном давлении до 2 кгс/см2.
Однако при этом реальное Vо2макс не измеряли. Deroanne и сотрудники в 1973 г. показали увеличение Vо2макс на 3% при дыхании чистым кислородом при нормальном атмосферном давлении и отсутствие дальнейших изменений при давлении кислорода, равным 2 кгс/см2. При абсолютном давлении 3 кгс/см2 возникшие у испытуемого гипероксические судороги помешали проводимым измерениям. Cook в 1970 г. проводил исследования, в которых поддерживал нормоксическое парциальное Р02 в азотно-кислородных смесях при абсолютном давлении 2 и 3 кгс/см2.
Он обнаружил значительное уменьшение легочной вентиляции и продолжительности выполнения работы, а также существенное снижение Vо2макс. Moore и сотрудники в 1970 г.выявили повышение Vo2 и VE при всех исследованных уровнях физической нагрузки, задаваемой под водой. Однако нет полной уверенности, что погружение в воду не изменит реального физического усилия, затрачиваемого на выполнение задачи.
По-видимому, погружение в воду и повышение давления не изменяют существенно потребностей организма в кислороде, связанных с определенной физической нагрузкой. Поэтому основное внимание следует сосредоточить на том, каким образом окружающая среда или подводный дыхательный аппарат влияют на индивидуальную способность организма удовлетворять дыхательную потребность.
Кислородный долг при физической нагрузке
Большинство измерений газообмена при физической работе проводят на 4-й или 5-й минуте физического напряжения, так как считают, что в это время функции механизмов респираторной и циркуляторной регуляции у испытуемого должны достичь устойчивого состояния.
Такие переменные величины, как Vo2, VE и частота пульса, увеличиваются очень быстро от начала физического напряжения, но не сразу достигают уровней устойчивого состояния.
Whipp, Wasserman в 1972 г. показали, что при выполнении работы ногами Vo2, становился устойчивым при низкой интенсивности физической нагрузки через 3 мин. При более высокой нагрузке момент наступления устойчивого состояния соответственно задерживался. Во время очень изнурительной работы предельная усталость может развиться раньше приближения к устойчивому состоянию.
Энергия для сокращения мышц требуется с самого начала работы, поэтому запаздывание повышения Vo2 сигнализирует о дефиците кислорода в течение нескольких первых минут даже при легком физическом напряжении. В этот период энергоснабжение мышц происходит не за счет аэробного метаболизма, а главным образом в результате высвобождения энергии из высокоэнергетических фосфатов (аденозинтрифосфат, креатинфосфат), ограниченные запасы которых имеются в самих мышцах. АТФ и креатинфосфат ресинтезируются после прекращения работы, потребляя кислород.
Возмещение подобного рода — кислородный долг, проявляется тем, что Vo2 не уменьшается сразу до уровня состояния покоя, а сохраняется повышенным в течение короткого времени в период восстановления. Такой кислородный долг всегда возмещается самое большое через несколько минут.
