Физическая подготовка квалифицированных дзюдоистов к главному соревнованию года

Дыхание является одной из жизненно важных функций организма, направленной на поддержание оптимального уровня окислительно-восстановительных процессов в клетках. Дыхание – это сложный биологический процесс, который обеспечивает доставку кислорода тканям, использование его клетками в процессе метаболизма и удаление образовавшегося диоксида углерода.

Ритмическая последовательность вдоха и выдоха, а также изменение характера дыхательных движений в зависимости от состояния организма регулируются дыхательным центром, который находится в продолговатом мозге и включает центр вдоха, ответственный за стимуляцию вдоха, и центр выдоха, стимулирующий выдох. Легкие работают с очень большим резервом: в состоянии покоя у человека используется лишь около 5 % их поверхности, доступной для газообмена. Если функция легких или работа сердца не обеспечивает достаточной скорости легочного кровотока, то у человека возникает одышка.

Для развития спортивной работоспособности интерес представляют дыхательные мышцы, сокращения которых изменяют объем грудной клетки. Существуют два механизма, вызывающие изменение объема грудной клетки: поднятие и опускание ребер и движения купола диафрагмы. Дыхательные мышцы подразделяются на мышцы вдоха и выдоха.

Мышцами вдоха являются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. При спокойном дыхании объем грудной клетки изменяется в основном за счет сокращения диафрагмы. При глубоком форсированном дыхании участвуют дополнительные мышцы вдоха: трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевидные. Мышцами выдоха являются внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки, или мышцы живота. В фазу вдоха наружные межреберные мышцы, сокращаясь, поднимают ребра, а в фазу выдоха ребра опускаются благодаря активности внутренних межреберных мышц.

Дыхание состоит из следующих основных этапов:

• внешнего дыхания, обеспечивающего газообмен между легкими и внешней средой;

• газообмена между альвеолярным воздухом и притекающей к легким венозной кровью;

• транспорта газов кровью;

• газообмена между артериальной кровью и тканями;

• тканевого дыхания.

Транспорт газов кровью. Кислород и диоксид углерода в свободном растворенном состоянии переносится в незначительном количестве. Основной объем этих газов транспортируется в связанном состоянии. Главным транспортировщиком кислорода является гемоглобин. С помощью гемоглобина транспортируется также до 20 % диоксида углерода.

Внутреннее, или тканевое дыхание можно разделить на два этапа:

• обмен газов между кровью и тканями;

• потребление клетками кислорода и выделение диоксида углерода.

Так как газообмен между воздухом и кровью осуществляется в альвеолах, важна не общая вентиляция легких, а вентиляция альвеол.

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Атмосферный воздух, которым дышит человек, имеет относительно постоянный состав. В выдыхаемом воздухе меньше кислорода и больше диоксида углерода, в альвеолярном воздухе еще меньше кислорода и больше диоксида углерода.

Транспорт газов кровью. Перенос кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и диоксида углерода из крови в альвеолярный воздух происходит путем диффузии. Движущей силой диффузии является разность парциального давления (напряжения) кислорода и диоксида углерода в крови и в альвеолярном воздухе. Молекулы газа, в силу диффузии, переходят из области большего его парциального давления в область низкого парциального давления.

Транспорт кислорода. Степень насыщения гемоглобина кислородом, т. е. образование оксигемоглобина, зависит от напряжения кислорода в крови. Когда напряжение кислорода в крови равно нулю, в ней находится только восстановленный гемоглобин. Повышение напряжения кислорода приводит к увеличению количества оксигемоглобина. Особенно быстро уровень оксигемоглобина возрастает (до 75 %) при увеличении напряжения кислорода от 10 до 40 мм рт. ст., а при напряжении кислорода, равном 60 мм рт. ст., насыщение им гемоглобина достигает 90 %. При дальнейшем повышении напряжения кислорода насыщение гемоглобина кислородом идет очень медленно. Если концентрация кислорода повышается, то процесс идет в сторону образования оксигемоглобина и сдвигов рН в щелочную сторону и снижения напряжения двуокиси углерода.

Максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Она зависит от содержания гемоглобина в крови.

Транспорт диоксида углерода. Диоксид углерода быстро переходит из плазмы крови в эритроциты. Соединяясь с водой, он образует слабую угольную кислоту. В плазме эта реакция идет медленно, а в эритроцитах, под влиянием фермента карбоангидразы, она резко ускоряется.

Клеточное дыхание. Основными процессами, обеспечивающими клетку энергией, являются аэробный и анаэробный этапы дыхания. С кровью кислород проникает в митохондрии клетки.