ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Фізиологія та анатомія->Содержание->Аэробная работоспособность (выносливость) женщин

Физиология спорта

Аэробная работоспособность (выносливость) женщин

Максимальное потребление кислорода

Рис. 90. Изменения в абсолютном - л/мин (Л) и относительном - мл/кг- мин (Б) МПК с возрастом, у женщин-и мужчин (В. Зелигер и др., 1975)

До периода полового созревания, когда различия в размерах и составе тела между мальчиками и девочками минимальны, МПК тоже почти .одинаково. У молодых мужчин оно в среднем на 20- 30% больше, чем у женщин того же возраста. По мере старения различия в МПК между мужчинами и женщинами становятся меньше (рис.90).

Разница между МПК у женщин и мужчин снижается примерно до 15-20%, когда оно приведено к весу тела. В 20-30 лет МПК на 1 кг веса тела у женщин составляет в среднем 35-40 мл/кг*мин, а у мужчин - 45-50 мл/кг*мин. Еще меньше разница" когда МПК относят к весу тощей массы тела, поскольку жировая ткань является метаболически неактивной и почти не потребляет кислорода. Различия в МПК между женщинами и мужчинами практически исчезают, если МПК соотносят с активной мышечной массой.

Среди мужчин и женщин одного возраста возможны значительные индивидуальные вариации в величинах МПК. У физически более подготовленных женщин МПК такое же, как у физически менее подготовленных мужчин. В группе не занимающихся спортом величины МПК примерно у 75% женщин совпадают с величинами МПК у 50% мужчин..

У спортсменок - представительниц видов спорта на выносливость МПК существенно больше, чем у других спортсменок, а тем более у незанимающихся спортом (см. рис. 33), как и МПК на 1 кг веса тела (у рядовых спортсменок в среднем 55-60 мл/кг*мин, а у наиболее выдающихся, особенно у лыжниц, - 70- 75 мл/кг*мин). Однако в среднем разница в МПК между спортсменками и спортсменами больше, чем между нетренированными женщинами и мужчинами (см. рис. 90). МПК, отнесенное к весу тела, у женщин-спортсменок на 20-25% ниже, чем у мужчин-спортсменов (у нетренированных эта разница составляет около 15-2.0%). Даже при отнесении к весу тощей массы тела МПК у ведущих женщин-марафонцев на 8,6% меньше, чем у мужчин (соответственно 76,5 и 96,6 мл/кг*мин). У финских лыжниц и лыжников - членов национальной команды разница составляет в среднем лишь 3,7% (у женщин - 86,4, у мужчин - 89,8% мл/кг тощей массы тела мин).

Приведенные данные показывают, что у женщин по сравнению с мужчинами максимальная аэробная производительность (мощность) ниже, что предопределяет и более низкие результаты женщин в видах спорта, требующих проявления выносливости. Это, в частности, объясняет относительное снижение рекордных женских результатов по сравнению с мужскими по мере увеличения дистанции.

 

 

 

 

Максимальные возможности кислород-транспортной системы

Рис. 91. Гематологические показатели мужчин и женщин в разном возрасте

Более низкое МПК у женщин обусловлено сниженными кисло-родтранспортными возможностями женского организма. Максимальное количество кислорода, которое может транспортироваться артериальной кровью, у женщин меньше, чем у мужчин. Это различие связано с тем, что у женщин меньше объем циркулирующей крови, концентрация гемоглобина в крови, АВР-О2, объем сердца, максимальный сердечный выброс (табл. 24)

 

 

 

 

 

 

Таблица 24. Средние показатели крови в покое и при максимальной работе у молодых мужчин и женщин

Показатели

Женщины

Мужчины

Объем циркулирующей крови (ОЦК) (л):

 

 

покой

4,3

5,7

максимальная работа

4,0

5,2

Концентрация эритроцитов (млн/мм3):

 

 

покой

4,6

5,4

максимальная работа

5,0

5,9

Концентрация лейкоцитов (тыс/мм3):

 

 

покой

7,0

7,0

максимальная работа

15,0

15,0

Концентрация гемоглобина (г%):

 

 

покой

14,0

16,0

максимальная работа

15,4

17,6

Гематокрит (%):

 

 

покой

42,0

47,0

максимальная работа

45,0

50,0

Содержание О2 в артериальной крови (мл/100 мл):

 

 

покой

16,8

19,0

максимальная работа

17,7

20,0

Содержание О2 в крови бедренной вены (мл/100 мл):

 

 

покой

9,0

9,0

максимальная работа

3,0

3,0

Содержание О2 в смешанной венозной крови в правом предсердии (мл/100 мл):

 

 

покой

12,0

14,0

максимальная работа

6,2

6,0

Системная АВР-О2 (мл/100 мл):

 

 

покой

4,8

5,0

максимальная работа

11,5

14,0

Согласно уравнению Фика, МПК определяется как произведение максимального сердечного выброса на максимальную системную АВР-О2: МПК = С Ммакс * (АВР-О2)макс. Оба эти множителя у женщин меньше, чем у мужчин. Объясняется это следующим.

Концентрация гемоглобина в крови у девочек и мальчиков почти одинаковая до периода полового созревания. У женщин она в среднем на 10-15% ниже, чем у мужчин (рис. 91). Поэтому у женщин меньше кислородная емкость Крови и соответственно содержание О2 в артериальной крови. При максимальной аэробной работе содержание О2 в венозной крови, оттекающей от работающих мышц, как и в смешанной венозной крови, у женщин и мужчин примерно одинаково. Таким образом, максимальная системная АВР-О2 у женщин меньше, чем у мужчин, что в конце концов связано с более низкой концентрацией гемоглобина в крови.

По сравнению с мужчинами у женщин уменьшен объем, циркулирующей крови, а также общий объем сердца: в среднем соответственно около 600 и 800 мл, или 9 и 12 мл/кг веса тела. Это означает, что и размеры полостей сердца (желудочков) у женщин в среднем меньше, чем у мужчин. Все это ведет,к тому, что у женщин по сравнению с мужчинами меньше и максимальный систолический объем. У нетренированных женщин он составляет в среднем около 90 мл, а у нетренированных мужчин 120 мл.

Максимальная ЧСС у нетренированных женщин в среднем несколько больше, чем у нетренированных мужчин: соответственно около 205 и 200 уд/мин. Однако она не компенсирует уменьшенного систолического объема, так что максимальный с е.р дечный выброс у нетренированных женщин значительно ниже, чем у нетренированных мужчин: в среднем соответственно 18 и 24 л/мин. Таким образом, уменьшенный максимальный сердечный выброс у женщин лимитирован сниженным по сравнению с мужчинами систолическим объемом.

Рис. 92. Максимальнаядегочная вентиляция в разном возрасте у женщин и мужчин (неспортсменов и спортсменов) - представителей видов спорта, требующих проявления выносливости (В. Зелигер, 1975)

Кислородтранспортные возможности организма находятся в связи с ЖЕЛ и. максимальной легочной вентиляцией. ЖЕЛ у женщин в среднем на: 1 л меньше, чем у мужчин, а максимальная легочная вентиляция примерно на 30% (рис. 92). Коррекция на размеры тела уменьшает половые различия, но полностью их не устраняет. Кроме того, у женщин имеются определенные физиологические особенности в регуляции дыхания при мышечной работе. Так, женщины достигают одинаковых с мужчинами величин легочной вентиляции менее выгодным соотношением частоты и глубины дыхания. В определенной мере это обусловлено уменьшенным легочным объемом и более слабой дыхательной мускулатурой у женщин. Помимо этого, у женщин заметно меньше диффузионная способность легких для О2 (см. рис. 36).

Тренировка выносливости повышает кислородтранспортные возможности организма. Однако в разных звеньях ее эти изменения неодинаковы. Так, из гематологических показателей, приведенных в табл. 24 , в результате тренировки выносливости изменяется (увеличивается) лишь общий объем циркулирующей крови. Пропорционально повышается общее количество циркулирующего гемоглобина, так что концентрация его в крови не изменяется.

У спортсменок содержание О2 в артериальной крови в условиях покоя и при максимальной аэробной работе такое же, как и у нетренированных женщин. Вместе с тем при максимальной аэробной работе содержание О2 в венозной крови, оттекающей от работающих мышц, у выносливых спортсменок снижается до 1,8 мл О2/100 мл. крови (у спортсменов в среднем 1,4 мл О2/100 мл), а в смешанной венозной крови - до 4 мл О2/100 мл крови (у спортсменов в среднем столько же). Эти цифры показывают, что способность рабочих мышц утилизировать кислород из крови и адекватно распределять сердечный выброс у спортсменок выше, чем у нетренированных женщин, и такая же, как у спортсменов. Поскольку содержание О2 в артериальной крови у спортсменок ~ ниже, АВР-Ог у них также меньше, чем у спортсменов, но больше, чем у нетренированных женщин. Максим ал ь-ная системная А В Р-СЬ у квалифицированных спортсменок, тренирующих выносливость, составляет в среднем 13 мл Ог/100 мл крови (у спортсменов 15,5 мл О2/100 мл). Как уже говорилось, эта разница предопределяется более низкой концентрацией гемоглобина в крови у женщин, что ведет к сниженному содержанию О2 в артериальной крови.

Объем сердца у спортсменок в среднем заметно больше, чем у нетренированных женщин, и достигает размеров сердца у нетренированных мужчин. Максимальный.объем сердца обнаружен у лыжницы - 1150 мл и у,ватерполиста - 1700 мл. Объем сердца, отнесенный к весу тела, у спортсменок приближается к мужским показателям (до 16 мл/кг).

Максимальный систолический объем у спортсменок значительно выше, чем у нетренированных женщин: у выдающихся стайеров он достигает 140-150.мл.

Максимальная ЧСС у спортсменок ниже, чем у нетренированных женщин (соответственно около 195 и 205 уд/мин). Однако благодаря увеличенному систолическому объему максимальный сердечный выброс у спортсменок больше, чем у неспортсменок. У выдающихся лыжниц он достигает 28- 30 л/мин. .Таким образом, как и у мужчин, так и у женщин, тренирующих выносливость, увеличение систолического объема служит главным механизмом повышения кислородтранспортных возможностей организма.

Как и в отношении мужчин, пока трудно, сказать, в какой мере высокие аэробные возможности у выдающихся спортсменок являются результатом тренировки кислородтранспортной и кис-лородутилизирующей систем, и в какой предопределены наследственно (генетически) обусловленными большими возможностями этих систем.

Систематическая тренировка выносливости на протяжении нескольких недель и месяцев может вызывать очень значительный прирост МПК (до 25-30% у ранее не тренированных женщин). Причем между относительным приростом МПК и его исходным уровнем выявляется Обратная зависимость: чем ниже исходное МПК, тем больше оно увеличивается в результате тренировки. Судя по этим данным, тренируемость максимальных аэробных возможностей у желщин и .мужчин в принципе одинаковая, хотя абсолютные приросты у женщин меньше, а индивидуальная вариативность тренировочных эффектов больше, чем у мужчин.

Субмаксимальная аэробная работоспособность

При выполнении мужчинами и женщинами одинаковой немаксимальной аэробной нагрузки (с одинаковой скоростью потребления О2) физиологические сдвиги у женщин больше, так как выше относительная физиологическая- нагрузка на женский организм (выше % МПК). Однако приспособление сердечно-сосудистой системы даже к выполнению одинаковой относительной нагрузки (при равном проценте МПК) У женщин и мужчин также неодинаково.

Рис. 93. Зависимость АВР-О2 у женщин и мужчин от абсолютной (А) и относительной (Б) скорости потребления О2 при мышечной работе

Поскольку содержание гемоглобина в крови у женщин ниже, чем у мужчин, у них меньше и АВР-О2 при выполнении одинаковых абсолютных и относительных аэробных нагрузок (рис. 93). Следовательно, сердце у женщин должно прокачивать большее количество крови, чтобы транспортировать такое же количество кислорода, что и у мужчин. Поэтому сердечный выброс на каждый литр потребляемого О2 во время аэробной работы у женщин в среднем на 10-15% больше, чем у мужчин.

Из-за уменьшенного систолического объема увеличение сердечного выброса у женщин в большей мере, чем у мужчин, происходит за счет роста ЧСС. Даже при одинаковой относительной аэробной нагрузке ЧСС у женщин в среднем на 10 уд/мин больше, чем у мужчин. При выполнении одинаковой абсолютной аэробной нагрузки разница в ЧСС составляет 20-40 уд/мин. Как и у мужчин, ЧСС у тренированных женщин ниже, чем у нетренированных, при выполнении ими одинаковой субмаксимальной аэробной работы. Концентрация лактата в крови у женщин выше, чем у мужчин, при выполнении одинаковой абсолютной мощности немаксимальной аэробной работы. В этом случае женщины работают на более высоком относительном уровне "потребления О2 (%МПК), т. е. ближе к своему "кислородному потолку", чем мужчины. Поэтому при одинаковой физической мощности работы физиологическая нагрузка у женщин может быть выше анаэробного порога, а у мужчин ниже. Спортивная тренировка повышает аэробные возможности и, следовательно, анаэробный порог: при выполнении одинаковой аэробной работы концентрация лактата в крови у спортсменок ниже, чем у нетренированных женщин. Вместе с тем анаэробный порог у женщин ниже, чем у мужчин той же специализации (см. рис. 41).

При аэробных нагрузках на уровне ниже 80-85% от МПК использование (окисление) жиров рабочими мышцами у женщин больше (ДК ниже), чем у мужчин.

При сопоставлении энергетической стоимости одинаковой аэробной работы у женщин и мужчин следует учитывать ряд факторов, и прежде всего механическую эффективность работы, которая может быть неодинаковой, особенно из-за различий в технике выполнения одних и тех же упражнений.

Так, при определении энергетической стоимости езды на велосипеде у женщин и мужчин установлены значительные, различия" которые, однако, исчезают при отнесении калорической стоимости работы к весу тела. Таким образом, ни возраст, ни композиция или строение тела существенно не влияют на энергетические расходы.

В то же время при ходьбе на разные дистанции калорические расходы, отнесенные к весу тела, у женщин на 6-7% выше, чем у мужчин, а при беге - на 10%. С другой стороны, при беге на тредбане с одинаковой скоростью потребление О2, отнесенное к весу тела, у женщин и мужчин заметно не различается, хотя вариативность индивидуальных показателей у женщин больше.

 

29