Содержание статьи:
- Что это
- Потребность организма в кислороде
- На молекулярном уровне
Если перейти на быстрый бег без разминки, то очень быстро у человека начнется одышка и увеличится частота сердечных сокращений. Наверняка каждый человек сталкивался с неприятным чувством, когда тело становится тяжелым, дыхание затрудняется, а сердце, словно готово выпрыгнуть из груди. В такой момент хочется лишь упасть на землю и отдохнуть. Однако в определенный момент, если продолжать бег появляется второе дыхание и ощущение кислородного голодания проходит, а частота сердечных сокращений нормализуется.
В тоже время второе дыхание может и не открыться, а появляется мертвая точка, когда продолжать бег становится невозможным. Второе дыхание появляется не всегда и может носить не только хороший характер, но и плохой. Сегодня мы поговорим о том, что такое второе дыхание с научной точки зрения и как можно преодолеть мертвую точку.
Второе дыхание — что это?
Вторым дыханием называется особый физиологический эффект, который характеризуется увеличением работоспособности после мощного утомления, вызванного интенсивной физической нагрузкой. Скажем, у марафонцев второе дыхание чаще всего появляется ближе к финишу либо на второй половине дистанции. Здесь необходимо уточнить, что чаще всего второе дыхание наблюдается у нетренированного человека.
Это связано с тем, что у спортсменов молочная кислота быстро выводится и мускульные ткани не закисляются в начале работы. Также ученые установили, что второе дыхание открывается быстрее у тренированных людей и проявляется в виде нормализации работы психологических функций и желанием продолжать активную деятельность.
Мы в начале статьи говорили о втором понятии, связанном со вторым дыханием — мертвой точке. Под ним следует понимать определенное состояние организма, проявляющееся под воздействием интенсивных физических нагрузок. Чаще всего оно появляется спустя несколько минут с момента начала интенсивной физической деятельности.
В этот момент появляется неприятное чувство, сопровождающееся головокружением, отдышкой, пульсацией кровеносных сосудов в голове и стойким желанием прекратить физическую активность. Если выполняется длительная работа с высокой интенсивностью. А в некоторых ситуациях и средней интенсивности, возможно появление особого вида утомленности на фоне резкого падения работоспособности. Чаще всего мертвая точка появляется в тот момент, когда кислородный запрос организма превышает 1500 миллилитров.
Вот основные признаки наступления мертвой точки:
- учащенное поверхностное дыхание;
- высокая частота сердечных сокращений;
- снижается показатель рН крови;
- активно протекает процесс потоотделения;
- высокий вентиляционный эквивалент кислорода.
Данное состояние можно охарактеризовать значительным ухудшением работы основных психологических функций, например, резко снижается четкость восприятия, ухудшается работа памяти и мышления. Также наблюдается снижение внимания и замедляется реакция. В ходе научных экспериментов в состоянии мертвой точки испытуемые давали больше неправильных ответов на контрольные вопросы.
Говоря о том, что такое второе дыхание с научной точки зрения, необходимо более подробно рассмотреть и состояние мертвой точки, так как они связаны между собой. Состояние мертвой точки возникает из-за того, что сердечнососудистой системы требуется определенное время в начале тренировки, чтобы выйти на требуемый уровень работоспособности. Только в этом случае мускульные ткани могут получать достаточное количество кислорода.
Если же интенсивность нагрузки оказалась чрезмерной с самого начала работы, то потребность организма в кислороде превышает возможности сердечнососудистой системы. Это в свою очередь приводит к тому, что в мускульных тканях накапливается большое количество молочной кислоты и других метаболитов энергетического обмена. Чтобы не допустить появление состояния мертвой точки, необходимо повышать интенсивность физических нагрузок постепенно.
В той ситуации, когда вы уже оказались в состоянии мертвой точки, преодолеть его возможно лишь благодаря силе воли. Если вы будете продолжать тренировку, то после мертвой точки и активируется второе дыхание. Это состояние говорит о том, что организм смог адаптироваться к физической нагрузке и у него появилась возможность удовлетворить потребности мускулов в энергии.
Ученые установили, что затрудненное дыхание, являющееся одним из симптомов состояния мертвой точки, связано с сужением щели между голосовыми связками. В результате сокращается объем воздуха, который может поступать в легкие. Это в свою очередь приводит к раздражению рецепторов, расположенных на поверхности голосовых связок.
Второе дыхание и потребность организма в кислороде
Говоря о том, что такое второе дыхание с научной точки зрения, необходимо рассмотреть это состояние применительно к потребности тканей в кислороде. Начнем с того, что процесс дыхания представляет собой обмен веществ между внешней средой и нашим организмом. В состоянии покоя все энергетические процессы протекают при непосредственном участии кислорода и носят название аэробные.
Однако под воздействием физических нагрузок организм может переключиться на анаэробные процессы энергообеспечения, для которых кислород не требуется. Скажем, для забега на дистанцию в сто метров атлету необходимо около семи литров кислорода, а в организм может поступить максимум 0.5 литра. Большее количество спортсмен просто не способен вдохнуть.
Хотя в этот момент учащается дыхание и увеличивается частота сердечных сокращений, дефицит кислорода все же создается и организм включает анаэробный режим. Таким образом, он начинает работать в долг, который затем погашается благодаря одышке и сильному сердцебиению после снятия физической нагрузки.
Второе дыхание на молекулярном уровне
Под воздействием физической нагрузки мускулы работают на максимуме своих возможностей. Основным механизмом энергообеспечения в этой ситуации является процесс гликолиза или окисление глюкозы. Как уже говорилось выше, в нормальном состоянии для этого необходимо кислород.
Если же нагрузка оказалась для организма чрезмерной и создается дефицит кислорода, то активируется анаэробный гликолиз. Он характеризуется процессом конвертации пировиноградной кислоты (пируват) в лактат. Это вещество многим известно под названием молочная кислота. Эта реакция не требует кислорода, а большое количество лактата, который накапливается в мускулах, вызывает чувство жжения и последующей усталости.
Рассказывая о том, что такое второе дыхание с научной точки зрения, необходимо рассмотреть это состояние и на молекулярном уровне. Когда под воздействием физических нагрузок организм начинает испытывать дефицит кислорода, то в эритроцитах появляется метаболит гликолиза — БФГ (бисфосфоглицерат). Это вещество способно вступать во взаимодействие с гемоглобином и изменять его сродство с кислородом.
Тетрамерная молекула гемоглобина имеет полость, образованную аминокислотными остатками протомеров. Именно к этой полости и присоединяется БФГ, снижая при этом сродство гемоглобина с кислородом. Кроме этого БФГ обладает значительно большей способностью диффундировать в ткани. Благодаря увеличению притока кислорода к тканям мускулов аэробный гликолиз сменяется анаэробным и в цикле Кребса сжигается молочная кислота.
Если говорить о том, что такое второе дыхание с научной точки зрения и рассмотреть макроуровень, то данное состояние возникает из-за резкого выброса крови из хранилищ. Кроме этого ускоряется процесс производства красных телец косным мозгом, печенью и селезенкой. Если человек пребывает в состоянии покоя, то не вся кровь циркулирует по телу и часть ее находится в специальных «резервуарах».
Наиболее значительные хранилища крови расположены в брюшной полости. Под воздействием сильной физической нагрузки печень с селезенкой растягиваются, а происходит это именно благодаря крови, составляющей резерв. Проблема усугубляется частым поверхностным дыханием. В это время диафрагма сокращается незначительно и в грудной полости практически не создается дополнительное разряжение.
Как только физическая нагрузка становится чрезмерной, запасы крови подключаются к работе, чтобы уменьшить дефицит кислорода. В результате к внутренним органам поступает большое количество крови, которая не успевает от них оттекать. Все это приводит к тому, что размеры печени и селезенки значительно увеличиваются и кровь давит на свои капсулы.
Одновременно увеличивается концентрация кортизола, под воздействием которого капсула селезенки начинает активно сокращаться и выбрасывает большое количество крови в общий кровоток. Наверняка вам приходилось испытывать болевые ощущения в области живота после высокоинтенсивных физических нагрузок. На данный момент точного объяснения этому явлению нет, и ученые располагают лишь несколькими гипотезами.
Таким образом, если подвести итоги всему сказанному выше, то можно сделать определенные выводы. Начнем с того, что второе дыхание говорит о недостаточной физической подготовке человека. Это не какой-то запредельный уровень, достигаемый в ходе длительных тренировок. Напротив, подготовленные атлеты не знакомы с эти состоянием. Также необходимо сказать о том, что второе дыхание может и не открыться, если для этого недостаточно времени. Например, вы пробежали дистанцию до того момента, как организм активировал защитные механизмы.