У человека открылось 2 дыхание. Второе дыхание. «Второе дыхание» - биохимия

Ч ерез несколько минут после начала напряженной и продолжительной работы у нетренированного человека часто возникает особое состояние, называемое "мертвой точкой" (иногда оно отмечается и у тренированных спортсменов). Чрезмерно интенсивное начало работы повышает вероятность появления этого состояния. Оно. характеризуется тяжелыми субъективными ощущениями, среди которых главное - ощущение одышки. Кроме того, человек испытывает чувство стеснения в груди, головокружение, ощущение пульсации сосудов головного мозга, иногда боли в мышцах, желание прекратить работу. Объективными признаками состояния "мертвой точки" служат частое и относительно поверхностное дыхание, повышенное потребление О2 и увеличенное выделение СО2 с выдыхаемым воздухом, большой вентиляционный эквивалент кислорода, высокая ЧСС, повышенное содержание СО2 в крови и альвеолярном воздухе, сниженное рН крови, значительное потоотделение.

О бщая причина наступления "мертвой точки" состоит, вероятно, в возникающем в процессе врабатывания несоответствии между высокими потребностями рабочих мышц в кислороде и недостаточным уровнем функционирования кислородтранспортной системы, призванной обеспечивать организм кислородом. В результате в мышцах и крови накапливаются продукты анаэробного метаболизма и прежде всего молочная кислота. Это касается и дыхательных мышц, которые могут испытывать состояние относительной гипоксии из-за медленного перераспределения сердечного выброса в начале работы между активными и неактивными органами и тканями тела.

П реодоление временного состояния "мертвой точки" требует" больших волевых усилий. Если работа продолжается, то сменяется чувством внезапного облегчения, которое прежде и чаще всего проявляется в появлении нормального ("комфортного") дыхания. Поэтому состояние, сменяющее "мертвую точку", называют "вторым дыханием". С наступлением этого состояния ЛВ обычно уменьшается, частота дыхания замедляется, а глубина увеличивается, ЧСС также может несколько снижаться. Потребление О2 и выделение СО2 с выдыхаемым воздухом уменьшаются, рН крови растет. Потоотделение становится очень заметным. Состояние "второго дыхания" показывает, что организм достаточно мобилизован для удовлетворения рабочих запросов. Чем интенсивнее работа, тем раньше наступает "второе дыхание".

Устойчивое состояние

При выполнении упражненийпостоянной аэробной мощности вслед за периодом быстрых изменений функций организма (враба-тыванием) следует период, который был назван А. Хиллом периодом устойчивого состояния (англ. steady - state). Определяя скорость потребления О2 при выполнении упражнений малой аэробной мощности, он обнаружил, что скорость потребления О2 вслед за быстрым нарастанием в начале упражнения далее устанавливается на определенном уровне и практически сохраняется неизменной на протяжении многих десятков минут (см. рис. 9, верхняя схема). При выполнении упражнений небольшой мощности на протяжении периода устойчивого состояния имеется количественное соответствие между потребностью организма в кислороде (кислородным запросом) и ее удовлетворением. Поэтому такие упражнения А. Хилл отнес к упражнениям с истинно устойчивым состоянием. Кислородный долг после непродолжительного их выполнения практически равен лишь кислородному дефициту, возникающему в-начале работы.

При более интенсивных нагрузках - средней, субмаксимальной и околомаксимальной аэробной мощности - вслед за периодом быстрого увеличения скорости потребления О2 (врабатывания) следует период, на протяжении которого она хотя и очень мало, но постепенно повышается. Поэтому второй рабочий период в этих упражнениях можно обозначить только как условно устойчивое состояние. В аэробных упражнениях большой мощности уже нет полного равновесия между кислородным запросом и его удовлетворением во время самой работы. Поэтому после них регистрируется кислородный долг, который тем больше, чем больше мощность работы и ее продолжительность.

В упражнениях максимальной аэробной мощности после короткого периода врабатывания потребление О2 достигает уровня МП К (кислородного потолка) и потому больше увеличиваться не может. Далее оно поддерживается на этом уровне, иногда снижаясь лишь ближе к концу упражнения. Поэтому второй рабочий период в упражнениях максимальной аэробной мощности называют периодом ложного устойчивого состояния.

В упражнениях анаэробной мощности вообще нельзя выделить второй рабочий период, так как на протяжении всего времени их выполнения быстро повышается скорость потребления О2 (и происходят изменения других физиологических функций). В этом смысле можно сказать, что в упражнениях анаэробной мощности есть только период врабатывания.

При выполнении упражнений любой аэробной мощности на протяжении второго периода (с истинно, условно или ложно устойчивым состоянием, определяемым по скорости потребления О2) многие ведущие физиологические показатели медленно изменяются (рис. 13). Эти относительно медленные функциональные изменения получили название "дрейфа". Чем больше мощность упражнения, тем выше скорость "дрейфа" функциональных показателей (рис. 14), и наоборот, чем ниже мощность упражнения (чем оно продолжительнее), тем ниже скорость "дрейфа".Т аким образом, во всех упражнениях аэробной мощности с уровнем потребления О2 более 50% от МПК, как и во всех упражнениях анаэробной мощности, нельзя выделить рабочий период с истинно устойчивым, неизменным состоянием функций ни по скорости потребления О2, ни тем более по другим показателям. Для упражнений такой большой аэробной мощности основной рабЬчий период можно обозначить как псевдо (к ваз и) устойчивое состояние или как период с медленными функциональными изменениями ("дрейфом"), Большинство этих изменений отражает сложную динамику адаптации организма к выполнению данной нагрузки в условиях развивающегося на протяжении работы процесса утомления.В период квазиустойчивого состояния организма происходит постепенная перестройка в деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной, нервно-мышечной, эндркринной и других систем. На протяжении этого периода медленно снижается систолический объем, но компенсаторно увеличивается ЧСС, так что сердечный выброс (минутный объем кровотока) остается практически неизменным (см. рис. 13). Уменьшается и затем постепенно, но не полностью восстанавливается объем циркулирующей крови. Происходит перераспределение кровотока с увеличением кожного кровотока, что способствует усилению теплоотдачи. Несмотря на эти и другие терморегуляторные перестройки, температура тела непрерывно повышается (рис. 15). В период квазиустойчивого состояния постоянно изменяется также АД, особенно систолическое.

В процессе выполнения упражнения все время повышается ЛВ (см. рис. 15), как за счет частоты, так и за счет глубины дыхания. Растет альвеолярно-артериальная разность по кислороду. Парциальное напряжение СО2 и рН артериальной крови имеют тенденцию к снижению. Постепенно увеличивается АВР-О2, что при относительно неизменном сердечном выбросе обеспечивает некоторое повышение скорости потребления О2, а при тенденции к снижению сердечного выброса - поддержание относительно постоянной скорости потребления О2.

Д ыхательный коэффициент на протяжении периода квазиустойчивого состояния постепенно снижается, что указывает на увеличение доли участия окисляемых жиров и соответственно уменьшение доли участия окисляемых углеводов в аэробном обеспечении работы.

В процессе выполнения упражнения непрерывно растет электрическая активность мышц (рис. 16), что говорит об усилении импульсации их спинальных мотонейронов. Это усиление отражает процесс рекрутирования новых двигательных единиц (ДЕ) для компенсации мышечного утомления. Такое утомление заключается в постепенном снижении сократительной способности мышечных волокон активных ДЕ.

На протяжении упражнения усиливается деятельность одних желез внутренней секреции и ослабляется деятельность других. В частности, растет активность симпатоадреналовой системы, что выражается в повышении содержания в крови адреналина и нора-дренаяина (рис. 17, А).

О тражением постепенного усиления активности систем, осуществляющих регуляцию двигательных и вегетативных функций, и изменений в состоянии этих функций является субъективное ощущение недрерывного повышения тяжести нагрузки по мере продолжения упражнения (рис. 17, Б).

Для упражнений с квазиустойчивым состоянием характерно наличие кислородного долга, величина которого растет с повышением мощности выполняемых упражнений. Для физиологической характеристики этих упражнений обычно используются показатели, которые регистрируются в начале периода квазиустойчивого состояния (обычно на 5-10-й мин).

Не получается решить тест онлайн?

Поможем успешно пройти тест. Знакомы с особенностями сдачи тестов онлайн в Системах дистанционного обучения (СДО) более 50 ВУЗов.

Закажите консультацию за 470 рублей и тест онлайн будет сдан успешно.

1. Перекрёстная координация лежит в основе…:
ритмического двигательного рефлекса
шагательного рефлекса
рефлекса на растяжение
рефлекторного тонуса

2. Несколько упражнений, подобранных в определённом порядке для решения конкретной задачи, называется:
комплекс
комплект
группа

3. Что такое атлетическая гимнастика?
комплекс упражнений, в которых дыхательные движения сочетаются с движением тела, опорно-двигательного аппарата
соответствие различных спортивных упражнений, занятий и прочих способов улучшения здоровья, корректировки фигуры и общего укрепления организма
основные средства защиты из спортивных и восточных единоборств
одно из наиболее эффективных средств, всесторонне действующих на человеческий организм

4. Тренировочные нагрузки характеризуются рядом физиологических показателей. К физиологическим параметрам относятся:
увеличение ЧСС, ударного объема крови, минутного объема крови
интенсивность и объем, скорость и темп движений, продолжительность, число повторений
увеличение времени отдыха между повторными движениями
объем вдоха и выдоха

5. Одно из наиболее эффективных средств, всесторонне действующих на человеческий организм это…
аэробика
фитнес
атлетическая гимнастика
атлетическое единоборство

6. Укажите вид физической подготовки, который обеспечивает наибольший эффект в оздоровлении человеческого организма:
аэробика
велосипедный спорт
регулярные занятия оздоровительными физическими упражнениями на свежем воздухе с дозированной нагрузкой

7. Совокупность упражнений, приёмов и методов, направленных на обучение двигательным и другим умениям и навыкам, а так же их дальнейшее совершенствование обозначается как:
тренировка
методика
педагогическое воздействие

8. Все физические упражнения подразделяются на общеразвивающие и специальные. Специальные упражнения…:
избирательно воздействуют на ту или иную часть организма или опорно-двигательного аппарата
используют как средства реабилитации, восстанавливающие функции, нарушенные болезнью
направлены на оздоровление и укрепление всего организма

9. Какие виды спорта тренируют дыхание?
ходьба, бег на лыжах, плавание, езда на велосипеде
баскетбол, волейбол, футбол, теннис
тяжёлая атлетика, спортивная гимнастика, гиревой спорт

10. Так называемое «второе дыхание» наступает:
когда кровообращение приспосабливается к требованиям работы, начинает поставляться необходимое количество кислорода
когда следует фаза восстановления – оплачивается кислородный долг, возникающий в начале работы
когда дыхание и кровообращение не успевают поставлять к работающим мышцам необходимое количество кислорода

11. Самая эффективная тренировка лёгких – это физическая тренировка, потому что…:
дыхательные органы выполняют большую нагрузку, повышают силу дыхательных мышц, вызывая большую подвижность грудной клетки и увеличивают объём лёгких
артериальная кровь возвращается из лёгких после насыщения кислородом в левую половину сердца, выталкивается в аорту, которая разветвляется на артерии и разносится во все части тела
при усиленном дыхании выделяется избыток углекислого газа, после чего дыхание становится нормальным

12. Временное снижение работоспособности, обусловленное несоответствием между деятельностью и функциональными возможностями вегетативных систем организма, называют:
«мертвой точкой»
«чудесным мгновением»
«устойчивым состоянием»
«утомлением»

13. Какой принцип координации движений заключается в том, чтобы в организме в момент выполнения движения, которое является основным, всё было подчинено ему:
принцип домино
принцип доминанты
принцип доминирования

14. Какое из перечисленных физических упражнений не относится к движениям ациклического характера:
прыжки
езда на велосипеде
метание
гимнастические элементы
акробатические элементы
поднимание тяжестей

15. Что понимается под выражением «второе дыхание»?
когда дыхание осуществляется и носом, и через рот
когда потребление кислорода повысится до такого уровня, которого требует работа
когда необходимо увеличение потребления кислорода в два раза

Скажу сразу: второе дыхание – это признак очень плохо подготовленного организма к происходящей нагрузке. Не верьте, что второе дыхание является каким-то запредельным уровнем подготовки, достичь которого можно только после длительной тренировки.
У хорошо подготовленных спортсменов эффект второго дыхания не наступает. И именно потому, что они хорошо подготовлены.
Наоборот, у людей с плохой подготовленностью мышц к проводимой нагрузке (обычно аэробного характера), второе дыхание, по сути, является единственным спасением для продолжения выполнения работы. И вот, почему.

Когда и как открывается второе дыхание

Те, кто ощущал эффект второго дыхания, знают, что второе дыхание открывается тогда, когда организму крайне тяжело.
Бежишь, пыхтишь, хочешь бросить (но нельзя – нужно, например, нормативы ГТО сдавать). Короче, мучаешься. И вдруг, становится легко. Уже можешь смотреть по сторонам, уже и не сильно пыхтишь.
Сразу понимаешь: открылось второе дыхание. Теперь точно добежишь, потому что на втором дыхании работать очень легко.
По сути, второе дыхание – это когда будто прибавляется сил, и можешь продолжать ту физическую деятельность, которая до этого приносила лишь мучения.
Обычно эффект второго дыхания наблюдается во время длительной физической деятельности аэробного характера: бег, быстрая ходьба, плавание, езда на велосипеде, бег на лыжах и т.д.

Что такое второе дыхание

Тот факт, что второе дыхание не наблюдается у подготовленных спортсменов, говорит о том, что всё дело в плохой подготовленности работающих мышц.
Посмотрим, что происходит при плохой подготовке.
Плохо подготовленный человек (например, бегун) имеет много гликолитических мышечных волокон (о типах мышечных волокон смотреть статью Типы мышечных волокон).
Гликолитические мышечные волокна крайне быстро закисляются ионами водорода – сильнейшим веществом, сходным по воздействию с такими кислотами, как соляная кислота или царская водка.
Для поддержания высокого темпа плохо подготовленный человек включает в работу большое количество гликолитических мышечных волокон, что очень быстро вызывает закисление не только в работающих мышцах, но и во всем организме.
Человек начинает страдать и мучиться от крайне тяжелого общего физиологического состояния.
Волей-неволей, приходится снижать темп работы, т.к. закислившиеся мышцы уже не могут поддерживать выбранный темп.
Одновременно со снижением темпа, организм начинает потихоньку перерабатывать побочные продукты закисления: ионы водорода и лактат. Их начинают потреблять митохондрии сердечной мышцы, диафрагмы и окислительных мышечных волокон работающих мышц.
Как только уровень общего закисления организма достигнет приемлемых величин, общее утомление и плохое самочувствие отступают. Возникает эффект «второго дыхания», который на практике представляет собой равновесие между выработкой и потреблением продуктов закисления, образующихся от проводимой работы.

Почему второе дыхание не открывается у подготовленных спортсменов

Подготовленный спортсмен – это такой человек, у которого большинство работающих при определенной нагрузке мышечных волокон – окислительного типа.
В таких мышечных волокнах очень много митохондрий Каждая миофибрилла буквально облеплена ими (читайте подробнее в статье Миофибриллы и митохондрии. Чем они занимаются в мышцах).
В итоге у таких людей весь лактат и все ионы водорода почти мгновенно перерабатываются в митохондриях для образования энергии.
И такой подготовленный спортсмен может производить работу выбранной мощности без усталости так долго, насколько хватит запасов энергии (глюкозы, гликогена и жиров).
Вывод: Не надо радоваться наступлению второго дыхания. Второе дыхание – это сигнал о плохой подготовке мышц к выполнению возложенных на них нагрузок.

«Второе дыхание» – один из самых необычных и малоизученных феноменов организма человека. Оно окутано множеством мифов: одни утверждают, что данный эффект позволяет выигрывать спортсменам профессиональные соревнования, другие – что рассчитывать на него нельзя, поскольку явление трудно поддается объяснению.

«Второе дыхание» - что это?

Стопроцентно точного научного обоснования этого явления не существует. Врачи имеют лишь примерное представление о том, что такое «второе дыхание» в спорте. Его физиологическая природа проявляется в следующем:

  1. Во время напряженной нагрузки всех мышц и дыхательной системы тела наступает выраженное утомление и снижается тонус.
  2. Спустя временной промежуток от 3 до 5 минут после появления усталости она неожиданно заменяется легкостью в движениях – это чувство описывают люди, столкнувшиеся с ним при ответе на вопрос, что значит «второе дыхание».
  3. После прекращения спортивной тренировки усталость возвращается, а мышцы вновь расслабляются.

Признаки «второго дыхания»

Отличить прилив сил от вспышки энтузиазма не так сложно, как представляется на первый взгляд. Для того, чтобы почувствовать его приближение, не нужен специальный мониторинг или исследования. «Второе дыхание» при беге или атлетической нагрузке ощущается в виде:

  • нормализации дыхания и сердечного ритма;
  • снижения уровня стресса;
  • восстановления кислотно-щелочного баланса крови;
  • снижения уровня стресса;
  • необыкновенной подвижности суставов и конечностей.

«Мертвая точка» и «второе дыхание»

Любому человеку, знакомому с этим явлением, известен тот факт, что дождаться его возникновения трудно. Длительная мышечная работа провоцирует понижением работоспособности и создает ощущение абсолютного изнеможения. Дискомфорт в ногах и руках, уменьшение объема легких, – все эти признаки характерны для спортивной работы с чрезмерно интенсивным началом.

«Второе дыхание» у бегунов и других категорий спортсменов открывается после прохождения «мертвой точки» - пиковой изнуряющей фазы, создающей впечатление, что все физические возможности исчерпаны. Опознать его можно по характерным симптомам:

  • поверхностное дыхание с увеличенной частотой;
  • повышенное потоотделение;
  • снижение ph-уровня крови;
  • уменьшение показателей кислорода в клетках.

Почему открывается «второе дыхание»?

Дыхание – это непрерывная деятельность человеческого организма по обмену веществ между клетками тела и внешней средой. Энергетические процессы при обычном взаимодействии с внешней средой – такой тип дыхания называют аэробным. При повторяющихся длительных нагрузках чувства усталости избежать невозможно. «Второе дыхание» у человека открывается на пределе возможностей, когда легкие переходят на анаэробный тип работы, когда процесс переработки кислорода происходит медленнее, чем нужно и энергообмен протекает как бы «в долг».

«Второе дыхание» - биохимия

Химическим веществом, отвечающим за возникновение прилива сил, называют нуклеотид аденозинтрифосфат. Это основное «топливо» для организма при нагрузке во время раскрытия «второго дыхания». Аденозиновые нуклеотиды – основная деталь энергетического метаболизма любой клетки человеческого тела. Строительным материалом нуклеотида являются белки и углеводы, поступающие с пищей. Механизм, запускающий второе дыхание человека, выглядит так:

  1. При увеличении работы мышц происходит липолиз. Он представляет собой окисление глюкозы с участием кислорода.
  2. Поскольку мышечное волокно содержит большое количество митохондрий, ионы водорода моментально перерабатываются и поддерживают анаэробную работу легких.
  3. «Второе дыхание» в спорте – это эффект, вызванный химической реакцией пировиноградной кислоты, превращающейся в молочную кислоту (лактат), которая в дальнейшем и трансформируется в нуклеотид аденозинтрифосфат.

Физиология «второго дыхания»

Толкование под углом физических возможностей тела все же больше ориентируется на , чем на аденозиновые вещества. Диетологи и специалисты по фитнесу знают, что «второе дыхание» у спортсменов возникает крайне редко. Для него необходим некоторый запас лактата, накопиться который способен сугубо при долгом отсутствии нагрузки на мышцы. Закисленные ткани человеческого организма считаются симптомом следующих нарушений:

  • замедленный обмен веществ;
  • наличие избыточной жировой массы;
  • недостаточная функция дыхательной системы;
  • неправильный режим питания;
  • малоподвижный образ жизни.

Как открыть «второе дыхание»?

Профессионалы мира спорта знают, что абсолютно полагаться на второе дыхание было бы серьезной ошибкой, потому что шансы на его появление у каждого, кто стабильно , ничтожно малы. Единственная сфера, позволяющая воздействовать на спонтанный прилив сил – это бег на короткие и длинные дистанции. Существуют рекомендации, позволяющие раскрыть ответ на вопрос, как открыть «второе дыхание» при беге:

  1. Временное снижение уровня физической активности перед важным забегом. Возможно, удается обмануть организм и заставить его «забыть» о прежних нагрузках.
  2. Стабилизация дыхания и чередование дистанций. Забеги на 3-4 км нужно чередовать с расстоянием в 5-8 км.
  3. «Второе дыхание» можно развить во время физической нагрузки в горной местности. Бег с подъемом вверх быстро утомляет, поэтому шанс на прилив сил растет.

Состояние, при котором существенно усиливается физическая активность, или второе дыхание , появляется после интенсивной двигательной активности, вызвавшей сильное утомление.

Такой феномен хорошо знаком многим.

Причины, вызывающие появление второго дыхания

Дыхание – присуще только живым организмам. Процесс газообмена с внешней средой у них протекает постоянно. Физиологи выделяют аэробное и анаэробное дыхание. Для осуществления первого типа, нужен кислород, второе, наоборот, протекает без него.

Обычно снабжает мышцы энергией – глюкоза. Процесс её окисления (гликолиз) протекает с использованием кислорода.

Анаэробное дыхание «открывается» в процессе циклических физических нагрузок, то есть при многократно повторяемых движениях в едином ритме (при езде на велосипеде, беге, ходьбе и так далее) при их выполнении организму трудно обеспечивать себя кислородом, для этого он учащает частоту сердечных сокращений и дыхательных движений.

Однако это не всегда способно возместить недостаток кислорода. Поэтому организм вынужден переходить на другой вид дыхания, со сниженным потреблением кислорода. Интенсивная работа скелетных мышц, в таких условиях, включает анаэробный процесс окисления. В результате сложных биохимических реакций происходит преобразование молочной кислоты в пировиноградную.

Если темп физической работы остаётся прежним, в организме накапливается молочная кислота, что проявляется тахикардией, одышкой и мышечными болями.

Затем наступает состояние, именуемое «мёртвой точкой».

Признаки, характерные для «мёртвой точки»

  • Меняется кислотно-щелочной показатель крови (РН).
  • Сердечные сокращения и пульс учащаются.
  • Потоотделение резко усиливается.

Для преодоления такого состояния нужно продолжать двигаться в прежнем темпе, в таком случае, напряжение организма сменяется облегчением – открывается «второе дыхание». При этом чем больше сил забирает действие, тем чувство облегчения наступает раньше.

Основное о втором дыхании

Возникновение второго дыхания во время физической нагрузки, говорит о плохой подготовке человека к предстоящей нагрузке. Ошибочно думать, что возникновение анаэробного типа дыхания, говорит о высоком уровне подготовки спортсменов. Хорошо подготовленный организм человека не нуждается в таком типе дыхания.

Работа мышц с максимальной нагрузкой, не всегда вызывает наступление второго дыхания. Причина этого в том, что работа заканчивается прежде, чем успевают включиться дополнительные силы. Также интенсивные движения отвлекают нервные центры, мешая правильно оценить ситуацию.

Чтобы предупредить возникновение «мёртвой точки» нужно соблюдать некоторые условия:

  1. постепенно повышать степень тренированности;
  2. тщательно выполнять разминку;
  3. правильно распределять нагрузку (энергичный старт может стать причиной возникновения «мёртвой точки»).
  4. на тренировках должны учить правильному волевому преодолению «мёртвых точек». Не допустимо, снижать интенсивность нагрузки – это вынужденная крайность.

Новичкам при появлении , допускается снизить темп. Если боль усиливается или не стихает, нужно прекратить тренировку и срочно обратиться в медпункт.

Особо важна перед соревнованиями или интенсивными тренировками – качественная разминка. В этом случае кровь из депо (печени и селезёнки) будет наполнять кровоток постепенно.

Правильно дышать очень важно! Это тренирует мозг правильно выполнять функцию регулятора работы внутренних органов и кровеносной системы.