Физиологические основы выносливости человека

 

Основными факторами, которые предопределяют проявление выносливости, являются: структура мышц; внутримышечная и межмышечная координация; производительность работы сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем; запасы энергоматериалов в организме; уровень развития других физических качеств; техническая и тактическая экономичность двигательной деятельности.

Соотношение мышечных волокон разного типа генетически детерминировано. Поэтому люди, в мышцах которых преобладают красные мышечные волокна (I тип), имеют генетические задатки к работе на выносливость. Именно эти волокна хорошо поддаются влиянию тренировки на выносливость. Недаром в мышцах выдающихся спортсменов, которые специализируются в стайерских дисциплинах, преобладают красные мышечные волокна.

Проявление скоростной и силовой выносливости в значительной степени обусловливается относительным количеством волокон типа IIа в мышцах человека. Они объединяют в себе качества чисто быстрых (типа IIв) и выносливых (типа I) мышечных волокон. (8, с. 166)

Внутримышечная координация проявляется в поочередном вовлечении в работу двигательных единиц мышц при продолжительном выполнении упражнений с непредельной интенсивностью. Она хорошо развивается при выполнении упражнений на фоне умеренного утомления. В то же время при жестких режимах нагрузки и отдыха, вследствие значительной усталости, к работе привлекается все большее количество двигательных единиц мышц, которые несут основную нагрузку в соответствующем упражнении. А это, в свою очередь, ускоряет развитие утомления. Вследствие рациональной межмышечной координации в работу вовлекаются лишь те мышцы, которые несут основную нагрузку при выполнении определенного упражнения. Это способствует меньшим затратам энергии на единицу работы, которая выполняется, а следовательно, и предопределяет возможность выполнить большую работу как по объему, так и по интенсивности. Хорошо тренированные люди отличаются хорошей межмышечной координацией, которая извне проявляется в плавности, слитности движений, отсутствии их скованности. И наоборот, при недостаточной тренированности на фоне усталости происходит снижение активности основных мышечных групп и усиление активности мышц, которые не должны принимать участие в выполнении конкретного двигательного действия. Это приводит к снижению эффективности движений, увеличению энергозатрат, углублению усталости и, как следствие, падению работоспособности. Межмышечная координация наиболее эффективно совершенствуется также при выполнении тренировочных заданий лишь на фоне умеренного утомления.

Важное значение в достижении высоких показателей выносливости имеют факторы энергообеспечения мышечной деятельности (табл. 1).

 

Таблица 1 Удельный вес анаэробных и аэробных процессов в энергообеспечении максимальной физической нагрузки разной продолжительности (9, с. 252)

Предельная Продолжительность работы	Энергетическая стоимость, ккал			Удельный вес, %
	Анаэробные процессы	Аэробные процессы	Сумма	Анаэробные процессы	Аэробные процессы
10 с 1 мин 2 мин 5 мин 10 мин 30 мин 60 мин	20 30 30 30 25 20 15	4 20 45 120 245 675 1200	24 50 75 150 270 695 1215	83 60 40 20 9 3 1	17 40 60 80 91 97 99

Решающим фактором проявления высокого уровня выносливости к продолжительной работе есть эффективность функционирования системы снабжения организма кислородом (аэробный энергоисточник). Характерными показателями эффективности работы системы снабжения кислородом есть ее мощность, емкость, подвижность и экономичность. Обобщенным показателем мощности аэробного энергоисточника является уровень максимального потребления кислорода (МПК). Ведущие атлеты мира в видах спорта, связанных с преобладающим проявлением выносливости, имеют показатели МПК более 70 мл-кг-1-мин-1 - женщины и более 80 мл-кг-1-мин-1 - мужчины. Мощность аэробного энергоисточника имеет существенную взаимосвязь со спортивными результатами в беге на средние и длинные дистанции и подобным им спортивными дисциплинами. При этом, чем продолжительнее физическая работа, тим теснее взаимосвязь ее эффективности с показателями МПК. Наряду с этим, например, у бегунов мирового уровня показатель МПК за последние 50 лет мало изменился, а результаты невероятно возросли. Это свидетельствует о том, что мощность аэробного энергоисточника есть лишь одним из факторов, которые обусловливают проявление выносливости. Уровень выносливости к работе аэробного характера зависит также от емкости аэробной системы энергообеспечения. Под ней понимается объем запасов субстратов окислительных реакций, которые могут быть использованы при продолжительном выполнении напряженной работы. Так, нетренированные люди способны выполнять физическую работу на уровне 70 % МПК до 30 мин, а хорошо тренированные спортсмены, которые специализируются в стайерских дисциплинах - более 2 ч. Аэробную емкость можно улучшить широким применением метода непрерывного стандартизированного упражнения. (9, с. 255)

Интенсивность нагрузок должна быть в границах аэробно-анаэробного порога конкретного человека. Подвижность системы аэробного энергообеспечения характеризуется скоростью развертывания процессов окисления в начале интенсивной и достаточно продолжительной работы и при значительных изменениях интенсивности выполнения продолжительной непрерывной работы. Чем быстрее разворачиваются аэробные функции до оптимальной величины, тем более экономным путем осуществляется энергообеспечение и тем производительнее будет работа. Известно, что у нетренированных людей развертывание функциональных возможностей аэробной системы длится в среднем 3-5 мин. В то же время функциональные системы хорошо тренированных спортсменов могут уже в конце первой минуты выйти на оптимальный для определенной нагрузки уровень поглощения кислорода. Подвижность систем аэробного энергообеспечения наиболее эффективно совершенствуется методами непрерывного вариативного и интервального упражнения.

Важное значение в результативности работы на выносливость имеет экономичность двигательных действий. Чем меньше энергии тратит человек на единицу выполненной работы, тем экономнее он осуществляет двигательную деятельность и тем более производительной она будет. Так, кислородная стоимость бега со стандартной скоростью у марафонцев одного класса имеет колебания до 20 %. Экономичность двигательных действий - это комплексный показатель, который обусловлен функциональной и технической экономичностью и оптимальным уровнем развития гибкости.