V. 3. Выносливость

V. 3.1. Структура выносливости

Следует различать два вида выносливости: общую и специальную. Согласно сложившимся представлениям, под общей выносливостью следует понимать способность спортсмена к эффективному и продолжительному выполнению работы умеренной интенсивности (аэробного характера), в которой участвует значительная часть мышечного аппарата. Однако такое понимание, несмотря на то, что оно прочно утвердилось в специальной литературе и спортивной практике, нельзя признать достаточным. Оно в полной мере приемлемо лишь по отношению к тем видам спорта и отдельным спортивным дисциплинам, уровень. достижений в которых во многом определяется аэробной производительностью — велосипедный спорт (шоссе), бег на длинные дистанции, лыжный спорт и т. д. Что же касается спринтерских дистанций в видах спорта циклического характера, скоростно-силовых и сложнокоординационных видов спорта, единоборств и спортивных игр, то по отношению к ним данное определение нуждается в уточнении и дополнении, так как в структуру общей выносливости представителей этих видов спорта входят прежде всего способности к длительной и эффективной работе скоростно-силового, анаэробного, сложнокоордииационного характера.

Игнорирование этого положения привело к серьезным ошиб­кам как в теории, так и в практике спорта. Увлечение развитием общей выносливости на основе продолжительной работы умерен­ной интенсивности в видах спорта, в которых аэробные возмож­ности не являются профильными качествами, определяющими спортивный результат, привело к негативным последствиям, часто носившим непреодолимый характер. Выражалось это в угнетении возможностей спортсменов к развитию скоростно-силовых и координационных способностей, освоении ограниченного объема тех­нических приемов и действий, ослаблении внимания к созданию функционального фундамента для развития профильных в данном виде спорта качеств.

Таким образом, общую выносливость следует определять как способность к продолжительному и эффективному выполнению работы неспецифического характера, оказывающую положитель­ное влияние на процесс становления специфических компонентов спортивного мастерства благодаря повышению адаптации к на­грузкам и наличию явлений «переноса» тренированности с не­специфических видов деятельности на специфические.

Специальная выносливость — это способность к эф­фективному выполнению работы и преодолению утомления в усло­виях, детерминированных требованиями соревновательной деятель­ности в конкретном виде спорта. Л. П. Матвеев (1979) предложил отличать «специальную тренировочную выносливость», которая выражается в показателях суммарного объема и интенсивности специфической работы, выполняемой в тренировочных занятиях, микроциклах и более крупных образованиях тренировочного про­цесса, от «специальной соревновательной выносливости», которая оценивается по работоспособности и эффективности двигательных действий, особенностям психических проявлений в условиях со­ревнований.

Специальная выносливость является исключительно сложным многокомпонентным качеством. Ее структура в каждом конкрет­ном случае определяется спецификой вида спорта и его отдельной дисциплины. Рассматривая структуру специальной выносливости даже в наиболее общем виде, необходимо остановиться на сле­дующих основных факторах, влияющих на ее уровень: 1) мощ­ности и емкости путей энергообеспечения работы; 2)'экономич­ности работы и эффективности использования функционального потенциала; 3) специфичности приспособительных реакций и функ­циональных проявлений; 4) устойчивости и вариабельности дви­гательных навыков и вегетативных функций.

Мощность и емкость процессов энергообразования. Энергети­ческие возможности спортсменов характеризуются показателями максимального потребления кислорода, максимального долга, максимума накопления молочной кислоты в крови, порога ана­эробного обмена и др. Энергетические возможности определяют­ся мощностью, т. е. скоростью освобождения энергии в метабо­лических процессах, и емкостью, т. е. размерами доступных для использования субстратных фондов и допустимым объемом ме­таболических изменений при работе (Н. И. Волков, 1976).

Энергия, необходимая для выполнения мышечной работы, образуется в результате химических реакций, основанных на использовании трех видов источников: алактатных анаэробных, лактатных анаэробных и аэробных .

Анаэробные алактатные источники представлены группой макроэргических фосфорных соединений, содержащихся в мышцах, а также образующихся в них во время работы. Запа­сы АТФ тканей, а также реакции, протекающие с участием фос­форных соединений (креатинфосфокиназная и миокиназная— ресинтез АТФ), способны в минимальное время обеспечить рабо­тающие органы исключительно большим количеством энергии.

Анаэробные алактатные источники играют решающую роль в энергообеспечении кратковременной работы, продолжительность которой составляет 15—30 с. В настоящее время не определено до конца, что является основным фактором, лимитирующим выносливость при кратковременной работе — недостаток метаболических субстратов, накопление конечных продуктов обмена или комбинации этих явлений (Ф. Д. Голлник, Л. Германсен, 1982). Это

должно быть учтено в методике тренировки, направленной на повышение емкости анаэробных процессов (увеличение количества ДТФ и КрФ в мышцах), устойчивости организма к наличию п работающих тканях конечных продуктов обмена, а также на более эффективное их выведение.

Анаэробные лактатные источники связаны с запасом гликогена в мышцах и печени, который расщепляется до молочной кислоты с образованием АТФ и фосфоркреатина (гликолиз). По сравнению с анаэробными алактатными источниками этот путь энергообразования характеризуется более замедленным действием, меньшей мощностью, однако значительно большей продолжительностью (см. табл. 16) и является основным в работе, продолжительность которой составляет от 30 с до 6 мин.

Анаэробные источники энергии во много раз менее экономич­ны, чем аэробные, и используются тогда, когда поступление кис­лорода к работающим органам недостаточно для удовлетворения их потребностей. Это имеет место в начале любой, даже мало- интенсивной работы, а также тогда, когда потребность организ­ма в энергии превышает возможности аэробных путей энерго­обеспечения.

Аэробные энергетические источники мышечной работы предполагают окисление углеводов и жиров кислородом воздуха. Развертывание аэробных процессов происходит постепен­но, максимума они достигают обычно через 2—5 мин после на­чала интенсивной работы. Благодаря значительным запасам глюкозы и жиров в организме и неограниченной возможности потреб­ления кислорода из атмосферы, аэробные источники, обладая меньшей мощностью по сравнению с анаэробными, могут, одна­ко, обеспечивать выполнение работы в течение длительного вре­мени.

Можно считать, что повышение max Уо₂ в равной мере связано

с возрастанием минутного сердечного выброса вследствие увели­чения систолического объема и с возрастанием артериовенозной разницы, т. е. повышение потребления кислорода работающими мышцами играет такую же роль в увеличении max Vo₂, как и по­вышение максимальной сердечной производительности. При этом увеличение потребления кислорода работающими мышцами свя­зано с повышением концентрации митохондрий в скелетных мыш­цах и увеличением утилизации более высокого процента кислоро­да из крови (L. В. Rowel, 1971; Д. О. Холлоши, 1982).

Соотношение различных путей энергообеспечения зависит от продолжительности работы (рис. 37): при увеличении ее повышается роль аэробной производительности. Например, исследо­вания в беге показали, что при работе, продолжительность кото­рой превышает 2 мин, аэробные пути энергообеспечения преоб­ладают над анаэробными. Этот факт подтверждается результатами исследования связи между уровнем достижений в беге на раз­личные дистанции и величинами max Voz и 02-долга. Как видно на рис. 38, наибольшее влияние показателя максимальной аэроб­ной мощности обнаруживается на длинных дистанциях, а показа теля максимальной анаэробной емкости — на коротких и средних дистанциях.

Таким образом, продолжительность соревновательной деятельности в различных видах спорта определяет преимущественную мобилизацию тех или иных поставщиков энергии. Легкоатлетические прыжки и метании, прыжки на лыжах с трамплина, рывок и толчок ни лиги в тяжелой атлетике, прыжки в воду, спринтерский бег, спринтерская гонка на треке и др. обеспечиваются алактатными анаэробными возможностями. Анаэробные лактатные источники играют, большую роль в энергообеспечении гребли, бега на средние дистанции, большинства дисциплин плавания, раз­личных видов борьбы, бокса, велосипедного спорта (гит на 1000 м с места, индивидуальная и командная гонки преследования на I км) и др. Аэробные источники энергии являются основным путем энергообеспечения в велосипедном спорте (шоссе), плавании на 800 и 1500 м, беге на 5000 и 10 000 м, марафонском беге, лыжных гонках, в беге на коньках на 5000 и 10000 м. Велика роль аэробных источников в комплексе с анаэробными в единоборствах, спортивных играх, сложнокоординационных видах спорта (особенно н фигурном катании на коньках).

Мощность и емкость различных источников энергообеспечения Р л боты в значительной мере обусловливаются структурой мышечной ткани — соотношением в ней медленных и быстрых мышечных волокон, возможности окислительного метаболизма у которых существенно различаются (К. М. Baldwin и др., 1972). Путем направленной тренировки можно добиться значительного увеличении способности всех типов мышц к аэробному метаболизму, однако их взаимное соотношение остается без изменений: быстрые волокна обладают в несколько раз меньшей способностью к окис­лительному метаболизму, чем медленные (Д. О. Холлоши, 1982).Гликолитические возможности быстрых мышечных волокон значительно выше гликолитических возможностей медленных волокон (P. Gollnick и др., 1973).

При продолжительной работе (до трех часов) на уровне 65% i)i max Уо₂ первыми теряют гликоген медленные мышечные волокна. При продолжении работы истощаются гликогенные ресур­сы быстрых волокон. При выполнении работы высокой интенсивности, наоборот, первыми теряют запасы гликогена быстрые волокна. Это свидетельствует о преимущественном вовлечении п работу различной интенсивности мышечных волокон разного типа (P. Gollnick и др., 1973).

Рассматривая роль аэробного пути энергообеспечения работы в процессе соревновательной деятельности, следует остановиться на двух очень важных факторах. Первый из них — это время врабатывания систем, ответственных за потребление, транспорт и утилизацию кислорода, т. е. способность организма спортсмена быстро достигать предельных для данной работы величин потреб­ления кислорода. Известно, что деятельность систем кровообра­щения и дыхания максимально активизируется в течение пример­но 2—5 мин после начала напряженной работы. Вполне понятно, что чем раньше будут достигнуты высокие величины потребления кислорода, тем большей будет доля экономичного аэробного пути в энергообеспечении работы. Второй фактор — способность удер­живать длительное время максимально высокие для данной ра­боты величины потребления кислорода.

Весьма существенно, что способности организма к быстрой ак­тивизации деятельности систем кровообращения и дыхания и к удержанию длительное время наибольших для данной работы ве­личин потребления кислорода слабо связаны с уровнем mах V₀,.

Следовательно, в процессе тренировки необходимо применять ме­тоды и средства, позволяющие избирательно воздействовать на развитие указанных способностей. Специальной тренировкой мож­но добиться сокращения времени врабатывания систем кровооб­ращения и дыхания с 2—5 мин до 45—60 с и увеличения времени удержания максимальных для данной работы величин потребле­ния кислорода с 2—5 мин до 1—2 ч.

Экономичность работы и эффективность использования функ­ционального потенциала. Соотношение использования малоэко­номичных анаэробных источников энергии и экономичных аэроб­ных, а также величины общих энергетических трат на единицу выполненной работы характеризуют уровень ее экономичности.

При выполнении стандартной работы спортсмены более высо­кой квалификации тратят энергию более экономично. У мастеров спорта уровень кислородного запроса примерно в 2 раза меньше, чем у спортсменов III разряда. Одна и та же стандартная работа у спортсменов низкой квалификации по сравнению со спортсме­нами высокой квалификации в большей степени обеспечивается за счет неэкономичных анаэробных поставщиков энергии. У них выше величины кислородного долга, больше сдвиги в показате­лях ЧСС, частоты дыхания, легочной вентиляции.

У спортсменов по сравнению с людьми, не занимающимися спортом, больше экономичность не только при выполнении стан­дартной работы, но и в тех случаях, когда величина нагрузки выражается в процентах максимального индивидуального потреб­ления кислорода (рис. 39). Это свидетельствует не-только о повышенной доставке кислорода к мышцам, но и о более эффектив­ной его утилизации в самих мышцах ( Z.Hermansen 1971).

Весьма важными параметрами, влияющими на экономичность работы и эффективность энергообеспечения, являются отношение уровня потребления кислорода в процессе соревновательной деятельности к максимальным аэробным возможностям и величина порога анаэробного обмена. Увеличение содержания лактата в крови, свидетельствующее о наступлении порога анаэробного обмена, наблюдается при такой интенсивности работы, при которой потребление кислорода достигает примерно 50% от max Vo₂

Однако эта величина может колебаться в весьма широких пределах (40—70% и выше уровня maxVo₂) и зависит от многих причин. В их числе можно назвать приспособительные возможности кислороднотранспортной системы к интенсивной работе, а также различное содержание в мышечной ткани медленных волокон в которых эффективность окислительных процессов обусловливает высокое содержание гемоглобина, окислительных ферментов н митохондрий и быстрых (в которых преобладает анаэробный гликолиз даже в условиях работы относительно малой интенсивности). Следует учитывать, что неодинаковая природа нервных возбуждений волокон различного типа не позволяет путем специальной тренировки осуществить их замену, хотя она и приводит к избирательной гипертрофии тех или других.

Способность выполнять работу при высоком проценте потребления кислорода от уровня max Vo₂ без значительного накопле­ния молочной кислоты в крови является важным фактором, определяющим уровень развития выносливости. Например, бегуны высокого класса могут выполнить работу, требующую затрат 80— 'К)% max Vo₂> без существенного накопления лактата в крови, в то время как у нетренированного человека он начинает интенсивно накапливаться при работе на уровне 40—50% max Vo_z.

Продолжительность работы при высоком проценте потребле­ния 0₂ также существенно связана с квалификацией спортсменов. Например, бегуны-марафонцы высокой квалификации могут работать, на уровне потребления, достигшем 80—85% от max Vo₂-более 2 ч.

У спортсменов высокого класса величина max Vo₂ является относительно постоянной и даже напряженная тренировка аэробных возможностей не всегда приводит к ее заметному увеличению. В то же время «процентный максимум», при котором в организме начинает накапливаться молоч­ная кислота, значительно увеличи­вается в результате тренировки. Так, у нетренированного челове­ка концентрация лактата повы­шается несущественно до нагру­зок, составляющих 50—60% от индивидуального max Vo₂- Это критический уровень, выше кото­рого продуцирование лактата рез­ко усиливается (рис. 40). У спортсменов высокого класса кри­тический уровень значительно вы­ше и может достигать 70—80% и -более от уровня max Vo₂ По мнению американского специали­ста в области физиологии мышеч­ной деятельности Д. Мейхью (1978), бегун на 10 000 м, увели­чивающий в процессе работы по­требление 0₂ с 80 до 90% от max Vo_z, может улучшить резуль­таты на 3,03 мин. Происходит это не только вследствие экономич­ных аэробных реакций, дающих дополнительно значительное ко­личество энергии, но и благодаря отсутствию отрицательного дейст­вия накапливающегося в тканях лактата на спортивную технику, скоростные возможности и пси­хическое состояние спортсме­на.

Следует, однако, учитывать, что способность к достижению значительных величин порога анаэробного обмена тесно коррелирует количеством медленных волокон в мышечной ткани (рис. 41). При небольшом их ко­личестве накопление лактата про­исходит уже при интенсивности отличающиеся большим количеством медленных мышечных волокон, мо гут работать без накопления лактата при интенсивности 80—85% от mах.

Фактором, ограничивающим спортивные достижения, может гмин, неспособность спортсмена использовать имеющийся функциональный потенциал в специфических условиях соревновательном деятельности. Так, у пловцов высокого класса, специализирующихся в плавании вольным стилем, величины mах Vo₂ обыч­но колеблются в диапазоне 60—80 мл/кг-мин. В то же время cредние величины потребления О₂, регистрируемые при плавании c соревновательной скоростью, составляют 60—70% mах Vо₂-При этом у одних спортсменов величины потребления 0₂ в про­цессе плавания достигают 75—80% max Vo₂- а у других — не превышают 45—50%. Вполне естественно, что это кардинальным образом влияет на механизм энергообеспечения работы и уро­вень выносливости пловцов. Примерно такое же положение от­мечается у специализирующихся в спортивной борьбе, гребле на байдарках, велосипедном спорте.

Специфичность приспособительных реакций и функциональных проявлений. Одной из характеристик, определяющих уровень мас­терства в современном спорте, является специфичность адапта­ционных процессов, которые происходят в организме спортсмена в ответ на тренировочные воздействия. Функциональные резервы организма могут быть успешно реализованы в процессе соревнований в двух случаях: 1) если они явились результатом приме­нения специфических, характерных для данного вида спорта, средств и методов тренировки; 2) если они явились результатом применения неспецифических для данного вида спорта упражне­ний, однако на последующих этапах тренировки с помощью комп­лекса специально-подготовительных средств приобрели специфи­ческий характер, соответствующий требованиям данного вида спорта.

Подтверждением этому могут служить данные L. Clausen, .1. Trap-Iensen, N. Lassen (1970). Две группы испытуемых трени­ровались в течение месяца, применяя упражнения различного ха­рактера: первая — упражнения для мышц рук, вторая — для мышц ног. В результате тренировки у испытуемых обеих групп намного возросли функциональные возможности, что выразилось в умень­шении гемодинамических реакций на стандартные нагрузки. Од­нако приспособительные реакции носили своеобразный характер; возросшие возможности системы кровообращения у представите­лей первой группы выявились только с помощью стандартной нагрузки для рук; эффект тренировки во второй группе прояв­лялся в том случае, если в качестве стандартной использовалась нагрузка для ног. Объяснить эти факты можно формированием строго специфических изменений на уровне мышечной ткани и ответ на применяемые средства тренировочного воздействия. Б Д. Кретти (1978) указывает, что при развитии выносливости исключительно важно учитывать специфичность работы. Упраж­нения на выносливость с нагрузкой на одну ногу не вызовут со­ответствующих компенсаторных изменений в мышечных клетках другой ноги; езда на велосипеде существенно не повлияет на вы­носливость в беге.

I. Holmer, P.O Astrand(1 (1972) приводят следующий факт. У девушек-близнецов, одна из которых занималась плаванием и стала спортсменкой высокого класса, а другая прекратила серь­езные занятия плаванием и систематически не тренировалась в течение двух лет, при беге не было выявлено различий в вели­чинах аэробной производительности. Однако при плавательной нагрузке у нетренированной девушки величина потребления кислорода составила лишь 83% от доступной ее сестре.

Таким образом, повышение аэробной и анаэробной произво­дительности организма еще не является свидетельством возрос­шего уровня специальной выносливости в работе, требующей вы­сокой анаэробной, аэробной или смешанной производительности. Возросшие энергетические возможности реализуются в соревно­ваниях лишь в том случае, если в соревновательной и предшествовашей ей тренировочной деятельности, приведшей к приросту энергетических возможностей, отмечается достаточно полное со­ответствие как по составу работающих мышц, так и по характеру работы. Это объясняет необходимость функционального совер­шенствования организма спортсмена в строгом соответствии с тре­бованиями соревновательной деятельности.

Специфичность приспособительных реакций характерна не только для проявления физических качеств и возможностей ве­гетативной нервной системы, но и для психических проявлений, в частности для волевой стимуляции работоспособности при вы­полнении напряженной мышечной работы.

Известно, что психическая устойчивость играет важную роль в достижении высоких спортивных результатов. Однако уровень проявления этого качества зависит от характера выполняемой работы. Сравнительные исследования психического состояния и функциональных проявлений спортсменов в процессе выполнения специфических и неспецифических нагрузок показали, что у спорт­сменов высокого класса после специфической нагрузки регистри­руются значительно большие величины О₂-долга, чем после не­специфической. Причина этого кроется прежде всего в различном уровне психической устойчивости спортсменов к выполнению спе­цифической и неспецифической работы. Специфическая нагрузка является привычной для испытуемых, тяжелые ощущения утом­ления, сопутствующие ей, хорошо знакомы и поэтому преодоле­ваются усилием воли относительно легко.

Устойчивость и вариабельность двигательных навыков и ве­гетативных функций. Устойчивость двигательных навыков — одно из необходимых условий успешной соревновательной деятельно­сти. Сохранению этой устойчивости могут помешать различные сбивающие факторы, возникающие в процессе соревнований: из­лишнее психическое возбуждение, необычная окружающая обста­новка, активное противодействие соперников, действия судей, по­ведение болельщиков и т. д. Таким фактором может быть и не­рациональная тренировка на заключительном этапе. Однако в подавляющем большинстве видов спорта наиболее мощным сбивающим фактором является утомление, прогрессирующее в процессе соревновательной деятельности.

Способность к сохранению структуры двигательных навыков на всем протяжении соревновательной дистанции, поединка, игры приобретается в результате напряженной предварительной трени­ровочной работы, в процессе которой наряду со становлением устойчивых двигательных характеристик совершенствуется спор­тивная техника в условиях прогрессирующего утомления.

Однако анализ техники спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта, свидетельствует о том, что даже спорт­смены исключительно высокой квалификации оказываются пе в состоянии сохранить двигательные характеристики постоянны­ми в течение всего времени соревновательной борьбы.

Это предопределяет необходимость выделить в качестве одно­го из факторов, влияющих на уровень спортивного мастерства, вариабельность двигательных навыков, обусловленную функцио­нальным состоянием спортсмена в конкретный момент. Исследо­вания показывают, что в процессе выполнения соревновательных упражнений, особенно связанных с предельной мобилизацией анаэробных возможностей, ряд существенных технических харак­теристик у многих выдающихся спортсменов претерпевает зна­чительные изменения. Они носят компенсаторный характер, что позволяет спортсменам сохранить заданную скорость при прогрес­сирующем утомлении. Например, велосипедисты высокой квали­фикации при работе на велоэргометре в условиях жестко регла­ментированной частоты педалирования поддерживают скорость в период утомления преимущественно за счет компенсаторных из­менений сократительной деятельности мышц; кинематические же и динамические характеристики основных составляющих педали­рования остаются неизменными (рис. 42). Компенсаторные изме­нения проявляются прежде всего в увеличении амплитуды коле­баний биопотенциалов исследуемых мышц, что свидетельствует о приведении в деятельное состояние дополнительных, ранее не функционировавших двигательных единиц с более высоким поро­гом возбудимости. Кроме того, в период компенсированного утом­ления происходит перераспределение активности мышц, изменя­ются пространственные и временные характеристики биоэлектри­ческой активности.

Следовательно, компенсаторные изменения параметров спор­тивной техники, направленные на поддержание высокой работо­способности в состоянии прогрессирующего утомления, могут про­текать различными путями. В одних случаях это изменения дина­мических и кинематических характеристик движений, в других, когда темп движений строго регламентирован,— изменения сокра­тительной активности мышц.

В. Д. Моногаров и В. С. Мищенко (1979) приводят данные о вариабельности вегетативных функций у велосипедистов высокого класса при стабильной работоспособности в процессе гонок на шоссе и треке. Работа на каждом отрезке дистанции характе­ризуется определенной для данного отрезка активностью кислороднотранспортной системы (рис. 43).

Следовательно, многообразные изменения двигательных и ве­гетативных функций, происходящие в различных фазах напря­женной мышечной деятельности, необходимо принимать во вни­мание при разработке средств педагогического воздействия.