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 участ-ствует значительная часть мышечного аппарата. Однако такое понимание, несмотря на то, что оно прочно утвердилось в специ­альной литературе и спортивной практике, нельзя признать доста­точно точным.. 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, скорост-но-силовых и сложнокоординационных видов спорта, единбборств 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, сложнокоординационного 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 Ог-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 (табл. 16).

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 — рёсинтез 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 ком­бинация этих явлений (Ф. Д. Голлник, Л. Германсен, 1982). Это должно быть учтено в методике тренировки, направленной на повышение емкости анаэробных процессов (увеличение количест­ва АТФ и КрФ в мышцах), устойчивости организма к наличию в 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 фосфокреатина (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 мало­интенсивной 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 потреб­ив

ления кислорода из атмосферы, аэробные источники, обладая меньшей мощностью по сравнению с анаэробными, могут, одна­ко, обеспечивать выполнение работы в течение длительного вре­мени. jr Можно считать, что повышение max l/o₂ 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 повы-

шается 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 Уо₂ 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 мета­ния, прыжки на лыжах с трамплина, рывок и толчок штанги в тяжелой атлетике, прыжки в воду, спринтер­ский бег, спринтерская гонка на треке и др. обеспечивают­ся алактатными анаэробными возможностями. Анаэробные л'актат-ные 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 4 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 10 000 м. Велика роль аэробных источников в комплексе с анаэробными в единоборствах, спортивных играх, сложнокоординационных видах спорта (особен­но в фигурном катании на коньках).

Мощйость и емкость различных источников энергообеспечения работы 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 увели­чения 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% от max Vo₂ 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 в 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 вра-батывания 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 max Vo₂.

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—2ч.

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 потреб-ления 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 дея-

тельности 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 Уо,-

Однако эта величина может колебаться в весьма* широких пре­делах (40—70% и выше уровня max Vo₂) и зависит от многих

причин. В их числе можно назвать -приспособительные возможно­сти кислородтранспортной системы к интенсивной работе, а так­же различное содержание в мышечной ткани медленных волокон (в которых эффективность окислительных процессов обусловли­вает высокое содержание гемоглобина, окислительных ферментов и 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 кизбирательной 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— 90% max Vo₂, без существенного накопления лактата в крови,

и' то время как у нетренированного человека он начинает интен­сивно накапливаться при работе на уровне 40—50% max Ус-Продолжительность работы при высоком проценте потребле­ния 0₂ также существенно связана с квалификацией спортсменов. Например, бегуны-марафонцы высокой квалификации могут рабо­тать на уровне потребления 0₂, достигшем 80—85% от max Уо₂> более 2 ч.

У спортсменов высокого класса величина max Vo является от-

носительно 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 увеличив вается 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 Vo₂> 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 пси-> хическое состояние спортсме­на.

Следует, однако, учитывать, что ' способность к достижению значительных величин, порога анаэробного обмена тесно корре­лирует с количеством медлен­ных волокон в мышечной ткани (рис. 41). При небольшом их ко­личестве накопление лактата про­исходит уже при интенсивности работы на уровне 50—55% от maxl/o₂; спортсмены, отличаю­щиеся большим количеством мед­ленных мышечных волокон, мо-

гут работать без накопления лактата при интенсивности ,80—85% от maxVo₂-

Фактором, ограничивающим спортивные достижения, может быть неспособность спортсмена использовать имеющийся функ­циональный потенциал в специфических условиях соревнователь­ной деятельности. Так, у пловцов высокого класса, специализи­рующихся в плавании вольным стилем, величины max Vo₂ обыч­но колеблются в диапазоне 60—80 мл/кг-мин. В то же время средние величины потребления" 0₂, регистрируемые при плавании с соревновательной скоростью, составляют 60—70% max Vo_z-

При этом у одних спортсменов величины потребления Ог в про­цессе ' плавания достигают 75—80% maxVo₂> 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 примет нения 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, J. 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 «а уровне мышечной ткани в ответ на применяемые средства тренировочного воздействия. Б. Д. Кретти (1978) указывает, что при развитии выносливости исключительно важно учитывать специфичность работы. Упраж-

нения на выносливость с нагрузкой на одну йогу не вызовут со­ответствующих компенсаторных изменений в мышечных клетках другой ноги; езда «а велосипеде существенно не повлияет на вы­носливость в беге.

I. Holmer, P.-О. Astrand (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 предшест-вовашей 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 Ог-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 преодоле-. ваются 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, по­ло

ведение 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 не 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 высо-

Рис. 42. Изменение биоэлектрической активности мышц и структуры усилий при напряженной мышечной деятельности субмаксимальной (/) и умеренной (//) мощности у велосипедистов высокого класса (по В. Д. Моногарову и В. К. Братковскому, 1982):

А — период устойчивой работоспособности; Б — период преодолеваемого утом­ления (начальная фаза); В — период преодолеваемого утомления (фаза финн- . ширования); / — передняя большеберцовая; 2 — икроножная; 3 — двуглавая бедра; 4—четырехглавая бедра (наружная головка); 5 — тензогониогр_амма угла между педалью и шатуном; 6 — тензодинамограмма горизонтальной со­ставляющей усилий (при проталкивании педали кривая отклоняется вверх); 7 ir- тензодинамограмма вертикальной составляющей усилий (при нажиме на педаль кривая отклоняется вверх). На рисунке представлен один цикл, начало которого соответствует верхнему положению правой педали

кого класса при стабильной работоспособности в'процессе гонок на шоссе и треке. Работа на каждом отрезке дистанции характе-' ризуется определенной для данного отрезка активностью кисло-родтранспортной системы (рис. 43).

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