Показатели аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов кратко

Обновлено: 05.07.2024

Организм человека имеет две системы энергообеспечения своей жизнедеятельности.

Аэробную, основную систему , в рамках которой внутриклеточные энергетические процессы протекают с участием кислорода (содержащегося в воздухе, которым мы дышим) и окисляются разные энергоёмкие субстраты – глюкоза, гликоген, аминокислоты, жирные кислоты. Причём они могут беспрепятственно поступать внутрь мышечной клетки из крови и во время работы, в свою очередь поступая в кровь из жкт или соответствующих депо организма (жировой клетчатки, гликогена печени).

Аэробная работа интенсивностью ниже средней (об уровнях интенсивности аэробных нагрузок расскажу ниже) практически ничем не лимитирована и может продолжаться очень долго: побочные продукты – углекислый газ и вода, без проблем выводятся из клетки; запасы энергии в виде жира (одного из возможных энергетических субстратов для аэробного окисления) велики в организме даже у не толстых людей.

И анаэробную, вспомогательную систему , предназначенную для энергообеспечения высокоинтенсивных мышечных сокращений, и в рамках которой энергетические процессы в клетке протекают без кислорода и изолированно. Расщепляются для получения энергии только внутриклеточные запасы глюкозы и гликогена вплоть до их истощения и лимитирующего накопления побочных продуктов – молочной кислоты и других метаболитов. После чего требуется непродолжительный отдых с переключением энергообеспечения на аэробную систему, для пополнения внутриклеточных запасов глюкозы и гликогена, очищения клеток от молочной кислоты с её частичным аэробным доокислением, при этом повышается ЧСС, глубина/частота дыхания (эти процессы, связанные с повышенным потреблением кислорода после анаэробных мышечных сокращений, характеризуются как восполнение т.н. кислородного долга).

Анаэробная работа может длиться непрерывно всего до нескольких минут, а в общем – повторяемые с перерывами такие анаэробные мышечные сокращения, ограничена истощением запасов гликогена в организме, общим метаболическим ацидозом (из-за образования большого количества молочной кислоты при анаэробном энергопроизводстве), утомлением нервной системы от мышечных сокращений большой мощности, микроповреждениями сократительных элементов мышечных волокон от высокоинтенсивных сокращений.

А анаэробная мышечная работа максимальной мощности и продолжительностью до 5-10 секунд (кратковременные максимальные мышечные усилия) лимитируется даже не истощением внутриклеточных запасов глюкозы и гликогена с накоплением молочной кислоты, а истощением внутриклеточных готовых к срочному использованию АТФ и КФ – конечных высокоэнергетических соединений, восстановление которых и является последним этапом в процессах как аэробной, так и анаэробной энергопродукции. Повторяемые с перерывами такие максимальные мышечные усилия лимитированы больше микроповреждениями сократительных элементов мышечных волокон и истощением нервной системы, которая теряет способность генерировать импульсы достаточной силы.

Ещё кое-что об аэробной работе/нагрузке

Возможность аэробного энергообеспечения мышечной работы ограничена аэробным порогом. Т.е. тем порогом, до которого организм ещё способен обеспечивать мышечную работу только аэробной системой – увеличением подачи кислорода в клетки, за счёт повышения ЧСС (Частоты Сердечных Сокращений) и частоты/глубины дыхания.

За этим порогом работает анаэробная система, специально предназначенная для мышечных сокращений высокой интенсивности, так как аэробная система способна обеспечивать мышечные сокращения только относительно низкой мощности.

Согласно тому, что я читал когда-то в учебнике спортивной медицины, аэробный порог – максимум аэробных возможностей организма, т.е. максимум потребления кислорода – аэробная мощность. И низкоинтенсивная аэробная нагрузка в принципе – до этого порога, в свою очередь делится по интенсивности относительно именно максимума потребления кислорода, что, естественно, соответствует интенсивности расхода энергии при аэробной нагрузке. На примере самой естественной для человека мышечной работы:

Спокойная ходьба – лёгкая аэробная нагрузка, 20-25% от максимального потребления кислорода (аэробной мощности), небольшой расход энергии;
Медленный бег/быстрая ходьба – средняя аэробная нагрузка, в районе 50% аэробной мощности, повышенный расход энергии;
Быстрый, но не максимальной скорости бег (максимальная скорость бега, т.е. спринт, это уже чисто анаэробная нагрузка) – максимальная аэробная нагрузка, до 100% потребления кислорода, максимальный расход энергии в аэробных условиях и уже с частичным задействованием анаэробной системы энергообеспечения мышечных сокращений (насколько, зависит от аэробной тренированности).

Соответственно, лёгкая аэробная работа может продолжаться хоть весь день, средней интенсивности аэробная работа – несколько часов, а максимальная – до часа. В последних двух случаях продолжительность лимитируется истощением доступных источников энергии, утомлением нервной системы, также разными сдвигами КЩР (Кислотно-Щелочного Равновесия) крови вследствие повышенной и продолжительной активности аэробной системы (метаболиты, транспорт газов и т.п.). А в последнем случае (до 100% потребления кислорода), возможно и метаболическим ацидозом из-за частичного участия анаэробной системы.

(Данные по классификации интенсивности аэробной мышечной работы я привёл примерно, просто для иллюстрации аэробных нагрузок разной интенсивности, – рыться в учебниках чтобы привести точные и полностью корректные данные, задачи не было.)

Аэробная нагрузка или анаэробная, зависит от интенсивности мышечных сокращений, их мощности

Низкоинтенсивные, маломощные мышечные сокращения – медленный бег, плавание, и т.п. аэробика, повседневная физическая активность – всё это аэробные нагрузки.

Высокоинтенсивные мышечные сокращения большой мощности – спринтерский бег, тяжёлая атлетика, некоторые виды лёгкой (толкание ядра, бег на короткие дистанции, прыжки в длину и т.п.), бодибилдинг, пауэрлифтинг и т.п., моменты приложения значительный усилий в повседневной жизни – всё это анаэробные нагрузки.

Смешанная аэробно-анаэробная нагрузка – это ситуация, когда аэробная и анаэробная работа чередуется: например, когда футболист спокойно перемещается по полю, меняя позиции – это аэробная нагрузка, но когда он делает резкое ускорение к воротам, получив мяч или ускоряется для быстрой смены позиции, или бьёт по мячу – всё это анаэробная нагрузка.

О типах мышечных волокон применительно к аэробной и анаэробной мышечной работе (нагрузке)

В составе скелетных мышц выделяют как минимум два типа волокон (мышечных клеток) по их приоритетной системе энергообеспечения: медленные – они же аэробные, и быстрые – они же анаэробные.

Первые содержат большое количество миоглобина (белка связывающего и запасающего кислород для дальнейшего использования) и митохондрий (органоидов клетки, в которых происходят энергетические процессы с участием кислорода).

Вторые наполнены преимущественно ферментами для анаэробного гликолиза (бескислородного расщепления глюкозы и гликогена, с освобождением энергии), их субстратами (глюкоза, гликоген) и готовыми высокоэнергетическими соединениями (АТФ и КФ. – стараюсь не вдаваться в детальную биохимию, поэтому подробности что это и как, при желании, можно найти на специализированных ресурсах).

Тип работающих волокон и система энергообеспечения, определяют тренировочный эффект нагрузки

Медленные мышечные волокна не склонны к гипертрофии и росту силы, а склонны к повышению выносливости вследствие аэробных тренировок. Тренировочный эффект аэробных нагрузок заключается в повышении аэробной выносливости как за счёт внутриклеточных изменений – увеличении количества миоглобина и митохондрий, так и повышении функциональных возможностей дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма, и, соответственно, отодвигании порога за которым начинаются анаэробные процессы в работающих мышцах.

Развитыми медленными мышечными волокнами в скелетной мускулатуре обладают такие спортсмены как марафонцы, бегуны, пловцы и т.п. на длинные дистанции, ~~шахматисты~~ .

Быстрые мышечные волокна не склонны к существенному повышению выносливости, а склонны к гипертрофии и повышению силы/мощности сокращений, силовой анаэробной выносливости вследствие анаэробных тренировок. Тренировочный эффект анаэробных нагрузок достигается преимущественно за счёт внутриклеточных изменений – усиления синтеза мышечного белка, наработки гликолитических ферментов и накопления их субстратов, накопления готовых для использования высокоэнергетических соединений. Также он выражается в некотором незначительном улучшении функциональности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, так как между подходами анаэробный мышечных сокращений включается аэробная система (см. выше) – повышается ЧСС, глубина и частота дыхания.

Развитыми быстрыми мышечными волокнами обладают такие спортсмены как тяжелоатлеты, бодибилдеры, толкатели ядра, спринтеры и т.п.

Упражнения, тренировки, и разные типы нагрузки

Практически все физические упражнения – от бега до упражнений с отягощениями, могут выполняться либо в аэробном, либо в анаэробном режиме нагрузки, в зависимости от преследуемых целей. А также в смешанном аэробно-анаэробном режиме.

Аэробная нагрузка, помимо профильного развития аэробной выносливости (тренировочный эффект здесь, конечно, достигается только при постепенном планомерном увеличении продолжительности и/или интенсивности аэробных нагрузок), традиционно используется и при похудении – просто как инструмент для дополнительного расхода калорий (дополнительно к диете с дефицитом калорий).

Анаэробная нагрузка, очень узкоспециальная, не расходует много энергии за тренировку, это инструмент наращивания силы, силовой выносливости, скорости, мощности и массы мышц (эффективна только в сочетании с принципом прогрессивной сверхнагрузки и диетой с профицитом калорий).

Смешанная аэробно-анаэробная нагрузка может использоваться для всесторонней тренировки разных качеств и для разных целей – повышения выносливости, сжигания жира (расхода калорий), укрепления мышц, незначительного повышения их силы и массы, повышения общих функциональных возможностей организма.

Что касается упражнений возьмём для примера бег . Бег можно сделать аэробной нагрузкой – медленный продолжительный бег. Даже неподготовленный человек без проблем пробежит несколько километров в медленном темпе.

А можно сделать бег анаэробной нагрузкой – бег с максимальной скоростью. Любой человек побежав с максимальной скоростью (чем больше ускорение, тем бОльшая мышечная сила должна быть приложена, т.е. развиваемая мощность мышечных сокращений) выдохнется максимум через несколько сотен метров, израсходовав для высокоинтенсивных мышечных сокращений доступные запасы глюкозы и гликогена в мышцах, а также закислив клетки побочными продуктами анаэробного энергообеспечения – молочной кислотой.

Кстати , лайфхак – приседания с целью развития силы и массы мышц можно заменить спринтерскими забегами на 60-100 метров и получить тот же тренировочный эффект на мышцы (рост их силы и объёма). Только если в приседаниях со штангой принцип прогрессивной сверхнагрузки будет выражаться в увеличении со временем её веса или рабочего числа повторений с неизменным весом, то в спринте нужно стремиться улучшать время (придётся приобрести секундомер). А результат для мышц что от приседаний, что от спринта будет примерно одинаковый – это в любом случае именно та самая, нужная для роста мышц, анаэробная нагрузка. В принципе, можно и на 200 метров забеги делать, но с небольшой поправкой – думаю, соотношение объёма и интенсивности нагрузки здесь прямо коррелирует с таковым в приседаниях со штангой. Т.е., для наращивания силы и массы мышц, можно в приседаниях делать 3-4 подхода по 6-8 повторений, а можно 2 подхода по 15-20 повторений – эффект роста мышц будет почти одинаковым, и выбор конкретного соотношения подходов/повторов – дело личных предпочтений. (Почему для роста мышц эффективно именно 4 х 6 или 2 х 15, а не, например, 4 х 15, можно почитать в моём блоге о кол-ве подходов и повторений в упражнениях с отягощениями .) Так и в спринте – можно делать 3-4 подхода-забега на 60-100 метров, а можно 2 по 200 метров.

Также можно сделать бег смешанной аэробно-анаэробной нагрузкой (т.н. интервальный бег), разные отрезки дистанции пробегая с разной скоростью или даже чередуя быструю ходьбу, пробежки со средней и медленной скоростью и резкие ускорения.

Кстати , лайфхак для тех кто бегает с целью похудения – можно сократить время беговой тренировки, использовав интервальный бег. Если просто медленно бежать (трусцой), то из 40 минут такой тренировки до половины может уйти на расход гликогена в мышцах и печени (это не значит, что это время потеряно – это всё равно расход энергии, для усиления эффекта от диеты) и только потом подключится аэробное окисление жирных кислот из жировых депо. Так вот, быстрее израсходовать гликоген и потратить за полчаса в целом столько же энергии сколько за 40-45 минут бега трусцой, можно сделав пару ускорений на своей обычной дистанции.

Что касается полноценной тренировки состоящей из нескольких качковских упражнений – она может быть смешанной аэробно-анаэробной или чисто анаэробной.

Можно делать много упражнений и подходов по обычному принципу подходов или суперсетами, или по принципу круговой тренировки, но в любом случае с маленькими весами отягощений и относительно большим числом повторений, небольшими перерывами между подходами и упражнениями – целью здесь будет не мышечный отказ в подходах, а темп и объём проделанной за тренировку работы. Такая тренировка будет расходовать много калорий и тренировать общую и силовую выносливость.

Т.е. любые упражнения / их комплексы можно выполнять с разной мощностью/интенсивностью , соответственно используя ту или иную систему энергообеспечения мышечных сокращений, соответственно получая тот или иной тренировочный эффект.

Среди факторов, определяющих физическую работоспособность выделяются следующие:

1 — биоэнергетические(аэробные и анаэробные) возможности человека;

2 — нейромышечные(мышечная сила и техника выполнения упражнения);

3 — психологические(мотивация и тактика ведения спортивного состязания).

Мышечная сила и биоэнергетические возможности составляют группу факторов потенций; техника, тактика и психическая подготовка объединяются в группу факторов производительности, которые определяют степень реализации факторов потенций в конкретных условиях избранного вида деятельности. Рациональная техника выполнения упражнений позволяет в большей степени и более эффективно реализовывать силовые и биоэнергетические возможности в каждом цикле движения или в отдельных его элементах. Совершенная тактика ведения соревновательной борьбы позволяет лучше реализовать силовые и биоэнергетические потенции в ходе спортивного соревнования или в его отдельных эпизодах.

Важная роль факторов производительности заключается в том, что в конкретных условиях избранного вида деятельности силовые и биоэнергетические потенции могут проявиться в полной мере. Эти потенции могут оказаться недоступными для использования, если человек не обладает необходимыми двигательными навыками или недостаточно мотивирован на выполнение поставленного задания.

В проявлениях мышечной силы и мощности (в теории и практике спорта эти физические качества обычно объединяются в понятии скоростно-силовой подготовленности спортсмена) определяющее значение имеют структурная организация и ферментативные свойства сократительных белков мышц.

Величина усилия, развиваемого мышцей в процессе сокращения, пропорциональна числу поперечных соединений (спаек) между актиновыми и миозиновыми нитями в миофибриллах. Потенциально возможное число этих соединений, а следовательно, и величина максимального проявления мышечной силы зависят от содержания актина и длины миозиновых нитей в пределах каждого саркомера, входящего в состав миофибрилл.

Длина саркомера или степень полимеризации миозина в толстых нитях миофибрилл — это генетически обусловленный фактор, т. е. не изменяется в процессе индивидуального развития и под влиянием тренировки, однако влияет на проявление двигательных качеств. Различные типы мышечных волокон имеют разную длину саркомера. Содержание в мышцах белка актина существенно изменяется в процессе индивидуального развития и при тренировке. Этот показатель обнаруживает выраженные различия в мышечных волокнах разного типа и в мышцах различного функционального профиля.

В произвольных движениях человека развитие мышечного усилия происходит вместе с изменением скорости сокращения, и общий результат суммирования этих свойств выражается уровнем развиваемой мощности, величина которой в скелетных мышцах зависит от АТФ-азной активности миозина, существенно различающейся в мышечных волокнах разного типа. В быстросокращающихся волокнах она более высокая по сравнению с медленносокращающимися волокнами.

В скелетных мышцах человека быстро- и медленносокращающиеся волокна находятся в разных соотношениях. Изменение содержания отдельных типов волокон в различных мышцах непосредственно влияет на функциональные свойства мышц. Быстро- и медленносокращающиеся волокна входят в состав разных двигательных единиц, которые различаются по порогу раздражения. При низких частотах раздражения в упражнениях умеренной интенсивности в работу вовлекаются в основном медленные двигательные единицы. С ростом интенсивности упражнения, когда частота раздражения превышает пороговое значение для быстрых двигательных единиц, повышение производительности работы все больше зависит от участия быстросокращающихся мышечных волокон: чем больше процент быстросокращающихся мышечных волокон в составе скелетной мышцы, тем выше ее скоростно-силовые характеристики.

В зависимости от природы происходящих при выполнении мышечной работы биоэнергетических процессов принято выделять три основные функциональные особенности человека, определяющие его физическую работоспособность:

• алактатную анаэробную способность, связанную с процессами анаэробного расщепления АТФ и КрФ в работающих мышцах;

• гликолитическую анаэробную способность, отражающую возможность усиления при работе анаэробного гликолитического процесса, в ходе которого происходит накопление молочной кислоты в организме;

• аэробную способность, связанную с возможностью выполнения работы за счет усиления аэробных процессов в тканях при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода к работающим мышцам.

Метаболическая производительность каждого из отмеченных выше источников энергии характеризуется такими количественными критериями, как мощность, емкость и эффективность.

Показатели аэробной

и анаэробной работоспособности спортсмена

Наиболее важные интегративные показатели, которые чаще всего применяются в качестве оценки мощности, емкости и эффективности биоэнергетических процессов, приведены в табл. 32.

Аэробные и анаэробные биоэнергетические процессы заметно различаются по значениям мощности, емкости и эффективности. Наибольшая скорость энергопродукции, соответствующая максимальной мощности алактатного анаэробного процесса, достигается при выполнении упражнений продолжительностью до 10 с и составляет у высококвалифицированных спортсменов около 3000 Дж • кг -1 • мин -1 . Максимальная скорость гликолитического анаэробного процесса достигается при выполнении упражнений, предельная длительность которых около 30 с, и составляет 2400 Дж • кг -1 • мин –1 . Максимальная мощность аэробного процесса достигается в упражнениях, предельная длительность которых не менее 2—3 мин, и составляет 1200 Дж • кг -1 • мин -1 (при среднем значении максимального потребления кислорода 60 мл • кг -1 • мин -1 ). Таким образом, значения максимальной мощности аэробного гликолитического и алактатного процессов соотносятся как 1:2:3.

Мощность гликолитического и алактатного анаэробных процессов быстро снижается с увеличением длительности упражнения. Связано это с относительно небольшими значениями их энергетической емкости. Аэробный процесс по емкости во много раз превосходит алактатный и гликолитический анаэробные процессы, так как энергетические субстраты для процессов окисления в митохондриях скелетных мышц включают не только внутримышечные запасы углеводов и жиров, но и глюкозу, жирные кислоты и глицерин крови, запасы гликогена в печени и резервные жиры различных тканей организма. Если оценивать емкость биоэнергетических процессов по продолжительности работы, в ходе которой может поддерживаться максимальная скорость энергопродукции, то емкость аэробного процесса окажется в 10 раз больше емкости анаэробного гликолиза и в 100 раз больше емкости алактатного анаэробного процесса.

Столь заметные различия отмечаются и в показателях эффективности для аэробных и анаэробных биоэнергетических процессов. Наибольшая эффективность преобразования энергии, достигающая 80 %, установлена для алактатного анаэробного процесса, наименьшая (около 14 %) — в анаэробном гликолизе; в аэробном процессе метаболическая эффективность составляет примерно 60 %.

В каждом виде спорта существуют свои "ведущие" биоэнергетические факторы, которые оказывают определяющее влияние на уровень спортивных достижений. Так, результаты в плавании, беге на длинные дистанции и в лыжных гонках зависят главным образом от аэробной мощности, аэробной емкости и гликолитической анаэробной емкости: в скоростном беге на коньках — от аэробной эффективности и гликолитической анаэробной емкости, в плавании — от аэробной и алактатной анаэробной мощности, в баскетболе — от гликолитической анаэробной емкости и аэробной эффективности. Таким образом, в каждом виде спорта имеет место специфическая комплектация биоэнергетических факторов, оказывающих основное влияние на уровень физической работоспособности.

Самые высокие показатели максимальной аэробной мощности и емкости отмечаются у бегунов на длинные дистанции, лыжников-гонщиков, конькобежцев, велосипедистов-шоссейников.

Наибольшую алактатную анаэробную мощность демонстрируют бегуны на короткие дистанции, хоккеисты и велогонщики-трековики.

Гиколитическую анаэробную мощность — велогонщики-трековики, бегуны на средние дистанции, хоккеисты и ватерполисты.

Самую большую алактатную анаэробную емкость демонстрируют бегуны на короткие дистанции, баскетболисты и борцы.

Гликолитическую анаэробную емкость — бегуны на средние дистанции, велогонщики-трековики и хоккеисты.

Влияние тренировки

аэробных (дыхательных), при которых поглощается кислород из воздуха.

Ø Анаэробные реакции не зависят от поступления кислорода в ткани и активизируются при нехватке АТФ в клетках

Ø Однако освободившаяся химическая энергия используется для механической работы крайне неэффективно (только около 20—30%)

Ø При распаде вещества без участия кислорода внутримышечные запасы энергии расходуются очень быстро и могут обеспечить двигательную активность только в течение нескольких минут

Следовательно, при максимально интенсивной работе в короткие промежутки времени энергетическое обеспечение осуществляется преимущественно за счет анаэробных процессов.

Последние включают в себя два основных источника энергии:

o Креатин- фосфатную реакцию, связанную с распадом богатого энергией КрФ

o Гликолиз, при котором используется энергия, выделяемая при расщеплении углеводов до молочной кислоты (Н3РО4)

Изменение интенсивности креатинфосфатного, гликолитического и дыхательного механизмов энергообеспечения в зависимости от продолжительности упражнения (по Н. И. Волкову)

В соответствии с различиями в характере энергетического обеспечения мышечной деятельности принято выделять:

- Аэробные и анаэробные компоненты выносливости

- аэробные и анаэробные возможности

- аэробную и анаэробную производительность

Анаэробные механизмы наибольшее значение имеют на начальных этапах работы, в кратковременных усилиях высокой мощности, значение которой превышает ПАНО

ü ПАНО - порог анаэробного обмена – это уровень интенсивности нагрузки, при котором концентрация лактата в крови начинает резко повышаться, поскольку скорость его образования становится выше, чем скорость утилизации

Усиление анаэробных процессов происходит также при:

- всевозможных изменениях мощности в ходе выполнения упражнения

- При нарушении кровоснабжения работающих мышц (натуживание, задержка дыхания, статические напряжения и т.д.)

Источники энергообеспечения работы в отдельных зонах относительной мощности и их восстановление (по Н. И. Волкову)

В совокупности анаэробные и аэробные процессы характеризуют функциональный энергетический потенциал человека — его общие энергетические возможности.

В связи с этими основными источниками выделяют три составных компонента выносливости:

o алактатиый анаэробный

o гликолитический анаэробный

o аэробный (дыхательный)

Относительный энергетический вклад анаэробных (Ан) и аэробных (Аэ) механизмов в обеспечении бега на разные дистанции

При напряженной мышечной деятельности прежде всего развертывается креатинфосфатная реакция, которая после 3-4с достигает своего максимума.

Малые запасы КрФ в клетах быстро исчерпываются, и мощность реакции резко падает (ко второй минуте работы она составляет ниже 10% от своего максимума)

Гликолитические реакции раскрываются медленнее и достигают максимальной интенсивности к 1—2 мин.

· Выделенная при этом энергия обеспечивает деятельность в течение более продолжительного времени

· В сравнении с КрФ запасы миоглобина в мышцах превалируют значительно больше

Дыхательные процессы развертываются с полной силой к 3—5 минутам деятельности.

· Этому содействуют продукты распада анаэробного обмена (креатинмолочная кислота) - они стимулируют потребление кислорода в процессе дыхания

Очевидно, что в зависимости от интенсивности, продолжительности и характера двигательной деятельности будет увеличиваться значение того или иного компонента выносливости.

В практике физиологического и биохимического контроля используются различные показатели, которые раскрывают особенности и механизмы мышечной энергетики (А. Хилл, Р. Маргария, Ф. Хенри, Н. Яковлев, В. Михайлов, Н. Волков, В. Зациорский, Ю. Верхошанский, Т. Петрова с соавторами, А. Сысоев с соавторами, В. Пашинцев и др.)

Соотношение аэробных и анаэробных процессов энергетического обмена при беге на различные дистанции (но Н. И. Волкову)

Анаэробная производительность — совокупность функциональных свойств человека, обеспечивающих его способность совершать мышечную работу в условиях неадекватного снабжения кислородом с использованием анаэробных источников энергии, т.е. в бескислородных условиях.

• Мощность соответствующих (внутриклеточных) анаэробных систем

• Общие запасы энергетических веществ в тканях, необходимые для ресинтеза АТФ

• Возможности компенсации изменений во внутренней среде организма

• Уровень адаптации тканей к интенсивной работе в гипо- ксичных условиях

К этим свойствам относится эффективность:

· Внешнего дыхания (минутный объем дыхания, максимальная легочная вентиляция, жизненная емкость легких, скорость, с которой осуществляется диффузия газов, и т.д.)

· Кровообращения (пульс, ЧСС, скорость кровяного тока и др.)

· Утилизации кислорода тканями (в зависимости от тканевого дыхания)

· Согласованности деятельности всех систем

Основные факторы, определяющие МПК подробнее:

Аэробную производительность принято оценивать по уровню МПК, по времени, необходимому для достижения МПК, и по предельному времени работы на уровне МИК.

По МПК можно узнать, сколько кислорода (в литрах или миллилитрах) способен потребить организм человека за одну минуту.

Интегральным показателем деятельности аппарата внешнего дыхания является уровень легочной вентиляции.

· В состоянии покоя спортсмен делает 10—15 дыхательных циклов

· Объем выдыхаемого за один раз воздуха составляет около 0,5 л

· Легочная вентиляция за одну минуту в этом случае составляет 5—7 л

Выполняя упражнения субмаксимальной или большой мощности (когда деятельность дыхательной системы полностью развернута) увеличивается частота дыхания.

Величина легочной вентиляции составляет 100—150 л и более.

Между легочной вентиляцией и МПК существует тесная взаимосвязь

ü Размеры легочной вентиляции не являются лимитирующим фактором МПК

После достижения предельного потребления кислорода легочная вентиляция продолжает расти с увеличением функциональной нагрузки или продолжительности упражнения.

Интегральным показателем сердечной производительности является минутный объем сердца:

o При каждом сокращении сердце выталкивает из левого желудочка в сосудистую систему 7—80 мл крови (ударный объем) и более

o Таким образом, за минуту в покое сердце перекачивает 4—4,5 л крови (минутный объем крови — МОК)

o При напряженной мышечной нагрузке ЧСС повышается до 200 уд/мин и более, ударный объем также увеличивается и достигает величин при пульсе 130—170 уд/мин

o При дальнейшем возрастании частоты сокращений полость сердца не успевает полностью наполниться кровью - ударный объем уменьшается

o В период максимальной сердечной производительности (при ЧСС 175—190 уд/мин) достигается максимум потребления кислорода

o ЧСС является основным фактором повышения сердечной производительности при мышечной работе

o До частоты 180 уд/мин ЧСС с повышением тяжести работы увеличивается

Как видно, энергетические возможности человека определяются целой системой факторов, которые в своей совокупности являются главным (но не единственным) условием для достижения высоких спортивных результатов.

В практике имеется много случаев, когда спортсмены с высокими анаэробными и аэробными возможностями показывали посредственные результаты.

Совершенная координация двигательной деятельности является важной предпосылкой для полноценного использования энергетического потенциала спортсмена.

Исключительно важной для процессов утомления и физической работоспособности является роль нервной системы.

ü Так, например, поддержание импульсного потока на определенном уровне (соответствующем необходимой скорости движения) является одним из главных условий для продолжительной двигательной деятельности

Иными словами, первичным звеном и наиболее общим фактором, характеризующим выносливость, составляют нейронные системы высших уровней управления.

Например, связь гипоталамус — гипофиз — железы внутренней секреции становится неустойчивой у посредственных бегунов на длинные дистанции (большинство из них имеют слабую нервную систему).

И наоборот, у 1200 высококвалифицированных бегунов на средние и длинные дистанции — лыжников, конькобежцев, велосипедистов и др. (с сильной нервной системой) — установлена высокая функциональная устойчивость системы: гипоталамус — гипофиз — надпочечные железы.

Восстановление (ресинтез) АТФ осуществляется за счет химических реакций двух типов: анаэробных, протекающих при отсутствии кислорода