Физиологические механизмы развития выносливости

Выделяют три основных физиологических механизма развития выносливости: биоэнергетические механизмы (аэробная и анаэробная производительность, или выносливость); механизмы совершенствования «функциональной устойчивости» деятельности различных систем организма, позволяющие продолжать работу при прогрессирующих сдвигах в гомеостазе и нарастающем утомлении (большое значение имеет устойчивость к гипоксии); механизм развития функциональной экономизации (уменьшение энерготрат на единицу работы) и повышения эффективности деятельности всего организма (уменьшение сдвигов функций на равную работу).

Биоэнергетические механизмы выносливости (работоспособности)

Биоэнергетические возможности организма — важнейшие для выносливости и работоспособности, так как работающие мышцы требуют немедленного поступления энергии. Известно, что единственным источником энергии является АТФ, запасы которой весьма ограниченны, а поэтому главный вопрос состоит в быстрейшем ее ресинтезе, что осуществляется аэробным и анаэробным путями.

Выделяют: алактатную анаэробную производительность (ресинтез АТФ за счет распада КрФ); гликолитическую анаэробную производительность (ресинтез АТФ за счет распада углеводов с накоплением молочной кислоты — МК); аэробную производительность (ресинтез АТФ за счет энергии окислительного фосфорилирования углеводов и жиров).

Каждый из указанных биоэнергетических механизмов ресинтеза АТФ может быть охарактеризован различными качественными и количественными характеристиками — критериями:

• • подвижности, т. е. скорости развертывания механизма с выходом на уровень 100%-й мощности: подвижность КрФ, гликолитического и аэробного механизма измеряется временем и имеет соотношение примерно 1:10:100;
• • мощности, отражающей максимальную производительность механизма, то есть скорость освобождения энергии; максимальная мощность измеряется в единицах энергии и соотносится, соответственно, как 3:2:1;
• • емкости, характеризующей общее количество энергии, даваемое данным механизмом: емкость указанных механизмов соотносится так же примерно, как 1:10:100;
• • эффективности, отражающей КПД данного механизма, то есть отношение энергии, идущей непосредственно на ресинтез АТФ, к общим затратам энергии: из всех биоэнергетических механизмов наивысшая эффективность у алактатного механизма, низшая — у гликолитического.

Важнейшие физиологические показатели мощности и емкости каждого из рассмотренных биоэнергетических механизмов работоспособности различны.

В алактатном механизме — показатели мощности:

• • максимальная анаэробная мощность — МАМ (определяется по скорости взбегания на ступеньки лестницы под углом 30° - тест Маргария)
• • пиковая анаэробная мощность — ПАМ, которая регистрируется в прыжке вверх с места (по Абалакову); физиологический показатель емкости этого механизма эквивалентен величине алактатной фракции кислородного долга, которая в среднем равна около 1/3 от общего кислородного долга, определяемого после работы.

В гликолитическом механизме физиологическим показателем мощности является определяемый в газометрических исследованиях параметр, именуемый неметаболическим избытком выделения СО2 за счет накопления в крови молочной кислоты и вытеснения ССЬ из бикарбонатов; физиологическим показателем емкости этого механизма является лактатная фракция кислородного долга, составляющая в среднем 2/3 от общего кислородного долга, а также максимальное количество лактата крови, определяемого в тесте с тремя одноминутными максимальными нагрузками с сокращающимися интервалами отдыха (3, 2 и 1 мин — Н.И. Волков).

В аэробном механизме показателем мощности является величина МПК, а емкости — показатель времени удержания МПК.

Один из наиболее информативных в биоэнергетике — показатель так называемого порога анаэробного обмена (ПАНО), характеризующий эффективность аэробного механизма. Известно, что нормальное содержание в крови молочной кислоты составляет 10−20 мг% или 1−2 мМ/л. Гликолитический механизм приводит к накоплению лактата, превышение которым границы в 36 мг% (4 мМ/л) считается началом ацидоза.

Так как определение ПАНО по величине лактата связано с забором крови, предлагались самые различные косвенные, более доступные и физиологичные методы, которые удобно использовать в процессе тренировки. Наиболее популярными из них стали определение скорости ПАНО (скорости передвижения на дистанции, при котором достигается величина лактата 4 мМ/л), величины ПАНО в % от МПК (величины рабочего потребления кислорода, при котором достигается контрольная величина лактата), ЧСС ПАНО (величина ЧСС, которая соответствует лактату 4 мМ/л) и другие. Разумеется, косвенные показатели ПАНО должны быть сопоставлены с прямыми определениями лактата и в случае высокой корреляции этих показателей можно вполне доверять им. Однако ввиду высокой вариабельности физиологических показателей эти исследования рекомендуется проводить строго индивидуально. В течение определенного периода (обычно не более 3−4 недель) можно пользоваться косвенными показателями ПАНО, а затем исследования следует повторить.