какие факторы преимущественно обуславливают уровень проявления общей выносливости

Развитие выносливости у спортсменов

Подготовка высококвалифицированных спортсменов – сложный и длительный процесс. Он немыслим без серьезных профессиональных знаний и обобщения передового практического опыта. В книге приводятся сведения о факторах, определяющих выносливость, причинах утомления при выполнении различных физических упражнений, способах оценки, средствах и методах развития выносливости, подробно рассматриваются вопросы, связанные с характеристикой и организацией тренировочных нагрузок. Для тренеров, специалистов, преподавателей, аспирантов, бакалавров и магистров высших учебных заведений физической культуры и спорта.

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Развитие выносливости у спортсменов предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

II. Основные факторы, определяющие выносливость

Выносливость — комплексное физическое качество, проявление которого зависит от большого числа морфологических, биохимических, физиологических, биомеханических, психологических и педагогических факторов. Рассмотрим наиболее важные из них.

1. Состав мышц. Одним из важнейших факторов, определяющих выносливость человека, является состав (композиция) мышц. Каждая скелетная мышца человека состоит из мышечных волокон разного типа. Различают быстрые и медленные мышечные волокна. Они отличаются друг от друга размерами, цветом и свойствами.

Медленные мышечные волокна (тип I) небольшие по размерам и содержат мало сократительных элементов (миофибрилл), но много миоглобина, поэтому имеют темно-красную окраску. Их часто называют красными. Медленные мышечные волокна развивают небольшое усилие при сокращении, скорость их сокращения низкая. Они имеют обильное кровоснабжение, и утомление при физической работе развивается медленно. При работе медленные мышечные волокна используют аэробные механизмы энергообеспечения и, помимо остальных энергетических субстратов, могут использовать молочную кислоту как источник энергии, окисляя ее до углекислого газа и воды.

Быстрые мышечные волокна (тип II) более крупные и содержат большее количество сократительных элементов и относительно мало миоглобина, поэтому имеют светлую окраску (бледно-розовую). Их называют белыми. Быстрые мышечные волокна развивают большое усилие при сокращении, скорость их сокращения очень высокая, однако в таких волокнах быстро развивается утомление. Быстрые мышечные волокна не могут использовать молочную кислоту как источник энергии. Наоборот, они сами являются источником образования молочной кислоты.

Среди быстрых мышечных волокон выделяют два подтипа: окислительно-гликолитические и гликолитические. Гликолитические быстрые мышечные волокна (подтип II-В) способны к мощной и кратковременной работе. Однако уже через 20–25 с скоростной работы они утрачивают высокую работоспособность. Окислительно-гликолитические быстрые мышечные волокна (подтип II-А) уступают им по силе и скорости сокращения, но могут работать намного больше, используя как аэробные, так и анаэробные механизмы энергообеспечения.

Следовательно, для проявления выносливости при длительной работе необходимо большее число медленных мышечных волокон (тип I). В частности, в мышцах выдающихся стайеров обнаружено до 80 % медленных мышечных волокон. Для проявления выносливости на средних дистанциях желательно иметь большое количество быстрых окислительно-гликолитических мышечных волокон (подтип II-А), а для достижения высоких результатов в спринтерских дисциплинах необходимо соответствующее количество быстрых гликолитических мышечных волокон (подтип II-В). В мышцах выдающихся спринтеров отмечается до 80 % быстрых мышечных волокон.

Характерно, что соотношение волокон разного типа в мышцах определяется наследственными факторами, не зависит от пола и не поддается изменению в процессе спортивной тренировки. С возрастом количество быстрых мышечных волокон постепенно уменьшается. Появившиеся методы «генетического» воздействия на мышечную ткань не меняют тип мышечных волокон, они влияют только на сократительные элементы внутри каждого мышечного волокна.

2. Механизмы обеспечения мышечной работы энергией. Другим важнейшим фактором, определяющим выносливость, является мощность и емкость систем, обеспечивающих энергией мышечную работу.

Единственным источником для мышечных сокращений является АТФ. Её запасов в мышцах хватит всего лишь на 1–2 с интенсивной работы. Однако в мышцах, наряду с распадом АТФ, происходит ее обратный синтез (ресинтез). Ресинтез АТФ в мышцах осуществляется с помощью трех механизмов (энергетических систем):

Первые две системы — фосфагенная и гликолитическая — работают по анаэробному пути, третья (окислительная) — по аэробному. Мощность энергетических систем определяется максимальным количеством энергии (молекул АТФ), которое может синтезироваться в единицу времени. Емкость энергетических систем определяется максимальным количеством энергии (молекул АТФ), которое может синтезироваться за все время работы.

Фосфагенная энергетическая система. Известно, что ресинтез АТФ происходит в протоплазме мышечных клеток в непосредственной близи от сократительных волокон (миофибрилл) за счет другого высокоэнергетического соединения — креатинфосфата (КрФ). Конечными продуктами расщепления КрФ являются креатин и свободный фосфат. Данные вещества не снижают работоспособность мышц. Молочная кислота не образуется, поэтому такой механизм называют анаэробно-алактатным (без кислорода и образования молочной кислоты).

Фосфагенная энергетическая система обладает наибольшей мощностью по сравнению с другими системами. Емкость фосфагенной системы невелика, так как запасы АТФ и КрФ в мышцах весьма ограничены. Поэтому фосфагенная система играет решающую роль в энергообеспечении кратковременной работы, осуществляемой с максимально возможными по силе и скорости сокращениями мышц.

Полное восстановление запасов КрФ в мышцах происходит после окончания работы. Для этого требуется 2–5 л кислорода и несколько минут времени (не более 10).

Гликолитическая энергетическая система. В основе функционирования этой системы, обеспечивающей ресинтез АТФ и КрФ, лежит цепь биохимических реакций анаэробного расщепления углеводов, главным образом гликогена, запасенного в мышцах. В результате таких реакций образуются недоокисленные продукты, главным из которых является молочная кислота. Совокупность этих реакций называется гликолизом. Молочная кислота негативно влияет на работоспособность мышц. Такой механизм называют анаэробно-лактатным (без кислорода, но с образованием молочной кислоты).

Мощность гликолитической энергетической системы в три раза уступает мощности фосфагенной системы, однако ее емкость в 2–2,5 раза выше, чем емкость последней.

Гликолиз начинается в первые секунды работы, но своего максимума достигает лишь через 30–40 с. Гликолитическая энергетическая система является ведущей при выполнении интенсивной мышечной работы продолжительностью от 20 с до 5 мин.

Полная нейтрализация всей молочной кислоты происходит после окончания работы. Для этого требуется 10–15 л кислорода и до 3 ч времени.

Кислородная энергетическая система. При непрерывном поступлении кислорода в митохондриях мышечных волокон действует кислородная энергетическая система. Для ресинтеза АТФ и КрФ в данном случае используются гликоген, глюкоза и свободные жирные кислоты. В мышечных волокнах имеются небольшие запасы кислорода, связанного с миоглобином. Поэтому для обеспечения работы данной энергетической системы необходимо бесперебойное поступление кислорода в мышечные волокна из крови. Конечными продуктами данной системы являются углекислый газ и вода.

Поступление кислорода в мышечные волокна обеспечивает своеобразный «кислородный конвейер», состоящий из дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также самой крови (рис. 1). Поэтому на эффективность работы кислородной энергетической системы влияют не только запасы энергетических субстратов (углеводов и жиров), но и качество работы многих систем организма. Для оценки работы «кислородного конвейера» чаще всего учитывают величину МПК и способность организма удерживать длительное время потребление кислорода на высоком уровне.

Рис. 1. Схема «кислородного конвейера»

Мощность кислородной энергетической системы уступает мощности фосфагенной системы в 4 раза при окислении углеводов и в 8 раз — при окислении жиров. Емкость кислородной энергетической системы превышает емкость фосфагенной системы в 150–160 раз при окислении углеводов и в 10 000–12 000 раз — при окислении жиров. Поэтому работоспособность мышечного аппарата может поддерживаться кислородной энергетической системой длительное время.

Соотношение трех систем энергообеспечения при мышечной работе показано на рисунке 2.

Рис. 2. Соотношение систем энергообеспечения при мышечной работе

Мощность и емкость энергетических систем повышаются при использовании соответствующих методов тренировки.

3. Кислородный долг. На продолжительность и эффективность физической работы может оказывать влияние наличие и скорость нарастания кислородного долга. Кислородный долг возникает в случае несоответствия кислородного запроса и фактического потребления кислорода во время физической работы.

Кислородный запрос — количество кислорода, необходимое для выполнения работы. В зависимости от мощности физической работы кислородный запрос может составлять от нескольких сот миллилитров до 40 л кислорода в пересчете на минуту. Потребление кислорода у наиболее тренированных спортсменов в зависимости от вида спорта колеблется в пределах от 3,5 до 6 л/мин у мужчин и от 2,5 до 4,5 л/мин у женщин. Только у отдельных выдающихся спортсменов МПК способно превышать эти цифры. Кроме того, потребление кислорода может достигнуть максимума через несколько минут после начала работы.

Все это приводит к тому, что при выполнении многих физических упражнений возникает кислородный долг. Этот долг вызывает дефицит кислорода в организме спортсмена, что негативно сказывается на работоспособности всех органов и отдельных клеток.

4. Устойчивость организма. Важнейшим фактором, определяющим выносливость, является устойчивость всех систем организма, и в первую очередь ЦНС, к неблагоприятным изменениям, возникающим во время физической работы. К числу подобных изменений можно отнести:

• сдвиг рН в кислую сторону (ацидоз). Даже небольшой сдвиг рН внутренней среды организма в кислую сторону затрудняет работу всех клеток, особенно нервных;

• дефицит кислорода и избыток углекислого газа, что затрудняет деятельность всех клеток;

• истощение энергетических ресурсов организма. Особенно опасно истощение запасов углеводов, так как нервные клетки использовать жиры в качестве источника энергии не могут;

• нарушение водно-солевого баланса, что затрудняет протекание процессов возбуждения в клетках;

• повышение температуры тела выше 40 °C неблагоприятно сказывается на работоспособности всех органов и может привести к потере сознания (тепловой удар).

5. Техника спортивных движений. Важным фактором, определяющим выносливость, является техника спортивных движений, что выражается в их эффективности и экономичности. Значение данного фактора велико, так как от эффективности и экономичности движений зависит количество энергии и кислорода, необходимых для выполнения мышечной работы, а также характер и глубина неблагоприятных изменений, возникающих во время физической работы.

Эффективность и экономичность движений регулируется центральной нервной системой (ЦНС). Для этого используются четыре механизма:

• регуляция числа активных мышечных волокон;

• регуляция режима их работы;

• синхронизация (временная связь) их работы;

• координация работы мышц-антагонистов и мышц-синергистов.

Эффективность регуляции активности мышечных волокон заключается в строгом соответствии числа работающих мышечных волокон величине усилия, развиваемого мышцей в каждой фазе движения. Иными словами, для обеспечения заданного усилия необходимо задействовать определенное количество мышечных волокон. Остальные волокна должны быть расслаблены. Кроме того, при длительной работе необходимо добиться подключения (рекрутирования) разных мышечных волокон.

Например, спортсмену необходимо длительное время выполнять мышечные усилия, равные 20 % от максимального. Для достижения высокой эффективности и экономичности движений требуется добиться, во-первых, вовлечения в работу только 20 % мышечных волокон данной мышцы (пятая часть) и, во-вторых, постоянного обновления работающих волокон. Идеальный вариант состоит в том, что каждое мышечное волокно является активным только при выполнении одного из пяти движений.

Большое значение имеет и режим работы мышечных волокон. Режим работы волокон определяется числом нервных импульсов, поступающих к мышце. Дело в том, что усилие, развиваемое мышцей, зависит от частоты нервных импульсов и достигает максимальной величины только при оптимальной частоте. Изменение частоты нервных импульсов в сторону увеличения или уменьшения приводит к снижению мышечного усилия.

Важно также, чтобы мышечные волокна сокращались синхронно (одновременно). В таком случае мышечное усилие будет наибольшим. Если мышечные волокна будут сокращаться асинхронно (через некоторые промежутки времени), то суммарная величина мышечного усилия снижается.

Рассмотренные выше три механизма регуляции работы мышечных волокон объединяются в понятие «внутримышечная координация». Важна также и межмышечная координация, т. е. взаимосвязанная работа мышц-антагонистов и мышц-синергистов.

Кроме того, эффективность и экономичность движений зависит от умения включать в структуру движений «не мышечные» факторы. Например, силу инерции движения и силу упругости, возникающую при деформации спортивного инвентаря.

Таким образом, эффективность спортивной техники следует оценивать не только по внешним проявлениям, но и характеру внутримышечной и межмышечной координации. Добиться эффективной и экономичной спортивной техники можно только в результате длительных и целенаправленных тренировок.

6. Эффективность работы системы терморегуляции. Еще один важный фактор, определяющий выносливость, — эффективность функционирования системы терморегуляции, необходимой для поддерживания в оптимальных пределах температуры тела. КПД работы мышц невысокий: в самых выгодных условиях не превышает 30–32 % (медленная ходьба). Это значит, что остальная часть энергии при работе мышц выделяется в виде тепла. Следовательно, при длительной работе в двигательном аппарате образуется большое количество тепла, которое с током крови разносится по всему организму. Температура тела повышается и может достигнуть опасных значений (вплоть до 42 °C). Для предотвращения повышения температуры тела при длительной работе до опасных значений должна сформироваться эффективная система терморегуляции.

Источник

Факторы, влияющие на развитие выносливости

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Харавсова Резеда Идрисовна – инструктор – методист ФСО.

Факторы, влияющие на развитие выносливости Выносливость проявляется в разнообразных сложных формах двигательной деятельности – комплексная многофакторная способность. В основе ее согласно современным исследовательским данным, лежат главным образом такие факторы, как:

· Личностно – психологические – прежде всего те из них, которые характеризуются силой мотивов и устойчивостью установки на результат деятельности, проявляемыми в ней волевыми качествами, особенно целее устремленностью, настойчивостью, выдержкой, способностью терпеть.

· Биоэнергетические – определяемые объемом личных энергетических ресурсов организма и функциональными возможностями его систем, обеспечивающих обмен, продуцирование и восстановление энергии в процессе работы;

· Факторы функциональной устойчивости, позволяющие сохранить на том или ином уровне активность функциональных систем организма при неблагоприятных сдвигах в его внутренней среде, вызываемых работой (нарастании кислородного долга, повышение концентрации молочной кислоты в крови и т.д.)

· Факторы функциональной экономичности, технической отлаженности действий и рационального распределения сил в процессе работы, способствующие эффективному использованию энергетических ресурсов организма.

Возможность проявлять выносливость в любой двигательной деятельности, вовлекающей в активное функционирование организм в целом, определяется всей совокупностью названых факторов. Однако степень их участия и соотношения зависят от специфических особенностей и условий той или иной деятельности. Это являлось основанием для выделения ряда видов и типов выносливости. Как в практике, так и в научной литературе принято подразделять на общую и специфическую (или специальную) выносливость

Общая выносливость – это способность к продолжительному и эффективному выполнению работы неспецифического характера, оказывающей положительное влияние на процесс становления специфических компонентов спортивного мастерства путем повышения адаптации к нагрузкам и переноса тренированности с неспецифических видов деятельности на специфические.

Специальная выносливость – это выносливость по отношению к определенной двигательной деятельности. Специальная выносливость является сложным многокомпонентным качеством. Ее структура в каждом конкретном случае определяется спецификой конкретной дисциплины. Она зависит от возможностей нервно мышечного аппарата, быстроты расходования ресурсов внутримышечных источников энергии, от техники владения двигательным действием и уровня развития других двигательных способностей. Но в различных видах деятельности выносливость используется не в одинаковой степени, а чаще всего в сочетании с другими двигательными качествами и конкретной двигательной деятельностью. Отсюда не следует, что видов специальной выносливости столько же, сколько видов деятельности. О специальной выносливости можно говорить лишь тогда, когда способность противостоять утомлению в деятельности определенного типа имеет существенную специфику.

Процесс развития специальной выносливости является строго специфическим для пловцов, специализирующихся на коротких, средних и длинных дистанциях. Он может предусматривать как комплексное совершенствование всех основных компонентов, определяющих уровень этого качества, т. е. целостное развитие специальной выносливости, так и дифференцированное совершенствование отдельных важнейших составляющих – мощности или емкости тех или иных путей энергообеспечения, экономичности работы и т. п.

Для достижения высокого уровня специальной выносливости пловцу не достаточно иметь высокий уровень отдельных свойств и способностей, ее определяющих. Следует добиться их комплексного проявления в условиях, характерных для конкретной соревновательной дистанции. Этого можно достичь лишь при широком применении соревновательных и максимально близких к ним специально – подготовленных упражнений, при создании комплекса условий, характерных для планируемой соревновательной деятельности.

Существенно влияет на эффективность развития специальной выносливости сочетание отрезков разной длины при выполнении программы отдельного занятия. В практике используются варианты, при которых длинна отрезков либо постоянна, либо колеблется, либо постепенно возрастает или убывает. специальный выносливость физический качество

Интенсивность работы планируется так, чтобы скорость преодоления отрезков дистанции была близкой к соревновательной. Широко используется преодоление отрезков со скоростью, несколько превышающей соревновательную. При этом следует помнить, что даже относительно небольшое снижение скорости, по сравнению с планируемой соревновательной, сопровождается резким снижением требований к функциональным системам и механизмам, определяющих уровень развития специальной выносливости. В тоже время нельзя забывать, что если ставится задача повысить уровень развития специальной выносливости применительно к стайерским дистанциям, то преодоление значительного количества коротких отрезков с повышенной скоростью может привести к энергетически менее экономичной работе на длинных дистанциях.

Протяженность тренировочных отрезков либо дистанций подбирается так, чтобы пловец был в состоянии поддерживать скорость, близкую к планируемой соревновательной: пловцам, готовящимся к выступлению на дистанциях 100 или 200 м, следует рекомендовать отрезки протяженностью 25, 50. 75, 100 и 200 м; на 400 м – 50, 100, 200, 400 м.; 1500 м – 50, 100, 200, 400, 800 м.

Если протяженность отрезков значительно меньше предполагаемой соревновательной дистанции, то длительность интервалов отдыха между ними должна быть не велика – как правило, она должна обеспечивать выполнение последующего упражнения на фоне утомления после предыдущего. Когда отдельные тренировочные упражнения продолжительны, то пауза между повторениями могут быть длительными, поскольку в этом случае основное тренирующее воздействие оказывает сдвиг, происходящие во время выполнения каждого отдельного упражнения, а не являющиеся результатом кумулятивного воздействия комплекса упражнений.

Если паузы между упражнениями не продолжительны, то их не следует заполнять дополнительной деятельностью, отдых должен быть пассивным. Длительные интервалы могут заполняться малоинтенсивной работой и восстановительными процедурами.

1. Матвеев Л.П. и Новиков А.Д. Теория и методика физического воспитания.

2. Максименко А.М. Основы теории и методики физической культуры. «Физкультура и спорт».

3. Коробейников Н.К. Михеев А.А. Николенко И.Г. Физическое воспитание.

Источник

Какие факторы преимущественно обуславливают уровень проявления общей выносливости

Выносливость – это способность организма человека преодолевать наступающее утомление.

Различают физическое, эмоциональное, сенсорное и умственное утомление. В физическом воспитании в разных соотношениях встречаются все типы утомления, однако наибольшее значение, вполне естест­венно, имеет физическое утомление. Поэтому вся излагаемая ниже методика, связана с развитием физической выносливости.

Выносливость по праву считается одним из наиболее важных двигательных способностей человека. Она в значительной мере определяет здоровье человека, его общую физическую работоспособность, а также является основной базой для эффективного развития всех других двигательных способностей. Поэтому в отечественной системе фи­зического воспитания во всех ее звеньях совершенствованию вы­носливости уделяется большое внимание.

Любая деятельность человека, если ею заниматься продолжи­тельное время, неизбежно приводит к временному снижению рабо­тоспособности, т.е. к утомлению.

Принято различать два вида выносливости – общую и специальную.

Общая выносливость – это способность организма человека преодолевать наступающее утомление при выполнении продолжи­тельной физической работы умеренной интенсивности с функцио­нированием большей части мышечного аппарата (например, ходьба на лыжах, плавание, гребля).

Специальная выносливость – это способность организма человека преодолевать наступающее утомление при выполнении отдельных видов заданной работы.

Видов (типов) специальной выносливости много. Например, сочетание выносливости с другими физическими способностями образуют следующие виды специальной выносливости: силовая выносливость, скоростная выносливость, координационная выносливость и т.д.

По признаку механизма энергообес­печения работы все многообразие специальной выносливости может быть классифицировано на три типа ее проявления:

1. Анаэробно-аэробный режим работы (стайерская выносливость). Типичное проявление этой выносливости имеет место в беге на длинные дистанции, плавании 800,1500 м; беге на коньках 5 и10 кми др.

2. Анаэробно-гликолитический режим энергообеспечения (миттельштрековая выносливость) – бег 400, 800,1500 ми аналогичные дистанции в других видах.

3. Анаэробно-алактатный режим (спринтерская выносливость) –кратковременные спринтерские дистанции, типа бега на 60, 100,200 м.

Прямого переноса между разными типами специальной выносливости может не происходить, за исключением случаев опре­деленного сходства в механизмах энергообеспечения, работающих частях тела и мышечных группах.

Факторы влияющие на проявления физической выносливости:

1. Деятельность центральной нервной системы, в частности, та­кое её свойство как уравновешенность нервных процессов (возбу­ждение и торможение). ЦНС управляет деятельностью и согласо­ванностью всех систем организма, обеспечивающих мышечную работу. Это, прежде всего, функционирование сердечно-сосуди­стой, дыхательной и мышечной систем. Кроме того, ЦНС регули­рует поступление кислорода к мышцам и удаление из организма углекислого газа, участвует в деятельности механизма энергообес­печения выполняемой работы.

2. Аэробная и анаэробная производительность организма. Непосредственным источником энергии, как известно, явля­ется расщепление богатой энергией АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Содержание АТФ в клетках организма относительно невелико, но постоянно. Поэтому расщепленная при работе АТФ должна не­медленно пополняться, восстанавливаться, иначе мышцы не смогут сокращаться. А восстанавливается АТФ за счет химических реак­ций с участием кислорода (аэробные реакции), либо – без кисло­рода путем расщепления креатинфосфата или расщепления глико­гена до молочной кислоты (анаэробные реакции).

Обобщенным показателем аэробных возможностей организма является МПК (максимальное потребление кислорода), достигаю­щего у высококвалифицированных спортсменов 5–6 л/мин. Для более полной характеристики дополнительно применяются такие показатели, как максимальная вентиляция легких (МВЛ), кислородная емкость крови, минутный объем крови, критерий ПАНО (показатель ана­эробного порога) и другие.

Анаэробная производительность организма определяется по ве­личине максимального кислородного долга. Естественно поэтому, чем больше кислородный долг, тем выше анаэробные возможности человека.

Универсальным критерием уровня развития обоих видов вынос­ливости является то время, в пределах которого задан­ная физическая работа выполняется без снижения интенсивности.

Этим показателем можно оценить выносливость спринтера и стай­ера, боксера и метателя и т.д.

3. Уровень развития двигательных способностей человека и его здоро­вье. Эти факторы могут ограничить продолжительную или интенсивную мышечную работу. Важна при этом также опреде­ленная гармония в развитии основных двигательных способностей.

4. Волевые качества человека. Роль данного фактора очень зна­чительна. Дело в том, что выносливость развивается только при условии систематического доведения организма до высокой сте­пени физического утомления. А в состоянии утомления заставить себя продолжать выполняемую работу может лишь человек с силь­ной волей.

5. Качество техники движений. Рациональная экономичная тех­ника способствует продолжительной работе, энергоресурсы при этом зря не тратятся. Поэтому для развития выносливости целе­сообразно использовать упражнения, освоенные до уровня навыка.

В процессе развития выносливости, кроме специальных методов, необходимо также совершенствовать некоторые обозна­ченные выше факторы, определяющие выносливость, в частности, здоровье и двигательные способности, технику движений, волевые спо­собности.

Развитие выносливости происходит от дошкольного возраста до 30 лет. Наиболее интенсивный прирост наблюдается с 14 до 20 лет.

Источник