Показатели тренированности при выполнении предельно напряженной работы

Основные факторы, обеспечивающие высокие результаты в различных видах спорта. Достижение высоких спортивных результатов обусловлено многими факторами.

Важнейшими из них являются:

1) совершенная техника движений;

2) быстрое и адекватное возникающим при работе требованиям повышение физиологических функций и одновременная их экономизация;

3) адаптация организма к продолжению работы при резко измененной внутренней среде.

Каждый из этих факторов имеет относительно большее или меньшее значение в зависимости от вида спорта и индивидуальных особенностей человека.

В видах спорта, в которых оценка результата производится в баллах (спортивная гимнастика, акробатика, прыжки в воду и др.), высокая техника выполнения движений является решающим фактором. В циклических видах спорта она играет относительно меньшую роль. Например, по данным Р. Маргариа, улучшение техники бега на длинные дистанции повышает спортивный результат не более чем на 7%. Несмотря на это, при занятиях всеми видами спорта необходимо совершенствование техники движений, экономизирующее деятельность спортсмена.

В циклических видах физических упражнений (бег, плавание, гребля, лыжные гонки и др.) для достижения высоких результатов ведущее значение имеет разные факторы. Это обусловлено разной мощностью работы.

При работе субмаксимальной и максимальной мощности наибольшее значение имеет анаэробные процессы, освобождающие энергию. Очень велика здесь роль адаптации организма к деятельности при измененном составе внутренней среды.

При работе большой и умеренной  мощности главным фактором обеспечивающим высокую работоспособность организма, а следовательно, и высокий спортивный результат, является своевременная и по возможности удовлетворяющая потребность доставка кислорода.

При работе переменной мощности (спортивные игры, все виды единоборства и др.) наиболее важна способность организма стремительно повышать свои функции при увеличении требований к ним и снижать их в интервалах отдыха и при уменьшении мощности работы.

Потребление кислорода. Увеличение кислородной потребности происходит при любой спортивной деятельности, особенно при циклической работе субмаксимальной и большой мощности, при которой у тренированных спортсменов потребление кислорода достигает 5—6 л/мин. Аэробные возможности организма при такой работе должны быть очень высоки. Об этих возможностях принято судить по величине МПК, которая определяется либо косвенным путем — по степени учащения сердцебиений при стандартных нагрузках умеренной мощности (см. выше), либо прямым, более точным, методом. В последнем случае испытуемые выполняют на велоэргометре 3—5-минутные повторные нагрузки постепенно повышающейся мощности. Определяемое при этом потребление кислорода повышается у них по мере увеличения мощности работы, достигает максимальной для данного спортсмена величины и далее остается постоянным, несмотря на увеличение мощности работы. Это и есть величина МПК данного спортсмена.

Определение МПК можно производить и в естественных условиях спортивной тренировки. Однако этот метод весьма сложен и не всегда точен.

Чем больше МПК, тем больше удовлетворяются потребности в кислороде. Это особенно важно при длительной циклической работе. Но потребление кислорода при спортивной деятельности редко достигает максимальных величин, так как при МПК можно работать весьма ограниченное время. Обычно при циклической работе потребление кислорода составляет около 80% от МПК данного спортсмена, временно повышаясь лишь при увеличении мощности работы (спурты, подъемы в гору и т. п.).

У спортсменов-стайеров высокой квалификации МПК составляет 5—6 л/мин (при расчете на 1 кг веса тела —83—85 мл/мин). Максимальные величины этого показателя у спортсменов достигают почти 7 л/мин (или 90 мл/мин/кг). У тренирующихся к кратковременной циклической работе, а также к ациклическим и ситуационным видам мышечной деятельности МПК, меньше. У лиц, не занимающихся спортом, эта величина не превышает 3—3,5 л/мин (менее 40 мл/мин/кг).

В лыжных гонках, беге на длинные дистанции, конькобежном и велосипедном спорте достижение высоких спортивных результатов в значительной мере зависит от уровня аэробных возможностей. Например, у спортсменов, достигающих в беге на 5 и 10 км результатов, близких к международным рекордам, МПК составляет около 6 л/мин. Увеличение МПК на 1 мл/мин/кг способствует повышению результата в беге на 5 км в среднем на 3,5 сек. Лыжники-гонщики, имеющие МПК равное 80 мл/мин/кг, при передвижении по равнине выигрывают у спортсменов, МПК которых не превышает 65 мл/мин/кг, около 1 м за каждую секунду работы. Это означает, что на 10 км дистанции при прочих равных условиях первые выигрывают у вторых около 8 мин.

Высокие аэробные возможности организма наиболее важны в циклических видах спорта. Однако некоторую роль они играют и в &циклических, и в ситуационных видах. Увеличение МПК у представителей этих видов спорта достигается за счет большого объема тренировочной работы и использования средств общей физической подготовки. Данные, полученные при исследовании теннисистов и баскетболистов, свидетельствуют о достоверной связи между уровнем их мастерства и величиной МПК. Так, у квалифицированных баскетболистов этот показатель равен в среднем 5,1 л/мин, у неквалифицированных — лишь 3,66 л/мин (В. А. Данилов). При относительно одинаковой технической и тактической подготовленности лучших результатов в спортивных играх добиваются спортсмены, имеющие более высокие аэробные возможности, что обеспечивает лучшую выносливость к выполняемым нагрузкам.

Спортивная тренировка, особенно в циклических видах спорта, и некоторые упражнения общей физической подготовки способствуют повышению МПК. Величина его изменяется в процессе круглогодичной тренировки. Она повышается в подготовительном периоде, достигает максимума в соревновательном и несколько снижается в переходном. Например, наблюдения за тренирующимися велосипедистами показали, что в начале подготовительного периода МПК у них составляло в среднем 47 мл/мин/кг, в конце подготовительного — 58,9, в соревновательном — 64,3. У наиболее тренированных и успешно выступавших на соревнованиях оно достигло в это время 80—82 мл/мин/кг, у тренировавшихся нерегулярно не превышало 56.

Изменения МПК в годичном цикле тренировки более выражены у менее квалифицированных спортсменов, резко снижающих нагрузки в переходном периоде.

Для управления тренировочным процессом необходимо знать величины потребления кислорода при выполнении спортсменом нагрузок и процент этой величины по отношению к МПК. Однако исследовать газообмен при спортивной деятельности очень сложно. Поэтому о мощности (интенсивности) нагрузок и потреблении кислорода обычно судят косвенно по частоте сердцебиений. Известно, что в определенной зоне мощности работы имеется прямая зависимость между потреблением кислорода и сердечным ритмом. По степени учащения сердцебиений при работе у спортсмена можно определять величину потребления кислорода в процентном отношении к его МПК. Поэтому в спортивной практике получил широкое распространение метод радиотелеметрии, позволяющий определить сердечный ритм при любой деятельности спортсмена.

Большинство исследователей считают, что при частоте сердцебиений 180—190 ударов в 1 мин. потребление кислорода составляет около 90—100% МП К. При менее частом сердечном ритме соответственно меньше и потребление кислорода. Работа при частоте сердцебиений 180—190 ударов в 1 мин. очень тяжела. Длительно ее могут выполнять лишь хорошо тренированные спортсмены. В связи с этим для оценки уровня выносливости спортсмена предложен тест, который заключается в определении длительности работы при сердечном ритме 180 ударов в 1 мин., выполняемой без снижения мощности. Чем длительнее может продолжаться такая работа, тем больше возможность спортсмена поддерживать потребление кислорода на уровне, близком к его МПК. Во многих видах спорта эта возможность важнее, чем сама величина МПК. Например, в беге на длинные дистанции лучший результат покажет бегун с относительно меньшим МПК, но способный более длительно поддерживать потребление кислорода на уровне, близком к этой величине.

Дыхательная система. В доставке кислорода тканям участвуют многие системы организма. При повышении кислородной потребности должна быть увеличена прежде всего вентиляция легких. Особенно больших величин она достигает при циклической работе субмаксимальной и большой мощности. По данным В. Б. Салтина и П. О. Астранда, легочная вентиляция при работе у тренированных спортсменов-мужчин может достигать 150— 200 л/мин, у женщин — 90—130 л/мин. Увеличение легочной вентиляции не должно сопровождаться значительным снижением коэффициента использования кислорода (КИО2). У нетренированных легочная вентиляция при работе не может достигать таких больших величин, как у тренированных. Но даже при относительно меньшем увеличении вентиляции легких КИО2 у нетренированных снижается. Эффективность легочной вентиляции при этом падает.

Сердечно-сосудистая система. К органам кровообращения при предельно напряженной работе также предъявляются очень большие требования. Особенно высоки они при циклической работе, когда потребление кислорода становится близким к МПК. Деятельность сердца в таких условиях характеризуется значительным учащением ритма сокращений, укорочением почти всех фаз сердечного цикла, увеличением систолического и минутного объемов крови.

Систолический объем крови при этом может нарастать до 150—200 мл, минутный — до 30—35 и более литров. Такой уровень деятельности сердца доступен лишь для квалифицированных спортсменов, тренирующихся к циклической работе большой и субмаксимальной мощности. В этом заключается одно из главных отличий спортсменов этой специализации от спортсменов других специализаций и лиц, не занимающихся спортом.

Для обеспечения кислородной потребности организма при предельно напряженной работе большую роль наряду с увеличением сердечного выброса играет происходящее при этом перераспределение крови. Кровоснабжение органов брюшной полости при этом  резко снижается. То же происходит и в неактивных скелетных мышцах. О последнем можно судить по относительно большему увеличению жесткости артериальных стенок з неактивных областях тела. У более тренированных спортсменов сосудистые реакции, способствующие перераспределению крови при предельно напряженной работе, более эффективны, чем у нетренированных.

Система крови. При тяжелой работе у тренированных содержание эритроцитов и гемоглобина в крови несколько нарастает. Это способствует увеличению кислородной емкости крови (до 20— 22 мл). Однако если работа очень тяжела, то количество эритроцитов и гемоглобина может уменьшаться. Это происходит в результате интенсивного разрушения эритроцитов под влиянием некоторых продуктов обмена веществ. Кроветворная функция мозга при этом повышена. У нетренированных тяжело работа сопровождается более значительным уменьшением количества эритроцитов и гемоглобина в крови, что обусловлено разрушением эритроцитов и угнетением кроветворной функции.

Несмотря на усиление всех процессов, обеспечивающих доставку кислорода при предельно напряженной работе, особенно при работе субмаксимальной и большой мощности, потребность в кислороде не удовлетворяется и мышечная деятельность выполняется за счет анаэробных источников энергии. Это ведет к образованию значительного кислородного долга и изменению в кислую сторону рН крови в результате накопления в ней кислот, главным образом молочной. По величине максимального кислородного долга и по концентрации молочной кислоты в крови можно судить об уровне анаэробных возможностей организма. У нетренированных максимальный кислородный долг обычно не превышает 5—7 л. У тренированных же может достигать 20 и более литров. Соответственно повышается и концентрация молочной кислоты в крови (до 250—300 и более мг %). В этом проявляется адаптация организма к работе в условиях резко измененной внутренней среды, что особенно важно при циклической работе субмаксимальной мощности.

При предельно напряженной мышечной деятельности происходят значительные изменения и в других системах организма. Обычно эти изменения более выражены у менее тренированных. Например, количество лейкоцитов в крови у них может достигать 30— 50 тыс. в 1 м3.

Значительно изменена при этом и лейкоцитарная формула крови (интоксикационная фаза). У нетренированных может резко уменьшаться содержание глюкозы в крови, что снижает их работоспособность.

Выделительные функции. Значительные изменения при напряженной работе происходят в деятельности почек. Перераспределение крови в организме и потери воды с потом ведут к уменьшению диуреза (вплоть до временного его прекращения). Уменьшение кровоснабжения почки вызывает ее кислородное голодание. В результате этого изменяется функциональное состояние почечного эпителия и в моче резко повышается содержание белка, В некоторых случаях при очень длительной и напряженной работе в моче могут появляться эритроциты. Эти изменения свидетельствуют о несоответствии функциональной подготовленности спортсменов выполняемой работе.