Способность выполнить значительную мышечную работу, физическая работоспособность человека, определяется большим числом факторов. Обычно среди ведущих факторов выделяют следующие:

• развитие скоросно-силовых качеств и особенности нервно-мышечной координации движений;
• биоэнергетические аэробные и анаэробные возможности организма;
• техника выполнения упражнений;
• тактика ведения спортивной борьбы;
• психическая подготовка спортсмена (мотивация, волевые качества и т.п.).

Скоростно-силовые качества и биоэнергетические возможности человека составляют группу факторов потенций. Техника, тактика и психическая подготовка спортсмена объединяются в группу факторов производительности, которые определяют степень реализации факторов потенции. Так, рациональная техника выполнения упражнений позволяет в большей степени и более эффективно реализовывать скоростно-силовые и энергетические возможности в каждом акте движения или в отдельных элементах упражнения. Совершенная тактика ведения соревновательной борьбы позволяет лучше реализовывать скоростно-силовые и биоэнергетические потенции в ходе спортивного соревнования или в его отдельных эпизодах.

Среди биохимических факторов, определяющих скоростно-силовые способности человека, прежде всего следует отметить общее содержание и ферментативные свойства сократительных белков мышц. Величина усилия, развиваемого в сокращающейся мышце, пропорциональна числу поперечных соединений (спаек) между активными и миозиновыми нитями в миофибриллах.

Потенциально возможное число этих соединений, а следовательно, и величина максимального усилия зависят от общего содержания актина и длины миозиновых нитей в пределах каждого саркалера, входящего в состав миофибрилл.

Скорость образования и разрыва спаек в миофибриллах скелетных мышц и связанная с этим скорость развития напряжения и сокращение мышцы зависит от АТФ-азной активности миозина, то есть скорости ферментативного расщепления АТФ под действием миозина, которая сильно различается в мышечных волокнах разного типа: в быстро сокращающихся в белых волокнах она более высокая, чем в медленно сокращающихся красных волокнах.

Кстати говоря, определение АТФ-азной активности миозина служит одним из основных биохимических критериев, по которым мышечные волокна разделяются на разные типы.

В скелетных мышцах человека быстро и медленно сокращающиеся волокна находятся в разных соотношениях. Изменение в пропорции быстро и медленно сокращающихся волокон непосредственно сказываются на функциональных свойствах мышцы. Быстро и медленно сокращающиеся волокна входят в состав разных двигательных единиц и различаются по порогу раздражения. При невысоких частотах раздражение в упражнениях умеренной интенсивности в работу вовлекаются в основном медленные двигательные единицы. С ростом интенсивности упражнение, когда частота раздражения больше порога для быстрых двигательных единиц, повышение производительности работы все значительнее зависит от участия быстро сокращающихся мышечных волокон.

Чем больше процент быстро сокращающихся мышечных волокон в общем составе скелетной мышцы, тем выше ее скоростно-силовые характеристики.

Биоэнергетические возможности организма являются наиболее важным биохимическим фактором, лимитирующим его физическую работоспособность. Невозможно выполнять какую-либо работу, не затратив энергии. Образование энергии при мышечной работе может осуществляться анаэробным и аэробным путем.

В зависимости от биохимической природы энергетических процессов принято выделить три обобщенных функциональных свойства организма, оказывающих прямое влияние на величину и характер проявления физической работоспособности:

• алактатную анаэробную способность, связанную с процессами преобразования энергии в АТФ-азной и КрФ-киназной реакциях;
• 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 митохондриях клеток при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода в работающих тканях.

Каждый из перечисленных компонентов физической работоспособности может быть охарактеризован с помощью биохимических критериев трех типов:

• критериев мощности, отражающих скорость освобождения энергии в метаболических процессах;
• критериев емкости, в которых отражаются размеры доступных для использования субстратных фондов или общий объем метаболических изменений в организме, происшедших за время упражнения;
• критериев эффективности, определяющих в какой степени высвобождаемая в метаболических процессах энергия используется для выполнения специфической мышечной работы.

Эти критерии могут быть представлены большим числом разнообразных биохимических показателей.