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

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

Скоростно-силовые качества и биоэнергетические возможности человека составляют группу факторов потенций (внутренних потенций). Техника, тактика и психическая подготовка спортсмена объединяется в группу факторов производительности, которые определяют степень реализации факторов потенций в конкретных условиях данного вида спорта.

В скелетных мышцах человека быстро и медленно сокращающиеся волокна находятся в разных соотношениях. Изменения в пропорции быстро и медленно сокращающихся волокон непосредственно сказывается на функциональных свойствах мышц. Быстро и медленно сокращающиеся волокна входят в состав разных двигательных единиц и различаются по порогу раздражения.

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

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

• алактатную аэробную способность, связанную с процессами преобразования энергии в АТФ-азной и КрФ-киназной реакциях;
• гликолитическую анаэробную способность,

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,

Что касается механизма развития утомления при продолжительной работе мышц, то можно считать установленным, что в тех случаях, когда падение работоспособности является следствием утомления собственно мышечных элементов, а не коры мозга, оно развивается в результате накопления в мышце продуктов анаэробного обмена (например, молочной кислоты) и может быть частично истощение запаса энергетических веществ (полифосфорных соединений), необходимых для нормальной мышечной деятельности. Очень важным моментом, обеспечивающим возможность наиболее продолжительной непрерывной работы, следует считать подлежащий ее ритм. Напомним здесь о существовании мышц, например, сердца, диафрагмы и другие, работающие с небольшими паузами в течении всей жизни в организме человека.

Нетренированные мышцы устают значительно быстрее тренированных. Вопрос о биохимической сущности тренировки представляет большой теоретический и практический интерес.

Учение о биохимической сущности состояния тренированности, возникшие благодаря главным образом трудами А.В. Палидина, и его учеников обогатилось за последние годы рядом новых исследований.

Тренировка всегда связана не только с упражнением собственно мышечных элементов но и с образованием условно-рефлекторных связей в коре головного мозга.

До постоянного времени были изучены биохимические сдвиги поступающие в результате тренировки в мышечной ткани.

Важным является положение о существовании двух различных видов тренированности мышц: тренированности к скоростным нагрузкам ( например, бег на короткие дистанции и тренированности на выносливость (ходьба и бег на длинные дистанции и др.), когда мышцы работают в условиях «устойчивого состояния» т.е. главным образом за счет энергии окислительных процессов.

Самые высокие показатели максимальной аэробной мощности отмечаются у бегунов на длинные дистанции, лыжников-гонщиков, конькобежцев, велосипедистов-шоссейников и т.д. Наибольшую алактатную анаэробную мощность демонстрируют бегуны на короткие дистанции, хоккеисты и велогонщики – трековцы.

Самыми большими величинами гликолитической анаэробной мощности обладают велогонщики-трековики, бегуны на средние дистанции, как хоккеисты и ватерболисты. Наибольшую аэробную емкость имеют велосипедисты шоссейники, лыжники-гонщики, бегуны на средние и длинные дистанции. Самые высокие величины алактатной анаэробной емкости демонстрируют бегуны на короткие дистанции, баскетболисты и борцы. Наибольшие величины гликолитической анаэробной емкости отмечаются у бегунов на средние дистанции велогонщиков-трековиков и хоккеистов.

В каждом виде спорта существуют свои «ведущие» метаболические факторы, которые оказывают определяющее влияние на уровень спортивных достижений. Таким образом, каждому виду спорта присуща специфическая комплектация ведущих метаболических факторов, оказывающих влияние на уровень спортивных достижений.

Показатели физической работоспособности существенно улучшаются под влиянием тренировки. Но влияние особенно наглядно проявляется при сравнении показателей мощности, емкости и эффективности биоэнергетических процессов у спортсменов разной квалификации.

С повышением уровня квалификации спортсменов улучшаются все биоэнергетические характеристики физической работоспособности. Вместе с тем следует отметить, что тренируемость отдельных биоэнергетических параметров выражена в разной степени. Так, у начинающих спортсменов, тренирующихся в видах спорта, где требуется значительное проявление выносливости, мПк составляет около 40-45 мл/кг мин, в то время как у выдающихся спортсменов – 80-90 мл/кг мин. Значит, под влиянием систематической многолетней тренировки показатели аэробной мощности улучшаются в 2 раза.

Аэробные и анаэробные биоэнергетические процессы заметно различаются по значениям мощности. Наибольшая скорость энергопродукции, соответствующая максимальной мощности алактатного анаэробного процесса, достигается в упражнениях продолжительностью 5 с и составляет у высококвалифицированных спорсменов около 3600 Д/кг мин. Максимальное усиление энергопродукции в гликолитическом анаэробном процессе приходится на упражнение, предельная длительность которых составляет около 30 с и соответствует 2400 Дж/кг мин. Максимальная мощность аэробного процесса достигается в упражнениях предельная продолжительность которых составляет 2-7 мин и равна 1200 Дж/кг мин (при среднем значении мПк 60 мл /кг мин).

Мощность алактатного и гликолического анаэробного процессов в увеличении предельного времени выполнения упражнения быстро смещается. Это связано с относительно небольшими величинами их энергоемкости.

Заметные различия отличаются и в показателях эффективности различия биоэнергопроцессов. Для количественной оценки эффективности преобразования энергии метаболических процессов в механическую работу мышц могут быть использованы два типа показателей:

• механический эквивалент для единицы использованного субстрата (КрФ, глюкозы) или образованного продукта (АДФ, креатина, молочной кислоты);
• отношение всей полезно затраченной энергии к общему количеству энергии, выделенной в данном метаболическом процессе, т.е. коэффициент полезного действия (КПД). Общий КПД складывается из двух показателей: а) эффективность фосфорилирования (Еф), б) эффективность хемомеханического сопряжения (Ес).Ем=(ЕфхЕс) х 100.

• а) В тренировке, направленной на развитие алактатного анаэробного компонента выносливость чаще всего используют методы поавторной интервальной работы. Основная цель такого рода тренировки – добиться максимального исчерпания алактатных анаэробных результатов в работах мышцах и повысить устойчивость ключевых ферментов алактатно аэробной системы. Решить эту задачу можно лишь путем большого числа повторений кратковременных (продолжительность не более 10-15 с) упражнений высокой интенсивности (90-95%). Это число повторений следует признать оптимальным для данного метода тренировочно-алактатного компонента выносливости.
• б) При развитии гликолитического анаэробного компонента выносливости могут быть использованы методы однократной предельной, повторной и интервальной работы. Избираемые характеристики упражнений должны обеспечить предельное усиление анаэробных гликолитных превращений в рабочих лицах. Таким условиям соответствует выполнение предельных усилий в интервале от 30 с до 2,5 мин.

В интервальной работе гликолитного анаэробного характера сокращение продолжителности пауз отдыха не изменяет уровня «пикового» потребления О2, но ведет к быстрому увеличению восстановительных «излишков» потребления. Если интервалы отдыха соотносятся с длительностью рабочих периодов как 1:1 или 1:1,5, то есть составляют менее 1,5-2 мин, то общее число повторений упражнений сокращающегося из-за быстро развивающиегося утомления до 3-4 раз.

В тренировке направленной на развитие аэробного компонента выносливости, используются методы однократной непрерывной повторной работы. Чтобы обеспечить достаточное воздействие на аэробный обмен при использовании методов однократной непрерывной и повторной работы, общая продолжительность упражнения должна составлять не менее 3 мин, достаточных для вырабатывания и выхода на стационарный уровень потребления.