Выносливость

Выносливость — это способность выполнять работу заданной интенсивности за определенный период времени. Основной фактор, который ограничивает и в то же время влияет на выступление, — это усталость. Спортсмен считается достаточно выносливым, если не так быстро устает или может продолжать выступать в состоянии утомления. Изо всех компонентов физической формы выносливость нужно развивать в самую первую очередь. Без необходимой выносливости трудно заниматься повторением других видов тренировки в достаточном для развития других компонентов объеме. Выделяют два основных типа выносливости

Аэробная выносливость

Термин «аэробная» означает «с кислородом», и аэробная выносливость подразумевает мышечную работу и движения, выполняемые с  энергией, полученной с использованием кислорода. Мы уже видели, как поглощение и транспортировка кислорода  в мышцы осуществляется сердечнососудистой и дыхательной системами. Аэробная тренировка приводит к развитию этих систем и повышает способность использовать кислород в мышцах. Аэробную выносливость можно развивать за счет непрерывного или прерывистого бега. Чем дольше продолжительность вида, тем важнее аэробная выносливость.

Анаэробная выносливость

Термин «анаэробная» означает «без кислорода», и «анаэробная» выносливость обеспечивается энергетическими  системами, которые позволяют мышцам работать, используя энергию, полученную без участия кислорода. Правильная анаэробная тренировка, где выделяется лактатная система, позволяет спортсмену выдерживать накопление «кислотной» части молочной кислоты. А мы помним, что молочная кислота в организме не существует. Сразу после ее появления она делится на «лактатную» часть и «кислотную» часть. Мы уже знаем, что кислота - это «злодей», однако спортсмен может использовать лактат в качестве «топлива». 
Существует два важных типа анаэробной выносливости. Первый тип - скоростная выносливость, которая в основном задействует аэробную и лактатные системы, но акцент делается на лактатной системе. Скоростная выносливость помогает спортсмену бежать на высокой скорости, несмотря на образование кислоты. Второй тип - это выносливость, необходимая для сохранения максимальной скорости и быстроты движений в спринте, беге с барьерами, метаниях и прыжках, где упор делается на систему АТР -СР.

Аэробный  механизм ресинтеза АТФ в обычных условиях обеспечивает около 90 % общего количества АТФ, ресинтезируемой в организме. Ферментные системы аэробного обмена расположены в основном в митохондриях мышц. Механизм аэробного окисления питательных веществ носит название «окислительное фосфорилирование.

В качестве субстратов аэробного окисления  используются глюкоза, высшие жирные кислоты, отдельные аминокислоты, кетоновые  тела, молочная кислота и другие недоокисленные продукты метаболизма. Все эти вещества постепенно превращаются в единое вещество — ацетил-КоА, который далее окисляется в цикле лимонной кислоты до конечных продуктов СО2 и Н2О с участием многочисленных окислительных ферментов и вдыхаемого кислорода, доставляемого к тканям гемоглобином эритроцитов крови, а в скелетных мышцах — с участием кислорода, накапливаемого белком миоглобина. Энергия окисления накапливается в восстановленной форме переносчиков водорода НАДН2 и ФАДН2, которые передают высокоэнергетические электроны по дыхательной цепи на вдыхаемый кислород, а протоны водорода создают на мембране митохондрий протонный градиент, который является движущей силой для генерирования АТФ в процессе окислительного фосфорилирования. Когда разница протонного градиента достигает определенной величины (200 мВ), протоны движутся через мембрану митохондрий и взаимодействуют с кислородом с образованием Н2О.

При потреблении  одинакового количества кислорода  объем выполненной работы будет  большим в том случае, если энергетическим субстратом будут углеводы, а не жиры. Углеводы являются более эффективным "топливом" по сравнению с жирами, так как на их окисление требуется  на 12 % меньше кислорода в расчете  на молекулу синтезированной АТФ. Поэтому  в условиях недопоступления кислорода при физических нагрузках энергообразование происходит в первую очередь за счет окисления углеводов.

Поскольку запасы углеводов в организме ограничены, ограничена и возможность их использования  в видах спорта, требующих проявления общей выносливости. После исчерпания запасов углеводов к энергообеспечению  работы подключаются жиры, запасы которых  позволяют выполнять очень длительную работу. Так, в марафонском беге за счет использования мышечного гликогена  работа мышц продолжается в течение 80 мин. Часть АТФ может быть получена за счет мобилизации гликогена печени. Следовательно, за счет углеводов можно  обеспечить энергией 75 % марафонской  дистанции. Остальное количество энергии  образуется за счет окисления жирных кислот. Учитывая, что жирные кислоты  содержат большое количество энергии, весьма важно развивать способность  организма спортсмена к более  ранней их мобилизации для энергообеспечения  работы. Для этого рекомендуется  периодически использовать в тренировке аэробные нагрузки — бег на сверхдлинные дистанции (по 30-40 км и более).

В качестве субстрата окисления могут использоваться и белки-, которые распадаются на аминокислоты, способные превращаться в глюкоз или другие метаболиты аэробного процесса окисления. Однако вклад белков в образование энергии при мышечной деятельности составляет всего 5-10%.

Максимальная  мощность аэробного механизма наименьшая и составляет 1,2 кДж∙кг-1∙мин-1 и  в равной степени зависит от скорости поступлениия и скорости утилизации О2 в клетках. Мощность аэробного энергообразования оценивается по величине максимального потребления кислорода (МПК), достигнутого при выполнении мышечной работы. У спортсменов эта величина составляет в среднем 5,5-6 л∙мин-1, а у неспортсменов ‒ 2,5-3,5 л∙мин-1. Поскольку она отражает скорость потребления О2 в работающих мышцах, а на скелетные мышцы приходится большая часть активной массы тела, то в целях сравнения аэробных способностей разных людей величины МПК обычно выражают в расчете на 1 кг массы тела. У молодых людей, не занимающихся спортом, МПК составляет 40-45 мл∙кг-1∙мин-1 (800-1000 Дж∙кг-1∙мин-1), у спортсменов, занимающихся видами спорта на выносливость, ‒ 80-90 мл∙кг-1∙мин-1 (1600-1800 Дж∙кг-1∙мин-1).

Максимальная  мощность аэробного процесса достигается  на 2-3-й минуте неинтенсивной работы у спортсменов и на 4-5-й минуте ‒ у неспортсменов и может поддерживаться до 15-30-й минуты. В более длительных упражнениях она постепенно уменьшается. При марафонском беге средний уровень аэробной энергопродукции составляет 80-85 % максимальной аэробной мощности.

Наиболее  интенсивно протекают процессы аэробного энергообразования в медленносокращающихся мышечных волокнах. Следовательно, чем выше процентное содержание таких волокон в мышцах, несущих основную нагрузку при выполнении упражнения, тем больше максимальная аэробная мощность у спортсменов и тем выше физическая работоспособность при продолжительной работе.

Метаболическая  емкость аэробного механизма  практически безгранична, поскольку  имеются большие запасы энергетических источников, дающих большое количество ресинтезируемой АТФ. Так, при окислении 1 молекулы глюкозы в аэробных условиях образуется 38 молекул АТФ, тогда как в анаэробных — только 2 АТФ:

C6H12O6 + 6O2 - 6CO2 + 6H2O + 38АТФ

При окислении  высших жирных кислот, например пальмитиновой, образуется еще больше энергии:

C16H32O2 + 23O2 - 6CO2 + 146H2O + 130(129)АТФ

Эффективность энергообразования этого механизма также высокая и составляет около 50 %. Определяется она по порогу анаэробного обмена (ПАНО): у нетренированных людей ПАНО наступает при потреблении кислорода примерно 50 % от уровня VO2max, а у высокотренированных на выносливость — при 80-90 % МПК. Увеличение показателя ПАНО под влиянием специальной тренировки связано с повышением (адаптацией) возможностей кислородтранспортной системы, а также ферментативных, регуляторных и других систем.

Аэробный  механизм энергообразования является основным при длительной работе большой и умеренной мощности: беге на дистанции 5000 и 10 000 м, марафонском беге на 25 000 м, велогонках, плавании на 800 и 1500 м, беге на коньках на 5000 и 10 000 м. Он является биохимической основой общей выносливости.

Детский и юношеский организмы обладают меньшей работоспособностью, чем  взрослый. По-видимому, это происходит в результате незаконченного возрастного  развития, так как функциональные возможности органов и систем и координация их деятельности не достигла расцвета. Условия для максимального развития выносливости, создаются только в зрелом возрасте, когда закончено возрастное формирование организма. В детском, подростковом и юношеском возрасте организм ещё недостаточно приспособлен для выполнения длительной работы, особенно если она производится с повышенной интенсивностью. Это связано с недостаточным развитием сердца и дыхательного аппарата, с тем, что такая работа является значительным временем для энергетических ресурсов организма, которые в этот период обеспечивают процессы роста. Состояние нервной системы этих возрастов, её возбуждаемость и неустойчивость также ограничивают способности организма к длительным напряжениям. Всё это не исключает возможности и необходимости развития выносливости путём правильного подбора средств и методов. Серьёзная специальная работа по развитию выносливости должна начинаться лишь после окончания полового созревания, но и в подростковом периоде, как и в юношеском можно начинать эту работу, но её объем в общем объеме применяемых средств невелик.

Главная цель развития выносливости в дошкольном возрасте - создание условий  для постоянного повышения общей  аэробной выносливости на основе различных  видов двигательной деятельности, освоенной  ребенком к этому периоду. Исследованиями учены установлено, что физкультурные занятия в детском саду, а также закономерности роста и развития детей в этот период определяют положительную динамику развития выносливости детей.

Показатели выносливости у детей  младшего школьного возраста незначительны. Например, мощность работы, которая  может быть сохранена в течение 9 мин., у детей 9 лет составляет только 40% мощности, сохраняемой взрослыми  на протяжении такого же времени. Однако уже к 10-летнему возрасту, дети становятся способными без выраженных признаков  снижения работоспособности неоднократно повторять скоростные действия (например, ускоренный бег 30м с короткими  промежутками для отдыха) или мало интенсивную работу (медленный, сравнительно продолжительный бег).  
 
Развитие выносливости, как и других физических способностей, на различных этапах возрастного созревания организма происходит неравномерно.  

Старший школьный возраст (юношеский) охватывает детей с 16 до 18 лет(IХ-ХI)классы.    

  Старший школьный возраст характеризуется  продолжением процесса роста  и развития, что выражается в  относительно спокойном и равномерном  его протекании в отдельных  органах и системах. В этот  период завершается половое созревание.

В этой связи четко проявляются  половые и индивидуальные различия, как в строении, так и в функциях организма. 

В этом возрасте замедляются рост тела в длину и увеличение его размеров в ширину. Различия между юношами  и девушками в размерах и формах тела достигают максимума.

Юноши перегоняют девушек в росте и  массе тела. Юноши выше девушек  на 10-12 см и тяжелее на 5-8 кг. Туловище юношей немного короче, а руки и  ноги длиннее, чем у девушек. Кости  утолщаются. Интенсивно развивается  грудная клетка, особенно у юношей. Скелет способен выдержать значительные нагрузки. Мышечные волокна по своим  биомеханическим и биохимическим  параметрам мало отличаются от мышц взрослых. Наличие жировых прослоек в мышцах девушек обуславливает большее в сравнении с юношами содержание жировой ткани в общей массе тела.

Такое соотношение жировой и мышечной ткани снижает у девушек уровень  относительной силы. В тоже время  девушки превосходят юношей в  точности и координации движений.[19]     

  Сердце юношей на 10-15% больше по  объему и массе, чем у девушек;  пульс реже на 6-8 уд/мин, сердечные  сокращения сильнее, что обуславливает  больший выброс крови в сосуды  и более высокое кровяное давление. Девушки дышат чаще и не  так глубоко, как юноши.

По  таким показателям как ЧСС, объем  сердца, систолический и минутный объем крови, ЖЕЛ, максимальная вентиляция легких, резерв дыхания, МПК и кислородный пульс, школьники 17-18 лет практически не уступают взрослым. Несколько снижены  у них показатели кислородной емкости крови.

Формирование  этих морфофункциональных структур расширяет адаптивные возможности  юношей и девушек не только к работе умеренной и большой интенсивности, но и к нагрузке субмаксимальной мощности с образованием значительного кислородного долга.[24]    

  У этой возрастной группы продолжается  процесс совершенствования аналитическо-синтетической  деятельности коры, однако процессы  возбуждения еще доминируют над  торможением; заканчивается формирование  механизмов кардиореспираторной системы.[21]     

  Для практики физического воспитания  и массовых форм физической культуры важен учет и половых различий. У девушек в сравнении с юношами  снижены показатели легочной вентиляции и экономичности кислородных режимов.

У них отмечается увеличение жировой  ткани, что приводит к снижению относительных  значений МПК. Окончание процесса формирования основных органов и систем предопределяет и темпы развития физических способностей. В сравнении с предыдущими они значительно ниже.[10]