Физиологическая характеристика пловца

Эти механизмы  энергопродукции обеспечивают ресинтез основного энергетического источника  мышц – АТФ (аденозинтрифосфорная кислота, источник биологической энергии), запасы которой в мышце ограничены. Соотношение этих механизмов зависит от специфики работы.

     Анаэробная  работоспособность - характеризуется  способностью совершать напряженную  мышечную работу в условиях недостаточного снабжения кислорода за счет анаэробных источников энергии. У пловца анаэробная работоспособность играет меньшую роль, чем аэробная.

Высокие показатели анаэробной работоспособности  наблюдаются на дистанциях 50, 100, 200м, где необходимо проявление максимальных напряжений в течение от 30сек. До 4мин. Способность к преобразованию энергии в анаэробном процессе, так же как и в аэробном, может быть установлена с помощью биохимических критериев трех типов:

- мощности;

- емкости;

- эффективности.

     Для анаэробной работоспособности имеет  значение степень совершенства компенсаторных механизмов, уровень развития тканевых адаптаций, позволяющих выполнять напряженную работу, несмотря на возникающие резкие сдвиги во внутренней среде.

Показателями  анаэробной производительности являются алактатный кислородный долг (АКД) и лактатный долг (ЛКД).

     С ростом тренированности кислородный  долг увеличивается, что говорит  об адаптации организма спортсменов  к напряженной работе в условиях недостаточного снабжения мышц кислородом. Максимальные показатели кислородной  задолженности у пловцов достигают 13 – 15л (Волков Н. И.). Установлено различие в уровне кислородного долга у представителей различных видов спорта:

- у представителей  скоростно–силовых видов спорта  кислородный долг достигает 300 мл/кг,

- у баскетболистов  – 104 мл/кг,

- у пловцов  125 мл/кг.

Таблица 2 - Показатели анаэробной производительности

Продолжение таблицы 2

     Аэробная  работоспособность -  ближе всего находится к понятиям общей или стайерской выносливости, в наибольшей степени это качество проявляется на стайерских дистанциях (в плавании на 800 – 1500 м).

Аэробная  физическая работоспособность –  это способность человека выполнять  очень напряженную работу с участием большого числа мышц, обеспечивая  свои энергетические расходы преимущественно  за счет аэробных процессов. У пловцов  по сравнению с легкоатлетами заметна большая доля аэробной энергопродукции. Сравнение показателей энергетического обмена у легкоатлетов и пловцов показало, что значимость аэробной производительности энергии у пловцов намного выше. Это наглядно видно при сопоставлении использования аэробной и анаэробной энергопродукции на эквивалентных по времени дистанциях в легкоатлетическом беге и плавании (табл. 3). 

Таблица 3 - Соотношение аэробной и анаэробной работоспособности на различных  дистанциях бега и плавания

Продолжение таблицы 3

     Согласно  данным Голлника (1972), такое явление  можно объяснить большей активностью  окислительных энзимов в мышечных волокнах пловцов. В наибольшей степени  это качество проявляется на дистанциях 800, 1500 м.

      Научными  исследованиями доказана ведущая роль и большая эффективность аэробного  компонента в обеспечении энергией мышечного сокращения. Так, сотрудниками школы академика В. А. Энгельгарда (1969) установлено, что при полном окислении одинакового количества глюкозы в аэробных условиях выделяется энергии и восстанавливается молекула АТФ почти в 20 раз больше, чем при анаэробном гликолизе, т. е. для получения одинаковых количеств энергии требуется окислить в 20 раз меньше глюкозы [Головина Л. Л.].

      Субстратами аэробного ресинтеза АТФ являются углеводы, жиры и кислород. Жиры составляют около 10% от веса тела (5- 10 кг). При их окислении в организме образуется около 40 000 ккал, что может обеспечит работу в течение нескольких дней. Количество углеводов в организме значительно меньше – около 500 г, при окислении может образоваться 1600 – 1800 ккал.

      Соотношение между окисляемыми углеводами жирами при работах разной мощности неодинаково. При работах невысокой интенсивности, до 50% от уровня максимального потребления кислорода (МПК), энерготраты обеспечиваются, главным образом, за счет окисления жиров. При более интенсивной работе нарастает доля углеводов в энергообеспечении и уменьшается доля жиров. При работе на  уровне 90% МПК около 90% энергопродукции обеспечивается за счет углеводов. При более интенсивной работе практически вся энергопродукция обеспечивается за счет углеводов. Следовательно, углеводы являются основным энергетическим веществом почти для всех видов спортивной деятельности, исключая кратковременные спортивные упражнения (например, поднимание штанги). В этой связи для успешного выполнения спортивных упражнений основную роль играют углеводные ресурсы. Углеводы в организме находятся в двух основных формах:

1. в виде гликогена мышц (300 – 400 г) и печени (40 – 70 г);
2. в виде свободной глюкозы крови и внеклеточной жидкости (в количестве 25 – 30 г).

В условиях покоя мышца обеспечивает свой метаболизм за счет углеводов крови. При работе начинает расходоваться гликоген мышц. В разных мышцах содержание гликогена разное. Среднее содержание гликогена в 4^хглавой мышце бедра – от 1,35 г до 2 г на 100 г мышечной ткани,  в дельтовидной – 0,98 г на 100 г мышечной ткани. Запасов гликогена может хватить на работу продолжительностью от 40мин. До 2 – 3часов в зависимости от ее интенсивности. При нагрузке, составляющей 25% МПК, концентрация гликогена снижается в течении часа на 0,31 г на 100 г мышечной ткани, при нагрузке 80% МПК – на 1,6 г на 100 г мышечной ткани.

      Чем выше интенсивность работы, тем больше скорость расходования мышечного гликогена. Исследования последних лет показали, что, во-первых, запасы гликогена в неработающих мышцах во время работы почти не изменяются, во-вторых, малую значимость для работы мышц играет депо углеводов в печени (40 – 70 г). Запасы гликогена в печени необходимы для обмена веществ в мозге. В ряде исследований (Бергстром, Хултман, 1957; Коц Я.М., 1975 и др.) показано, что имеет значение не только количество расходуемого гликогена, но и скорость его расходования. На протяжении первых 10мин. Работы скорость расходования наибольшая, а затем она резко уменьшается и поддерживается на одном уровне вплоть до конца 40-минутной работы.

     К моменту отказа от работы содержание гликогена в работающей мышце  было близко к 0. Поэтому физиологи  высказывают предположение, что отказ от работы может быть связан с истощением углеводов (гликогена) в работающих мышцах. В связи с этим в период предсоревновательной подготовки спортсменов эффективным является метод углеводного насыщения (МУН), предложенный Я. М. Коцем. МУН включает два этапа – предварительное истощение гликогена в работающих мышцах и последующее перевосстановление гликогена за счет пищевого рациона, т. е. усиленного питания углеводами на протяжении трех суток.

           В обеспечении аэробной выносливости решающую роль играет система кислород - транспортного обеспечения работающих мышц. Кислород -  транспортные возможности определяются способностью различных систем (дыхательной, сердечно-сосудистой, крови) извлекать из атмосферы кислород и доставлять его в митохондрии работающих мышц. Чем больше спортсмен потребляет кислорода в единицу времени, тем большее количество АТФ образуется в мышцах. В связи с этим МПК является самым информативным показателем уровня аэробных возможностей спортсмена.

     Целесообразность МПК для оценки перспективности пловцов подтверждена результатами исследований отечественных и зарубежных ученых. Было показано, что МПК колеблется в зависимости от возраста, квалификации и степени тренированности спортсмена (табл. 4).

Таблица 4 - МПК в зависимости от квалификации спортсмена

     Исследуя  МПК на единицу веса тела у пловцов  высокого класса и спортсменов, имеющих  средние результаты, найдено, что  эти показатели у высококлассных спортсменов на 15% у мужчин и на 40% у женщин выше, чем у пловцов средней квалификации. Высокие величины МПК у пловцов высокого класса -  5,61 – 6,26 л/мин (69 – 77 мл/кг/мин) были зарегистрированы Волковым Н. И. (1968). Еще более высокие показатели относительного МПК наблюдались у финалистов III Спартакиады народов СССР Бакулин С. А. (1964 г.) – в пределах 80,2 – 91,1 мл/кг/мин.У бронзового призера XXI Олимпийских игр )комплексное плавание, 400 м) А. Смирнова в 13-летнем возрасте величина МПК была равна 83,4 мл/кг/мин.

      Было  показано, что аэробная работоспособность, оцениваемая по величине МПК, находится  в тесной корреляционной связи с  результатом на дистанциях 400, 800, 1500 м. Установлено, что показателем  емкости аэробного процесса может  служить время выполнения упражнения, максимальная длительность которого не превышает 5 – 12 мин.

      Наибольшие  аэробные возможности отмечаются у  стайеров, а самые высокие показатели анаэробной производительности у спринтеров. Результатами научных исследований, полученных с помощью близнецового метода, доказано, что способность организма к МПК и к продолжению работы в условиях нарастающего кислородного долга является врожденной: на долю наследственного фактора изменчивости МПК приходится около 80%, а на долю анаэробного компонента – около 90%. Следовательно, даже при целенаправленной тренировке удается повысить аэробно – анаэробную производительность организма спортсмена не более чем на 10 – 20%. Этот вывод имеет большое практическое значение для начального этапа отбора, так как своевременное определение важных для спортивного плавания качеств расширяет представление о потенциальных возможностях организма юного спортсмена и позволяет сделать более качественный прогноз его будущих достижений.

      В исследованиях Ингвара Холмера  было показано, что во время плавания с увеличением скорости увеличивается потребление О₂ (при повышении скорости с 0,7 до 1,4 м/с потребление О₂ возросло соответственно с 2,4 л/мин до 5 л/мин).

      При одинаковой скорости плавания разными  способами с наименьшим потреблением О₂ проходило плавание кролем (кроль – 3,72 л/мин, брасс – 3,88 л/мин).

      При исследовании МПК разными способами  было установлено, что самое высокое  МПК испытуемые показали во время  бега на моторном тредмилле с подъемом 3^о, меньше при работе на велоэргометре и еще меньше во время плавания на водном тредмилле. Самое высокое МПК у тренированных пловцов во время плавания составило 89% от МПК при беге и 97% от МПК при работе на велоэргометре. Разница в величине МПК при работе на тредмилле и велоэргометре, с одной стороны, и во время плавания, с другой стороны, в зависимости от квалификации и тренированности уменьшается. Чем выше уровень квалификации и тренированности пловца, тем больше он может реализовать свои возможности при плавании. Следовательно, тренировка в воде не может компенсироваться тренировкой на суше, так как организм приспосабливается к специфической работе.