Тесты для контроля выносливости

Выносливость является общим свойством организма человека, которое находит конкретное проявление в трудовой, спортивной и боевой деятельности.

Время, в которое мы живем, требует от всех нас высокой работоспособности, энергии, четкости, инициативности — качества, для воспитания которых вряд ли можно обойтись без физической культуры. Долгое время роль и значение выносливости, одного из основных, наряду с силой, гибкостью и быстротой, физических качеств человека недооценивались, оставались нераскрытыми. Забывалось, что планомерно, систематически и настойчиво развивать выносливость должен не только стайер, мечтающий о победах на длинных дистанциях (да и вообще любой без исключения спортсмен), но и каждый разумный человек с тем, чтобы:

• 1. Заложить основу крепкого здоровья — укрепить сердце и улучшить физическую подготовленность — приобрести способность выполнять повседневные обязанности энергично и четко, не испытывая при этом чрезмерной усталости, создать резервы высокой работоспособности;
• 2. Улучшить обмен веществ, нормализовать вес тела;
• 3. Укрепить нервную систему, зарядиться оптимизмом и хорошим настроением;
• 4. Продлить активную жизнь и добиться творческого долголетия.

Не случайно тысячи лет условием выживания наших предков являлась именно выносливость. Добывание пищи, защита от врагов, а затем примитивная трудовая деятельность были связаны с почти непрерывной на протяжении дня мышечной работой. В процессе эволюции человек, его нервная и гормональная системы, обмен веществ приспособились к напряженной физической работе. Чтобы оставаться здоровым, двигательная активность человеку столь же необходима, как еда, отдых, сон.

Под воздействием упражнений на выносливость, таких, как ускоренная ходьба, бег, передвижение на лыжах, езда на велосипеде, плавание, разные виды гребли, в организме происходит глубокая перестройка, обеспечивающая возможность противостоять утомлению и переносить самые различные нагрузки — физические, эмоциональные, умственные. Конечно, было бы наивно искать связь между, скажем, работоспособностью токаря, педагогическим мастерством учителя, достижениями исследователя и их показателями в беге или плавании. Но следует знать, что, развивая выносливость, человек укрепляет свое здоровье, а это является важным условием для успешной деятельности в любой области (2).

l. Характеристика выносливости, как физического качества

Под физическими качествами понимают определенные социально — обусловленные совокупности биологических и психических свойств человека, выражающих его физическую готовность осуществлять активную двигательную деятельность.

Любые качества личности базируются на ведущих функциях человека, представляющих в своей основе взаимодействие морфологических, физиологических, биохимических и психических процессов соответствующих двигательной деятельности, в том числе тренировочной и соревновательной, мы имеем дело не с отдельными мышцами, внутренними органами или биохимическими реакциями, а с целостным живым организмом, который представляет собой двигательную функциональную систему (ДНС).

К числу основных физических качеств относятся: физическая сила, быстрота, выносливость, гибкость, ловкость. (3).

Выносливость — это способность поддерживать заданную, необходимую для обеспечения профессиональной деятельности, мощность нагрузки и противостоять утомлению, возникающему в процессе выполнения работы. (1).

Различают также виды выносливости: общая и специальная.

Общая выносливость — это совокупность функциональных возможностей организма, определяющих его способность к продолжительному выполнению с высокой эффективностью работы умеренной интенсивности и составляющих неспецифическую основу проявления работоспособности в различных видах профессиональной или спортивной деятельности. (1).

Общая выносливость играет существенную роль в оптимизации жизнедеятельности, выступает как важный компонент физического здоровья.(5)Также может формироваться как итоговый результат конкретных типов специальной выносливости, она определяется функциональными возможностями вегетативных систем организма (ССС, дыхательной), поэтому ее называют аэробной.(4).

Основными показателем аэробной выносливости является максимальное потребление кислорода (МПК) — показатель, характеризующий возможность спортсмена выполнять длительную работу околопредельной мощности. (3).

Специальная выносливость — это способность к длительному перенесению нагрузок, характерных для конкретного вида профессиональной деятельности.Специальная выносливость — сложное, многокомпонентное двигательное качество. Изменяя параметры выполняемых упражнений, можно избирательно подбирать нагрузку для развития и совершенствования отдельных её компонентов. Для каждой профессии или групп сходных профессий могут быть свои сочетания этих компонентов.(1).

Специальная выносливость зависит от возможностей нервно — мышечного аппарата, быстроты расходования ресурсов внутримышечных источников энергии, от техники владения двигательным действием и уровня развития других двигательных способностей.(5).

Выделяют несколько видов проявления специальной выносливости: к сложнокоординированной, силовой, скоростно-силовой и гликолитической анаэробной работе; статическую выносливость, связанную с длительным пребыванием в вынужденной позе в условиях малой подвижности или ограниченного пространства; выносливость к продолжительному выполнению работы умеренной и малой мощности; к длительной работе переменной мощности; а также к работе в условиях гипоксии (недостатка кислорода);сенсорную выносливость — способность быстро и точно реагировать на внешние воздействия среды без снижения эффективности профессиональных действий в условиях физической перегрузки или утомления сенсорных систем организма. Сенсорная выносливость зависит от устойчивости и надежности функционирования анализаторов: двигательного, вестибулярного, тактильного, зрительного, слухового. (1).

Мерилом выносливости является время, в течение которого осуществляется мышечная деятельность определенного характера и интенсивности. (5).

Выносливость проявляется в двух основных формах:

• 1. В продолжительности работы на заданном уровне мощности до появления первых признаков выраженного утомления.
• 2. В скорости снижения работоспособности при наступлении утомления. (1)

Утомление — это временное снижение работоспособности. (4) Различают четыретипа утомления: умственное, сенсорное, эмоциональное, физическое.

Факторы, развивающие выносливость

Выносливость в различных видах двигательной деятельности зависит от многих факторов: биоэнергетических, функциональной и биохимической экономизации, функциональной устойчивости, личностно-психических, генотипа (наследственности), среды и др.

Биоэнергетические факторы включают объем энергетических ресурсов, которым располагает организм, и функциональные возможности его систем (дыхания, сердечно — сосудистой, выделения и др.), обеспечивающих обмен, продуцирование и восстановление энергии в процессе работы. Образование энергии, необходимой для работы на выносливость, происходит в результате химических превращений. Основными источниками энергообразования при этом являются аэробные, анаэробные гликолитические и анаэробные алактатные реакции, которые характеризуются скоростью высвобождения энергии, объемом допустимых для использования жиров, углеводов, гликогена, АТФ, КТФ, а также допустимым объемом метаболических изменений в организме.

Физиологической основой выносливости являются аэробные возможности организма, которые обеспечивают определенную долю энергии в процессе работы и способствуют быстрому восстановлению работоспособности организма после работы любой продолжительности и мощности, обеспечивая быстрейшее удаление продуктов метаболического обмена.

Анаэробные алактатные источники энергии играют решающую «роль в поддержании работоспособности в упражнениях максимальной интенсивности продолжительностью до 15—20 с.

Анаэробные гликолитические источники являются главными впроцессе энергообеспечения работы, продолжающейся от 20 с. до 5 — 6 мин.

Факторы функциональной и биохимической экономизации определяют соотношение результата выполнения упражнения и затрат на его достижение. Обычно экономичность связывают с энергообеспечением организма во время работы, а так как энергоресурсы (субстраты) в организме практически всегда ограничены или за счет их небольшого объема, или за счет факторов, затрудняющих их расход, то организм человека стремится выполнить работу за счет минимума энергозатрат. При этом, чем выше квалификация спортсмена, особенно в видах спорта, требующих проявления выносливости, тем выше экономичность выполняемой им работы.

Экономизация имеет две стороны: механическую (или биомеханическую), зависящую от уровня владения техникой или рациональной тактики соревновательной деятельности; физиолого-биохимическую (или функциональную), которая определяется тем, какая доля работы выполняется за счет энергии окислительной системы без накопления молочной кислоты, а если рассматривать этот процесс еще глубже — то за счет какой доли использования жиров в качестве субстрата окисления.

Факторы функциональной устойчивости позволяют сохранить активность функциональных систем организма при неблагоприятных сдвигах в его внутренней среде, вызываемых работой (нарастание кислородного долга, увеличение концентрации молочной кислоты в крови и т. д.). От функциональной устойчивости зависит способность человека сохранять заданные технические и тактические параметры деятельности, несмотря на нарастающее утомление.

Личностно-психические факторы оказывают большое влияние на проявление выносливости, особенно в сложных условиях. К ним относят мотивацию на достижение высоких результатов, устойчивость установки на процесс и результаты длительной деятельности, а также такие волевые качества, как целеустремленность, настойчивость, выдержка и умение терпеть неблагоприятные сдвиги во внутренней среде организма, выполнять работу через «не могу».

Факторы генотипа (наследственности) и среды. Общая (аэробная) выносливость среднесильно обусловлена влиянием наследственных факторов (коэффициент наследственности от 0,4 до 0,8). Генетический фактор существенно воздействует и на развитие анаэробных возможностей организма. Высокие коэффициенты наследственности (0,62—0,75) обнаружены в статической выносливости; для динамической силовой выносливости влияния наследственности и среды примерно одинаковы.

Наследственные факторы больше влияют на женский организм при работе субмаксимальной мощности, а на мужской — при работе умеренной мощности.

Показатели выносливости могут быть разделены на основные, оцениваемые по предельному времени работы, и дополнительные, которые оцениваются по времени удержания работоспособности и относительной скорости ее снижения под влиянием факторов утомления (константа скорости утомления, коэффициент выносливости и т. д.). Основные и дополнительные критерии могут быть установлены в отдельно взятых упражнениях, тогда они имеют лишь частное значение, применимое только к этому типу упражнений, или на основе обобщенного анализа выносливости в широком круге упражнений, тогда они приложимы к этим упражнениям (зональные показатели выносливости). Для вывода обобщенных показателей обычно используется установление зависимости показателей общего количества выполняемой работы, общих энергозатрат или общих метаболических сдвигов от показателей предельного времени и относительной мощности выполнения упражнения [3, 15].

Косвенные показатели выносливости связаны с проведением измерений метаболических сдвигов, происходящих в организме, и это могут быть физиологические или биохимические показатели. Они также делятся на частные, регистрируемые в отдельно взятом упражнении (уровень потребления О₂, О₂-запрос, величина О₂-долга, рН, максимум накопления молочной кислоты), и обобщенные, которые выводятся на основе анализа взаимосвязи регистрируемых метаболических показателей и мощности и предельной продолжительности упражнения, примером могут служить показатели границы выносливости, ПАНО, мощности истощения, критической мощности, максимальной анаэробной мощности.

на ординате — логарифм времени, с;

на абсциссе — логарифм мощности работы, Вт.

на ординате — время, с;

на абсциссе — работа, кДж.

на ординате — значения коэффициента корреляции;

на абсциссе — длина дистанции бега, м.

Обобщенные показатели выносливости обычно выводятся путем математического анализа результатов эргометрических определений в широком круге упражнений. Наиболее часто в этих целях используется анализ зависимостей «мощность-предельное время» и «работа-предельное время» [3, 15, 23]. Для вывода таких показателей могут быть использованы как результаты лабораторных испытаний, где четко фиксируются показатели внешней работы, так и результаты полевых испытаний, где возможна четкая фиксация показателей предельного времени и мощности, например в беге, на гребном эргографе, в плавательном эргометрическом бассейне. Примеры графиков зависимостей «мощностьпредельное время» и «работа-предельное время» приведены на рис. 1 и 2. Обобщенные эргометрические критерии имеют большую информативную ценность, чем критерии, выводимые из результатов отдельно взятого упражнения, поскольку они позволяют дать оценку особенностям проявления выносливости в определенном диапазоне изменений предельного времени и относительной мощности.

Вычисление обобщенных эргометрических критериев выносливости с использованием зависимостей «мощность-время», «дистанция-время» — процедура довольно трудоемкая и пока еще не получившая распространения в практике, хотя в научных исследованиях она применяется весьма широко. В практике, для того чтобы определить наиболее информативные критерии выносливости, чаще всего используют эргометрические измерения, выполняемые в так называемых критических режимах. Из опыта физиологических исследований известны некоторые критические режимы, в которых проявляется по преимуществу какой-либо один из ведущих компонентов выносливости. В качестве таких эргометрических критериев выносливости, имеющих прогностическую значимость, наряду с показателями предельного времени и предельного количества выполненной работы хорошо зарекомендовали себя определения критической скорости [3, 23], границы выносливости [21], порога анаэробного обмена [20, 26], дистанции «анаэробных резервов», максимальной анаэробной мощности [4, 25] и т. д.

Для углубленной оценки функциональных показателей, определяющих выносливость, необходимо осуществить серийное определение критериев выносливости в избранных критических режимах. Как известно, существует как минимум пять критериев критических режимов, в которых проявляются особые свойства организма, и для каждого из них необходимо соблюдение специальных стандартных процедур. Например, границу выносливости, ПАНО, V_крможно определить в тесте ступенчато возрастающей нагрузки. Мощность истощения можно измерить в Вингейт-тесте, в повторном беге на 1000 м, а показатель МАМ — в тесте Маргария-Каламена.

Большинство тестов, применяемых на практике для оценки выносливости, в основе своей имитируют условия регистрации этого качества в критических режимах работы. В частности, тесты челночного бега на короткие дистанции, применяемые в контроле за уровнем подготовленности в игровых видах, например повторный бег 6×54 м в хоккее [14], примерно соответствуют условиям выполнения теста повторного МАМ. Тесту ступенчато возрастающей нагрузки по своей направленности соответствуют применяемые в практике легкоатлетического спорта испытания в повторном беге на дистанции 1000 м с постепенно возрастающей скоростью [10]. Тесты в беге на 1,5 мили, 2 км и в мини-тесте Купера (дистанция бега, преодолеваемая за 6 мин) соответствуют условиям достижения критической мощности [18], а тесты рекордного времени проплывания 100 и 200 м или бега на 300 и 400 м, а также применяемые в игровых видах спорта тесты челночного бега: «бег к шести точкам», «елочка» и т. п. — соответствуют условиям выполнения Вингейт-теста для определения мощности истощения [9].

Так как использование в спортивной практике эргометрических показателей, выводимых на основе зависимости «скорость-время», довольно трудоемко, то в связи с этим неоднократно предпринимались попытки использовать более простые и наглядные «коэффициенты выносливости», основанные на сравнении результатов спортсменов на дистанциях различной длины. Предложено несколько вариантов таких показателей: запас скорости (ЗС) [6, 7], индекс выносливости (ИВ) [7], коэффициент выносливости (КВ) [6], коэффициент утилизации (КУ) [11, 12], показатель специальной выносливости (СВ) [8], коэффициент специальной выносливости (Кt) [13]:

ЗС = t/n — tэт ИВ = t — tэт · n.

КВ = t/tэт КУ = v/vэт · 100%.

СВ = tэт · n/t · 100% Кt = tn/ tn — 1,.

где t и v — время и скорость на анализируемой дистанции; tэт и vэт — время и скорость на эталонном отрезке; n — отношение длины дистанции к величине эталонного отрезка; tn и tn — 1 — время преодоления двух смежных дистанций, например 200 и 100 м, 400 и 2000 м, 800 и 400 м (плавание). В качестве эталонного отрезка в беге чаще всего выбирают дистанцию 100 м, в плавании — 25 или 50 м. В принципе все эти показатели различаются между собой лишь по форме, по своей сути они близки к эргометрическим критериям, выводимым из зависимостей «скорость — время» и «дистанция — время». выносливость человек аэробный биоэнергетический Наряду с регистрацией эргометрических показателей выносливости важное значение при избирательной оценке отдельных компонентов этого качества имеют прямые измерения физиологических и биохимических показателей, которые в той или иной степени связаны с непосредственными определениями мощности, емкости и эффективности метаблических процессов.

Как правило, в качестве показателя мощности аэробного процесса обычно используются величины максимального потребления кислорода, показателя емкости аэробного процесса — общее содержание гликогена в мышцах или время удержания критической мощности, показателей эффективности — показатель кислородного эквивалента работы или показатели порога анаэробного обмена (если в прямых измерениях эти показатели выражаются в значении абсолютной мощности ПАНО, то в косвенных измерениях обычно используется процент реализуемой доли максимального потребления О₂) [1, 3, 5].

Определение значимости различных биоэнергетических критериев в отдельных видах спорта (% общей вариации)

Рис. 4. Критерии выносливости спортсменов

В качестве показателей мощности гликолитической анаэробной способности обычно используются показатели максимальной скорости образования лактата (DHla) или скорость изменения показателей кислотно-щелочного равновесия (DрН); критерия емкости — измерения максимума накопления молочной кислоты в крови; показателя эффективности — молочнокислый эквивалент работы [2, 5].

Как критерий алактатной анаэробной мощности обычно используются показатели скорости расщепления креатинфосфата (DКрФ) или скорости накопления креатина (DКр); алактатная анаэробная емкость оценивается по общему количеству КрФ, расщепленного за время максимального упражнения, или по общему накоплению креатина за время работы. Аналогично оцениваются и показатели эффективности алактатного анаэробного процесса, обычно в качестве такого показателя используют количество распавшегося КрФ, приходящегося на каждую единицу выполненной работы [16, 19].

Задача выявления наиболее информативных показателей выносливости и установления их удельного веса в проявлениях спортивной работоспособности обычно решается с применением количественных методов — статистического анализа. Наиболее простым способом оценки значимости косвенных показателей выносливости может быть так называемый «профильный» корреляционный анализ (рис. 3).

Большими разрешающими возможностями для установления значимости различного рода биоэнергетических показателей при оценке уровня развития выносливости спортсменов обладает факторный анализ [22]. Это наиболее мощный инструмент упорядочения и систематизации информации о «ведущих» факторах выносливости, содержащейся в первичных измерениях (см. таблицу).

На основе вышеприведенного рассмотрения факторов, влияющих на проявление выносливости, может быть выполнена следующая общая классификация критериев выносливости (рис. 4).