Глава 4. Исследование физической работоспособности

4.1. Понятие физической работоспособности

Физическая работоспособность проявляется в различных формах мышечной деятельности. Она зависит от «физической формы», или готовности (physical fitness), человека, его «пригодности» к физической работе, физической культуре, спортивной деятельности.

Физическая работоспособность (physical work capacity, physical performance capacity) — потенциальная способность человека проявить максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе. Физическая работоспособность — понятие комплексное, его можно охарактеризовать целым рядом факторов, таких как телосложение и антропометрические показатели, мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем, сила и выносливость мышц и нейромышечная координация (ловкость), состояние опорно-двигательного аппарата (гибкость). На рис. 4.1 показаны компоненты комплексного механизма физической работоспособности (Аулик А.В.).

Рис. 4.1. Компоненты комплексного механизма физической работоспособности (Аулик А.В.)

Уровень развития отдельных компонентов физической работоспособности различен. Он зависит от наследственности и от внешних условий — профессии, характера физической активности и вида спорта. В более узком смысле физическую работоспособность понимают как функциональное состояние кардиореспираторной системы. В повседневной жизни интенсивность физической нагрузки невысока и имеет аэробный характер, поэтому обычную работу лимитирует именно система транспорта кислорода. С другой стороны, увеличение распространения коронарной болезни, инфаркта миокарда, нарушений кровообращения головного мозга, АГ заставляет сосредоточить внимание специалистов также на состоянии кардиоваскулярной системы. Именно поэтому при массовых исследованиях часто ограничиваются определением максимума аэробной мощности, что принято считать главным фактором физической работоспособности.

Уровень физической активности людей влияет не только на их физическую работоспособность, но и на состояние здоровья.

Энергетика — один из основных факторов обеспечения физической работоспособности. Максимальные двигательные достижения человека зависят от энергетических запасов и скорости их ресинтеза с помощью аэробного и анаэробного процессов. В этой связи физическую работоспособность дифференцируют по преобладающему вкладу разных путей ресинтеза аденозинтрифосфата (АТФ) на 3 вида:

• аэробная;
• анаэробная (лактатная и алактатная);
• со смешанным типом энергообеспечения.

Аэробная физическая работоспособность — это способность человека выполнять длительную циклическую работу, требующую значительного напряжения аэробных окислительных процессов. Показателями аэробной физической работоспособности выступают объем, мощность или предельное время выполняемой работы (в спорте — спортивный результат).

Вклад аэробного механизма энергообеспечения можно измерять путем регистрации максимального потребления кислорода (VO_2max). Этот показатель для нетренированных женщин зрелого возраста составляет в среднем 2,8 л/мин, или 49 мл/(кг×мин), а для мужчин — 4,0 л/мин, или 57 мл/(кг×мин). Максимальные значения VO_2max наблюдают, прежде всего, у представителей спорта, тренирующихся на выносливость (стайерский и марафонский бег, лыжные гонки и др.) — 5–6 л/мин, или до 90 мл/(кг×мин) и более.

Аэробную физическую работоспособность обеспечивает усиление центрального кровообращения: повышение ЧСС до 170 в минуту, сердечного выброса — до 120 мл, минутного объема кровообращения — до 22 л, кровотока в работающих мышцах до 100–150 мл/мин на 100 г массы мышц. Увеличение этих показателей способствует поступлению в мышцы большего количества кислорода. В тканях организма, прежде всего в мышечной, расширяются возможности аэробного ресинтеза АТФ за счет увеличения количества и размера митохондрий, количества миоглобина, активности ферментов аэробного окисления, накопления гликогена и внутриклеточных липидов.

Физическая работоспособность анаэробная — это способность человека выполнять кратковременную работу с максимально мощным сокращением мышц, что требует максимального напряжения алактатного и лактатного механизмов энергопродукции. В связи с этим различают два вида физической анаэробной работоспособности:

• алактатная анаэробная, или фосфагенная (обеспечивается за счет энергии распада АТФ и креатинфосфата);
• лактатная анаэробная, или гликолитическая (обеспечивается за счет энергии, образующейся в процессе анаэробного гликолиза).

Проявляется анаэробная физическая работоспособность в скоростно-силовых возможностях. Ее показатели — предельная скорость выполнения движений, а также максимальная скорость освобождения энергии во время анаэробных реакций, для лиц зрелого возраста равная 50 ккал/(кг×мин). Более распространена оценка вклада анаэробного механизма в процесс энергообеспечения физической работы по количеству кислорода, потребляемого после работы сверх уровня потребления в состоянии покоя (кислородный долг). Этот показатель можно определить только с использованием газоанализатора, измерив быстрый компонент кислородного долга (алактатный) и медленный (лактатный), которые соответственно характеризуют вклад обоих анаэробных механизмов в энергообеспечение работы.