„Wytrzymałość jako cecha sprawności fizycznej człowieka”
Wytrzymałość- jest to odporność organizmu na zmęczenie wywołane wysiłkiem fizycznym o określonej intensywności, które wpływa na czas trwania wysiłku.
O poziomie wytrzymałości decydują również niektóre cechy psychiczne, jak cechy woli, motywacja i odporność psychiczna:
1. Cechy woli: spośród przejawów woli najważniejszą rolę spełniają:
- wytrwałość i upór, charakteryzujące się długotrwałym zachowaniem energii i aktywności w walce o osiągnięcie celu i pokonanie wielu nieoczekiwanie powstających przeszkód o różnym stopniu trudności,
- siła woli i opanowanie, to przejaw woli charakteryzujące się zachowaniem jasności umysłu, możliwości kierowania myślami, uczuciami i czynami w warunkach podniecenia lub przygnębienia, zmęczenia, powstania nieoczekiwanych przeszkód i niepowodzeń.
2. Motywacja: motyw jest podstawowym czynnikiem w świadomym i ukierunkowanym działaniu. Pobudza on człowieka do tego działania. Każdy rodzaj działalności sportowej, a szczególnie wysiłki o charakterze wytrzymałościowym, są umotywowane albo przyczynami zewnętrznymi albo impulsami wewnętrznymi. Wszystkie te oddziaływania prowadzą do stopniowego powstania motywacji końcowej, w której zazwyczaj dostrzegamy ostatnie stadium jako przyczynę działania zawodników.
3. Odporność psychiczna: jest to szczególna cecha osobowości, przejawiająca się jako zdolność układu psychofizycznego do przystosowania się do znoszenia olbrzymich obciążeń fizycznych i psychicznych, a nawet bólu podczas wysiłków wytrzymałościowych w czasie treningów i zawodów.
Odmiany wytrzymałości-w teorii sportu spotyka się dużo różnych odmian wytrzymałości, w zależności od stosowanych kryteriów podziału. Biorąc pod uwagę fizjologiczne aspekty wytrzymałości, można ją podzielić na tlenową
i beztlenową oraz tlenowo-beztlenową. Ich procentowy udział w różnych wysiłkach zależy przede wszystkim od intensywności.
Wytrzymałość mięśniową można podzielić na lokalną i ogólną, a te dwa rodzaje na odmiany aerobowe i anaerobowe oraz statyczne i dynamiczne. Jeżeli jako kryterium podziału przyjmie się stopień udziału w wysiłkach wytrzymałościowych dwóch innych cech sprawności fizycznej, tzn. siły
i szybkości, to wytrzymałość można podzielić na siłową i szybkościową. Innym przykładem klasyfikacji jest podział tej cechy ze względu na czas trwania wysiłku. Można wtedy wyróżnić wytrzymałość krótkiego, średniego i długiego czasu
- wytrzymałość siłowa, jest to zdolność do wykonywania dużych wysiłków wytrzymałościowych, połączonych z występowaniem dużych oporów zewnętrznych(np. w wioślarstwie, kajakarstwie, pływaniu, zapasach, boksie). Można w niej wyróżnić wytrzymałość siłową dynamiczną która ma duże znaczenie w wyżej wymienionych dyscyplinach i wytrzymałość siłową statyczną, którą należy kształtować np. w narciarstwie zjazdowym czy podnoszeniu ciężarów.
- wytrzymałość szybkościowa jest to odporność organizmu na zmęczenie wywołane bodżcami o maksymalnej lub submaksymalnej intensywności. W tej odmianie wytrzymałości wykorzystana jest przede wszystkim energia anaerobowa. Wytrzymałość szybkościowa pozwala na utrzymanie lub jak najmniejsze obniżenie wymaganej szybkości w czasie kontynuowania wysiłku, mimo narastającego zmęczenia. Rozwijając tę cechę należy wykonywać ćwiczenia o intensywności tzw. okołomasymalnej (około 85% intensywności maksymalnej)
Energetyka wysiłków o charakterze wytrzymałościowym
Dla zachowania przez dłuższy czas zdolności mięśnia do skurczów ma znaczenie nie tylko zapobieganie całkowitego wyczerpania się zasobów ATP
i ADP. Jedynym bezpośrednim żródłem energii mechanicznej jest rozpad ATP na ADP i fosforan nieorganiczny. Substratami energetycznymi wykorzystywanymi przez mięśnie do resyntezy ATP są: fosfokreatyna, glikogen, mięśniowy, glukoza wychwytywana z krwi, wolne kwasy tłuszczowe wychwytywane z krwi i uwalniane z trójglicerydów wewnątrzmięśniowych, ketokwasy i aminokwasy.
Udział poszczególnych substratów w pokrywaniu zapotrzebowania energetycznego zależy od czasu trwania wysiłku, jego intensywności, zaopatrzenia tlenowego, a także od diety i stopnia wytrenowania.
Wysiłki trwające od 10 do 30 sekund:
Wysiłki te o intensywności submaksymalnej kształtują tzw. wytrzymałość szybkościową i charakteryzują się tym, że zasoby ATP i fosfokreatyny zmniejszają się do bardzo niskiego poziomu, a w komórkach gromadzą się duże ilości mleczanu. Pod koniec tego okresu głównym substratem jest glikogen.
Wysiłki trwające od 30 sekund do 10-15 minut:
Głównym substratem dostarczającym energii w tym okresie jest glikogen mięśniowy, przy czym zasoby tego związku szybko się zmniejszają. Po około 3-4 minutach wysiłku występuje największe stężenie mleczanu w komórkach mięśniowych natomiast po dalszych 2-3 minutach stężenie tego związku osiąga maksymalne wartości we krwi. Równocześnie systematycznie wzrasta udział procesów tlenowych w pokrywaniu zapotrzebowania metabolicznego. W miarę trwania wysiłku zwiększa się wykorzystanie przez pracujące mięsnie substratów energetycznych wychwytywanych z krwi, glukozy, WKT i ketokwasów. Podczas intensywnych wysiłków trwających 10-15 minut, w wątrobie dochodzi do znacznego przyspieszenia glikogenolizy( rozpad glikogenu przy udziale nieorganicznego fosforanu oraz enzymu fosforylazy). W tkance tłuszczowej
w tym czasie wzrasta szybkość uwalniania kwasów tłuszczowych.
Wysiłki trwające od 15-60 minut:
Podczas tych wysiłków udział procesów beztlenowych w pokrywaniu zapotrzebowania energetycznego nie przekracza 10%. Po 30-40 minutach pracy z obciążeniem 30-50% Vo2max udział glikogenu w pokrywaniu zapotrzebowania energetycznego zmniejsza się a pozostała część zapotrzebowania jest pokrywana przez substraty wychwytywane z krwi. Podczas wysiłków o obciążeniu 60-70% Vo2 max w ciągu godziny może dojść do całkowitego wyczerpania glikogenu w komórkach pracujących mięśni. Uniemożliwia to kontynuowanie wysiłku. Wykorzystanie glukozy podczas wysiłków trwających od 15-60 minut w miarę wydłużania się czasu pracy zwiększa się stopniowo wraz ze wzrostem intensywności wysiłku. Utlenianie WKT w mięśniach podczas wysiłków trwających od 15-60 minut zwiększa się stopniowo w miarę kontynuowania pracy, a jego udział w pokrywaniu zapotrzebowania energetycznego organizmu wynosi 30-40%. Procentowy udział WKT jest tym większy, im mniejsza jest intensywność wysiłku. Stosunek wykorzystywanych węglowodanów i tłuszczy w procesach energetycznych zależy także od stopnia wytrenowania oraz rodzaju diety.
Wysiłki trwające ponad 60 minut
W czasie długotrwałej pracy, zapotrzebowanie energetyczne mięśni prawie całkowicie pokrywają procesy tlenowe. Udział kwasów tłuszczowych wzrasta, po upływie 3 godzin pracy udział ten wynosi około 80%. Niewielka część zapotrzebowania jest jednak pokrywana przez substraty węglowodanowe (glukozę i glikogen). W czasie długotrwałej pracy stwierdzono także zwiększone uwalnianie aminokwasów do krwi, świadczące o wzmożonym katabolizmie białek w wątrobie jest to zapewne wynik reakcji hormonalnej.
Zmęczenie
Zmęczenie należy rozumieć jako przejściowy stan naruszonej równowagi funkcjonalnej narządu i ustroju, powstający w następstwie wykonywania pracy fizycznej. Jego biologiczne znaczenie polega na ochronie ustroju przed mogącym nastąpić wyczerpaniem. Jest to zatem zjawisko korzystne, stanowi bowiem barierę chroniącą organizm przed przeciążeniem. Objawy
i mechanizmy fizjologiczne tego stanu są różne i zależą od rodzaju pracy, wynika z tego że w treningu wytrzymałości należy stosować ćwiczenia specyficzne zbliżone czasem trwania oraz intensywnością walce sportowej.
Zmiany zachodzące w organizmie człowieka podczas długotrwałego wysiłku:
Wyczerpanie glikogenu mięśniowego;
Odwadnianie i zmiany jonowe w komórce;
Zmiany rozmieszczenia krwi;
Wzrost częstości skurczów serca;
Wzrost wentylacji płuc(duszność wysiłkowa);
Wzrost temperatury ciała;
Wydzielanie potu, wilgotna skóra;
Zmiany regulacji funkcji ustroju;
Inne zmiany.
Klasyfikacja i etapy zmęczenia
Jethon podaje m.in. klasyfikację fizjologiczną, w której występuje podział na zmęczenie i znużenie. Zmęczenie jest powodowane długotrwałą pracą fizyczną, znużenie powstaje pod wpływem działalności psychicznej. Każda z tych postaci może przybierać formę ostrą, umiarkowaną i przewlekłą. Zmęczenie ostre występuje po jednorazowym intensywnym wysiłku, a zmęczenie przewlekłe jest sumą nakładających się wysiłków prowadzących do zmęczenia ostrego po których nie nastąpił odpowiedni odpoczynek. Zmęczenie umiarkowane jest formą pośrednią.
Znużenie może być wywołane zarówno samą pracą, jak i jej monotonią, koniecznością długotrwałego utrzymywania koncentracji uwagi, hałasem, wysoką temperaturą, nadmiernym napięciem nerwowym, czy poczuciem zagrożenia.
Czynnikami, które wybitnie zwiększają tempo narastającego zmęczenia, związanymi z akumulacją mleczanu w komórkach, jest niedotlenienie pracujących mięśni lub utrudnienie odpływu z nich krwi żylnej. Taka sytuacja występuje podczas wysiłków statycznych.
Na wielkość zmian zmęczeniowych wpływa udział w składzie mięśniowym włókien szybkokurczliwych (FT) i wolnokurczliwych (ST). Skład mięśni wykazują znaczne różnice indywidualne, które rzutują na rozwój zmęczenia.
Czynniki sprzyjające rozwojowi zmęczenia
Na przyśpieszony rozwój zmęczenia ujemny wpływ wywierają niektóre czynniki środowiskowe jak:
Mikroklimat-przy wzroście temperatury środowiska z 10 do 20 stopni C następuje obniżenie wartości Vo2 max. Wysiłek wykonywany w gorącym środowisku zwiększa więc koszt pracy o energię niezbędną dla utrzymania temperatury ciała na poziomie możliwie fizjologicznym.
W temperaturze komfortu cieplnego (około 25 stopni) organizm znajdujący się w spoczynku nie uruchamia jeszcze mechanizmów pocenia i utrata ciepła zachodzi w stopniu proporcjonalnym do metabolizmu.
W temperaturze 29 stopni zjawisko pocenia zachodzi nawet w spoczynku.
Hałas trwający powyżej 2 minut przyczynia się do rozwoju zmęczenia. Mechanizm zmęczenia znajduje tu swoje anatomiczne i czynnościowe podstawy w połączeniu drogi słuchowej ze strukturami tworu siatkowego. W ten sposób dochodzi w ośrodkowym układzie nerwowym do uogólnienia się reakcji pobudzenia i hamownia.
Ciśnienie atmosferyczne, obniżone ciśnienie atmosferyczne (hipobaria), przyśpiesza bezpośrednio rozwój zmęczenia. Niedobór tlenu w powietrzu przy niskim ciśnieniu przyśpiesza objawy głodu tlenowego. Istnieją dwa zasadnicze powody ryzyka tego stanu, a więc obniżenie ciśnienia
i niedobór tlenu.
Adaptacja organizmu do wysiłków wytrzymałościowych
Zmiany w organizmie zachodzące pod wpływem treningu, szczególnie wytrzymałościowego mają charakter adaptacyjny. Wielkość tych zmian zależy od intensywności i czasu trwania wysiłku. Zmiany te występują miedzy innymi w funkcji układu oddechowego. Następuje zwiększenie ruchomości klatki piersiowej i siły mięśni oddechowych zwiększa się pojemność życiowa płuc, która wrasta szczególnie pod wpływem treningu pływackiego. Następuje również przyrost maksymalnej wentylacji płuc, zmniejsza się częstość oddechów a zwiększa ich głębokość.
Wieloletni trening wywołuje powiększenie masy krwinek, zwiększenie objętości osocza a co za tym idzie, przyrost ogólnej objętości krwi. Wzrasta też pojemność wyrzutowa serca co ma związek z przyrostem objętość serca o około 30-40% w porównaniu z osobnikiem niewytrenowanym oraz zachodzi zwiększenie sieci naczyń włosowatych mięśni w wyniku tego poprawia się ich ukrwienie i zwiększa powierzchnia dyfuzyjna. Sprzyja to lepszemu zaopatrzeniu miocytów w tlen i surowce energetyczne. U zawodników wysokiej klasy obserwujemy największe wartości Vo2 max ( 6000-7000 ml) natomiast u kobiet jest to odpowiednio 4000-4500 ml. W wyniku adaptacji organizmu do wysiłku zmienia się również stopień wykorzystania Vo2 max, zawodnicy klasy światowej są w stanie pracować 10 minut na poziomie 100% Vo2 max. Trening wytrzymałościowy ułatwia przenoszenia tlenu do pracujących mięśni dzieje się to głównie dzięki zwiększeniu ilości, struktury i aktywności mitochondriów.
Wzrasta też zawartość mioglobiny a także zwiększają się zdolności gromadzenia glikogenu i fosfokreatyny przez mięśnie oraz zdolność wykorzystania WKT
w procesach energetycznych.
Kolejnym z objawów adaptacji organizmu do wysiłków wytrzymałościowych jest tzw. serce sportowe. Pod wpływem treningu zwiększa się jego objętość
u mężczyzn z przeciętnie 800ml do 1200ml a u kobiet z ok.500ml do 900 ml. Stosowanie wysiłków dynamicznych powoduje tzw. ekscentryczny przerost serca, polegający na powiększaniu się jam serca i grubości mięśnia sercowego. Poza tym u zawodników obserwuje się zmniejszenie częstości skurczów serca oraz kurczliwości mięśnia sercowego, co przyczynia się do mniejszego pochłaniania tlenu.
Genetyczne uwarunkowania wytrzymałości:
Zdolności funkcjonalne i procesy fizjologiczne u człowieka mają zdeterminowany genetycznie pułap, a trening sportowy nie może przyczynić się do rozwoju poza granice wytyczone przez genotyp, przy czym nie każdy osobnik posiada taki potencjał genetyczny, który przy odpowiednim treningu może znaleść fenotypowy wyraz w postaci wyniku sportowego.
Elementy, które zaliczone zostały do wysoko odziedziczalnych:
Maksymalne zużycie tlenu
Wielkość pułapu tlenowego
Pojemność życiowa płuc
Procentowa zawartość wolno i szybkokurczliwych włókien
Maksymalna moc tlenowa
Wytrzymałość w różnych okresach wieku rozwojowego:
Raczek(1981) podaje, że wytrzymałość wzrasta wyrażnie w okresie szkolnym, przy czym szczególne znacznie dla kształtowania tej cechy ma okras młodszego wieku szkolnego, na który przypada największy przyrost tej cechy.
W młodszych grupach wiekowych, do 13 roku życia, przebieg rozwoju wytrzymałości jest zbliżony u dziewcząt i chłopców, natomiast po 13 roku wyniki te „rozchodzą się”, zachowując u chłopców dalszą tendencję wzrostową, u dziewcząt zaś ( realizujących normalny program wf) następuje obniżenie wyników.
Odżywianie podczas wysiłków wytrzymałościowych:
Racjonalne odżywianie zawodników musi odpowiadać w sposób optymalny zapotrzebowaniu na energię i składniki odżywcze dla sportowców waha się ono w granicach 4300 do 6300 kcal na dobę. Należy pamiętać, że zbyt obfite posiłki, w czasie których zawodnicy otrzymują ponad 6000 kcal, bardziej obciążają układ pokarmowy, wobec czego organizm zajęty jest trawieniem, a nie wysiłkiem. W dyscyplinach o charakterze wytrzymałościowych węglowodany powinny pokrywać 80% całego kosztu energetycznego, ilość tłuszczów musi być jak najmniejsza, a zawartość białka nie może być niższa niż 12-14%, gdyż jego niedobory zmniejszają między innymi aktywność enzymów, co powoduje obniżenie wydolności fizycznej.
Duża zawartość węglowodanów w diecie zwiększa zapasy glikogenu w mięśniach, umożliwiając wykonanie długiej pracy fizycznej. Należy zwiększać zawartość węglowodanów kosztem tłuszczów, a nawet częściowo białek.
Głównym żródłem węglowodanów są produkty zbożowe (mąka, pieczywo, makarony ,kasze ) , ziemniaki, miód, dżem, owoce, soki, słodycze.
Tłuszcze są także żródłem energii oraz dostarczają ustrojowi niezbędnych, nienasyconych kwasów tłuszczowych, mają one znaczenie głównie podczas wysiłku tlenowego w diecie sportowców nie powinny przekraczać 30% dziennej racji pokarmowej. Należy również pamiętać że organizm sportowca powinien mieć dostarczone od 4 do 5 litrów na dobę w postaci płynów jak również w pożywieniu.
7