Основу специальных знаний для инструктора по фитнесу составляют анатомия, физиология и кинезиология. Согласно им, выполнение любой физической работы связано с явной или скрытой реакцией организма, в основе которой лежат определенные механизмы, описываемые или измеряемые конкретными параметрами.

Для системы фитнес комплекс функциональных реакций связан, прежде всего, с сердечно-сосудистой и дыхательной системами и опорнодвигательным аппаратом.

По данным исследований Морман Д., Хеллер Л. [53, С.111], «.. .основным показателем эффективности работы сердечно-сосудистой системы (ССС) является кардиореспираторная подготовленность, оцениваемая по способности сердца перекачивать насыщенную кислородом кровь к мышцам и органам, с последующим удалением продуктов обмена. При этом, информативными показателями данной функции могут служить: частота сердечных сокращений в различные моменты работы и отдыха, систолическое и диастолическое давление в кровотоке, «профиль» крови (большое количество переменных показателей, в том числе, липидная фракция, холестерин и др.), максимальное потребление кислорода, скорость утилизации кислорода и другие».

Обосновывая физиологическую оценку изменений сердечнососудистой системы в процессе адаптации к физическим нагрузкам у лиц различного пола и возраста, Вретельник Е.Н. и Козупица Г.С. [15, С.21] обращают внимание на то, что «.... дыхательная система за счет частоты, глубины и ритма вдохов и выдохов обеспечивает доставку кислорода в кровь и выведение углекислого газа, участвует в энергообеспечении и связана с функцией ССС; одним из показателей состояния дыхательной системы является жизненная емкость легких, а также соотношение величин потребления и расхода энергии организмом - энергетический баланс; последний может иметь как положительное, так и отрицательное значение».

Так, например, в работе Ивановой О.А. «Формула красоты» [27, С.66- 70] говорится о том, что «.при ежедневном дефиците энергии в 1000-1200 ккал возможно снижение массы тела на 1 кг, за неделю». При этом, по данным автора, «.ориентировочными нормативами для организации занятий могут служить следующие: средняя интенсивность нагрузки для физически здоровых людей должна составлять 70 % - по МПК и 80 % - по ЧСС; частота занятий в неделю может колебаться от 2 до 5 раз, в зависимости от их продолжительности (15-60 мин); недельный расход энергии у здоровых людей на занятиях должен составлять не менее 2000 ккал; типичное средство - циклические упражнения (ходьба 4-5 мин или бег трусцой 2-3 мин, повторяемые в нескольких подходах)».

В связи с необходимостью решения задач поддержания и совершенствования кардиореспираторной подготовленности, следует подчеркнуть следующие важные моменты, на которые указывают в своей работе специалисты А.А. Виру, Т.А. Юримяэ, Т.А. Смирнова [11, С. 102]:

«...1) требуется акцентирование занятий на «аэробный тренинг» - как эффективное средство влияния на потребление, транспортировку и утилизацию организмом кислорода, тренировку дыхательных мышц и, опосредованно, на многие физиологические функции, определяющие состояние организма;

2)    жизненно необходимым условием является стремление к тому, чтобы каждая система организма была сбалансирована сама по себе и с другими функциональными системами;

3)    поскольку аэробная способность организма определяет возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем и измеряется величиной потребления кислорода на килограмм веса тела в минуту, критерием аэробной способности является анаэробный лактатный порог, то есть, момент, когда интенсивная физическая нагрузка вызывает в крови накопление молочной кислоты».

Как известно, опорно-двигательный аппарат - важнейшая исполнительная система, обладающая рядом особых функциональных свойств. В учебнике Ермолаева Ю.В. «Возрастная физиология» можно прочесть следующее [24, С.98]: «Помимо нервной регуляции, осуществляемой благодаря сигналам, поступающим в центральную нервную систему именно от рецепторов, расположенных «на периферии», важным является состояние его структурных элементов: костей, мышц, связок, их состава, целостности, плотности, функциональной специализации и др.».

Не вдаваясь в анализ структурных особенностей строения мышц, приведем некоторые особенности их работы во время выполнения различных упражнений, рассмотренных В.И. Тхоревским в учебнике «Физиология человека» [70, С.318]. Ученый различает следующие типы мышечного сокращения:

«.изотоническое - характеризуется изменением длины и степени мышечного напряжения по мере сокращения мышцы при постоянной нагрузке. Оно имеет две фазы: «концентрическую» - с укорочением мышцы и «эксцентрическую» - с удлинением ее. Одним из видов такого сокращения является «изокинетическое» - сокращение с постоянной скоростью (обычно проявляется при работе на контролируемых тренажерах).

-изометрическое - без изменения длины мышцы, явного ее укорочения. По-другому оно называется «статическим».

По данным физиолога « ...возможны и концентрические сокращения - направленные противоположно действию силы тяжести и характерные для подъема грузов, и эксцентрические - когда направления сокращения и действия силы тяжести совпадают (как правило, это - медленное опускание груза)».

Согласно выводам Ермолаева Ю.В., автора учебника «Возрастная физиология» [24, С.218], «... эффект мышечного сокращения обусловливают следующие моменты:

а)  предварительное увеличение длины мышечных волокон (положение «натянутого лука») на 10-15 %, относительно состояния покоя;

б)  оптимальный угол в исходном положении;

в) использование быстрого движения, облегчающего при прочих равных условиях сокращение мышцы, поскольку при разгоне груза и ускорении его мышечное сопротивление уменьшается».

Таким образом, анализ специальной литературы по интересующей нас проблеме, позволил сделать заключение о том, что основным средством фитнеса являются физические упражнения разных типов сокращения, применяемые в зависимости от поставленных целей и решаемых задач.