физиологические пределы тренированности (или адаптация к физическим нагрузкам)

  

Основными важными элементами физической тренированности являются:
1. МПК - Максимальное потребление кислорода (VO2max)
2. АнП - Анаэробный (лактатный) порог - момент накапливания молочной кислоты (или лактата)
3. Эффективность - правильная техника исполнения движений

МПК
Это доставка кислорода к мышцам. Высокая емкость крови означает большее количество доставленного к мышцам кислорода и увеличивает количество задействованных одновременно мышц. МПК в основном ограничивается максимальной ударной емкостью сердца и развитием артериальной системы в активных мышцах.

 АнП
Это потребление кислорода.
Чем больше мощности в работе можно достигнуть до того как в организме начнёт накапливаться молочная кислота, тем больший темп можно поддерживать. Ограничивающими факторами являются плотность капилляров, уровень фермента расщепляющего жирную кислоту и плотность митохондрий в мышцах, специфичных для вашего вида спорта.

Техника
Эффективность. Является связующей между вырабатываемой силой и конечной скоростью. Чем лучше эффективность, тем более высокая скорость достигается при одном и том же количестве затрачиваемой энергии. условно говоря, при ограниченном объеме двигателя, повышение эффективности является ключевым. В этой статье описываются временные зависимости трех переменных. «Сколько времени потребуется, чтобы достигнуть максимального значения МПК?», «Что там насчет анаэробного порога?». Понимание ответов на эти вопросы важно для построения правильных тренировочных программ.
Первая волна изменений: Увеличение максимального объема потребляемого кислорода (МПК)
В случае человека, который никогда в жизни не тренировался, МПК значительно увеличивается даже после одной недели тренировок! Причина такого быстрого улучшения кроется в увеличении прокачиваемого объема крови, который в свою очередь является результатом увеличения максимального ударного объема сердца. Далее, при продолжении тренировок, МПК продолжает увеличиваться в течение нескольких месяцев, хотя и с меньшей скоростью. Известно, что сердце изменяется под воздействием тренировок на выносливость, что выражается в увеличении размеров желудочков, а также в менее заметных изменениях, которые повышают эффективность сердца как насоса. После примерно 3-4 месяцев постоянных тренировок, темпы роста МПК сильно падают. В этот момент времени улучшение составляет обычно 15-20% от первоначальной величины. Например, гипотетический мужчина, назовем его Бьерн, с начальным значением МПК равным 3.5 литра в минуту (при весе тела 75 кг, это будет 47 мл в минуту на килограмм), добился увеличения абсолютного МПК до 4.0 литров в минуту,  и если в процессе тренировок он также потерял 4 кг, тогда его относительный VO2 увеличился даже больше чем на 14%, с 47 до 56 мл в минуту на килограмм, т.е. примерно на 20%. К сожалению, в последующие 6 месяцев тренировок МПК увеличится незначительно, если вообще увеличится. Если интенсивность тренировок останется в последующие 4 месяца на прежнем уровне, то не стоит ожидать дальнейшего повышения МПК. Если же Бьерн продолжит увеличивать интенсивность в следующие 6 месяцев можно ожидать небольшого увеличения, порядка 5%, т.е. при начальном МПК=3.5 л/мин, можно ожидать увеличения до 4.2 л/мин, при массе в 70 кг (он потерял еще 1 кг жира). Это даст увеличение относительного МПК с 47 мл/мин/кг до 60 мл/мин/кг, т.е. примерно 27%. Это конечно необычно хорошее улучшение, но вполне правдоподобное.
Вторая волна изменений: Анаэробный Порог.
В то же самое время, пока МПК у нашего Бьерна рос  из-за изменений в сердечнососудистой системе, изменения начали происходить и с его мускулатурой (предположим что он бегун, поэтому нам будут интересно, что происходит с его ногами).
Первоначально, тесты показывали, что существенное увеличение количества молочной кислоты в крови Бьерна начиналось при 60% от его МПК (помните? МПК было тогда 3.5 л/мин). 60% это 2.1 л/мин, это его потолок для постоянной нагрузки. Если он побежит со скоростью, при которой VO2 будет выше 2.1 л/мин, он очень быстро устанет. Однако, со временем, большие тренировочные нагрузки начинают вызывать количественные изменения в его ножных мускулах. Увеличивается синтез митохондрий. Производится больше ферментов требуемых для метаболизма жирной кислоты внутри мышечных клеток. Увеличивается количество капилляров вокруг мышечных волокон. Такие функциональные изменения очень позитивны. Беговые мышцы используют больше жира и меньше гликогена при любом темпе бега. И соответственно гликоген, превратившийся в пируват с меньшей вероятностью превратится в молочную кислоту и с большей вероятностью передастся в митохондрию для полного окислительного метаболизма. Следовательно, анаэробный порог Бьерна начинает увеличиваться. После 6 месяцев тренировок, вдобавок к возросшему МПК, его АнП увеличивается с 60% до 70%, т.е. на 17% в абсолютной величине, но функционально намного больше. Почему? Потому что 70% от МПК относится уже к увеличившемуся значению! Поэтому постоянно поддерживаемое количество кислорода выросло с 2.1 л/мин (60% от 3.5 л/мин) до 2.8 л/мин (70% от 4.0!), т.е. улучшение на 33%!
Теперь важно знать следующее. В то время как МПК перестает расти очень быстро, то анаэробный порог расти продолжает. Если Бьерн будет продолжать тренироваться и будет соответственно, увеличивать интенсивность нагрузки, то его АнП будет медленно расти достаточно долго. Конечно же, рост АнП в конце концов фактически остановится, но с другой стороны, элитные спортсмены, которые тренируются более 15 лет, будут иметь АнП равный 100% от МПК! Но, временная кривая адаптации замедляется и рост останавливается после достаточно долгого периода времени, возможно, после нескольких лет. Также важно помнить, что АнП зависит больше от типа нагрузки, нежели от МПК. Это было показано в исследовании, проведенном  Coyle и др., опубликованном в 1991 году. В этом исследовании, 14 соревнующихся велосипедиста с близкими значениями МПК отличались своими значениями АнП (изменяющимся от 61% до 86% от МПК). Когда велосипедисты были разделены на 2 группы, с низким и высоким АнП (средний АнП в группах 66% и 81%), было замечено, что группы отличаются по времени, затраченном на именно велосипедные тренировки (2.7 года в «низкой» группе и 5.1 лет в «высокой»). Однако они не отличались по времени затраченному на тренировки выносливости вообще (7-8 лет занятий велосипедным спортом, греблей и пр.). Когда обе группы были протестированы на АнП при беге, их АнП оказался одинаковым. В обоих группах АнП в среднем был равно 80% от МПК. Аналогично, если вы бегун и решили добавить в свои тренировки плавание и велосипедный спорт и соревнования в триатлоне, вы сразу же заметите, что ваша беговая подготовка не сразу станет такой же на велосипеде и тем более при плавании!
Третья волна изменений: Эффективность
Последний элемент из большой тройки это эффективность. Что это значит в приложении к нагрузкам на выносливость? Это означает тоже самое, что и получение того же самого, только за меньшие деньги. Эффективность определяется соотношением Проделанная механическая работа/Метаболическая работа. Например, некий хорошо подготовленный велосипедист может выдавать 300 ватт мощности в течение 1 часа на велоэргометре при постоянном ПК 4.3 л/мин. Другой гонщик при том же постоянном ПК может выдать 315 ватт, разница в эффективности – 5%. Хотя оба гонщика имеют один и тот же «метаболический двигатель», их возможности отличаются. На велоэргометре невозможно смоделировать гонку с раздельным стартом на 40 километров, но благодаря велогуру Джиму Мартину, мы можем предположить реальные времена для этой гонки. Если оба этих велосипедиста будут иметь одинаковую аэродинамику, времена будут 56:10 против 55:15. Примерно 1 минута разницы, но возможно, это будет 2-3 места разницы на национальном чемпионате…
Так эффективность создает разницу в результатах, зачастую даже большую, нежели в приведенном выше примере. И она очень сильно изменяется от атлета к атлету. Это интересно, но не практично, применительно к ВАШИМ тренировкам. Ваш самый главный вопрос, «могу ли я повысить свою эффективность тренировками?». Ответ – ДА. В высокотехничных видах спорта, например в плавании, разница в эффективности между начинающими и опытными пловцами просто огромна. И пловцы это знают очень хорошо. В гребле эффективность резко растет в первый год, в первую очередь из-за сильного улучшения техники. Однако, эффективность продолжает расти и после годов тренировок. Доктор Fritz Hagerman отслеживал группу гребцов уровня чемпионата страны в течение 8 лет, измеряя производительность на эргометре, ПК, АнП и др. Пиковые величины для МПК у этих атлетов стабилизировались после 2-3 лет упорных тренировок. Однако, времена на воде и на тренажере продолжали улучшаться с годами с тренировок. Причина? Небольшой рост эффективности в гребле. И существует еще одна причина, независимая от техники гребли. Это оптимизация распределения нагрузки между большими мышечными массами, задействованными в гребле. В конце концов, гребцы, попавшие в национальную сборную и имевшие успех на более высоких уровнях были эффективнее, чем их менее удачливые партнеры.
А что же «менее техничные» виды спорта, бег или велосипед?
Велосипедистов можно назвать «менее техничными» только из-за того, что они крутят педали, но не из-за технического оснащения и аэродинамики. Но и здесь опять есть свидетельства того, что эффективность растет значительно с годами тренировок. В исследованиях, посвященных сравнению «хороших» и «элитных» спортсменов, проведенных Доктором Ed Coyle и его коллегами из Университета Техаса, было выявлено то, что элитные гонщики могут поддерживать более высокую мощность, несмотря на схожие физиологические параметры, благодаря лучшему распределению силы педалирования между большими мышечными массами. В беге, американский рекордсмен в беге на милю Steve Scott, показывал улучшение в его беговой эффективности даже на закате своей карьеры.
Итог
Основываясь на большом количестве лабораторных и «полевых» данных, можно определить порядок, в котором элементы большой тройки достигают своего пика. Первое это МПК, второе – АнП, третье – эффективность. Складывая их вместе и откидывая негативное влияние возраста на максимальное потребление кислорода, мы можем предположить следующее: в реальности, все 3 величины немного изменяются в течение года (соревновательный период и период отдыха) как функции от тренировочной интенсивности и объема. Очевидно, что если вы только начинаете заниматься каким-либо спортом на выносливость, все 3 составляющие улучшаются очень сильно, несмотря на то, чем вы занимаетесь. Но, если вы тренируетесь год или больше, вы должны составлять себе тренировочные планы все тщательнее и тщательнее, чтобы прогресс не остановился и всегда оставалось место для роста.

оригинал статьи: http://home.hia.no/~stephens/timecors.htm