Зачем на "Олимпии" участников проверяли на кокаин?

На "Олимпии"-96 впервые после 1990 года проводилось официальное тестирование участников на употребление допингов. В лист допингов был включен длинный список диуретиков, кленбутерол и кокаин. Аргументы в пользу именно такого выбора просты: данные препараты из подпольного арсенала бодибилдинга убивают, причем немедленно.

На "Олимпии"-96 впервые после 1990 года проводилось официальное тестирование участников на употребление допингов. В лист допингов был включен длинный список диуретиков, кленбутерол и кокаин. Аргументы в пользу именно такого выбора просты: данные препараты из подпольного арсенала бодибилдинга убивают, причем немедленно. Те, кто съехался на "Олимпии", не нуждаются в подобных разъяснениях. Им все понятно и так, с полуслова. Ну а людей неискушенных, включение кокаина в список допингов может вызвать недоумение. Между тем, в нашем мире повального распространения наркотиков, они начали проникать даже в спорт. Что же касается кокаина, то его рассматривают как стимулятор. Этот наркотик блокирует действие нейротрансмиттеров - передатчиков нервного сигнала, а потому вызывает эффект анальгетика. Как бы при этом не было кайфово, этот кайф не идет на пользу мышцам.

Да, вы не чувствуете веса штанги, однако ожидаемого анаболического эффекта не будет. Кокаин сужает кровяное русло, а это приводит к повышению кровяного давления и снижению уровня поступления кислорода в мышцы. К тому же, кокаин ускоряет темп расхода запасов гликогена в мышцах. В итоге это приводит к падению силы и выносливости. Употребление кокаина даже эпизодически, на пике интенсивности тренировочного цикла, рано или поздно вызовет те же изменения мозга, что и у заядлых кокаинистов.

Распад личности связан с токсическим воздействием кокаина на мозг. Некоторые культуристы пытаются обезопасить себя, принимая Нолвадекс или Альдактон, но все это слишком сложно, тем более, что все рано или поздно заканчивается ростом разовых доз и передозировкой, которую нельзя компенсировать никакими лекарствами. Бытует утверждение, что на кокаине можно поднять мышечную "массу". В самом деле, кокаин способен понизить темп метаболизма, но это, как известно, сопровождается ростом жировых отложений. Так что, быстрый рост веса, скорее, связан с увеличением доли жира в композиции тела.

Кокаин не снижает уровень тестостерона, в отличие от других наркотических стимуляторов, вроде амфетаминов. Но это опять-таки под вопросом. Ученые провели опыты на животных и достоверно доказали, что кокаин разрушает у них ткань половых желез. Эксперименты с крысами выявили еще одну особенность кокаина: он блокирует секрецию гормона роста. Уже через час после приема кокаин выводится из организма, но следы его присутствия можно обнаружить еще 6 дней спустя. Чтобы попасться на кокаине, культурист должен принять его в течение последней недели перед турниром, но к чему это, если кокаин лишает мышцы гликогена и тем самым обесценивает углеводную загрузку? Мышцы теряют плотность и упругость, и кажутся плоскими.

Источник: стилфактор

Иго

Энергообеспечение мышечной деятельности

 Общая характеристика аэробной системы энергообеспечения

Аэробная система энергообеспечения значительно уступает алактатной и лактатной по мощности энергопродукции, скорости включения в обеспечение мышечной деятельности, однако многократно превосходит по ёмкости и экономичности (табл. 1).

Таблица № 1. Энергообеспечение мышечной работы

Источники	Пути Образования	Время активации до максимального уровня	Срок действия	Продолжительность максимального выделения энергии
Алактатные анаэробные	АТФ, креатинфосфат	0	До 30 с	До 10 с
Лактатные анаэробные	Гликолиз с образованием лактата	15 – 20 с	От 15 – 20 с до 6 – 6 мин	От 30 с до 1 мин 30 с
Аэробные	Окисление углеводов и жиров кислородом воздуха	90 – 180 с	До нескольких часов	2 – 5 мин и более

Особенностью аэробной системы является то, что образование АТФ в клеточных органелах-митохондриях, находящихся в мышечной ткани происходит при участии кислорода, доставляемого кислородтранспортной системой. Это предопределяет высокую экономичность аэробной системы, а достаточно большие запасы гликогена в мышечной ткани и печени, а также практически неограниченные запасы липидов – её ёмкость.

В наиболее упрощённом виде деятельность аэробной системы энергообеспечения осуществляется следующим образом. На первом этапе в результате сложных процессов происходит преобразование как гликогена, так и свободных жирных кислот (СЖК) в ацетил-кофермент А (ацетил-КоА) – активную форму уксусной кислоты, что обеспечивает протекание всех последующих процессов энергообразования по единой схеме. Однако до момента образования ацетил-КоА окисление гликогена и СЖК происходит самостоятельно.

Все многочисленные химические реакции, происходящие в процессе аэробного ресинтеза АТФ, можно разделить на три типа: 1 – аэробный гликолиз; 2 – цикл Кребса, 3 - система транспорта электронов (рис. 7).

Рис. 7. Этапы реакций ресинтеза АТФ в аэробном процессе

Первым этапом реакций является аэробный гликолиз, в результате которого осуществляется расщепление гликогена с образованием СО2 и Н2О. Протекание аэробного гликолиза происходит по той же схеме, что и протекание рассмотренного выше анаэробного гликолиза. В обоих случаях в результате химических реакций гликоген преобразуется в глюкозу, а глюкоза – в пировиноградную кислоту с ресинтезом АТФ. В этих реакциях кислород не участвует. Присутствие кислорода обнаруживается в дальнейшем, когда при его участии пировиноградная кислота не преобразуется в молочную кислоту в молочную кислоту, а затем в лактат, что имеет место в процессе анаэробного гликолиза, а направляется в аэробную систему, конечными продуктами которой оказывается углекислый газ (СО2), выводимый из организма лёгкими, и вода (рис. 8)

Рис. 8. Схематическое протекание анаэробного и аэробного гликолиза

Расщепление 1 моля гликогена на 2 моля пировиноградной кислоты происходит с выделением энергии, достаточной для ресинтеза 3 молей АТФ: Энергия + 3АДФ + Фн → 3АТФ

Из образовавшейся в результате расщепления гликогена пировиноградной кислоты сразу выводится СО2, превращая её из трёхуглеродного соединения в двухуглеродное, которое сочетаясь с коферментом А, образует ацетил- КоА, который включается во второй этап аэробного образования АТФ – цикл лимонной кислоты или цикл Кребса.

В цикле Кребса протекает серия сложных химических реакций, в результате которых происходит окисление пировиноградной кислоты – выведение ионов водорода (Н+) и электронов (е-), которые в итоге попадают в систему транспорта кислорода и участвуют в реакциях ресинтеза АТФ на третьем этапе, образуя СО2, который диффундируется в кровь и переносится в лёгкие, из которых и выводится из организма. В самом цикле Кребса образуется только 2 моля АТФ (рис. 9).

Рис. 9. Схематическое изображение окисления углеродов в цикле Кребса

Третий этап протекает в цепи транспорта электронов (дыхательной цепи). Реакции, происходящие с участием коферментов, в общем виде сводятся к следующему. Ионы водорода и электроны, выделяемые в результате реакций, протекавших в цикле Кребса и в меньшей мере в процессе гликолиза, транспортируются к кислороду, чтобы в результате образовать воду. Одновременно выделяемая энергия в серии сопряжённых реакций используется для ресинтеза АТФ. Весь процесс, происходящий по цепи передачи электронов кислороду называется окислительным фосфорилированием. В процессах, происходящих в дыхательной цепи, потребляется около 90 % поступающего к клеткам кислорода и образуется наибольшее количество АТФ. В общей сложности окислительная система транспорта электронов обеспечивает образование 34 молекул АТФ из одной молекулы гликогена.

Усвоение и абсорбция углеводов в кровоток происходит в тонком кишечнике. В печени они превращаются в глюкозу, которая в свою очередь может быть превращена в гликоген и депонируется в мышцах и печени, а также используется различными органами и тканями в качестве источника энергии для поддержания деятельности. В организме здорового с достаточным уровнем физической подготовленности мужчины с массой тела 75 кг содержится 500 – 550 г углеводов в виде гликогена мышц (около 80 %), гликогена печени (примерно 16 – 17 %), глюкозы крови (3 – 4 %), что соответствует энергетическим запасам порядка 2000 – 2200 ккал.

Гликоген печени (90 – 100 г) используется для поддержания уровня глюкозы крови, необходимого для обеспечения нормальной жизнедеятельности различных тканей и органов. При продолжительной работе аэробного характера, приводящей к истощению запасов мышечного гликогена, часть гликогена печении может использоваться мышцами.

Следует учитывать, что гликогенные запасы мышц и печени могут существенно увеличиваться под влиянием тренировки и пищевых манипуляций, предусматривающих углеводное истощение и последующее углеводное насыщение. Под влиянием тренировки и специального питания концентрация гликогена в печени может увеличиться в 2 раза. Увеличение количества гликогена повышает его доступность и скорость утилизации при выполнении последующей мышечной работы.

При продолжительных физических нагрузках средней интенсивности образование глюкозы в печени возрастает в 2 – 3 раза по сравнению с образованием её в состоянии покоя. Напряжённая продолжительная работа может привести к 7 – 10-кратному увеличению образования глюкозы в печени по сравнению с данными, полученными в состоянии покоя.

Эффективность процесса энергообеспечения за счёт жировых запасов определяется скоростью протекания липолиза и скоростью кровотока в адипозной ткани, что обеспечивает интенсивную доставку свободных жирных кислот (СЖК) к мышечным клеткам. Если работа выполняется с интенсивностью 50 – 60 % VO2 max, отмечается максимальный кровоток в адипозной ткани, что способствует максимальному поступлению в кровь СЖК. Более интенсивная мышечная работа связана с интенсификацией мышечного кровотока при одновременном уменьшении кровоснабжения адипозной ткани и, следовательно, с ухудшением доставки СЖК в мышечную ткань.

Хотя в процессе мышечной деятельности липолиз разворачивается, однако уже на 30 – 40-й минутах работы средней интенсивности её энергообеспечения в равной мере осуществляется за счёт окисления как углеводов, так и липидов. Дальнейшее продолжение работы, приводящее к постепенному исчерпанию ограниченных углеводных ресурсов, связано с увеличением окисления СЖК; например, энергообеспечение второй половины марафонской дистанции в беге или шоссейных велогонках (более 100 км) преимущественно связано с использованием жиров.

Несмотря на то что использование энергии от окисления липидов имеет реальное значение для обеспечения выносливости только при продолжительной мышечной деятельности, начиная уже с первых минут работы с интенсивностью, превышающей 60 % VO2max, отмечается освобождение из триацилглицеридов СЖК, их поступление и окисление в сокращающихся мышцах. Через 30 – 40 мин после начала работы скорость потребления СЖК возрастает в 3 раза, а после 3 – 4 часов работы – в 5 – 6 раз.

Внутримышечная утилизация триглицеридов существенно возрастает под влиянием тренировки аэробной направленности. Эта адаптационная реакция проявляется как в быстроте развёртывания процесса образования энергии за счёт окисления СЖК, поступивших из трицеридов мышц, так и в возрастании их утилизации из мышечной ткани.

Не менее важным адаптационным эффектом тренированной мышечной ткани является повышение её способности к утилизации жировых запасов. Так, после 12-недельной тренировки аэробной направленности способность к утилизации триглицеридов в работающих мышцах резко возрастала и достигала 40 %. 

Роль белков для ресинтеза АТФ не существенна. Однако углеродный каркас многих аминокислот может быть использован в качестве энергетического топлива в процессе окислительного метаболизма, что проявляется при продолжительных нагрузках средней интенсивности, при которых вклад белкового метаболизма в энергопродукцию может достичь 5 – 6 % общей потребности в энергии.

Благодаря значительным запасам глюкозы и жиров в организме и неограниченной возможности потребления кислорода их атмосферного воздуха, аэробные процессы, обладая меньшей мощностью по сравнению с анаэробными, могут обеспечивать выполнение работы в течении длительного времени (т. е. их ёмкость очень велика при очень высокой экономичности). Исследования показывают, что, например в марафонском беге за счёт использования мышечного гликогена работа мышц продолжается в течении 80 мин. Определённое количество энергии может быть мобилизовано за счёт гликогена печени. В сумме это может обеспечить 75 % времени, необходимого для преодоления марафонской дистанции. Остальная энергия образуется в результате окисления жирных кислот. Однако скорость их диффузии из крови в мышцы ограничена, что лимитирует производство энергии за счёт этих кислот. Энергии, продуцируемой вследствие окисления СЖК, достаточно для поддержания интенсивности работы мышц на уровне 40 – 50 % VO2max, ВТО времы как сильнейшие марафонцы способны преодолевать дистанцию с интенсивностью, превышающей 80 – 90 % VO2max, что свидетельствует о высоком уровне адаптации аэробной системы энергообеспечения, позволяющем не только обеспечить оптимальное сочетание использования углеводов, жиров, отдельных аминокислот и метаболитов для производства энергии, но и экономное расходование гликогена.

Таким образом, вся совокупность реакций, обеспечивающих аэробное окисление гликогена, выглядит следующим образом. На первом этапе в результате аэробного гликолиза образуется пировиноградная кислота и ресинтезируется некоторое количество АТФ. На втором , в цикле Кребса, производится СО2, а ионы водорода (Н+) и электроны (е-) вводятся в систему транспорта электронов также с ресинтезом некоторого количества АТФ. И наконец, заключительный этап связан с образованием Н2О из Н+, е- и кислорода с высвобождением энергии, используемой для ресинтеза подавляющего количества АТФ. Жиры и белки, используемые в топлива для ресинтеза АТФ, также проходят через цикл Кребса и систему транспорта электронов (рис. 10).

Рис. 10. Схематическое изображение функционирования аэробной системы энергообеспечения

Лактатная система энергообеспечения.

В лактатной системе энергообеспечения ресинтез АТФ происходит за счёт расщепления глюкозы и гликогена при отсутствии кислорода. Этот процесс принято обозначать как анаэробный гликолиз. Анаэробный гликолиз является значительно более сложным химическим процессом по сравнению с механизмами расщепления фосфогенов в алактатной системе энергообеспечения. Он предусматривает протекание серии сложных последовательных реакций, в результате которых глюкоза и гликоген расщепляются до молочной кислоты, которая в серии сопряжённых реакций используется для ресинтеза АТФ (рис. 2).

Рис. 2. Схематическое изображение процесса анаэробного гликолиза

В результате расщепления 1 моля глюкозы образуется 2 моля АТФ, а при расщеплении 1 моля гликогена – 3 моля АТФ. Одновременно с высвобождением энергии в мышцах и жидкостях организма происходит образование пировиноградной кислоты, которая затем преобразуется в молочную кислоту. Молочная кислота быстро разлагается с образованием её соли – лактата.

Накопление молочной кислоты в результате интенсивной деятельности гликолитического механизма приводит к большому образованию лактата и ионов водорода (Н+) в мышцах. В результате, несмотря на действие буферных систем, постепенно снижается мышечный pH с 7,1 до 6,9 и даже до 6,5 – 6,4. Внутриклеточный pH, начиная с уровня 6,9 – 6,8 замедляет интенсивность гликолитической реакции восстановления запасов АТФ, а при pH 6,5 – 6,4 расщепление гликогена прекращается. Таким образом, именно повышение концентрации молочной кислоты в мышцах ограничивает расщепление гликогена в анаэробном гликолизе.

В отличие от алактатной системы энергообеспечения, мощность которой достигает максимальных показателей уже на первой секунде работы, процесс активизации гликолиза разворачивается значительно медленнее и достигает высоких величин энергопродукции только на 5 – 10 секундах работы. Мощность гликолитического процесса значительно уступает мощности креатинфосфокиназного механизма, однако является в несколко раз более высокой по сравнению с возможностями системы аэробного окисления. В частности, если уровень энергопродукции АТФ за счёт распада КФ составляет 9 – 10 ммоль/кг с.м.т./с (сырая масса ткани), то при подключении гликолиза объём производимой АТФ может увеличиться до 14 ммоль/кг с.м.т./с. За счёт использования обоих источников ресинтеза АТФ в течении 3-минутной интенсивной работы мышечная система человека способна вырабатывать около 370 ммоль/кг с.м.т. При этом на долю гликолиза приходится не менее 80 % общей продукции. Максимальная мощность лактатной анаэробной системы проявляется на 20 – 25-й секундах работы, а на 30 – 60-й секундах гликолитический путь ресинтеза АТФ является основным в энергообеспечении работы.

Ёмкость лактатной анаэробной системы обеспечивает её превалирующее участие в энергопродукции при выполнении работы продолжительность до 30 – 90 с. При более продолжительной работе роль гликолиза постепенно снижается, однако остаётся существенной и при более продолжительной работе – до 5 – 6 мин. Общее количество энергии, которое образуется за счёт гликолиза, наглядно может быть оценено и по показателям лактата крови после выполнения работы, требующей предельной мобилизации лактатной системы энергообеспечения. У нетренированных людей предельная концентрация лактата в крови составляет 11 – 12 ммоль/л. Под влиянием тренировки ёмкость лактатной системы резко возрастает и концентрация лактата в крови может достигать 25 – 30 ммоль/л и выше.

Максимальные величины энергообразования и лактата в крови у женщин на 30 – 40 % ниже по сравнению с мужчинами такой же спортивной специализации. Юные спортсмены по сравнению со взрослыми отличаются невысокими анаэробными возможностями. максимальная концентрация лактата в крови при предельных нагрузках анаэробного характера у них не превышает 10 ммоль/кг, что в 2 – 3 раза ниже, чем у взрослых спортсменов.

Таким образом, адаптационные реакции лактатной анаэробной системы могут протекать в различных направлениях. Одним из них является увеличение подвижности гликолитического процесса, что проявляется в значительно более быстром достижении его максимальной производительности (с 15 – 20 до 5 – 8 с). Вторая реакция связана с повышением мощности анаэробной гликолитической системы, что позволяет ей продуцировать значительно большее количество энергии в единицу времени. Третья реакция сводится к повышению ёмкости системы и, естественно общего объёма продуцируемой энергии, вследствие чего увеличивается продолжительность работы, преимущественно обеспечиваемая за счёт гликолиза.

Максимальное значение лактата и pH в артериальной крови в процессе соревнований по некоторым видам спорта представлены на рис. 3.

Рис.3. Максимальные значения лактата и pH в артериальной крови у спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта: а – бег (400, 800 м); б – скоростной бег на коньках (500, 1000м); в – гребля (2000 м); г – плавание 100 м; д – бобслей; е – велогонки (100 км)
(Eindemann, Keul, 1977)

Они дают достаточно полное представление о роли лактатных анаэробных источников энергии для достижения высоких спортивных результатов разных видах спорта и об адаптационных резервах системы анаэробного гликолиза.

При выборе оптимальной продолжительности работы, обеспечивающей максимальную концентрацию лактата в мышцах, следует учитывать, что максимальное содержание лактата отмечается при использовании предельных нагрузок, продолжительность которых колеблется в пределах 1 – 6 мин. Увеличение продолжительности работы связано с уменьшением концентрации лактата в мышцах.

Для выбора оптимальной методики повышения анаэробных возможностей важно проследить особенности накопления лактата при прерывистой работе максимальной интенсивности. Например, одноминутные предельные нагрузки с четырёхминутными паузами приводят к постоянному увеличению лактата в крови (рис. 4) при одновременном снижениипоказателей кислотно-основного состояния (рис. 5).

Рис. 4. Изменение концентрации лактата в крови в процессе прерывистой максимальной нагрузки (одноминутные упражнения с интенсивностью 95 %, разделённые периодами отдыха длительностью 4 мин) (Hermansen, Stenswold, 1972)

Рис. 5. Изменение pH крови при прерывистом выполнении одноминутных нагрузок максимальной интенсивности (Hollman, Hettinger, 1980)

Аналогичный эффект отмечается и при выполнении 15 – 20-секундных упражнений максимальной мощности с паузами около 3 минут (рис. 6).

Рис. 6. Динамика биохимических изменений у спортсменов при повторном выполнении кратковременных упражнений максимальной мощности (Н. Волков и др., 2000)

Алактатная система энергообеспечения.

Эта система энергообеспечения является наименее сложной, отличается высокой мощностью освобождения энергии и кратковременностью действия. Образование энергии в этой системе происходит за счёт расщепления богатых энергией фосфатных соединений – аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата (КФ). Энергия, образующаяся в результате распада АТФ, в полной мере включается в процесс энергообеспечения работы уже на первой секунде. Однако уже на второй секунде выполнение работы осуществляется за счёт креатинфосфата (КФ), депонированного в мышечных волокнах и содержащего богатые энергией фосфатные соединения. Расщепление этих соединений приводит к интенсивному высвобождению энергии. Конечными продуктами расщепления КФ являются креатин (Кр) и неорганический фосфат (Фн). Реакция стимулируется ферментом креатинкиназа и схематически выглядит следующим образом:

Энергия, высвобождаемая при распаде КФ, является доступной для процесса ресинтеза АТФ, поэтому за быстрым расщеплением АТФ в процессе мышечного сокращения незамедлительно следует его ресинтез из АДФ и Фн с привлечением энергии, высвобождаемой при расщеплении КФ:

Ещё одним механизмом алактатной системы энергообеспечения является так называемая миокиназная реакция, которая активизируется при значительном мышечном утомлении, когда скорость расщепления АТФ существенно превышает скорость её ресинтеза. Миокиназная реакция стимулируется ферментом миокиназа и заключается в переносе фосфатной группы с одной молекулы на другую и образованием АТФ и аденозинмонофосфата (АМФ):

Аденозинмонофосфат (АМФ), являющийся побочным продуктом миокиназной реакции, содержит последнюю фосфатную группу и в отличие от АТФ и АДФ не может быть использован в качестве источника энергии. Миокиназная реакция активизируется в условиях, когда в силу утомления другие пути ресинтеза АТФ исчерпали свои возможности.

Запасы КФ не могут быть восполнены в процессе выполнения работы. Для его ресинтеза может быть использована только энергия, высвобождаемая в результате распада АТФ, что оказывается возможным лишь в восстановительном периоде после окончания работы.

Алактатная система, отличаясь очень высокой скорость освобождения энергии, одновременно характеризуется крайне ограниченной ёмкостью. Уровень максимальной алактатной анаэробной мощности зависит от количества фосфатов (АТФ и КФ) в мышцах и скорости их использования. Под влиянием тренировки спринтерского характера показатели алактатной анаэробной мощности могут быть значительно повышены. Под влиянием специальной тренировки мощность алактатной анаэробной системы может быть увеличена на 40 -80 %. Например, спринтерская тренировка в течении 8 недель бегунов привела к увеличению содержания АТФ и КФ в скелетной мышце в состоянии покоя примерно на 10 %.

Под влиянием тренировки в мышцах не только увеличивается количество АТФ и Кф, но и существенно возрастает способность мышечной ткани к их расщеплению. Ещё одной адаптационной реакцией, определяющей мощность алактатной анаэробной системы, является ускорение ресинтеза фосфатов за счёт повышения активности ферментов, в частности креатинфосфокиназы и миокиназы.

Под влиянием тренировки существенно возрастают и показатели максимальной ёмкости алактатной анаэробной стстемы энергообеспечения. Ёмкость алактатной анаэробной системы под влиянием целенаправленной многолетней тренировки иожет возрастать в 2,5 раза. Это подтверждается показателями максимального алактатного О2-долга: у начинающих спортсменов он составляет 21,5 мл/кг, у спортсменов высокого класса может достигать 54,5 мл/кг.

Увеличение ёмкости алактатной энергетической системы проявляется и в продолжительности работы максимальной интенсивности. Так, у лиц не занимающихся спортом, максимальная мощность алактатного анаэробного процесса, достигнутая через 0,5 – 0,7 с после начала работы, может удерживаться не более 7 – 10 с, то у спортсменов высшего класса, специализирующихся в спринтерских дисциплинах, она может проявляться в течение 15 – 20 с. При этом большая продолжительность работы сопровождается и значительно большей её мощностью, что обусловливается высокой скоростью распада и ресинтеза высокоэнергетических фосфатов.

Концентрация АТФ и КФ у мужчин и женщин практически одинакова – около 4 ммоль/кг АТФ и 16 ммоль/кг КФ. Однако общее количество фосфогенов, которые могут использоваться при мышечной деятельности, у мужчин значительно больше, чем у женщин, что обусловлено большими различиями в общем объёме скелетной мускулатуры. Естественно, что у мужчин значительно больше ёмкость алактатной анаэробной системы энергообеспечения.

В заключении следует отметить, что лица с высоким уровнем алактатной анаэробной производительности, как правило, имеют низкие аэробные возможности, выносливость к длительной работе. Одновременно у бегунов на длинные дистанции алактатные анаэробные возможности не только не сравнимы с возможностями спринтеров, но и часто уступают показателям, регистрируемым у лиц, не занимающихся спортом.

Общая характеристика систем энергообеспечения мышечной деятельности

Энергия, как известно, представляет собой общую количественную меру, связывающую воедино все явления природы, разные формы движения материи. Из всех видов энергии, образующейся и использующейся в различных физических процессах(тепловая, механическая, химическая и др.)применительно к мышечной деятельности, основное внимание должно быть сконцентрировано на химической энергии организма, источником которой являются пищевые продукты и её преобразовании в механическую энергию двигательной деятельности человека.

Энергия, высвобождаемая во время расщепления пищевых продуктов, используется для производства аденозинтрифосфата (АТФ), который депонируется в мышечных клетках и является своеобразным топливом для производства механической энергии мышечного сокращения.

Энергию для мышечного сокращения даёт расщепление аденозинтрифосфата (АТФ) до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (Ф). Количество АТФ в мышцах невелико и его достаточно для обеспечения высокоинтенсивной работы лишь в течении 1 – 2 с. Для продолжения работы необходим ресинтез АТФ, который производится за счёт энергоотдающих реакций трёх типов. Восполнение запасов АТФ в мышцах позволяет поддерживать постоянный уровень его концентрации, необходимый для полноценного мышечного сокращения.

Ресинтез АТФ обеспечивается как в анаэробных, так и в аэробных реакциях с привлечением в качестве энергетических источников запасов креатинфосфата (КФ) и АДФ, содержащихся в мышечных тканях, а также богатых энергией субстратов (гликоген мышц и печени, запасы липозной ткани и др.). Химические реакции, приводящие к обеспечению мышц энергией протекают в трёх энергетических системах: 1) анаэробной алактатной, 2) анаэробной лактатной (гликолитической), 3) аэробной.

Образование энергии в первых двух системах осуществляется в процессе химических реакций, не требующих наличия кислорода. Третья система предусматривает энергообеспечение мышечной деятельности в результате реакций окисления, протекающих с участием кислорода. Наиболее общие представления о последовательности включения и количественных соотношениях в энергообеспечении мышечной деятельности каждой из указанных систем приведены на рис. 1.

Возможности каждой из указанных энергетических систем определяются мощностью, т. е. скоростью освобождения энергии в метаболических процессах, и ёмкостью, которая определяется величиной и эффективностью использования субстратных фондов.

Рис. 1. Последовательность и количественные соотношения процессов энергообеспечения мышечной деятельности у квалифицированных спортсменов в различных энергетических системах (схема): 1 – алактатной; 2 – лактатной; 3 – аэробной

источник

К пониманию интервальной тренировки

 

Автор: Стивен Сейлер

Сейчас мы подходим к фундаментальному вопросу, который интересовал меня много лет. Что «лучше» – интервальная тренировка или равномерная? Очевидно, вопрос поставлен упрощенно, но я постараюсь постепенно пояснить свои мысли. Восемь лет назад моя диссертация ставила тот же вопрос. Одна группа крыс бегала, повторяя 2-хминутные интервалы с высокой интенсивностью, каждый день (5 дней в неделю), другая группа бегала 60 минут равномерно каждый день, а третья группа служила как контрольная. Результаты мы обсудим позднее. Я сделал выводы из этого опыта и продолжил изучение проблемы.

Определение интервальной тренировки

В словаре интервал, возможно, определяется как период времени или определенная дистанция. Это правильно, но для нас, тренирующихся на выносливость, это означает повторяющиеся отрезки высокой интенсивности с периодами отдыха. В тренировке на выносливость, неважно в каком виде спорта, интервальная тренировка стала обычной практикой. С 60-х годов интервальная тренировка стала пониматься как ключ к успеху в соревнованиях на выносливость. В некоторых тренировочных программах она составляет до 50–75% общего тренировочного объема. Один мой знакомый, который тренирует бегунов, даже написал статью, озаглавленную: "Все интервалы, все время". После 10 лет исследований, чтения, наблюдений и тренировок, я думаю, что эта точка зрения должна быть осмыслена критически. Я преподнесу вам информацию под многими разными углами зрения, но с надеждой, что приду к связному заключению.

Физиология периодической тренировки

В исследованиях физиологии тренировки одним из действительных «отцов» направления является швед Пер Астранд. Сегодня доктор Астранд в возрасте 80 лет является видным деятелем международной спортивной медицины. Его наиболее известная работа «Учебник физиологии работы», написанный совместно с Кааре Родаль из Норвегии. Сейчас уже 5-е издание остается настольной книгой для студентов, изучающих физиологию тренировки. В 60-х годах он поставил несколько простых экспериментов, которые до сих пор имеют важное практическое значение для понимания физиологического воздействия продолжительной/интервальной тренировки.

В лабораторных условиях велоэргометр служит очень полезным инструментом для полного изучения тренировки. Мы можем точно контролировать нагрузку, которую должен выдержать испытуемый, и очень легко провести большое число физиологических измерений, таких как ЧСС, потребление кислорода, уровень лактата в крови и т.д. (я предпочитаю не задерживаться на том, насколько большое!). Следующие эксперименты проводились как раз с использованием такой организации упражнений. Один опыт был проделан, чтобы вычислить точное значение работы (сила, умноженная на расстояние, число, которое может быть точно измерено на эргометре), проделанной за 1 час. Эта работа может быть выполнена или при продолжительном отрезке упражнений при затрате энергии 175 Вт, или при периодической тренировке при более высокой интенсивности, разделенной равномерно распределенными интервалами отдыха. Интенсивность была подобрана так, чтобы обеспечить вдвое большие затраты энергии по сравнению с равномерной работой. Таким образом, та же работа может быть совершена за 30 минут тренировки при энергопотреблении 350 Вт вместо 1 часа. При рабочей нагрузке 175 Вт спортсмен может легко крутить педали непрерывно в течение часа. ЧСС составляла только 134 удара в минуту, потребление кислорода было только 55% от максимального, и концентрация лактата в крови оставалась около значений в состоянии покоя. Когда исследуемый пытался крутить педали возможно дольше при 350 Вт, т.е. удвоить нагрузку, он мог продолжать только 9 минут. ЧСС была 190 ударов в минуту 9 (максимальная), объем кислорода приближался к МПК, и концентрация лактата возрастала до 16,5 мМ, очень высокое значение, указывающее на очень большое утомление. Или вместо этого, он работал при тех же 350 Вт периодически с продолжительностью от 30 сек. до 3 мин., всегда с одинаковым отдыхом. Тогда он мог совершить нужную работу в течение часа. Однако, физиологические реакции чрезвычайно различались в зависимости от длительности интервала.

Условия упражнений	Потребление кислорода, л/мин	ЧСС	Концентрация молочной кислоты, мМ
непрерывная
175 Вт	2,44	134	1,30
350 Вт**	4,60	190	16,5
периодическая##
30 сек*	2,90	150	2,20
1 мин*	2,93	167	5,00
2 мин*	4,40	178	10,50
3 мин*	4,60	188	13,20

** может поддерживаться только 9 минут
## даются максимальные значения, достигнутые во время упражнения
* в каждом случае продолжительность отдыха равна продолжительности работы

Пояснения

Из экспериментов доктора Астранда я сделал два основных вывода:

1) Интервальная тренировка позволяет выполнить больший общий объем высокоинтенсивной работы. Работая непрерывно, спортсмен может выдержать только 9 минут при затратах 350 Вт. Работая 3-хминутными интервалами, он может превзойти этот результат более чем в 3 раза (30 минут, с большим усилием).

2) При длительности интервалов 3 минуты необходимая работа может быть выполнена в течение часа, с большим усилием. Однако, если интервалы работы и отдыха укорочены, физиологическое напряжение резко уменьшается, даже если общее потребление кислорода в течение часа заметно не снижается. Особенно если интервалы менее 2 минут, физиологическая нагрузка/стресс серьезно сокращается, несмотря на то же самое накопленное время (здесь 30 мин) и ту же интенсивность работы (здесь 30 Вт). Если вы сравните в таблице пик потребления кислорода, ЧСС и концентрацию лактата, достигнутые во время 1-минутного и 2-минутного интервалов, эту разницу легко увидеть.

Почему реакции столь различны?

Я думаю, что лучшее объяснение этой разницы было дано Астрандом. Он предположил, что во время очень коротких интервалов кислород, связанный с миоглобином, служит эффективным препятствием созданию дефицита кислорода (и накоплению молочной кислоты) во время забега. Поэтому после 30 сек. упражнений запасы кислорода миоглобина восполняются во время отдыха и необходимость доставки кислорода не так серьезна. Аналогично, человек стремиться жить широко и быстро спускает запасы наличности, затем всегда оплачивая небольшой долг во время последующего "периода покрытия долгов". Долги не накапливаются. Если же длительность интервала увеличивается, емкость малого буферного запаса кислорода в миоглобине оказывается недостаточной, производство и накопление молочной кислоты становится значительным, и необходимость большей доставки кислорода во время рабочего интервала падает на ССС.

Последующие эксперименты Астранда показали, что если вы все больше и больше уменьшаете периоды работы и отдыха, становятся возможными даже более высокие затраты энергии без накопления молочной кислоты или тяжелой нагрузки на ССС.

Итак, вывод

Чтобы действительно перегрузить ССС, интервал периодической нагрузки с потреблением кислорода близким к максимальному должен иметь длительность не менее 2 минут из-за: 1) отставания реакции ССС и 2) эффекта кислородного буфера миоглобина.

Теперь давайте вернемся к моей диссертации. Вопрос, который я хотел решить в этой работе, таков: "Каково воздействие интервальной и равномерной тренировки на эффективность сердца крысы?" Я хотел оценить сердце отдельно от мышц и сделать прямые измерения, так что я должен был использовать крыс. Я вывел группу крыс в лаборатории, думая, что они из одного помета, а значит наверное, очень похожи генетически (они казались такими). После того как они подросли, я разделили их на 3 группы. Одна группа сидела в клетках, поедая крысиную еду, и периодически я их взвешивал. Вторая группа была постепенно за 4 недели (несколько месяцев в крысиных годах) приучена бегать на беговой дорожке до тех пор пока они не смогли бегать 60 минут 5 дней в неделю при интенсивности, соответствующей 75% МПК. Третья группа была приучена к интервальному бегу. Эти крысы могли делать 2-хминутные забеги при скорости, требовавшей почти 100% МПК, затем замедлялись на 2 минуты, и так по 10 забегов (после 4 недель обучения). Общая беговая дистанция была одинаковой у обеих групп, различалась только интенсивность. Чтобы оценить сердечную эффективность, я разработал хирургическую процедуру под анестезией, которая позволила мне прямо и постоянно измерять выходные данные сердца, развитие давления, ЧСС и т.д., чтобы подвести сердце к объемной перегрузке с помощью соляного раствора. На заседании Американского колледжа спортивной медицины я доложил следующее. Для этих заранее нетренированных крыс 8 недель интервальной тренировки дали больший результат, чем 8 недель равномерной тренировки, т.к. стимулировали увеличенную большую сердечную эффективность. Сердца, натренированные интервально, достигали более высокого пика ударного объема при перегрузке.

Хорошо, ну и что дальше?

Помните про МПК? Мы установили, что эффективность работы сердца в первую очередь зависит от МПК. Результаты моей работы предполагают, что интервальная тренировка - это лучший способ увеличить максимальную сердечную эффективность, и поэтому наверное МПК. Действительно, при изучении в другой лаборатории было получено значительное увеличение МПК для предварительно нетренированных крыс, подвергнутых пяти очень высокоинтенсивным забегам по 1 минуте в течение дня. Т.е., 5 минут упражнений. Это улучшение также проявилось в окислительной способности скелетных мышц. Существуют исследования человека, которые показывают то же явление. Интервальная тренировка позволяет нам получить больше стрессовой нагрузки на перекачивающую способность сердца. Используя большую мышечную массу, мы вызываем максимальную реакцию на ударный объем. Высокая ЧСС также достигается как зависимость от интенсивности. Наконец, периодические увеличения и снижения интенсивности могут вызвать специальные нагрузочные стрессы для сердца, т.е. адаптивные. Например, во время нагрузки ЧСС сильно возрастает, затем в момент ее окончания она немедленно начинает падать, но венозный кровоток остается высоким. Эти выдержки для дополнительной венозной прочности могут помочь спровоцировать перестройку венозной системы (увеличение объема). Кроме того, интервальная тренировка может дать сигнал к изменениям в согласии с артериальной системой, но это в большой мере предположение.

Ну хорошо, значит, надо делать только интервальные тренировки?

Нет, продолжайте читать, вопрос усложняется. Из всего, что я представил ранее и из других исследований, я легко мог бы сказать, что программ, представляющая собой относительно малый, но выполняемый с высокой интенсивностью объем, будет очень эффективна для повышения МПК для ранее не тренировавшихся (или значительно детренированных) людей. Для новичков интервальная тренировка - это способ набрать минуты подготовки при более высокой интенсивности, чем наши скелетные мышцы изначально приспособлены вытерпеть. Для новичков сердце лучше готово к нагрузкам на выносливость, чем скелетные мышцы. Поэтому нужна увеличенная нагрузка, чтобы максимально адаптироваться. Периодическая высокоинтенсивная тренировка - это также мощный стимул для увеличения объема крови, что является критичным приспособлением и вносит значительный вклад в увеличение максимальной работы сердца и МПК.

Но здесь прячется главная ловушка для сторонников интервальных тренировок.

МПК – это только одно направление изменений для тренирующихся на выносливость. МПК стабилизируется довольно рано в карьере взрослого бегуна или велосипедиста, который тренируется упорно и регулярно (хотя его точное значение может колебаться на несколько процентов от подготовительного к соревновательному периоду). Итак, мы должны спросить себя: «Я не начинающий, являются ли интервальные тренировки также лучшим способом улучшить другие компоненты моей подготовки?»

Улучшение выносливости скелетных мышц

Помните второе направление изменений? Это улучшение лактатного порога или процента МПК, который может быть удержан без значительного накопления молочной кислоты. как я уже пояснял ранее, изменения лактатного порога появляются после более длительных тренировок, чем улучшение в МПК, даже если мы тренируемся регулярно. Место изменения смещается от ССС к скелетным мышцам. Синтезируются дополнительные митохондрии, создаются новые капилляры, волокна типа IIb превращаются в волокна типа IIa. Эти изменения появляются прогрессивно (вновь с сезонными колебаниями) после нескольких лет тренировок. Наиболее эффективный стимул к изменениям в аэробной способности скелетных мышц отличен от такого же стимула для функциональных изменений в сердце! Тяжелая, но короткая интервальная тренировка здесь проигрывает. Мы должны углубиться в часы длительной равномерной тренировки, чтобы увеличить эти изменения. Интенсивность будет колебаться от равномерной при 65–75 % МПК продолжительностью от 40 до 120 минут до повторяющейся «работы на анаэробном пороге» при 80–90% МПК длительностью от 15 до 30 минут.

Дайте мне больше доказательств

Ну хорошо, вы – один из тех, кто любит проводить на своей лодке или гребной машине каждую тренировку и биться от 500 до 2000 м, затем останавливаться в агонии от нахлынувшей молочной кислоты, только затем, чтобы повторить этот процесс еще несколько раз после нескольких минут отдыха. Разминка оставляет вас истощенным, с пересохшим ртом и дрожащими ногами. Конечно, от этого вы станете быстрее. Вы скажете: «Почему надо тренироваться на меньшей скорости, чем соревновательная? Если вы хотите гоняться быстро, надо всегда быстро тренироваться.» Бегуны, велосипедисты, пловцы – те же настроения встречаются и среди них. В течение нескольких лет после начала тренировок на выносливость я придерживался той же позиции, отталкиваясь от большей скорости и ориентации на силу. Черт, я только заставил моих интервально тренированных крыс делать мою работу. Но после довольно быстрого выхода на плато я начал смотреть, экспериментировать и изучать.

Немецкие гребцы сбавляют нагрузку

Несколько лет назад я натолкнулся на обширные данные, собранные по немецкой сборной гребцов их же физиологами. Им регулярно проводили кровяные тесты во время и после работы. Интересные результаты были получены после обработки множества измерений в течение тренировочного года. 80% тренировочного объема элитные немецкие гребцы проводили при концентрациях лактата ниже 2,0 мМ (цифра лишь немного превышает значения в покое). Только 1 или 2% объема было при «гоночной» скорости. (Вспомним, что в спортивной гребле заезды длятся 5,5–8 минут, т.е. соревновательный темп выше МПК). Насколько я знаю, в 50–60-е годы немцы (и советские гребцы) тренировались со зверской интенсивностью, и те, кто не выдерживал, заменялись. Немцы стали слабее? Ну, на самом деле во время этих тестов в конце 80-х они доминировали в гребле, умножая число мировых чемпионов во всех классах лодок. Значит, они работали.

Почему?

Почему немецкие гребцы (и итальянские, тоже мировые лидеры) приняли эту философию тренировки? Я раскопал кое-что интересное по этому поводу, написанное в 1968 г. в специализированном издании по гребле. В начале и середине 60-х годов подход немцев к тренировке был совсем другим, с большим акцентом в сторону высокоинтенсивной интервальной подготовки. Они обнаружили, что в значительной степени они достигли высоких результатов с этой тренировочной программой. Они не видели постоянного прогресса среди своих элитных спортсменов. Каждый год они поднимались к тому же самому уровню, вновь падали вниз после сезона и повторяли весь процесс в следующем сезоне. Тогда они изменили состав тренировок в сторону большего объема, меньшей интенсивности (меньше убийственных интервалов с максимальной скоростью), и начал проявляться долговременный прогресс. В этом есть смысл, если мы учтем «волны изменений».

Другая причина относится к другому компоненту физиологического воздействия высокоинтенсивных интервалов. Долгое наблюдение за элитными немецкими спортсменами показало (по крайней мере им самим), что терпимость организма к пребыванию под воздействием высоких концентраций лактата и сильнейшего сопутствующего стресса, связанных с этим типом тренировки, резко ограничена. После жесткого усилия иммунная система и другие показатели нарушаются на несколько дней. После главной международной гонки эти нарушения могут длиться несколько недель. Перетренировка или повреждение тканей намного более вероятны во время экстремальной интенсивности. Если подготовка прервана из-за травмы или усталости, то никакого прогресс не достигнуто. Мы должны быть внимательны, как тренера или спортсмены, чтобы добавлять наиболее интенсивную работу в осторожных, небольших количествах.

Кенийцы

В мире бегунов было огромное количество публикаций о недавнем доминировании, продемонстрированном восточноафриканцами, особенно кенийцами. Неудивительно, что некоторые предположили, что эти бегуны «отличаются генетически» или тренируются «секретным образом», и это делает их непобедимыми в мировом стайерском беге.

Конечно, кенийцы устанавливают мировые рекорды направо и налево и бьют весь остальной мир (места 1–5 на Бостонском марафоне в 1996 году). Но есть ли у них физиологические или тренировочные секреты? Чтобы осветить этот вопрос доктор Бенгт Салтин, сначала в Каролинском институте в Швеции, а теперь в Копенгагенском исследовательском центре мышц (Дания) провел несколько интересных исследований и опубликовал результаты в 1995 г. Он измерял МПК, лактатный порог, экономичность, тип мышечных волокон и т.д. у 12 лучших шведских стайеров. Затем он поехал в Кению и провел те же исследования среди их лучших бегунов (со значительной помощью знаменитого бегуна 60-х Кипчоге Кейко). В среднем, кенийские и шведские бегуны имели высокие и похожие МПК (хотя самые лучшие кенийцы имели чуть лучшие показатели, чем самые лучшие шведы). Однако, действительно заметной разницей между доминирующими кенийцами и «тоже бегающими» шведами была в их очень низком накоплении лактата и аммиака при высоких скоростях бега и их отличная беговая экономичность. Помните 2 и 3 волну изменений?

А кенийцы делают интервальные тренировки?

Почти никогда. Они тренируются напряженно и часто. Вот что Салтин сообщает о группе очень успешных молодых бегунов. Бегуны тренируются дважды в день, утром и после обеда. 90% утренней тренировки составляет бег по горам и деревням на 8–15 км (5–10 миль) при умеренной интенсивности (70–79% МПК). Остальные 10% выполняются при низкой интенсивности. Днем они вновь бегают. На этот раз дистанция только 3,5–5 миль, но 80% проходит при примерно 90% МПК. Остальные 20% выполняются при очень низкой интенсивности. Если они чувствуют усталость, то не бегут так сильно. Это не звучит очень сложно. Из 12 тренировок в неделю только одна проводимся как интервальная при 96% МПК. Последняя статья о великом марафонце Космо Ндети подтверждает эту же тренировочную стратегию даже среди более старших бегунов. Кенийцы определенно тяжело работают, но они никогда не делают интервальных тренировок при темпе выше МПК. Как они улучшают подготовку, так бегают дольше при той же относительной интенсивности.

А что касается нас, тех кто постарше?

Одной из целей исследования гребцов-ветеранов было: оценить как тренируются более возрастные спортсмены. К счастью, я получил широкие тренировочные данные нескольких гребцов-ветеранов, включая чемпионов страны по гребле и данные эргометрии группы мировых рекордсменов. Рисунок получился следующий: многие спортсмены-ветераны не тренируются дважды в день и даже не каждый день. Это то, что для вас делает предыдущая полноценная работа (а может быть, мудрость, которая позволяет разуму прислушаться к телу, когда оно просит день отдыха). Но лучшие гребцы до сих пор проводят много часов, выполняя умеренную равномерную работу на воде или тренажере. Я называю это «часами силы». Один любитель тренажеров, который некоторое время удерживал мировой рекорд в группе старше 50 лет, говорил о том, что в год, предшествовавший рекорду, мог выполнять 140 гребков в час на эргометре. Предполагаемый гоночный темп в его специальности около 102–105% МПК, интенсивность этих гребков составляла около 73–75% от того, что он демонстрировал на 2500-метровой дистанции, основываясь на метрах, набираемый каждый сезон. Этот темп приближается к 75–80% МПК. Он почти не делал тренировок с большей интенсивностью до последних нескольких недель перед серией весенних гонок. Затем он выходил из 7.56 четырежды за месяц, а лучшим было 7.52, мировой рекорд! Он построил свое отличное состояние с помощью длительной равномерной работы, затем он дал волю своим впечатляющим способностям в тяжелых 8-минутных гонках. Еще важно упомянуть, что его результаты стабильно улучшались более 5 лет, несмотря на его "средний возраст" (он начал заниматься греблей после 40 лет).

Ну хорошо, так вообще не делать интервальных тренировок?

Не совсем так. Вот что я думаю, исходя из данных и моего собственного опыта.

1) Интервальная тренировка с интенсивностью выше МПК не может обеспечить дополнительный стимул для улучшения максимальной аэробной способности или лактатного порога и может нанести вред.

Существует солидное исследование, показывающее, что тренировочная интенсивность при 80–100% МПК мало влияет на величину МПК. При интенсивностях выше 100% МПК стимул к повышению МПК действительно снижен из-за сильного снижения тренировочного объема и ингибирующего влияния молочной кислоты на утилизацию кислорода в клетках.

Во время работы при интенсивности 75–100% МПК улучшенная переносимость упражнений должна быть скомпенсирована дистанцией или временем, а не интенсивностью. Эта возрастающая переносимость нагрузки при заданной субмаксимальной интенсивности есть показатель адаптируемости скелетных мышц.

2) Аэробная интервальная тренировка определенно эффективна, но акцент надо делать на продолжительности интервалов от 10 до 20 минут, если ваша гонка длится более 4 минут. Интервалы 4–8 минут должны проводиться при интенсивности 85–100% МПК. Эти интенсивность и длительность оптимальны для максимизации/поддержания силы ССС. Однако, помните, что эта приспособляемость рано стабилизируется. Интервалы в 4–8 минут, возможно, надо включать не чаще 1 раза в 8 дней. Следовательно, большая часть вашего тренировочного времени должна быть нацелена на достижение других адаптаций. Более длинные интервалы в 10–20 минут будут проводиться при 75–85% МПК, в зависимости от вашей подготовки. И это очень хороший метод для развития выносливости скелетных мышц, «второй волны изменений». Интервалы обоих типов в общем приведут вас к правильному распределению интенсивности, если вы сделаете хорошее усилие. Периодическая природа поможет вам набрать минуты высококачественной работы. Я думаю, что в сумме 24–32 минуты интервальной работы подходит для большинства из нас, если выполнять их 4–8-минутными интервалами. Более длинные тренировки не дадут больше выгоды. Для более длинных, более низкоинтенсивных интервалов, я думаю, нужно 40–60 минут. За 20–40 минут возможно сделать большую часть работы. Это означает, что в большинстве очень занятых дней, когда у вас есть только полчаса на тренировку, короткая разминка и 20-минутный жесткий, с постоянной скоростью интервал (темповой бег и т.д.) полезнее, чем выполнение серии очень коротких интервалов. Интервалы отдыха не должны быть очень длинными, т.к. накопление лактата не очень велико. Например, если вы пытаетесь сделать 5 раз по 5 минут, отдых должен быть не менее 2, но и не более 4 минут. Для 20-минутных интервалов отдых будет только 5 - 6 минут. если интенсивность подходящая для данной интервальной тренировки, то вы должны выполнять все отрезки на одной скорости, хотя и с возрастающим усилием.

В основном, долговременной целью должен быть медленный переход от интервальной интенсивности к равномерному темпу. В своей замечательной книге "Подготовка бегуна на длинные дистанции" Давид Мартин (практикующий физиолог) и Петер Кое (отец и тренер мирового рекордсмена Себастьена Кое) пишут об интервальной тренировке. Они полагают, что надо даже увеличивать скорость в последних одном или двух отрезках (с большим усилием). Это покажет, что за тренировку вы не накопили чрезмерное количество молочной кислоты. Если вы промчались первый отрезок, а затем обнаружили, что «увядаете» на последующих или быстро прекращаете работу, то вы не готовы к этой интенсивности. И что более важно, вы не достигаете нужного улучшения. Вы мучаетесь, но ценность тренировки потеряна по двум причинам. Во-первых, высокие уровни лактата, которые развиваются из-за излишней интенсивности, действительно снижают потребление кислорода и уменьшают утилизацию жирных кислот митохондриями. Во-вторых, преждевременно прерванная тренировка оставляет вас истощенным, но ваши мышцы не стимулированными.

Какова ваша любимая тренировка?

За последние два года я обнаружил, что тренировка, состоящая из трех 20-минутных отрезков в «приятном гоночном темпе» или около моего лактатного порога (высокого стабильного уровня лактата) была моей основной подготовкой к гребле. Эти тренировки проводились раз в неделю, всегда в компании с другими гребцами-одиночниками. Продолжительность не позволяла интенсивности подниматься слишком высоко. Соревнование с партнерами не позволяло ей падать слишком низко! Остальные тренировки были при более низкой интенсивности и длительностью от 60 до 90 минут, причем техника была важной целью наряду с улучшением аэробной способности. Это было значительным изменением тренировочной программы, которая вращалась вокруг 1, 2, 4-минутных интервалов «убийственной работы» каждую неделю. Мы также делали немного этих коротких интервалов, но только перед соревновательным сезоном и даже после, но уже реже, чем в предыдущие годы. Все мои товарищи-гребцы нашли эту тренировочную программу великолепной. Мы остались здоровыми. Мы сохранили мотивацию. И мы стали быстрее!

Как при этом установить мой МСР?

Я рекомендовал бы использовать резервную формулу ЧСС. Я объясню почему. Это позволит вам приблизиться к установлению определенной ЧСС для разных значений потребления кислорода. Конечно, счетчик ЧСС может достичь только 100%. Это максимальная ЧСС, которая соответствует МПК. В общем, ЧСС не отражает интенсивность работы адекватно высокоинтенсивным интервалам (от 30 сек. до 3 мин.).

Делать ли вообще очень короткую быструю нагрузку?

Да, если продолжительность гонки около 3–4 минут (для гребцов это 1000 м), где анаэробная способность играет значительную роль. Даже в таких коротких гонках аэробная выносливость все еще является основой успеха, но ваша способность терпеть очень высокие уровни лактата и сохранять хорошую технику (гребцы, пловцы) критична в заключительные моменты гонки. В этом случае мы задействуем анаэробные интервалы. Здесь метод и цель весьма различны, и это надо понять. В этих спринтерских отрезках, длиной от 30 сек. до 2 мин. ожидается жесткое поглощение молочной кислоты. Итак, забудьте свои МСР. То, что они покажут, не имеет смысла при этих условиях. Интервалы отдыха могут быть вдвое длиннее рабочих интервалов. Интенсивность будет 105–120% МПК. Молочная кислота не будет полностью выведен во время отдыха. Итак, каждый интервал будет начинаться при более высоком уровне лактата в крови. Цель в том, чтобы удержать наилучшую скорость при возрастающих уровнях лактата. Здесь общее время работы может быть как 6 минут, так и 16 минут. Ценность этих тренировок уменьшается, если вы не можете долее удерживать нужную технику.

Ограниченный потенциал увеличения способности аккумулировать лактат и «умение терпеть» имеет наивысшую цену во всей подготовке спортсмена на выносливость (вспомните данные немцев). Эти приспособления достигаются намного быстрее, чем аэробная приспосабливаемость, т.е. спринтерская подготовка не должна проводиться ранее, чем в 4 -6 неделю от определенного соревнования. Не надо проводить слишком много спринтерских тренировок, чтобы не сломать себя или своих спортсменов. Для большинства тренирующихся на выносливость этот тип тренировки не должен применяться чаще 1 раза из 10. Большее количество сделает вас физически несвежим и физиологически хрупким, а также уменьшит объем тренировок, посвященный аэробной адаптации.

Заключение

В следующих статьях этой секции я обсуждаю основные компоненты работы на выносливость. Это – МПК, лактатный порог и эффективность. Один мой друг добавил статью о кратковременной мышечной работе (анаэробная способность). Этот последний компонент играет ничтожную роль в длинных гонках, но становится очень важен, если дистанция гонки уменьшается до менее чем 15 минут. Ресурсы анаэробной энергии могут насчитывать до 20% всего выхода энергии в 5–7-минутной гонке. В 2-хминутной гонке около 40% всей энергии получается анаэробным путем.

Я также обсудил течение изменений этих компонентов для спортсмена, который продолжает тренировки на выносливость в течение нескольких лет. Теперь, в этой статье, надеюсь, я добавил к этой базе обсуждение соотношения между тренировочными характеристиками и вкладом этих компонентов. Понимание физиологии, лежащей в основе, помогает нам изложить тренировочную программу сразу. Короче, очень высокоинтенсивная интервальная тренировка занимает лишь малую нишу в тренировке на выносливость. Она считается как гонка. Она ранит как черт. Но, она имеет ограниченную ценность в построении подготовки. Я уверен, что нам надо сфокусироваться на более длинных тренировочных отрезках, как основе нашей тренировочной программы. Это легко понять марафонцу, но может быть удивительной новостью для гребцов на 1000 м, бегунов - средневиков и велогонщиков. Основная мысль в следующем: даже если вы тренируетесь на силовую выносливость, именно объем тренировок при 70–90% от МПК в вашей тренировочной программе будет единственным и наибольшим долговременным воздействием на ваш прогресс, а не число тренировок, в которых вы добиваетесь полного трупного оцепенения и ватного рта.

источник

Некоторые аспекты спортивной физиологии применительно к видам спорта на выносливость

 

Виталий Попцов (НИИ трансплантологии и искусственных органов, МЗ РФ)

ВВЕДЕНИЕ      Частота сердечных сокращений является своеобразным интегральным показателем состояния организма, и ее изменения тесно связаны с комплексом физиологических изменений, возникающих в ответ на регулярную физическую нагрузку. Измерение ЧСС с помощью мониторов сердечного ритма - наиболее простой и удобный способ контроля интенсивности физической нагрузки во время занятий спортом и физической культурой. Мониторы сердечного ритма помогают не только контролировать выполняемую физическую нагрузку, но и на основании полученной объективной информации анализировать тренировочный процесс и результаты соревнований. Использование мониторов сердечного ритма помогает индивидуализировать тренировочные нагрузки в зависимости от текущего функционального состояния спортсмена. Только с помощью мониторов сердечного ритма появилась возможность контролировать и анализировать функциональные возможности спортсмена во время соревнований. Уже одно только знание среднего значения ЧСС во время соревнований помогает охарактеризовать текущее функциональное состояние спортсмена и в зависимости от этого спланировать последующую тренировочную нагрузку.       Однако представление о тренировочном процессе не ограничивается только "слепым" контролем ЧСС, важно представлять, какие взаимоотношения имеются между характером сердечной деятельности и другими реакциями организма на регулярную физическую нагрузку. Тем более понятен интерес спортсменов, любителей спорта к основам спортивной физиологии, которые помогают взглянуть на тренировочный процесс как на комплекс адаптационных процессов, направленных на приспособление организма к регулярно совершаемой физической нагрузке, и ^ханизмы повышения тренированности и спортивных результатов. К сожалению, для широкого круга любителей спорта в настоящее время отсутствуют доступные издания, где были бы освещены основные вопросы спортивной физиологии и медицины, методики тренировочного процесса лыжников-гонщиков, ориентированные на спортсменов разных возрастных групп и разного уровня спортивной подготовки. Многие спортсмены часто задаются вопросами, насколько оправданны те или иные тренировки, почему, несмотря на значительный объем тренировочных нагрузок, спортивные результаты не только не улучшаются, а имеется тенденция к их спаду. К сожалению, не имея достаточного специального технического оснащения, многие тренируются без учета влияния того или иного вида тренировочной нагрузки не только на спортивную форму, но и на уровень здоровья спортсмена. В наше время, когда имеются достаточные технические средства контроля физических нагрузок (хотя бы взять такие индивидуальные средства, как мониторы сердечного ритма), недопустимо, что спортсмены вместо улучшения здоровья вынуждены обращаться к врачам с заболеваниями, связанными с хронической перетренированностью, когда сам факт занятия спортом воспринимается как роковая ошибка. Поэтому, чтобы свести к минимуму подобные последствия занятий спортом, необходимо требовать как от тренеров, так и самих спортсменов жесткого выполнения принципа соответствия тренировочных или соревновательных нагрузок текущему функциональному состоянию спортсмена и учету возрастных особенностей его организма (проблемы контроля в детских и "ветеранских" группах). Так как журнал "Лыжные гонки" становится все более популярным изданием, прежде всего для широкого круга российских любителей лыжных гонок, то хочется использовать его возможности по распространению знаний по проблемам спортивной физиологии не только для специалистов и тренеров, но и для рядовых спортсменов.              ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ       Для совершения физической нагрузки различной интенсивности необходима энергия, обеспечивающая процесс мышечного сокращения. В организме существует несколько систем синтеза энергии, которые используются для обеспечения того или иного вида физической нагрузки. Все эти системы объединяет то, что конечным энергетическим субстратом является аденозинт-рифосфорная кислота (АТФ). Существует несколько механизмов синтеза АТФ: с использованием кислорода (аэробный путь), без использования кислорода (анаэробный путь), а также с образованием или без образования молочной кислоты (лактата).              Ниже представлена наиболее простая схема образования АТФ:       1. креатинфосфат (КФ) + аденозиндифосфат (АДФ) - креатин + АТФ анаэробный, без образования лактата энергетический путь       2. глюкоза + АДФ - лактат + АТФ (гликолиз) анаэробный, с образованием лактата энергетический путь       3. глюкоза + кислород + АДФ - вода + углекислота (С02) + АТФ аэробный, без образования лактата энергетический путь       4. жиры + кислород + АДФ - вода + углекислота (С02) + АТФ аэробный, без образования лактата энергетический путь              Каждый из представленных энергетических путей имеет важное значение для обеспечения физической нагрузки того или иного вида физической нагрузки.              КРЕАТИНФОСФАТНАЯ СИСТЕМА       Обеспечивает энергией физическую нагрузку максимальной интенсивности и минимальной продолжительности, так как запасы креатинфосфата ограничены и они полностью расходуются в течение 6-8 секунд. Поэтому эта система имеет наиважнейшее значение для бега на спринтерские дистанции, Успех спринтера во многом определяется запасами креатинфосфата перед стартом, а также правильно спланированным тренировочным процессом, направленным, в частности, на тренировку креатинфосфатной системы.              ОПТИМАЛЬНАЯ ТРЕНИРОВКА КРЕАТИНФОСФАТНОЙ СИСТЕМЫ       Основной целью развития креатинфосфатной системы является увеличение содержания креатинфосфата в мышцах. Это достигается совершением тренировочной работы высокой интенсивности в 80-90 % от максимальной. Продолжительность выполняемых упражнений очень короткая от 5-10 до 20 секунд, а интервалы между повторным выполнением нагрузки должны быть достаточно продолжительными (от 1 мин. и более). Так как такие виды тренировок осуществляются с высокой ЧСС, то они могут быть рекомендованы только спортсменам с достаточной степенью тренированности сердечно-сосудистой системы, и, соответственно, их нежелательно использовать у спортсменов старших возрастных групп.              ЛАКТАТНАЯ СИСТЕМА       Образование АТФ из глюкозы в условиях недостатка кислорода характерно для продолжительной физической нагрузки высокой интенсивности. В такой ситуации уже недостаточно аэробных путей образования энергии для обеспечения мышечной работы, поддерживающей высокую скорость прохождения дистанции. Однако лактатная система недостаточно эффективна по сравнению с аэробными по количеству образующейся энергии, что выражается в значительно меньшем количестве молекул АТФ, синтезируемых из глюкозы в отсутствие кислорода. Несовершенность гликолиза заключается также и в том, что он сопровождается образованием и накоплением значительного количества молочной кислоты (лактата), которое сопровождается нежелательными эффектами. Накапливающаяся молочная кислота (особенно в работающих мышцах) вызывает закисление тканей организма и нарушение их функционального состояния. В частности, нарушаются процессы сокращения и расслабления скелетной мускулатуры, что в итоге приводит к мышечной усталости и неспособности спортсмена поддерживать высокую скорость прохождения дистанции.              ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ЛАКТАТА       Повышение уровня лактата указывает на неспособность аэробных систем энергообеспечения обеспечивать преодоления физической нагрузки высокой интенсивности.       Высокие концентрации лактата в крови являются отражением развития ацидоза (закисления) как внутри самих мышечных клеток (внутриклеточный ацидоз), так и в межклеточных пространствах, их окружающих (внеклеточный ацидоз). Закисление мышечных клеток приводит к серьезным метаболическим нарушениям. Функционирование многих ферментных систем, в том числе аэробного энергообеспечения, резко нарушается при развитии ацидоза, что, в частности, отрицательно отражается на аэробной емкости. Причем изменения эти могут длительно сохраняться. Так например, может понадобиться несколько дней для полного восстановления аэробной емкости после преодоления физической нагрузки, сопровождавшейся значительным накоплением лактата. Частое неконтролируемое повторение такой нагрузки при отсутствии полного восстановления аэробных систем приводит к развитию перетренированности. Длительное сохранение внутри- и внеклеточного ацидоза сопровождается повреждением клеточных стенок скелетной мускулатуры. Это сопровождается возрастанием концентрации в крови внутриклеточных веществ, содержание которых в крови при отсутствие повреждения мышечных клеток минимально. К таким веществам относятся креатин-фосфокиназа (КФК) и мочевина. Увеличение концентрации этих веществ -явный признак повреждения мышечных клеток. Если для снижения концентрации этих веществ в крови требуется 24-96 часов, то для полного восстановления нормальной структуры мышечных клеток необходим значительно более длительный период. В этот период возможно проведение тренировочной нагрузки только восстановительного характера.       Повышение уровня лактата сопровождается одновременным нарушением координации движений, что отчетливо проявляется в высокотехничных видах спорта. При уровне лактата в 6-8 ммоль/л проведение тренировок по отработке технических приемов считается нецелесообразным, т.к. при нарушенной координации движений сложно добиться технически грамотного исполнения требуемых упражнений,       При ацидозе, связанном с накоплением лактата, резко возрастает риск травмирования спортсменов. Нарушение целостности клеточных оболочек скелетных мышц приводит к их микронадрывам. Резкие и нескоординированные движения могут привести и к более серьезным травматическим повреждениям (надрывы или разрывы мышц, сухожилий, повреждения суставов).       В "закисленных" мышцах замедляется ресинтез (повторное образование) креатинфосфата. Это следует учитывать при тренировках спринтеров, особенно при подведении к соревнованиям. В это время следует избегать интенсивных физических нагрузок, сопровождающихся накоплением лактата и истощением запасов креатинфосфата.       Разработаны специальные методики тренировки лактатной системы, направленные на повышение устойчивости организма к усиленному образованию и накоплению молочной кислоты. Основная задача таких тренировок сводится к адаптации организма спортсмена преодолевать соревновательную нагрузку в условиях повышенного образования и накопления молочной кислоты.              Виды тренировок лактатной системы:       1. Повторные тренировки.       Физическая нагрузка высокой интенсивности и продолжительностью от 20 до 180 секунд чередуется с интервалами отдыха от 30 до 60 минут. Интервалы отдыха не должны быть слишком продолжительными, иначе будет происходить снижение содержания лактата. Обычно это достаточно жесткие по своей интенсивности тренировочные занятия, требующие тщательного контроля состояния спортсмена и правильного выбора объема и продолжительности нагрузки.       2. Длительные тренировки высокой интенсивности.       Как правило, соответствуют прохождению дистанции с соревновательной или немного уступающей ей скоростью или интенсивностью. Продолжительность такой нагрузки колеблется от 20 до 60 и более минут и соответственно зависит от возраста и уровня тренированности спортсмена. Аналогом таких тренировок могут быть контрольные тренировки или подводящие старты, а также сами соревнования.              АНАЭРОБНЫЙ ПОРОГ       Анаэробный (или лактатный) порог - важнейший физиологический показатель, отражающий уровень тренированности организма и взаимоотношение между аэробными и анаэробными путями энергообеспечения физической нагрузки, а также между величиной ЧСС и интенсивностью физической нагрузки. Чем выше анаэробный порог, тем более тренирован спортсмен, и его организм имеет более развитую аэробную систему энергообеспечения, мощность которой может составлять 80 до 90% от максимального потребления кислорода. При этом сам анаэробный порог наступает на более высокой ЧСС. С биохимических позиций анаэробный порог соответствует повышению уровня лактата в крови до 4 ммоль/л. Эта концентрация лактата рассматривается как рубеж между аэробными и анаэробными путями энергообеспечения физической нагрузки.       Чем выше уровень анаэробного порога, тем лучше тренированность организма и тем более лучший спортивный результат спортсмен готов показать. Если сравнить двух спортсменов, имеющих разный уровень анаэробного порога, то спортсмен с более высоким уровнем способен развивать большую скорость прохождения соревновательной дистанции и дольше ее поддерживать (см. рисунок). Соответственно у менее тренированного спортсмена анаэробный порог наступает на меньшем значении ЧСС, что указывает на недостаточную мощность его аэробных систем энергообеспечения.              Анаэробный порог индивидуален для каждого спортсмена. Планируя тренировочные нагрузки, тренер должны учитывать уровень анаэробного порога каждого спортсмена. Целесообразно несколько раз в год проводить тестирование спортсменов для определения у них уровня анаэробного порога.              Анаэробному порогу соответствует определенный уровень потребления кислорода и ЧСС, его можно определить как в условиях спортивной лаборатории, так и с помощью специального теста Конкони. Последний имеет большое практическое значение, так как позволяет при правильном соблюдении методики теста Конкони достаточно точно определить значение ЧСС, соответствующей анаэробному порогу, не прибегая к использованию'дорогостоящего оборудования.              ТЕСТ КОНКОНИ       В основе теста Конкони лежат результаты исследовательских работ, показавших закономерность изменения концентрации лактата в крови и ЧСС при ступенчатом увеличении интенсивности физической нагрузки. Значение ЧСС, при которой исчезает прямолинейная зависимость между приростом сердечного ритма и интенсивностью физической нагрузки, называется точкой отклонения, и она соответствует анаэробному порогу (концентрация лактата 4 ммоль/л) отклонения.              Чем большему значению ЧСС соответствует точка отклонения, тем выше уровень анаэробного порога спортсмена. У хорошо тренированных спортсменов значение точки отклонения может быть на 5-20 ударов ниже максимального значения ЧСС. У нетренированного человека значение точки отклонения ниже максимальной величины ЧСС на 20-30 ударов. Чем лучше тренированность спортсмена, тем выше значение точки отклонения и анаэробного порога. На представленном ниже графике показана динамика изменений точки отклонения у одного и того же спортсмена в разные этапы спортивной подготовки.              Для определения точки отклонения ЧСС, соответствующей анаэробному порогу, спортсмен должен выполнить контрольную нагрузку. Лучше всего методика проведения теста Конкони отработана на легкоатлетах. Спортсмен после непродолжительной и легкой разминки начинает легкий бег по беговой дорожке стадиона (400 метров). Через каждые 200 м фиксируется скорость (время) спортсмена и ЧСС с помощью монитора сердечного ритма. Первые 200 м хорошо тренированным спортсменам рекомендуется преодолеть за 60 сек., для слабо тренированных - за 70 сек.              Задача спортсмена заключается в постепенном увеличении скорости бега через каждые 200 м. Каждые последующие 200 м он должен пробегать на 1-2 сек быстрее предыдущего. Как правило, длина дистанции составляет 3400-3600 м (17-18 двухсотметровых отрезков). После окончания теста его результаты анализируются с помощью несложной математической обработки. Программное обеспечение Polar позволяет на основе данных, перенесенных из монитора сердечного ритма в персональный компьютер, автоматически определить значение ЧСС, которой соответствует точка отклонения и соответственно анаэробный порог. Преимуществом метода Конкони является то, что он легко воспроизводим и дает возможность регулярного определения уровня анаэробного порога и тренированности спортсмена. Для получения объективной информации необходимо строго придерживаться методики осуществления теста Конкони.              ЗОНЫ ИНТЕНСИВНОСТИ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛАКТАТА И ЧСС       1-я зона - ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ НАГРУЗКА: концентрация лактата меньше 2 ммоль/л при ЧСС 110-140 .       2-я зона - ЭКСТЕНСИВНАЯ ДЛИТЕЛЬНАЯ НАГРУЗКА: концентрация лактата около 2 ммоль/л при ЧСС 140-160       3-я зона - ИНТЕНСИВНАЯ ДЛИТЕЛЬНАЯ НАГРУЗКА: концентрация лактата 3-4 ммоль/л при ЧСС 160-180       4-я зона - ЭКСТЕНСИВНАЯ ПОВТОРНАЯ НАГРУЗКА: концентрация лактата между 4 и 6 ммоль/л при ЧСС свыше 180       5-я зона - ИНТЕНСИВНАЯ ПОВТОРНАЯ НАГРУЗКА: концентрация лактата между 6 и 12 ммоль / л при ЧСС свыше 180              РАЗНЫЕ ФОРМЫ ТРЕНИРОВКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛАКТАТА И СКОРОСТИ ПРОХОЖДЕНИЯ ДИСТАНЦИИ       1. Нагрузка наибольшей интенсивности и минимальной продолжительности.       Выраженный ацидоз: концентрация лактата выше 12 ммоль/л.       2. Интенсивная интервальная тренировка.       Умеренный ацидоз: концентрация лактата 6-12 ммоль/л.       3. Экстенсивная повторная или интервальная нагрузка, темповая продолжительная нагрузка, длительная нагрузка.       Слабый ацидоз: концентрация лактата 3.5-6.0 ммоль/л.       4. Интенсивная продолжительная нагрузка (90-97% от уровня анаэробного порога).       Концентрация лактата 2.5-3.5 ммоль/л.       5. Экстенсивная продолжительная нагрузка (85-90% от уровня анаэробного порога).       Концентрация лактата 1.5-2.5 ммоль/л.       6. Восстановительная нагрузка.       Концентрация лактата ниже 2 ммоль/л.              ТАБЛИЦЫ ИНТЕНСИВНОСТИ БЕГА ДЛЯ ЛЕГКОАТЛЕТОВ              Спортсмены, которые не имеют возможности пройти специальное спортивное тестирование, могут использовать для оценки интенсивности бега разработанные Toon Wagemans таблицы интенсивности. За основу этой таблицы взяты результаты тестирования 100 бегунов на длинные дистанции, включая марафонский бег. Как показали эти исследования, темповый бег продолжительностью в 1 час с соревновательной скоростью сопровождается накоплением в крови лактата до 4 ммоль/л.       Т.к. это значение лактата соответствует анаэробному порогу, то, зная результаты темпового часового бега, можно рассчитать скорость бега спортсмена при интенсивности нагрузки, равной уровню анаэробного порога.              Формула расчета: пробегаемая дистанция (метры) делится на затраченное время (секунды). Для примера: дистанция, пробегаемая за 1 час, равна 16.200 метров. Интенсивность бега соответствовала точке отклонения (deflection point), или величине анаэробного порога (концентрация лактата в крови 4 ммоль/ л). Скорость бега, выраженная в м/сек. будет равна:16.200 м : 3600 сек = 4.50 м/сек. В таблице интенсивности значения 4.50 м/сек или 16.2 км/ч помещены в графу скорости бега с интенсивностью .соответствующей точке отклонения, или анаэробного порога (deflection point). Интенсивность такого бега принята за 100%. Марафонский бег, как показали исследования, проходит с интенсивностью в 95% и уровнем лактата, немного превышающем 2.5 ммоль/л. Зная эти показатели, автор предлагает определить расчетное время преодоления марафона, которое в данном случая будет равно 166 мин. (2 час. 46 мин.). Подобным же образом автор предлагает рассчитать скорости бега разной интенсивности и определенных значений содержания лактата в крови. Восстановительная нагрузка (recovery) разделена в зависимости от интенсивности на две зоны :       1.восстановительный бег (recovery ) - интенсивность (скорость) такого бега составляется 75% от скорости бега, соответствующей анаэробному порогу. Продолжительность бега 90-120 мин.       2.развивающий 6er1(ER1) при величине лактата, не превышающей 1 ммоль/л. Продолжительность бега 50-90 мин.              Развивающая аэробную выносливость нагрузка разделена на 3 уровня:       1. Развивающий бег 2 ( ER2): величина лактата 1 ммоль/л, интенсивность 91 % от уровня анаэробного порога, продолжительность нагрузки 30 -50 мин непрерывного бега.       2. Развивающий бег с интенсивностью 95% от уровня анаэробного порога и величиной лактата от 1 до 3 ммоль/л.       3. Развивающий бегЗ (ER3) с интенсивностью 97% от уровня анаэробного порога и содержанием лактата в крови 3 ммоль/л и продолжительностью 20-30 мин.              Интенсивность бега на уровне анаэробного порога (точка отклонения ) и содержанием лактата 4 ммоль/л              Физическая нагрузка на развитие специальной (анаэробной ) выносливости совершается с интенсивностью, превышающей уровень анаэробного порога (103%,110%,115%,120%,125%). Как правило, бег такой интенсивности возможен только при проведении интервальных тренировочных занятий. Для большего удобства интенсивность бега можно выразить в скорости прохождения 1 километра дистанции. Подобные таблицы интенсивности тренировочной и соревновательной нагрузки могут быть разработаны и для других видов спорта на выносливость.              АЭРОБНЫЕ СИСТЕМЫ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ       Наибольшее количество энергия для мышечной работы образуется в присутствии кислорода из глюкозы и жиров. Для длительной физической нагрузки (бег на длинные дистанции, лыжные гонки, велогонки и т.п.) данный источник энерообеспечения является основным. В аэробной системе энергия образуется из углеводов (прежде всего гликогена) и жиров. Аэробная система включается в процесс энергообразования на 2-3-й минуте от начала физической нагрузки. Во время субмаксимальной нагрузки первыми включаются углеводы, текущие запасы которых ограничены. Вслед за углеводами в процесс энергообеспечения физической нагрузки включаются жиры, которые постепенно принимают на себя ведущую роль. У хорошо тренированных спортсменов количество запасов углеводов составляет 700-800г. Этого количества достаточно для совершения непрерывной физической нагрузки в течение 60-90 минут. После чего в процесс энергообеспечения включаются жиры, содержание которых в организме человека колеблется от 10 до 15 кг. Теоретически этого количества достаточно для покрытия энергетических потерь за время быстрой ходьбы в течение 2500 часов или марафонского бега продолжительностью 67 часов. У нетренированных людей менее 50% всех энерготрат приходится на жиры. В процессе тренировок происходит структурная перестройка энергообеспечения и доля жиров в общем балансе возрастает, достигая у сильно тренированных спортсменов от 80 до 100%.       Определенную роль в энергообеспечении играют и белки, на которые приходится до 5-15% образуемой энергии. При длительной и, особенно, интенсивной нагрузке эта величина может возрастать, что сопровождается разрушением белковых структур преимущественно скелетной мускулатуры. В связи с чем необходимо ежедневное восполнение потери белков при регулярных занятиях спортом. После длительных и изнурительных тренировках и соревнованиях спортсмен должен получить от 1.5 до 2.0 граммов белка на килограмм веса в день.       Уникальность аэробной системы энергообеспечения заключается в том, что ее можно начать "тренировать" в любом возрасте, что делает возможным использовать продолжительную нагрузку (бег, спортивная ходьба, лыжные гонки, велоспорт, гребля и т.д.) для повышения физической тренированности организма в любом возрасте. Для этого нет необходимости использовать жесткие по объему и интенсивности тренировочные нагрузки. Тренировочная нагрузка, осуществляемая в аэробном режиме энергообеспечения, характеризуется прежде всего умеренной интенсивностью. Подобная нагрузка широко используется для начального (втягивающего) этапа спортивной подготовки, а также во время занятий различными видами физической культуры и при реализации программ похудания. Умеренная аэробная нагрузка адаптирует сердечно-сосудистую, дыхательную системы организма к регулярно совершаемой физической нагрузке. Наоборот, спортивные дисциплины, где основное значение имеют креатинфосфатная и лактатная анаэробные системы энергообеспечения (например, бег на спринтерские и средние дистанции) требуют проведения специальных тренировочных занятий с применением высокоинтенсивной физической нагрузки, преодоление которой без вреда для организма возможно только при исходно высоком уровне тренированности сердечно-сосудистой системы. Подобная высокоинтенсивная нагрузка не может быть рекомендована для начинающих спортсменов, а также не может быть использована в старших возрастных группах.       С очень большой осторожность следует подходить к использованию чрезмерно интенсивной нагрузке в детском спорте. Организм подростка может среагировать на такую нагрузку диспропорциональным развитием камер сердца, что впоследствии может привести к развитию патологии клапанного аппарата сердца, чрезмерной гипертрофии миокарда, нарушений сердечного ритма.              Основная задача любого тренировочного процесса сводится к повышению тренированности организма, благодаря которой спортсмен может совершать физическую нагрузку большей продолжительности и интенсивности. На практике это выражается в способности показывать более высокие результаты при совершении контрольной или соревновательной нагрузок. С точки зрения спортивной физиологии успешность любого тренировочного процесса в циклических видах спорта сводится к улучшению нескольких фундаментальных физиологических показателей. Знание этих показателей помогает лучше понять смысл и задачи тренировочного процесса не только для улучшения спортивных результатов, но прежде всего для поддержания высокого уровня физического здоровья.       Уровень тренированности и высокий соревновательный уровень в видах спорта на выносливость может быть охарактеризован тремя основными показателями:       1. Величиной максимального потребления кислорода (V02max);       2. Уровнем анаэробного (лактатного) порога;       3. Экономичностью движений.       Первые два показатели имеют чисто физиологическое значение и при правильном и целенаправленном построении тренировочного процесса увеличиваются. Экономичность движений подразумевает чаще всего врожденное качество, когда сама техника (например, лыжного хода) настолько гармонична с точки зрения биомеханики, что позволяет спортсмену, даже с менее высокими функциональными показателями, демонстрировать высокие спортивные результаты. Экономичность движений определяется, в частности, скоростью сокращения и расслабления скелетной мускулатуры, быстротой проведения нервного возбуждения к мышцам и т.д.              МАКСИМАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА И АНАЭРОБНЫЙ ПОРОГ       Величина максимального потребления кислорода (V02max) - интегральный показатель, характеризующий суммарную мощность как аэробных, так анаэробных систем энергообеспечения во время максимальной физической нагрузки. Такой нагрузке соответствует максимальное значение ЧСС. Поэтому имеется четкая взаимосвязь между величиной V02max и ЧССмакс. V02max выражается эта взаимосвязь в литрах потребленного кислорода за минуту совершения максимальной по интенсивности физической нагрузки. Так как спортсмены имеют различные антропометрические показатели (рост, вес), то V02max чаще выражается в мл/мин./кг, V02max у нетренированных мужчин (25-30 лет) составляет в среднем 40-45 мл/кг/мин. При регулярных тренировках V02 тах увеличивается до 50-55 мл/кг/мин. У элитных спортсменов в видах выносливости V02max превышает 80 мл/кг/мин.       Ниже приведена динамика изменения V02max у элитных лыжников-гонщиков национальной команды Швеции по десятилетиям, что отражает уровень спортивной подготовки, с одной стороны, а с другой - необходимость иметь чрезвычайно высокий уровень V02max для достижения высоких спортивных результатов в лыжном спорте. У Бьерна Дели (Bjorn Daehlie) из всех лыжников-гонщиков имеется самый высокий уровень V02max, равный 90 мл/кг/мин. Только еще два спортсмена в мире имеют величину V02max, превышающую 90 мл/кг/мин., к ним относятся Индурайн (велоспорт) и Морселли (бег на средние дистанции). Для сравнения этих значений можно привести данные о том, что скаковая лошадь имеет V02max, равное свыше 150 мл/кг/мин.              Динамика изменения V02max у лыжников-гонщиков национальной команды Швеции МАКСИМАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА (V02max) л/мин. мл/кг/мин. 1960-е 5.56 82 1970-е 6.14 84.9 1980-е 6.33 87.2       При регулярных занятиях спортом происходит достаточно быстрый рост величины V02max в течение первых 6 месяцев, после чего его значение выходит на плато (смотри представленный график). Это отражает достаточно быстрый уровень адаптации сердечно-сосудистой системы исходно здоровых людей к регулярной физической нагрузке. Другим важнейшим показателем тренированности организма, тесно связанным с V02max, является анаэробный порог. Анаэробный порог соответствует нагрузке, при которой начинает происходить накопление в организме молочной кислоты (или лакта-та), что указывает на включение в процесс энергообеспечения анаэробных (бескислородных) механизмов образования энергии. Это также показывает, что механизмы транспорта и утилизации кислорода уже недостаточны для покрытия энергетических потребностей и соответственно для обеспечения высокоинтенсивной мышечной работы. Чем выше уровень анаэробного порога, тем лучше тренированность организма. На приведенном ниже графике представлено взаимоотношение между величинами потребления кислорода (V02), частотой сердечных сокращений (ЧСС) и концентрацией лактата.              С точки зрения спортивной физиологии одной из основных задач тренировочного процесса в циклических видах спорта является повышение уровня анаэробного порога по отношению к величине V02max. Высокий уровень анаэробного порога позволяет спортсмену развивать и поддерживать высокую скорость в течение более длительного периода, не входя в зону кислородного долга. Нагрузка в циклических видах спорта выражается в процентном отношении по отношению к нагрузке с максимальным потреблением кислорода. Чем дольше спортсмен может поддерживать высокую скорость продвижения на уровне близком к V02max, тем более он тренирован.       Высокотренированные спортсмены в течение более 1 часа способны выполнять нагрузку, интенсивность которой может составлять более 80% от величины V02max. Нетренированные люди могут совершать нагрузку только меньшей'продолжительности и интенсивности (менее 50% от величины V02max).       В отличие от V02max для повышения уровня АП требуются годы целенаправленной спортивной подготовки и регулярное проведение специальных тренировочных занятий (переменные или повторные тренировки, равномерные, но высокоинтенсивные тренировки, контрольные старты и сами соревнования). Такие тренировки связаны с совершением физической нагрузки высокой интенсивности, соответствующей уровню анаэробного порога или превышающей его на 3-25%. Проведение таких тренировочных занятий возможно только со спортсменами, имеющими достаточный стаж спортивной подготовки, и при отсутствии медицинских противопоказаний. Высокоинтенсивная физическая нагрузка способствует морфологическим изменениям, которые обуславливают усиление мощности как аэробных, так и анаэробных (прежде всего лактатной) систем энергообеспечения: изменение структуры мышечных волокон, увеличение плотности капиллярной сети, увеличение количества и изменение структуры митохондрий мышечных волокон и ферментных систем. Для того чтобы произошли подобные изменения, требуются два основных фактора: длительность занятия одним из видов спорта на выносливость и характер тренировочной нагрузки. Второй момент является наиболее важным, так как подразумевает способность тренера для каждого спортсмена подобрать такой режим тренировочных нагрузок, который бы обеспечил рост тренированности и спортивных результатов, а с другой стороны, не привел бы к патологическим изменениям в организме, связанных с перегрузками во время "жестких" по объему и интенсивности нагрузок.              ВИДЫ ПЕРЕТРЕНИРОВКИ И ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ПРОФИЛАКТИКИ ЕЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ       Перетренировка (сверхусталость, хроническая усталость, синдром перетренировки) характеризуется нарушением гомеостаза в организме вследствие срыва регуляторных механизмов в ответ на неадекватную по продолжительности и/или интенсивности физическую нагрузку (в норме организму требуется 1-2 дня для восстановления). Перетренированность может быть вызвана наслоением на физическую усталость психического, социального стресса, а также изменение условий окружающей среды. К наиболее часто встречающимся психологическим стрессорным факторам относятся: праздники, каникулы, изменение места работы, учебы и места жительства, изменение социального статуса, финансовые проблемы, развод, проблемы с учебой, потеря близких людей и родственников и т.д.). Среди физиологических стрессорных факторов встречаются: переезды и перелеты, недосыпание, частое участие в соревнованиях, изменение режима тренировок и климатических условий (высота над уровнем моря, влажность, температура), заболеваемость, травмы, менструация и беременность.       У спортсменов с высокой мотивацией к спортивным достижениям часто нарушена субъективная оценка самочувствия, часто они могут недооценивать тяжесть такого или иного тренировочного занятия, иногда вопреки требованиям тренера они самостоятельно идут на увеличения продолжительности или интенсивности физической нагрузки. Все это способствует длительному напряжению функциональных систем организма, приводя к накоплению усталости и недовосстановления организма, что рано или поздно влечет за собой развитие перетренированности, для выхода из которой требуется уже не несколько дней, а значительно более продолжительный промежуток времени (недели и месяцы). Признаками перетренированности являются симптомы изменения функционирования вегетативной нервной системы, гормонального баланса, иммунологического статуса, сердечно-сосудистой, мышечной систем организма и др. Наиболее типично атлет отмечает постоянное чувство усталости, скованность движений, желание прекратить тренировку.       При обследовании спортсмена выявляются следующие признаки перетренированности: депрессия, усталость, вспыльчивость, раздражительность, беспокойство, рассеянность, отсутствие концентрации внимания.       Выделено два основных вида перетренированности: симпатическая и парасимпатическая. Различаются эти типы по признакам, характерным для напряжения либо симпатической, либо парасимпатической вегетативной нервной системы. Симпатический тип перетренировки чаще наблюдается у молодых спортсменов, спринтеров и у спортсменов в силовых видах спорта. Парасимпатический тип перетренировки более типичен для спортсменов, длительно тренирующихся в видах спорта на выносливость. Для ранней диагностики перетренированности используют различные функциональные тесты: характер восстановления сердечного ритма после окончания физической нагрузки, регистрации ЧСС покоя, ортостатический тест и широко внедряемый в последние годы анализ вариабельности сердечного ритма.              КОНТРОЛЬ ВАРИАБИЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ДЛЯ ЕЖЕДНЕВНОЙ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНОВ       Контроль функционального состояния спортсмена является важным фактором планирования тренировочного процесса и оценки результатов соревнований. Жесткие по объемы и интенсивности физические нагрузки в циклических видах спорта при неправильном планировании тренировочного процесса могут привести не только к перетренировке, спаду спортивных результатов, но и способствовать возникновению патологических изменений в организме спортсмена. Хорошо известно, что у спортсменов в видах спорта на выносливость высок риск развития иммуннодефицитных состояний, которые способствуют возникновению различных простудных и воспалительных заболеваний, влекущих за собой не только спад спортивных результатов, но и возможный преждевременный уход из большого спорта. Длительные или интенсивные тренировки провоцируют переутомление сердечнососудистой системы, что вызывает значительное снижение функциональных показателей. После некоторых видов тренировочной нагрузки или соревнований необходим достаточно длительной период восстановления организма спортсмена. К сожалению, часто не удается уловить момент, в которой в организме спортсмена наступает срыв адаптационных и регуляционных механизмов. В течение от 1 до 2 недель у спортсмена, несмотря на уже имеющиеся сдвиги, сохраняется достаточно высокий уровень специальной выносливости, которая позволяет ему показывать неплохие спортивные результаты. Но затем наступает резкий и глубокий спад спортивной формы, связанный с перетренировкой, для выхода из которого требуется не только продолжительный промежуток времени, выбивающий спортсмена из спортивной колеи, но и специфическая медикаментозная терапия.       К сожалению, периодически проводимые обследования (2-4 раза в год в лучшем случае и касающиеся в основном элитных спортсменов) не позволяют использовать их результаты для планирования конкретных тренировочных нагрузок в зависимости от самочувствия спортсменов, степени восстановления организма после проведенной накануне или днем тренировки (при двухразовых ежедневных тренировках). Часто требуется коррекция объема и интенсивности нагрузки в зависимости от самочувствия спортсмена (для женщин необходимо учитывать период менструального цикла), погодных и климатических условий (жаркая или, наоборот, слишком холодная погода, высокая влажность, пребывание в условиях средне" или высокогорья).       На протяжении более чем двух десятилетий проводились научно-исследовательские работы по оценке изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) во время и после совершения того или иного вида физической нагрузки. Эти исследования продемонстрировали определенную закономерность изменений ЧСС в зависимости от степени восстановления организма после перенесенной физической нагрузки.       Важнейшим показателем, дающим тренерам и самим спортсменам информацию о функциональном состоянии, является вариабельность сердечного ритма, которая отражает различие в продолжительности соседних (следующих друг за другом) сердечных циклов. Целенаправленные исследовательские работы были проведены советскими специалистами в области спортивной медицины, о чем свидетельствуют имеющиеся научно-практические публикации.              Вариабельность сердечного ритма определяется при длительной записи (в течение 2-4 минут) электрокардиограммы (ЭКГ) с последующим измерением всех R-R интервалов. Чем сильнее различие между соседними R-R интервалами, тем больше вариабельность сердечного ритма. Несмотря на высокую информативность, данный метод не нашел в свое время широкого применения прежде всего из-за технического несовершенства оборудования. Но то, что казалось в свое время трудоемкой и мало практичной методикой, по мере развития современных электронных технологий приобрело перспективное практическое назначение не только для спорта высших достижений, но и для различных направлений физической культуры и в медицине. Большой прорыв в использовании вариабельности ЧСС для контроля был сделан фирмой Polar Electro, которая разработала модель монитора сердечного ритма Vantage NV, обладающего функцией последовательного запоминания продолжительности R-R интервалов (расстояние, выраженное в миллисекундах, между соседними зубцами R на электрокардиограмме). На экране монитора сердечного ритма высвечивается значение вариабельности сердечного ритма. Причем информация дается в двух вариантах: в численном и графическом. Графический вариант более понятен и удобен для анализа не только специалистами, но сами спортсменами. Чем больше черных прямоугольников появляется на мониторе сердечного ритма, тем большее значение имеет вариабельность сердечного ритма, тем в более лучшем функциональном состоянии находится организм спортсмена. Монитор сердечного ритма Vantage NV посредством специального интерфейса способен передавать сохраненную информацию в персональный компьютер для последующего анализа и хранения. Разработанное программное обеспечение позволяет в графическом виде визуализировать данные о проведенных тренировочных занятиях и результаты соревнований. В частности, основываясь на данных записи R-R интервалов в состоянии покоя, автоматически строится скаттерограмма, по форме которой можно оценивать степень вариабельности сердечного ритма и получить представление о функциональном состоянии спортсмена. В настоящее время в да ток находится более комплексный метод анализа вариабельности сердечного ритма, который должен выдавать более конкретную и понятную информацию как тренерам, так и самим спортсменам, которая позволит вносить коррективы в тренировочные планы и предупреждать о развитии переутомления/перетренировки.                     Polar Electro вводит новый подход к планированию ежедневных тренировочных нагрузок в зависимости от текущего функционального состояния спортсмена. Известно, что вариабельность сердечного ритма уменьшается по мере увеличения ЧС или возрастания интенсивности физической нагрузки. Чем больше значение ЧСС, на которой исчезает вариабельность сердечного ритма, тем лучше текущее функциональное состояние спортсмена. В таком состоянии спортсмен способен без ущерба для своего здоровья преодолевать физическую нагрузку повышенной интенсивности и/или продолжительности. Наоборот, если вариабельность сердечного ритма исчезает на значительно меньших значениях ЧСС, то у спортсмена имеется определенная степень напряжения нервной, гормональной и других систем организма, что связано с имеющимся физическим или психологическим перенапряжением. В таком состоянии не рекомендуется проведение продолжительных или интенсивных тренировочных занятий, а тем более участие в соревнованиях. Polar Electro внедряет новую методику ежедневной оценки функционального состояния спортсмена на основе автоматического анализа вариабельности сердечного ритма в течение 10-минутного разминочного теста. Спортсмену предлагается в течение 10 минут выполнить 5 последовательных видов физической нагрузки нарастающей интенсивности: легкая ходьба, ходьба средней интенсивности, ходьба в быстром темпе, бег трусцой и бег в обычном темпе. При таком ступенчатом характере увеличения интенсивности нагрузки удаётся достаточно точно автоматически установить диапазон значений ЧСС, в котором исчезает вариабельность сердечного ритма. В зависимости от этого устанавливается индивидуальная целевая зона ЧСС (QwnZone), в пределах которой физическая нагрузка имеет наиболее оптимальный характер для текущего функционального состояния спортсмена. Хотя данная концепция построения тренировочных занятий пока реализована только в мониторе сердечного ритма Polar SmartEdge, но она имеет большие перспективы для широкого внедрения не только для рядовых любителей физической культуры и спорта, но и для профессиональных спортсменов. В предложенном для вашего внимания материале представлена лишь небольшая информация, которая может быть полезна не только тренерам, спортсменам, но и обычным любителям спорта и физической культуры.

Журнал ''Лыжные гонки'' (№ 1 (7) 1998)
источник

источник