Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные физкультурно-оздоровительные технологии (высокоинтенсивные интервальные тренировки). Учебное пособие
.pdf
21
ИМТ > 25 кг/м2 общая смертность увеличивается на ~ 30 %, причинами которой главным образом становятся сосудистые заболевания.
Таким образом, при выборе методов и средств физического воспитания
для целей сохранения и укрепления здоровья необходимо отдавать предпочтение тем из них, которые стимулируют вышеозначенные физиологические
адаптации.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Каково определение понятия «здоровье индивида»?
2. Дайте характеристику имеющимся концепциям физической подготовки
в контексте сохранения и укрепления здоровья человека.
3. Аэробная производительность: определение, характеристика, связь со
здоровьем.
4. Максимальная сила и силовая выносливость: определение, характери-
стика, связь со здоровьем.
5. Композиция (состав) тела: определение, характеристика, связь со здо-
ровьем.
6. Гибкость: определение, характеристика, связь со здоровьем.
22
2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ
СТАНОВЛЕНИЯ ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ
2.1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ
ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
«В своей повседневной деятельности: в быту, на производстве, во время
занятий физической культурой и спортом — человек выполняет самые разнообразные двигательные действия. С точки зрения физиологии совокупность
непрерывно связанных друг с другом двигательных действий (движений),
направленных на достижение определенной цели (решение двигательной задачи), является упражнением.
Огромное число физических, в том числе спортивных, упражнений обусловливает необходимость их классификации. Физиологическая классификация
объединяет в группы физические упражнения со сходными функциональными
характеристиками. С одной стороны, это такие упражнения, для успешного выполнения которых могут быть использованы в определенной степени сходные
режимы, средства и методы физического воспитания (спортивной тренировки).
С другой стороны, в одну группу объединяются физические упражнения, которые могут быть в равной мере использованы в системе физического воспитания
(спортивной тренировки) для повышения функциональных возможностей одних и тех же физиологических органов, систем и механизмов, а следовательно,
одного и того же физического качества. Так, возможности сердечно-сосудистой
и дыхательной систем, в наибольшей степени определяющие уровень развития
выносливости, могут успешно повышаться при использовании разных физических упражнений одной группы: длительного бега, езды на велосипеде, плавания, бега на лыжах» [150].
Наиболее общая физиологическая классификация физических упражнений может быть проведена на основе выделения трех основных характери-
стик активности мышц, осуществляющих соответствующее упражнение, таких как:
1) объем активной мышечной массы;
2) тип мышечных сокращений (статический или динамический);
3) сила или мощность сокращений.
«В зависимости от объема активной мышечной массы все физические
упражнения классифицируют на локальные, региональные и глобальные. К ло-
кальным относятся упражнения, в осуществлении которых участвует менее
23
1/3 всей мышечной массы тела (стрельба из лука, из пистолета, определенные
гимнастические упражнения). К региональным относятся упражнения, в осуществлении которых принимает участие примерно от 1/3 до 1/2 всей мышечной
массы тела (гимнастические упражнения, выполняемые только мышцами рук
и пояса верхних конечностей, мышцами туловища и т. п.). Глобальными называются упражнения, в осуществлении которых принимает активное участие более 1/2 всей мышечной массы тела (бег, гребля, езда на велосипеде и др.). Подавляющее большинство спортивных упражнений относится к глобальным.
При классификации физических упражнений по силе сокращения ведущих мышечных групп следует учитывать две зависимости: “сила — скорость”
и “сила — длительность” мышечного сокращения… Зависимость “сила — длительность” мышечных сокращений выражается в том, что чем больше сила (или
мощность) сокращений мышц, тем короче их предельная продолжительность.
Это справедливо как для локальной и региональной статической и динамической работы, так и для глобальной работы. По проявляемым силе и мощности
мышечных сокращений и связанной с ними предельной продолжительности
работы все физические упражнения можно разделить на три группы: силовые,
скоростно-силовые (мощностные) и на выносливость.
Силовыми можно считать упражнения с максимальным или почти максимальным напряжением основных мышц, которое они проявляют в статическом
или динамическом режиме при малой скорости (движения с большим внешним
сопротивлением, весом)» [150].
Скоростно-силовыми (мощностными) являются такие динамические
упражнения, в которых ведущие мышцы одновременно проявляют относительно большую силу и скорость сокращения, т. е. большую мощность. Максимальная мощность мышечного сокращения достигается в условиях максимальной
активации мышцы при скорости укорочения около 30 % от максимальной для
ненагруженной мышцы. Максимальную мощность мышцы развивают при внешнем сопротивлении (грузе), составляющем 30–50 % от их максимальной (статической) силы. Предельная продолжительность упражнений с большой мощностью мышечных сокращений находится в диапазоне от 3–5 с до 1–2 мин —
в обратной зависимости от мощности мышечных сокращений (нагрузки).
Мощность играет важнейшую роль в скоростно-силовых упражнениях.
Упражнениями на выносливость считаются такие упражнения, при выполнении которых ведущие мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны поддерживать или повторять их на протяжении
длительного времени — от нескольких минут до многих часов (в обратной зависимости от силы или мощности мышечных сокращений) [150].
24
Ниже представлено сравнение преимуществ упражнений на выносливость и силовых упражнений для здоровья человека (табл. 1).
Таблица 1
Сравнение влияния упражнений на выносливость
и силовых упражнений на переменные состояния здоровья
и физической подготовленности (по Pollock и Vincent [100])
Переменные
Упражнения
на выносливость
Силовые
упражнения
Минеральная плотность костной ткани
↑↑
↑↑
Риск падения (потери равновесия)
↔↓
↓
Остеоартрит
↓↔
↓
Процентное содержание жира в организме
↓↓
↓
Мышечная масса тела
↔
↑↑
Максимальная сила
↔
↑↑↑
Локальная мышечная выносливость
↑↑
↑↑↑
Метаболизм глюкозы:
инсулиновый ответ на глюкозу
↓↓
↓↓
базальный уровень инсулина
↓
↓
чувствительность мышечных клеток к инсулину
↑↑
↑↑
Липиды в сыворотке крови:
липопротеины высокой плотности
↑↑
↑↔
липопротеины низкой плотности
↓↓
↓↔
Частота сердечных сокращений в покое
↓↓
↔
Объем сердечного выброса
↑↑
↔
Артериальное давление в покое:
систолическое
↓↓
↔
диастолическое
↓↓
↓↔
Максимальное потребление кислорода
↑↑↑
↑
Общая выносливость
↑↑↑
↑↑
Основные физические функции в обеспечении жизнедеятельности
↑↑
↑↑↑
Независимое существование/мобильность в жизненном пространстве
↑↑
↑↑↑
Базовый обмен веществ
↑
↑↑
Примечание: ↑ — увеличение; ↑↑ — заметное увеличение; ↑↑↑ — очень заметное уве-
личение; ↓ — уменьшение; ↓↓ — заметное уменьшение; ↔ — без изменений.
25
2.2. ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ
Физическую нагрузку можно определить как величину воздействия фи-
зических упражнений на человека, которая сопровождается повышенным относительно покоя функционированием организма.
Различают внутреннюю и внешнюю сторону физической нагрузки. Внут-
ренняя сторона характеризуется морфофункциональными изменениями в ор-
ганизме человека под воздействием физической нагрузки, а внешняя определяется количественными показателями выполняемой работы, а именно — ее объемом, интенсивностью и новизной.
Объем физической нагрузки — количество выполненной и планируе-
мой к выполнению мышечной работы. Объем физической нагрузки в силовых
видах спорта чаще всего измеряется в общем поднятом тоннаже или количестве
подходов и повторений за тренировку, микроцикл и этап подготовки. В циклических видах спорта обычно под объемом физической нагрузки принято понимать планируемую или преодоленную спортсменом дистанцию с определенной
интенсивностью.
Интенсивность физической нагрузки — сила воздействия физической
нагрузки на организм человека, характеризуемая величиной напряжения его
функций. В силовых видах спорта принято рассчитывать интенсивность физической нагрузки от величины 1 повторного максимума (1ПМ), принимаемого за
100 %-ную интенсивность в конкретном упражнении (табл. 2).
Американский колледж спортивной медицины предлагает несколько другую классификацию. Так, интенсивность упражнения (в % от 1ПМ) < 30 % —
очень низкая, от 30 до < 50 % — низкая, от 50 до < 70 % — умеренная, от 70 до
< 85 % — высокая, ≥ 85 % — почти максимальная.
В циклических видах спорта интенсивность физической нагрузки может
определяться относительно мощности выполняемой работы. В соответствии с
этим В.С. Фарфель [151] выделил четыре зоны относительной мощности для
циклических упражнений.
Максимальная зона мощности: продолжительность работы — 10–20 с;
удельные затраты энергии — 4 ккал/с; ЧСС может достигать максимальных индивидуальных значений к окончанию и даже сразу после нагрузки, однако чаще
находится в диапазоне 90–95 %; АТФ ресинтезируется по фосфогенному (95 %)
и гликолитическому пути (5 %); образуется алактатный кислородный долг, утомление наступает из-за изменений в ЦНС, вызванных чрезмерным потоком афферентных импульсов, перенапряжением сенсорно-моторных центров коры го-
26
ловного мозга, снижением сократительной активности быстрых двигательных
единиц, задержкой передачи возбуждения в синапсах; с метаболической позиции утомление наступает в связи с истощением креатинфосфата.
Таблица 2
Показатели интенсивности физической нагрузки
в силовой тренировке (по Бомпа и Буццечелли [137])
Интенсивность
%,
от 1ПМ
Тип сокращения
Направленность
Адаптация
Супермаксимальная
> 105
Эксцентрическое
или изометрическое
Максимальная
сила
Внутримышечная
координация
Максимальная
90–100
Эксцентрическое —
концентрическое
Высокая
85–90
Максимальная
сила и мощность
80–85
Средняя
70–80
Межмышечная
координация
50–70
Мощность, силовая выносливость
Низкая
30–50
Субмаксимальная зона мощности: продолжительность — до 3–5 мин;
удельные затраты энергии — 2,5–0,8 ккал/с; ЧСС достигает предельных индивидуальных значений; преимущественный вклад в ресинтез АТФ вносит анаэробный гликолиз (55 %), фосфогенный путь (20 %) и тканевое дыхание (12–
25 %); образуется лактатный кислородный долг; утомление возникает из-за
накопления лактата, сдвига рН и предельного кислородного долга, торможения
активности нервных центров и снижения сократительной способности мышц. В
зависимости от продолжительности нагрузки и квалификации спортсмена доля
тканевого дыхания относительно фосфогенного пути ресинтеза АТФ будет изменяться.
Большая зона мощности: продолжительность — до 30–40 мин; удель-
ные затраты энергии — 0,5–0,4 ккал/с; ЧСС ниже максимальных значений, однако по мере наступления утомления может достигать максимальных индивидуальных показателей; ресинтез АТФ происходит преимущественно посредством тканевого дыхания (70–80 %), анаэробного гликолиза (15–20 %) и фосфогенного пути (5–10 %); для работы в большой зоне мощности характерно
27
формирование ложного устойчивого состояния по потреблению кислорода;
утомление происходит из-за исчерпания запасов мышечного гликогена и изменений в вегетативной нервной системе.
Умеренная зона мощности: продолжительность — от 30–40 мин до не-
скольких часов; удельные затраты энергии — менее 0,4 ккал/с; ЧСС в диапазоне 70–85 % от индивидуальных максимальных значений; ресинтез АТФ осуществляется посредством тканевого дыхания (95 %), анаэробного гликолиза
(5 %); для работы в данной мощности характерно формирование истинного
устойчивого состояния по потреблению кислорода; утомление наступает по
причине истощения резервов гуморальной регуляции и запасов гликогена в печени, нарушения терморегуляции, обезвоживания.
В циклических видах оздоровительной физической культуры, любительского и иногда профессионального спорта для определения целевой интенсивности физической нагрузки используют пульсовые зоны. Расчет пульсовых зон
производится относительно индивидуальной ЧСС
макс
, определяемой эмпириче-
ским или теоретическим путем.
Эмпирический путь получения ЧСС
макс
может проходить в лабораторных или полевых условиях. Тестирование в лаборатории осуществляется с
применением специального оборудования: тредбана (беговой платформы), газоанализатора и портативного нагрудного монитора сердечного ритма. Таким
путем определяется не только ЧСС
макс
, но и ряд других важных функциональ-
ных показателей, например максимальное потребление кислорода (МПК), порог аэробного (ПАО) и анаэробного обмена (ПАНО).
В полевых условиях ЧСС
макс
достигается на дистанции в 1 500 м, пробе-
гаемой в соревновательном темпе. Таким образом, используя нагрудный монитор сердечного ритма на этой дистанции, можно достаточно точно определить
ЧСС
макс
. Два описанных выше способа больше подходят для людей, уже имею-
щих достаточный опыт занятий циклическими видами спорта. Новичкам не рекомендуется выполнять максимальные нагрузочные пробы, поэтому лучше
воспользоваться формулой для теоретического расчета ЧСС
макс
:
220 – возраст в годах = ЧСС
макс
.
Всемирно известная финская компания Polar (производители спортивных
часов, портативных мониторов сердечного ритма и разработчики специализированного программного обеспечения) предлагает пользователям своих продуктов концепцию пяти зон интенсивности физических нагрузок.
28
Зона 1 (50–60 % от ЧСС
макс
). Тренировки в этой зоне улучшают здоровье
в целом и помогают восстановиться после более серьезных нагрузок. Субъективное восприятие нагрузки — очень легко, можно тренироваться несколько
часов.
Зона 2 (60–70 % от ЧСС
макс
). Тренировки в этой зоне развивают общую
выносливость: они повышают способность организма использовать жирные
кислоты в качестве основного источника энергии. Субъективное восприятие
нагрузки — легко и комфортно, можно тренироваться несколько часов.
Зона 3 (70–80 % от ЧСС
макс
). Тренировки в этой зоне улучшают аэробные возможности организма. В крови начинает накапливаться лактат, но организм может использовать его заново как источник энергии, так что это незначительно влияет на производительность мышц. Иными словами, это тренировка
между аэробным и анаэробным порогом. Субъективное восприятие нагрузки —
глубокое дыхание, приходится прилагать умеренные усилия.
Зона 4 (80–90 % от ЧСС
макс
). Тренировки в этой зоне повышают ско-
ростную выносливость, улучшается способность выдерживать более высокое
содержание лактата в крови. Субъективное восприятие нагрузки — усталость
мышц, становится тяжело дышать.
Зона 5 (90–100 % от ЧСС
макс
). Тренировки в этой зоне улучшают максимальную производительность (МПК, скорость и т. д.). Субъективное восприятие нагрузки — очень быстро устают мышцы, тяжело дышать.
Стоит отметить, что между показателями объема и интенсивности суще-
ствует обратно пропорциональная зависимость. Иными словами, чем интенсивнее физические нагрузки, тем короче они по продолжительности.
Новизна — редко рассматриваемая сторона физической нагрузки, выра-
жаемая в изменении стандартных условий выполнения упражнения или замене
стандартных на нестандартные (альтернативные) упражнения [141]. Наиболее
часто к данным приемам прибегают в сложнокоординационных видах спорта.
В спортивной гимнастике, например, для совершенствования техники выполнения переворота боком («колеса») используется методический прием, при котором спортсмену ставится задача выполнения элемента с «неудобной» ноги,
что в последующем приводит к положительным изменениям в качестве выполнения данного упражнения с «ведущей» ноги.
29
2.3. ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ
ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
В самом общем смысле под тренировочными эффектами следует пони-
мать функциональные и морфологические изменения в состоянии организма,
вызываемые физической нагрузкой на разных временных отрезках.
Биологической базой становления тренировочных эффектов является фи-
зиологическая адаптация. Она представляет собой совокупность физиологических реакций, обеспечивающих приспособление строения и функций организма или его органа к изменению окружающей среды, в том числе и к занятиям физической культурой и спортом. Стимулом для формирования адаптации
служат различные стрессовые факторы.
Термином «стресс» обозначают неспецифическую реакцию организма,
возникающую под влиянием любых сильных воздействий (стрессоров) и сопровождающуюся мобилизацией и перестройкой защитных сил организма. Канадский ученый Ганс Селье обратил внимание на то, что, несмотря на разнообразие стрессоров, все они приводят к однотипным изменениям, которые он
назвал общим адаптационным синдромом. Общий адаптационный синдром
представляет собой совокупность физиологических реакций организма, направленных на ликвидацию стресса (рис. 1).
Резистентность «+»
Резистентность «-»
Исходный уровень
резистентности
Стадия тревоги
Стадия
резистентности
Стадия истощения
Фаза
шока
Фаза
противо
шока
Рис. 1. Стадии общего адаптационного синдрома
Реакция тревоги (через 6 ч после стрессорного воздействия) — мобилизация защитных сил, которая длится 1–2 суток. Усиливается продукция ад-
30
реналина, норадреналина и кортизола. Если организм выживает, то наступает
2-я стадия.
Стадия резистентности или устойчивости — фаза приспособления к
трудной ситуации. В этой стадии кора надпочечников гипертрофируется и секретирует большое количество гормонов, активируются анаболические процессы, усиливается глюконеогенез (образование глюкозы из других органических
соединений в печени). При этом обычно повышается устойчивость организма
к действию ряда чрезвычайных раздражителей. Если действие стрессора прекращается или оно незначительно по своей силе, изменения, вызванные им, постепенно нормализуются. Если стрессорное воздействие продолжается, то наступает третья стадия.
На стадии истощения происходит снижение активности глюкокортикоидов. При сильном и длительном стрессе такое воздействие может привести к
болезни или к смерти. Ее начало характеризуется резким снижением сопротивляемости организма по отношению ко всяким стрессорам. Воздействие экстремальных факторов на организм вызывает у него большие энергетические траты.
Процессы катаболизма преобладают над процессами анаболизма.
Основной регуляторной системой, запускающей адаптивную реакцию,
является гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система; ее деятельность
перестраивает активность висцеральных систем организма, что обеспечивает
устранение сдвига гомеостаза или его заблаговременное прекращение [142].
Широкий спектр тренировочных нагрузок умеренной интенсивности расширяет границы и улучшает механизмы гомеостатической регуляции. Этот
спектр охватывает большую группу методов тренировки, ориентированных на
улучшение базового метаболического уровня, количества и активности окислительных ферментов, скорости биохимических и гормональных реакций для
обеспечения мышечных усилий и восстановления. Серьезное тренировочное
воздействие, вызываемое нагрузками высокой интенсивности, мощности или
скорости, приводит к мобилизации энергетических ресурсов, превышающих
уровень метаболизма, необходимый для сохранения гомеостаза. Эти повышенные требования запускают существенную эндокринную реакцию [141].
Срочная адаптация протекает на пределе возможностей организма, реализуясь на основе готовых, ранее сформированных физиологических механизмов, и проявляется включением значительного числа двигательных единиц и
генерализованным включением большого количества мышечных групп, недостаточно совершенной координацией движений, ростом уровня лактата, увеличением распада белка в скелетных мышцах, неэкономной мобилизацией функ-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]