Зоны интенсивности физических нагрузок

Источник: «Программы тренировок», научное изд.
Автор: профессор, доктор наук Тудор Бомпа, 2016 г.

Зоны интенсивности физических нагрузок

Рис. 1. Выработка энергии энергетическими системами

Каждый вид спорта характеризуется собственным физиологическим профилем и отличительной комбинацией требуемых биомоторных способностей. Как следствие, профессиональные тренеры глубже понимают отличие одного вида спорта от другого и успешно применяют данные физиологические принципы в ежедневном тренировочном процессе. В следующих параграфах мы рассмотрим, каким образом энергетические системы соотносятся с метаболическими тренировками и как в большинстве тренировок наряду с силовыми упражнениями можно использовать шесть зон интенсивности. Это позволит разобраться в том, как правильно применять характеристики, относящихся к определенным видам спорта, во время тренировок.

Данные, приведенные в таблице 1, позволяют лучше понять отношение между продолжительностью нагрузки и участием энергетической системы в производстве энергии. Как следует из таблицы 1, переход от анаэробного производства энергии к аэробному происходит в том случае, когда продолжительность усилия превышает одну минуту (см. рисунок 1).

Таблица 1. Участие энергетических систем при занятиях легкой атлетикой

			ГЛИКОГЕН
Состязание	Продолжительность	АТФ-КФ	Лактатная	Аэробная	Триглицерид (жирная кислота)
100 м	10 сек.	53%	44%	3%	-
200 м	20 сек.	26%	45%	29%	-
400 м	45 сек.	12%	50%	38%	-
800 м	1 мин. 45 сек.	6%	33%	61%	-
1500 м	3 мин. 40 сек.	-	20%	80%	-
5000 м	13 мин.	-	12,5%	87,5%	-
10000м	27 мин	-	3%	97%	-
Марафон	2 ч. 10 мин.	-	-	80%	20%

Согласно таблице 1, при занятии многими видами спорта требуется энергия, вырабатываемая всеми тремя энергетическими системами. Если при занятиях спортом происходит комбинированное использование энергетических систем, физиология и тренировочный процесс становятся более сложными. Спектр тренировки энергетических систем, а также физиологических и тренировочных характеристик их индивидуальных зон можно отобразить в виде шести зон интенсивности, которые показаны в таблице 2. Данная таблица иллюстрирует тип тренировки для каждой зоны интенсивности, предлагаемую продолжительность подходов или упражнений, предлагаемое количество повторений, время отдыха, необходимое для достижения цели тренировки, концентрацию молочной кислоты после выполнения повторения и процент максимальной интенсивности, необходимой для стимуляции определенной энергетической системы.

При этом практическое использование шести зон интенсивности следует планировать в соответствии с возможностями спортсмена, переносимостью им нагрузок и спецификой определенного этапа тренировки. Ниже приведен краткий анализ зон интенсивности, в котором рассматриваются некоторые особенности каждого типа тренировки энергетических систем. Тренеры в индивидуальных видах спорта обычно больше знают об использовании зон интенсивности во время тренировки спортсмена, нежели тренеры в командных видах спорта. Методология использования зон интенсивности в процессе тренировки при занятиях любым видом спорта определяет эффективность и результат тренировки.

Таблица 2. Физиологические характеристики тренировки энергетических систем и шести зон интенсивности

Зона интенсивности	Тип тренировки	Продолжительность повторения	Кол-во повторений	Перерыв на отдых (со-отношение работы и отдыха)	МЕТОДИКА ТРЕНИРОВКИ		% от макс, интенсивности
					Подходы	Серия подходов
1	Алактатная система	1-8 сек.	6-12	1:50-1:100	V	V	95-100
2	Лактатная система (краткосрочная мощность)	3-10 сек.	10-20	1:5-1:20	V	V	95-100
	Лактатная система (долгосрочная мощность)	10-20 сек.	1-3	1:40-1:130	V		95-100
	Лактатная система (работоспособность)	20-60 сек.	2-10	1:4-1:24	V	V	80-95
Зона интенсивности	Тип тренировки	Продолжительность повторения	Кол-во повторений	Перерыв на отдых (соотношение работы и отдыха)	Концентрация молочной кислоты (ммоль)	% максимального сердечного ритма	% максимального потребления кислорода
3	Максимальное потребление кислорода	1-6 мин.	8-25	1:1—1:4	6-12	98-100	95-100
4	Тренировка анаэробного порога	1-10 мин.	3-40	1:0.3—1:1	4-6	85-95	80-90
5	Тренировка аэробного порога	10-120 мин.	- (постоянное устойчивое состояние)		2-3	75-80	60-70
6	Аэробная компенсация	5-30 мин.	- (постоянное устойчивое состояние)		2-3	55-75	45-60

Зона интенсивности 1

Тренировка анаэробной алактатной системы является тренировкой энергетической системы для занятий всеми видами спорта, в которых анаэробная алактатная система является доминирующей, и цель данной тренировки состоит в развитии скорости и резкости. Для того чтобы извлечь пользу из тренировки в зоне интенсивности 1, спортсмены должны использовать очень короткие (длительностью не более 8 секунд), быстрые или резкие повторения или технические и тактические упражнения. Для достижения данной цели необходимо спланировать интенсивность специфических упражнений на уровне 95 процентов максимальной работоспособности с достаточно продолжительным перерывом на отдых для полного восстановления источника энергии (креатинфосфата).

Основная задача такой тренировки состоит в развитии ускорения, максимальной скорости, скорости первых шагов, быстроты реакции, а также в быстром, но непродолжительном выполнении технических и тактических упражнений за счет энергии АТФ и креатинфосфата (КФ) в мышцах. Для полного восстановления уровня КФ в мышцах спортсмену требуются продолжительные перерывы для отдыха. Если условие продолжительного отдыха не соблюдается, как это часто бывает в некоторых командных видах спорта и видах боевых искусств, КФ восстанавливается не полностью. В результате основным источником энергии становится анаэробный гликолиз (при коротких дистанциях происходит переход от алактатной работоспособности к лактатной мощности). В такой ситуации значительно увеличивается выработка молочной кислоты, что заставляет спортсмена останавливать или замедлять действие (в худшем случае возникает риск получения травмы).

У неопытных спортсменов резкий рост выработки молочной кислоты зачастую сопровождается чувством дискомфорта и жесткости в мышцах, а также снижением интенсивности работы. Этих последствий можно избежать, если обеспечить полное восстановление, которое обычно требует отдыха продолжительностью в одну минуту на каждую секунду максимального усилия между ускорением или скоростными повторениями или отдыха продолжительностью от трех до восьми минут между комплексами максимальной силы (в зависимости от процента повторного максимума, а также веса тела спортсмена, силы и нервно-мышечной эффективности). В качестве одного из способов восстановления между комплексами также может использоваться легкая растяжка или массаж мышц, подвергшихся воздействию нагрузки.

Зона интенсивности 2

Тренировка лактатной системы повышает работоспособность спортсмена во время лактатной нагрузки, а также способность спортсмена выдерживать накопление молочной кислоты. Данная тренировка наиболее полезна для быстрых повторений продолжительностью от 15 до 90 секунд. Наиболее высокий уровень образования молочной кислоты может происходить в результате выполнения высокоинтенсивных повторений продолжительностью 40-50 секунд, при этом максимальная скорость накопления молочной кислоты происходит во время предельного усилия в промежуток времени с 12 по 16 секунду. Выработка энергии во время лактатной нагрузки улучшается за счет увеличения количества метаболических ферментов лактатной энергетической системы, а также адаптации нервной системы. В действительности, работоспособность при лактатной нагрузке (продолжительностью 10-20 секунд) имеет более существенные ограничения, оказывающие влияние на возможность нервной системы поддерживать передачу нервных импульсов к мышцам, в сравнении с метаболическими причинами (Vittori, 1991).

С другой стороны, устойчивость в отношении молочной кислоты повышается в результате непрерывного удаления молочной кислоты из кровотока скелетной мускулатурой. Недавние исследования показали, что количество ферментов, переносящих молочную кислоту, увеличивается пропорционально повышению интенсивности тренировки (Вопеп, 2001). Способность удаления молочной кислоты из кровотока и ее переноса к волокнам медленно сокращающихся мышц для использования энергии является адаптационной реакцией, которая задерживает наступление утомления и улучшает результативность при занятиях видами спорта, требующими устойчивости к воздействию молочной кислоты.

Результативность спортсмена повышается на более продолжительный период времени, если осуществляется тренировка нервной системы для поддержки передачи нервных импульсов на время лактатной нагрузки или если спортсмен может выдерживать боль, возникающую в результате ацидоза (высокая концентрация молочной кислоты в крови). Таким образом, целью тренировки в зоне интенсивности 2 являются адаптация к нервному напряжению, вызванному продолжительной нагрузкой при максимальной интенсивности, устойчивость к воздействию

кислотного эффекта, возникающего вследствие накопления молочной кислоты, уменьшение воздействия молочной кислоты, повышение скорости удаления молочной кислоты из работающих мышц и увеличение физиологической и психологической устойчивости к боли во время тренировок и соревнований.

Тренировка для зоны интенсивности 2 включает следующие три разновидности:

1. Краткосрочная лактатная мощность: проводится серия краткосрочных повторений или упражнений с максимальной или близкой к максимальной интенсивностью (продолжительностью от 3 до 10 секунд) с непродолжительными перерывами на отдых (от 15 секунд до 4 минут, в зависимости от продолжительности нагрузки, количества повторений и относительной интенсивности), после которых молочная кислота только частично выводится из системы. Физиологические последствия данного типа тренировки выражаются в устойчивости спортсмена к повышенному уровню молочной кислоты при выработке повышенной анаэробной мощности в условиях максимального ацидоза. Данный метод зачастую используется по мере приближения соревновательного сезона и начала работы систем спортсмена на максимальном уровне.

2. Долгосрочная лактатная мощность: проводится серия долговременных повторений с максимальной или близкой к максимальной интенсивностью (продолжительностью от 10 до 20 секунд), при которой лактатная энергетическая система работает на максимальном уровне производства энергии. Данный метод является одним из наиболее высоких стресс-факторов для нервно-мышечной системы. Поэтому для повторения аналогичного качества работы спортсмен должен отдыхать в течение весьма продолжительного периода времени (от 12 до 30 минут, в зависимости от работоспособности спортсмена и количества повторений), что способствует полному удалению молочной кислоты и восстановлению центральной нервной системы. При недостаточной продолжительности отдыха восстановление является неполным, и риск получения травмы возрастает.

3. Лактатная емкость: проводится серия долговременных повторений при высокой интенсивности (продолжительностью от 20 до 60 секунд), в результате которой образуется большое количество молочной кислоты (свыше 12 миллимоль). Для повторения аналогичного качества работы спортсмен должен отдыхать в течение периода времени средней продолжительности (от четырех до восьми минут, в зависимости от продолжительности нагрузки, количества повторений и относительной интенсивности), что способствует практически полному удалению молочной кислоты. При недостаточной продолжительности отдыха восстановление является неполным, и наблюдается сильный ацидоз. В таких условиях спортсмен вынужден уменьшать скорость выполнения повторений или упражнений ниже необходимого уровня. Соответственно, спортсмен не достигает запланированного результата в ходе тренировки, то есть, он не способен выдерживать накопление молочной кислоты. Скорее всего, окажется, что спортсмен тренирует аэробную систему.

С психологической точки зрения цель тренировки лактатной устойчивости состоит в преодолении болевого порога спортсмена. Тем не менее данный тип тренировки не следует использовать чаще двух раз в неделю, поскольку при таких тренировках спортсмен испытывает критический уровень утомления. Чрезмерные тренировки могут привести к нежелательному травматизму, перенапряжению и перетренированности спортсмена.

Зона интенсивности 3

Результатом тренировки способности максимального потребления кислорода являются физиологические адаптации, такие как увеличение объема плазмы крови, систолического объема сердца

и сердечного выброса, капилляризация и, в конечном итоге, максимальное потребление кислорода. Иными словами, данные адаптации вызывают повышение эффективности транспортировки и использования кислорода, что очень важно, поскольку во время тренировок и соревнований оказывается давление как на центральную нервную систему (включая сердце и легкие), так и на периферийную нервную систему (включая мышцы, капилляры и митохондрии). Таким образом, улучшение транспортировки кислорода к мышечным клеткам (и в особенности повышение эффективности использования кислорода) является залогом улучшения результативности при занятиях теми видами спорта, в которых аэробная система является доминирующей или играет очень важную роль.

Для достижения указанных эффектов требуется продолжительность периода тренировки от одной до шести минут при максимальном потреблении кислорода на уровне 90-100 процентов (более высокая интенсивность для более коротких повторений и меньшая интенсивность для более длительных повторений). Количество повторений, выполняемых за одну тренировку, зависит от определенной продолжительности соревнования: чем больше продолжительность, тем меньше количество повторений (продолжительных). Таким образом, в течение определенной тренировочной сессии спортсмен может извлечь одинаковую пользу от выполнения, например, шести повторений длительностью по три минуты каждое при 100-процентном максимальном потреблении кислорода или восьми повторений длительностью по пять минут каждое при 95-процентном максимальном потреблении кислорода. Данная зона является очень популярной в видах спорта, где чередуются высокоинтенсивное движение и отдых между сменами (например, в хоккее).

Зона интенсивности 4

Тренировка анаэробного порога относится к интенсивности работы, при выполнении которой скорость распространения молочной кислоты в крови аналогична скорости ее удаления (от 4 до 6 миллимоль). Целью тренировки в данной зоне является увеличение интенсивности, при которой достигается показатель скорости в 4 миллимоль (т.е. увеличение анаэробного порога) для того, чтобы спортсмен мог поддерживать интенсивность работы без чрезмерного накопления молочной кислоты.

Во время данной тренировки используются более короткие повторения продолжительностью от одной до шести минут при максимальном потреблении кислорода в диапазоне 85-90 процентов, при максимальном сердечном ритме в диапазоне 92-96 процентов и несколько более продолжительными перерывами для отдыха между сериями (соотношение нагрузки и отдыха 1:0,5 и 1:1). В результате стимулируется анаэробный обмен веществ без существенного повышения производства молочной кислоты. Данный эффект также может быть достигнут при более длительных повторениях, например, при выполнении от пяти до семи повторений продолжительностью 8-15 минут с максимальным потреблением кислорода в диапазоне 80-85 процентов, максимальном сердечном ритме в диапазоне 87-92 процентов и при соотношении нагрузки и отдыха 1:0,3 и 1:0,5.

Зона интенсивности 4 зачастую используется в сочетании с зоной интенсивности 2 (в пределах микроцикла), когда спортсмен тренирует тело для устойчивости к накоплению молочной кислоты при пороговой величине накопленного лактата. Следует помнить, что при отсутствии нового физиологического барьера спортсмен не способен на сверхкомпенсацию или повышение физической результативности, превышающей предыдущий уровень адаптации.

Зона интенсивности 5

Целью тренировки аэробного порога является увеличение аэробной работоспособности спортсмена, которая очень важна для многих видов спорта, в особенности для тех спортивных дисциплин, в которых подача кислорода является фактором, ограничивающим результативность. Примерами таких видов спорта является бег на средние и длинные дистанции, плавание и гребля. Данный тип тренировки повышает функциональную эффективность кардиореспираторной системы и обеспечивает четкую работу метаболической системы, а также формирует устойчивость спортсмена к продолжительному напряжению.

По аналогии с другими зонами интенсивности при тренировке в данной зоне очень важную роль играет поддержание водного баланса в организме. Результатом несоответствующего водного баланса в организме может быть снижение кожного кровотока и потоотделения, что, в свою очередь, снижает теплоотдачу и может привести к гипертермии (Coyle, 1999). Данный эффект, безусловно, может катастрофически ухудшать результативность ввиду нарушения сердечного выброса, систолического объема сердца и притока крови к работающим мышцам.

Целью тренировки аэробного порога является увеличение аэробной способности за счет большого объема работы, выполняемого без перерыва в равномерном темпе или в виде серии , длительных повторений (продолжительностью более 10 минут) в среднем и высоком темпе (при этом концентрация молочной кислоты достигает 2-3 миллимоль, а сердечный ритм составляет 130-150 ударов в минуту). Подготовительный этап является идеальным временем для повышения аэробной способности спортсменов.

Спортсмены, занимающиеся командными видами спорта, единоборствами и видами спорта, где используются ракетки, лучше реагируют на нетрадиционные формы тренировок, отличные от простых, продолжительных забегов на длинные дистанции. Для данных видов спорта подходят тренировка в виде повторений с перерывами в составе общей подготовки и специфические высокоинтенсивные тактические упражнения в течение второй части подготовительной стадии. С другой стороны, спортсмены, участвующие в забегах или заездах на длинные дистанции, должны прибегать к тренировке аэробного порога даже во время соревновательной стадии, ведь подобным образом они продолжают поддерживать физиологическую среду, использующую свободную жирную кислоту в качестве источника энергии.

Зона интенсивности 6

Тренировка аэробной компенсации способствует восстановлению спортсменов после соревнований и высокоинтенсивных тренировок, характерных для зон интенсивности 2 и 3. Если конкретной целью является удаление метаболитов из системы, а также восстановление скорости и регенерация, необходимо планировать тренировки с очень низкой интенсивностью (максимальное потребление кислорода 45-60 процентов).

Высокоинтенсивная тренировка на выносливость является необходимой составляющей адаптации и улучшения результативности. Тем не менее, напряженные упражнения зачастую оказывают негативное воздействие на организм еще до того, как он может восстановиться и стать сильнее. Способствовать восстановлению и регенерации помогают активные методики восстановления, такие как езда на велосипеде или бег в течение 5-20 минут с 50-процентной максимальной нагрузкой.

И наоборот, если за напряженной тренировкой на выносливость следует статичный отдых (например, в положении лежа или сидя), восстановление систем тела и удаление побочных продуктов тренировки может затянуться. Восстановление и регенерация замедляются вследствие повышения уровня кортизола плазмы и адреналина, а также понижения уровня белых кровяных клеток и катализаторов иммунной системы, таких как нейтрофилы и моноциты (Hagberg и др, 1979; Jezova и др., 1985; Wigemaes и др, 2001).

Установлено, что активное восстановление (наряду с соответствующим питанием после воздействия нагрузки) предотвращает повышение уровня кортизола и адреналина, блокирует сокращение количества белых кровяных клеток и замедляет сокращение количества нейтрофилов и моноцитов (Hagberg и др, 1979; Jezova и др., 1985; Wigemaes и др, 2001). Иными словами,

активное восстановление повторно запускает работу иммунной системы по завершении напряженной тренировки, что, в свою очередь, обеспечивает ускоренное восстановление организма.

Таким образом, по окончании тренировки сложная часть работы завершается, но спортсменам, которые готовы идти на жертвы ради совершенствования и адаптации, следует посвятить тренировке еще 15-20 минут для стимулирования восстановления. Если этого не сделать, процесс восстановления замедлится и во время следующей тренировки спортсмен ощутит на себе негативные последствия этого, при этом возрастет риск перетренированности и травматизма. Во время наиболее сложных тренировочных недель зона интенсивности 6 может использоваться до трех раз, иногда в сочетании с другими зонами интенсивности (в данном случае - в конце тренировки).

Рассмотренные шесть зон интенсивности для тренировки энергетических систем применяются не только для спортсменов, которые принимают участие в соревнованиях, требующих высокого уровня выносливости, но также и для спортсменов, занимающихся командными видами спорта, единоборствами и видами спорта, в которых применяются ракетки. Данные категории спортсменов также могут извлечь существенную выгоду от развития специальных физических возможностей при использовании данной методики тренировок. В данных видах спорта три энергетические системы используются в определенной пропорции. Таким образом, спортсмену следует должным образом тренировать ту часть энергетических систем, которая является наиболее характерной для определенного вида спорта, при помощи особых технических и тактических упражнений, разработанных с использованием знаний об интенсивности и продолжительности работы шести зон интенсивности.

Например, для тренировки анаэробной алактатной системы спортсменам не следует планировать лишь краткосрочные спринтерские забеги на максимальной скорости, ведь они также могут извлечь для себя несомненную пользу за счет использования краткосрочных, но очень быстрых технических и тактических упражнений. Чем ближе технические и тактические навыки к тем, что используются в данном конкретном виде спорта, тем лучше будет проходить адаптация.

Следует обратить особое внимание на тренировки в зоне интенсивности 5, которые традиционно включают в себя бег на длинные дистанции в медленном темпе. При использовании технических и тактических упражнений с пониженной интенсивностью, характеризующихся длительностью, количеством повторений и перерывами на отдых, как видно из таблицы 2, спортсмены показывают более высокие результаты, и их реакция на упражнения является более позитивной.

Тренировка в зоне интенсивности 6 (аэробная компенсация) обычно проводится после игры, турнира или тренировки, сопровождающейся очень высокой нагрузкой. Компенсационный положительный эффект достигается благодаря продолжительным техническим упражнениям низкой интенсивности, в особенности, если тренировка носит развлекательный характер и сопровождается психологической расслабленностью и использованием физиотерапевтических методик, таких как массаж и растяжка.