Влияние силовой тренировки на развитие выносливости
Источник: «Теория спортивной тренировки».
Учеб. для ВУЗов. Авт.: проф. В.Б. Иссурин, 2016
Содержание
Влияние силовой тренировки на проявление выносливости
На протяжении многих лет силовые упражнения включались в программу подготовки спортсменов, чей вид спорта требует преимущественного проявления выносливости, и стали их важным компонентом. Первоначальный импульс для их включения был связан с успешным опытом ряда выдающихся спортсменов, здравым смыслом и интуитивными находками. Появившиеся результаты исследований легитимизировали эту практику и представили дополнительные аргументы полезности силовых упражнений при тренировке на выносливость (табл. 1).
Таблица 1. Влияние вспомогательного силового тренинга на уровень проявления выносливости (по Issurin, 2013)
|
Экспериментальная программа тренировки |
Результаты |
Испытуемые |
Ссылка |
|
Беговая программа 20-30 миль в неделю; 4-5 дней в неделю; Э группа добавочно выполняла 14 силовых тренировок (3 дня в неделю); К группа - без силовых тренировок; 10 недель |
Увеличение силы и экономичности бега в Э, но не в К группе |
12 Ж (бегуньи на длинные дистанции) в возрасте 30,3±1,4 лет; |
Johnston et at., 1997 |
|
Бег на лыжах на выносливость (60% всей работы); Э группа дополнительно выполняла упражнения на максимальную силу; К группа - неспецифические силовые упражнения; 5 дней в неделю, 9 недель |
Преимущество Э группы по времени и экономичности выполнения теста на лыжном эргометре |
15 Ж (лыжницы) в возрасте 17,9±0,3 лет |
Hoff et al., 1999 |
|
Тренировка на выносливость 20,5 часов в неделю; Э группа дополнительно выполняла 3-5 силовых тренировок с 1 МП 2 дня в неделю; К группа - без силовых тренировок; 14 недель |
Преимущество Э группы в результатах бега, экономичности и силовых тестах |
15 М (триатлонисты) в возрасте 22,7±3,8 лет |
Millet et al., 2002 |
|
Бег на выносливость 60-80 км в неделю; Э группа выполняла плиометрические упражнения 2-3 дня в неделю; К группа без силовых тренировок; 6 недель |
Улучшенное время бега, экономичность и результаты в прыжке только в Э группе |
17 М (бегуны на длинные дистанции) в возрасте 25±4 лет |
Spurs et al., 2003 |
|
Бег на лыжах (10,6 часов в неделю) + упражнения на взрывную силу (Э) и только бег на лыжах (К), 8 недель |
Преимущество Э группы в экономичности работы и силовых показателях |
19 М (лыжники) в возрасте 23,1 ±3,7 лет |
Mikkola et al., 2007 |
|
Гребля 460 мин в неделю + силовая программа, 2 дня в неделю: (1) 4 упражнения до отказа; (2) 4 упражнения не до отказа; (3) 2 упражнения не до отказа; (4) без силовых упражнений (К); 8 недель |
Рост результата в гребле после силовых программ не до отказа |
43 М (тренированные гребцы) в возрасте 25,1 ±3,8 лет |
Izquierdo-Gabarren et al., 2010 |
В таблице: Э - экспериментальная группа; К - контрольная группа; 1МП - максимальный вес, который спортсмен может поднять 1 раз; М - мужчины, Ж - женщины
Существует большое количество неоспоримых данных, поддерживающих одновременное применение специфических по виду спорта нагрузок на выносливость и силовых упражнений, таких как работа с большими весами, высоким сопротивлением и на взрывную силу (Johnston et al., 1997; Hoff et al., 1999; Spurs et al., 2003). Правила применения соответствующих программ подготовки основаны на результатах, связанных с процессами морфологической, физиологической и биомеханической адаптации. Было показано, что хорошо сбалансированные программы подготовки вызывают специфическую по виду спорта гипертрофию опорно-двигательного аппарата, увеличение силы специфических по виду спорта групп мышц, укрепление сухожилий и связок (Leveritt et al., 1999; Bell et al., 2000). В соответствии с общими представлениями возросшие силовые возможности могут быть перенесены на специфический по виду спорта результат, увеличивая приложение силы и мощности в динамически акцентируемых фазах движения. Хотя механизмы, лежащие в основе такого позитивного переноса, остаются в стадии обсуждения, некоторые недавно предложенные теории позволяют лучше понять природу этого явления.
Влияние гипертрофии мышц
Один из вероятных механизмов переноса результата силовой тренировки связан с мышечной гипертрофией, которая часто приводит к изменениям в мышечных волокнах. Выводы Nelson с соавторами (1990) и последние данные Hakkinen с соавторами (2003) показали, что одновременное воздействие на силу и выносливость значительно увеличивает площадь медленно сокращающихся (МС), быстро окисляющихся (БО) и быстрых гликолитических волокон (БГ). Аналогичным образом Sale с соавторами (1900) обнаружили изменения в мышечных волокнах в сторону более выраженных окислительных процессов с увеличенным вкладом МС волокон и повышенной активностью аэробных ферментов. Эти данные не полностью совпадают с выводами Kraemer с соавторами (1995), которые обнаружили, что одновременное выполнение силовых упражнений и упражнений на выносливость даёт выраженную гипертрофию БО волокон и вызывает заметный сдвиг БГ волокон в сторону типа БО. Позднее Ghilbeck с соавторами (2002) убедительно доказали более избирательные результаты параллельного применения нагрузок на выносливость и силу. Было обнаружено значительное увеличение площади МС волокон и сдвиг мышечных волокон в сторону больших окислительных реакций. Эти изменения связаны с повышением активности митохондриальных ферментов аэробного обмена.
В целом силовые упражнения, применяемые в процессе тренировки выносливости, приводят к двойной адаптации. Во-первых, гипертрофия мышц даёт увеличение площади поперечного сечения (ППС) мышц, что позволяет более эффективно прикладывать усилие и развивать мощность в соответствующих фазах технической схемы движения. Во-вторых, состав мышечных волокон изменяется в сторону более аэробных за счёт глубокой избирательной гипертрофии МС и ВО мышечных волокон.
Эффект экономизации
Известно, что программы на увеличение силы повышают ригидность сухожилий и эластичных компонентов мышц. Это влияние особенно характерно для плиометрических упражнений и упражнений на взрывную силу (Shorten, 1987; Wilson et al., 1991). Такая возросшая ригидность напряжённых мыщц, которая приближается к уровню жёсткости сухожилий, позволяет более благоприятным образом запасать и возобновлять энергию, аккумулируемую в фазе эксцентрического мышечного сокращения. В результате экономичность работы возрастает. Таким образом, механизм подготовки, который вызовет рост экономичности, может быть ценным фактором совершенствования техники движений в некоторых спортивных дисциплинах. Такие спортивные навыки, как бег и прыжки, содержат фазы амортизации, позволяющие накапливать и высвобождать упругую энергию принудительно растянутых мышц. Эта гипотеза была поддержана в исследованиях, где сила и выносливость развивались одновременно в группе бегунов на длинные дистанции (Johnston et al, 1997; Spurs et al., 2003), лыжников (Hoff et al., 1999; Mikkola et al., 2007) и триатлонистов (Millet et al., 2002). Предположительно, увеличение ригидности мышц и сухожилий после силовых тренировок может быть квалифицировано как основная причина повышения экономичности движений.
Совершенствование периферического кровообращения
В соответствии с результатами Shephard (1992) приложение силы на уровне более 15% от максимального вызывает сужение кровеносных сосудов, сдерживающее периферическое кровообращение, в то время как большие усилия (70% или более от максимального) блокируют местный кровоток и закупоривают капиллярную сеть. Это приводит к возникновению локальных ишемических эффектов в мышцах, так как сердце должно качать кровь против повышенного периферического сопротивления (Clausen et al., 1973). Когда максимальные силовые способности соответствующих групп мышц увеличиваются, их силовые резервы также возрастают; условия возникновения мышечных усилий становятся более комфортными. Эти более благоприятные условия для местного кровообращения предотвращают подавляющее действие вазоконстрикции (Hoff et al, 1999). Тем не менее, такой положительный эффект может быть получен, только когда резервы максимальной силы увеличиваются в соответствующих мышцах в надлежащих условиях конкретных задач, но не после общих кондиционных упражнений.
Эффект суммарной тренировочной стимуляции
В соответствии с классической теорией Selye (1950) высокий уровень адаптации может быть достигнут, когда имеющиеся биологические ресурсы человека достаточны для приспособления к стрессу. Силовые тренировки, включённые в программу тренировок на выносливость, увеличивают величину тренировочного воздействия и могут вызывать более глубокие реакции и более активную функциональную адаптацию. Принимая во внимание накопление тренировочных стимулов, Viru (1995) указал на требования метаболического, гормонального и нервного приспособления как условия получения более высокого уровня адаптации к тренировочному воздействию и роста работоспособности спортсменов.
Можно предположить, что правильно дозированная силовая нагрузка повышает уровень требований к тренировочному процессу и границам адаптации спортсменов. Установлено, что благоприятный перенос тренированности обусловлен оптимальным соотношением «доза-реакция», когда требования к тренировочному процессу соответствуют резервам адаптации спортсменов (Izquierdo-Gabarren et al, 2010). Соответственно, рационально дозированные силовые упражнения могут увеличить общий объём тренировочного воздействия, влияющего на резервы адаптации спортсменов и рост их подготовленности.
Факторы и условия, ограничивающие перенос силовых качеств
Данные исследований и практического опыта свидетельствуют, что последствия силовых тренировок не всегда положительно переносятся на специфические по виду спорта результаты квалифицированных спортсменов. Предположительно, рассмотренные выше механизмы, лежащие в основе переноса результатов силовой тренировки, не могут быть использованы в различных видах спорта в одинаковой мере. В итоге проведения ряда исследований (в основном на группах спортсменов из водных видов спорта: плавания и гребли) не найден положительный перенос повышенных силовых возможностей, развитых посредством кондиционной тренировки (табл. 2).
Таблица 2. Результаты исследований, свидетельствующих об отсутствии переноса результатов силовой тренировки на выносливость (по Issurin, 2013)
|
Экспериментальная программа тренировки |
Результаты |
Испытуемые |
Ссылки |
|
Гребля в сочетании с изо-кинетической силовой программой: 1) высокая скорость, 2) низкая скорость, 3) отсутствие силовой тренировки (К); 4 дня в неделю; 5 недель |
Увеличение силы ног. Отсутствие разницы между Э и К группами в 90-секундном тесте на гребном тренажёре |
18 М (гребцы -академисты, любители) |
Bell et al., 1989 |
|
Плавание в сочетании с силовыми тренировками на суше (Э) против обычных силовых нагрузок в воде (К); 2 дня в неделю; 25 недель |
Рост силы при выполнении силовых упражнений на суше в группе Э; превосходство группы К в плавательных тестах |
37 молодых пловцов в возрасте 11-12 лет |
Булгакова и др., 1990 |
|
Плавание на выносливость 4-6 миль в день + работа с сопротивлением 8-12МП; 3 дня в неделю (Э) против только плавания (К); 12 недель |
Отсутствие преимущества Э группы в спринтерских тестах и эффективности гребка |
22 квалифицированных пловца в возрасте 19,3±0,2 лет |
Tanaka et al., 1993 |
|
Работа на гребном тренажёре в сочетании с поднятием весов 4 дня в неделю (Э) против только гребного тренажёра (К); 14 недель |
Преимущество группы (К) в тесте на гребном тренажёре (2000 м) |
30 М и Ж (гребцы-академисты) |
Murray et al., 1994 |
|
Плавание в сочетании с силовой тренировкой на суше, 2 дня в неделю (Э) против чистого плавания (К); 11 недель |
Отсутствие преимущества Э группы в плавательных тестах, величине V02max и экономичности плавания |
26 Ж и М (пловцы) в возрасте 14-18 лет |
Aspenes et al., 2009 |
|
Гребля в сочетании с тренировками с сопротивлением, 2 дня в неделю (две Э группы) против только гребли (К); 8 недель |
Отсутствие преимущества Э групп в гребле на дистанции 2000 м |
18 М (университетские гребцы-академисты) |
Gallagher et al., 2010 |
|
Бег на выносливость в сочетании с упражнениями на силу ног и туловища; 4 дня в неделю против только бега на выносливость; 8 недель |
Отсутствие преимущества Э группы в марафонском забеге, V02max и экономичности бега |
22 бегуна-любителя в возрасте 40±11,7 лет |
Ferrauti et al., 2010 |
|
Плавание на выносливость + силовые упражнения на суше 2 дня в неделю против чистого плавания на выносливость; 6 недель |
Превосходство Э группы в силовом тесте в воде; отсутствие преимущества в плавательном спринте |
26 пловцов в возрасте 14,1 ±0,4 лет |
Sadowski et al., 2012 |
В таблице: Э - экспериментальная группа; К - контрольная группа; 1МП - максимальный вес, который спортсмен может поднять 1 раз; М - мужчины, Ж - женщины; V02max - максимальное потребление кислорода
Результаты исследований, представленные в таблице 2, выглядят парадоксальными. С одной стороны, силовая тренировка на суше общепринята и является незаменимым компонентом тренировочных программ как в академической гребле, так и в плавании. С другой стороны, результаты ряда исследований (четырёх в плавании и трёх в гребле) убедительно говорят об отсутствии положительного переноса увеличенных силовых способностей во всех упомянутых случаях. Судя по всему, специфическая по виду спорта среда (водная) настойчиво требует возможности применять результаты силовых тренировок для роста спортивных результатов. Рассмотрим вероятные причины, которые могут ограничить перенос тренированности в водных видах спорта.
В отличие от наземных локомоций эксцентрические фазы вносят очень небольшой вклад в схему движений в водных видах спорта. Это, безусловно, ограничивает рост экономичности работы вследствие накопления и высвобождения механической энергии из-за увеличения ригидности мышц и сухожилий.
Компенсация гравитации с помощью гидростатической силы (гидростатическая невесомость) в плавании и относительно долгие фазы заноса весла при гребле создают благоприятные условия для мышечной релаксации и усиления периферического кровообращения. Соответственно, преимущества, связанные с повышенным кровотоком, обеспеченным силовыми упражнениями, гораздо менее актуальны в водной среде по сравнению с наземными видами спорта.
Нервно-мышечные паттерны пропульсивных движений спортсменов в водных видах спорта во многом определяются механикой гребка. Такая нервно-мышечная специфичность может в значительной степени ограничить перенос силовых возможностей, увеличенных упражнениями на суше.
Можно предположить, что ограничения в переносе результатов силовой тренировки связаны с отсутствием сходства нервно-мышечной координации упражнений на суше и специфических по виду спорта. Возможным способом преодоления этой неблагоприятной ситуации может быть применение упражнений, соответствующих соревновательному по существенным биомеханическим показателям, таким как положение тела, траектория гребка, темп движений, ритм и т.д. Эти соображения были приняты во внимание в рассмотренных исследованиях: для группы пловцов (Булгакова и др, 1990; Aspenes et al., 2009; Sadowski et al., 2012) и гребцов (Bell et al., 1989; Murray et al, 1994) упражнения на суше были специально разработаны, чтобы имитировать, насколько это возможно, структуру соревновательных движений. Несмотря на это, такие модифицированные программы подготовки не дали никакого переноса на специфический по виду спорта результат.
В соответствии с общими представлениями спортивный результат квалифицированных спортсменов улучшается после отставленной трансформации, необходимой для адаптации гипертрофированных мышц к специфическим по виду спорта условиям. Tanaka с соавторами (1993) не подтверждают это предположение. Во время их исследования, длившегося в течение сезона подготовки, сравнению подверглись результаты группы, выполнявшей упражнения на суше, и группы, члены которой занимались только плавательной подготовкой. Никакой разницы обнаружено не было ни в середине сезона, ни в конце (после сужения).
Дополнительное рассмотрение факторов, препятствующих переносу результатов силовой тренировки в дисциплинах на выносливость, выявило, что это накопление усталости, вызванной дополнительными тренировками. Можно предположить, что дополнительные тренировки производят чрезмерное стимулирование и спортсмены могут быть не в состоянии приспособиться к возросшим требованиям. Действительно, спортсмены высокой квалификации, тренирующиеся на выносливость, как правило, выполняют 9-14 тренировок в неделю, требующих затрат энергии, которые часто вызывают остаточную усталость. Дополнительные силовые тренировки способны вызвать избыточное накопление усталости, что может привести к травме и/или перетренированности. Таким образом, отсутствие положительного переноса результата силовых тренировок можно сразу отнести за счёт искажённого соотношения «доза-реакция».
Синергетический эффект тренировки на силу и выносливость был подтвержден результатами большого количества исследований, которые фактически легализовали их одновременное применение. Однако, по данным некоторых исследований, не выявлено никакого положительного переноса результатов силовой тренировки на уровень проявления выносливости, и их нельзя игнорировать. Можно предположить, что разрешение этой противоречивой ситуации кроется в разделении более генерализованных и специализированных тренировок на развитие силы для применения в соответствующих мезоциклах (как предлагается схемой блоковой периодизации спортивной тренировки). С другой стороны, ограниченность переноса результата работы над силой по-прежнему требует дальнейшего изучения и уточнения.
