Физиологические основы оздоровительной тренировки
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ТРЕНИРОВКИ
Система физических упражнений, направленных на
повышение функционального состояния до необходимого уровня (100% ДМПК и выше),
называется оздоровительной, или физической, тренировкой (за рубежом--кондиционная
тренировка). Первоочередной зада- чей оздоровительной тренировки является
повышение уровня физического состояния до безопасных величин, гарантирующих
стабильное здоровье. Важнейшей целью тренировки для людей среднего и пожилого
возраста является профилактика сердечно-сосудистых заболеваний, являющихся
основной причиной нетрудоспособности и смертности в современном обществе. Кроме
того, необходимо учитывать возрастные физиологические изменения в организме в
процессе инволюции. Все это обусловливает специфику занятий оздоровительной
физической культу- рой и требует соответствующего подбора тренировочных
нагрузок, методов и средств тренировки.
В оздоровительной тренировке (так же, как и в
спортивной) различают следующие основные компоненты нагрузки, определяющие ее
эффективность: тип нагрузки, величину нагрузки, продолжительность (объем) и
интенсивность, периодичность занятий (количество раз в неде- лю),
продолжительность интервалов отдыха между занятиями.
ТИП НАГРУЗКИ
Характер воздействия физической
тренировки на организм зависит прежде всего от вида упражнений, структуры
двигательного акта. В- оздоровительной тренировке различают три основных типа
упражнений, обладающих различной избирательной направленностью:
1 тип -- циклические упражнения аэробной
направленности, способствующие развитию общей выносливости;
2 тип -- циклические упражнения смешанной
аэробно- анаэробной направленности, развивающие общую и специальную
(скоростную) выносливость;
3 тип -- ациклические упражнения, повышающие
силовую выносливость. Однако оздоровительным и профилактическим эффектом в
отношении атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний обладают лишь
упражнения, направленные на развитие аэробных возможностей и общей
выносливости. (Это положение особо подчеркивается в рекомендациях Американского
института спортивной медицины.) В связи с этим основу любой оздоровительной
программы для людей среднего и пожилого возраста должны составлять циклические
упражнения, аэробной на- правленности (К. Купер, 1970; Р. Хедман, 1980; А.
Виру, 1988,идр.).
Исследования Б. А. Пироговой (1985) показали,
что решающим фактором, определяющим физическую работоспособность людей среднего
возраста, является именно общая выносливость, которая оценивается по величине
МПК .
В среднем и пожилом возрасте на фоне увеличения
объема упражнений для развития общей выносливости и гибкости снижается
необходимость в .нагрузках скоростно-силового характера (при полном исключении
скоростных упражнений). Кроме того, у .лиц старше 40 лет решающее значение
приобретает снижение факторов риска ИБС (нормализация холестеринового обмена,
артериального давления и массы тела), что возможно только при выполнении
упражнений аэробной направленности на выносливость. Таким образом, основной тип
нагрузки, используемый в оздоровительной физической культуре, -- аэробные
циклические упражнения. Наиболее доступным и эффективным из них является
оздоровительный бег. В связи с этим физиологические основы тренировки будут
рассмотрены на примере оздоровительного бега. В случае использования других
циклических упражнений сохраняются те же принципы дозировки тренировочной
нагрузки.
По степени воздействия на организм в
оздоровительной физической культуре (так же, как и в спорте) различают
пороговые, оптимальные, пиковые на- грузки, а также сверхнагрузки. Однако эти
понятия отно- сительно физической культуры имеют несколько иной физиологический
смысл.
Пороговая нагрузка--это нагрузка, превышающая
уровень привычной двигательной активности, та минимальная величина
тренировочной нагрузки, которая дает необходимый оздоровительный эффект:
возмещение недостающих энергозатрат, повышение функциональных возможностей
организма и снижение факторов риска. С точки зрения возмещения недостающих
энергозатрат пороговой является такая продолжительность нагрузки, такой объем
бега, которые соответствуют расходу энергии не менее 2000 ккал в неделю. Такой
расход энергии обеспечивается при беге продолжительностью около 3 ч (3 раза в
неделю по 1 ч), или 30 км бега при средней скорости 10 км/ч, так как при беге в
аэробном режиме расходуется примерно 1 ккал/кг на 1 км пути (0,98 у женщин
и1.08 ккал/кг у мужчин).
Повышение функциональных возможностей
наблюдается у начинающих бегунов при недельном объеме медленного бега, равном
15 км. Американские и японские ученые наблюдали повышение МПК на 14 "/о
после завершения 12-недельной тренировочной программы, которая состояла из
5-километровых пробежек 3 раза в неделю (К. Купер, 1970). Французские ученые
при принудительной тренировке животных на тред- бане (3 раза в неделю по 30
мин) через 10 недель обнаружили значительное увеличение плотности капиллярного
русла миокарда и коронарного кровотока. Нагрузки, вдвое меньшие по объему (по
15 мин), подобных изменений в миокарде не вызывали.
Снижение основных факторов риска также
наблюдается при объеме бега не менее 15км в неделю. Так, при выполнении
стандартной тренировочной программы (бег 3 раза в неделю по 30 мин) отмечалось
отчетливое понижение артериального давления до нормальных величин. Нормализация
липидного обмена по всем показателям (холестерин, ЛИВ, ЛВП) отмечается при
нагрузках свыше 2 ч в неделю. Сочетание таких тренировок с рациональным
питанием позволяет успешно бороться с избыточной массой тела. Таким образом,
минимальной нагрузкой для начинающих, необходимой для профилактики
сердечно-сосудистых заболеваний и укрепления здоровья, следует считать 15 км
бега в неделю, или 3 занятия по 30 мин.
Оптимальная нагрузка--это нагрузка такого объема
и интенсивности, которая дает максимальный оздоровительный эффект для данного
индивида. Зона оптимальных нагрузок ограничена снизу уровнем пороговых, а
сверху -- максимальных нагрузок. На основании многолетних наблюдений автором
было выявлено, что оптимальные нагрузки для подготовленных бегунов составляют
40--6О мин 3--4 раза в неделю (в среднем 30-- 40км в неделю). Дальнейшее
увеличение количества пробегаемых километров нецелесообразно, поскольку не
только не способствует дополнительному приросту функциональных возможностей
организма (МНЮ, но и создает опасность травматизации опорно-двигательного
аппарата, нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы (пропорционально
росту тренировочных нагрузок). Так, Купер (1986) на основании данных
Далласского центра аэробики отмечает рост травматизации опорно-двига- тельного
аппарата при беге более 40 км в неделю. Наблюдалось улучшение психического
состояния и настроения, а также снижение эмоциональной напряженности у женщин
при недельном объеме бега до 40 км. Дальнейшее увеличение тренировочных
нагрузок сопровождалось ухудшением психического состояния. При увеличении
объема беговых нагрузок у молодых женщин до 50--60 км в неделю в ряде случаев
отмечалось нарушение менструального цикла (в результате значительного снижения
жирового компонента), что может стать причиной половой дисфункции. Некоторые
авторы беговым «барьером» называют 90 км в неделю, превыше- ние которого может
привести к своеобразной «беговой наркомании» в результате чрезмерной
гормональной стимуляции (выделение в кровь эндорфинов). Нельзя не учитывать
также отрицательное влияние больших тренировочных нагрузок на иммунитет,
обнаруженное многими учеными (Горшков, М. Я. Левин, 1984, и др.).
В связи с этим все, что выходит за рамки
оптимальных тренировочных нагрузок, не является необходимым с точки зрения
здоровья. Оптимальные нагрузки обеспечивают повышение аэробных возможностей,
общей выносливости и работоспособности, т. е. уровня физического состояния и
здоровья. Максимальная длина тренировочной дистанции в оздоровительном беге не
должна превышать 20 км, поскольку с этого момента в результате истощения
мышечного гликогена в энергообеспечение активно включаются жиры, что требует
дополнительного расхода кислорода и приводит к накоплению в крови токсичных
продуктов. Бег на 30--40 км требует повышения специальной марафонской
выносливости, связанной с использованием свободных жирных кислот (СЖК), а не
углеводов. Задача же оздоровительной физкультуры -- укрепление здоровья путем
развития общей (а не специальной) выносливости и работоспособности.
Проблемы марафонского бега. Преодоление
марафонской дистанции является примером с в е р х н а г р у з к и, которая
может привести к длительному снижению работоспособности и истощению резервных
возможностей организма. В связи с этим марафонская тренировка не может быть
рекомендована для занятий оздоровительной физкультурой (тем более что она не
приводит к увеличению «количества» здоровья) и не может рассматриваться как
логическое завершение оздоровительного бега и высшая ступень здоровья. Более
того, избыточные тренировочные нагрузки, по мнению некоторых авторов, не только
не препятствуют развитию возрастных склеротических изменений, но и способствуют
их быстрому прогрессированию (А. Г. Дембо, 1980, и др.).
В связи с этим целесообразно хотя бы вкратце
остановиться на физиологических особенностях марафонского бега.
В последние годы марафонская дистанция
становится все более популярной, несмотря на трудности, связанные с ее
преодолением и экстремальным воздействием на организм. Бегу на сверхдлинные
дистанции присущ аэробный характер энергообеспечения, однако соотношение
исполь- зования углеводов и жиров для окисления различно в зависимости от длины
дистанции, что связано с запасами мышечного гликогена. В мышцах нижних
конечностей у спортсменов высокого класса содержится 2 % гликогена , а у
любителей оздоровительного бега--всего 1,46%. Запасы мышечного гликогена не
превышают 300--400 г, что соответствует 1200--1600ккал (при окислении углеводов
освобождается 4,1 ккал). Если учесть, что при аэробном беге расходуется 1
ккал/кг на 1 км пути, то спортсмену весом 60 кг этого количества энергии
хватило бы на 20-- 25 км. Таким образом, при беге на дистанцию до 20 км запасы
мышечного гликогена полностью обеспечивают мышечную деятельность, и никаких
проблем возмещения энергетических ресурсов не возникает, причем на долю
углеводов приходится около 80 % общих энергозатрат, а на долю жиров--только
20%. При беге на ЗО км и более запасов гликогена уже явно не хватает, и вклад
жиров в энергообеспечение (за счет окисления СЖК) возрастает до 50 % и более. В
крови накапливаются токсичные продукты обмена, отравляющие организм. При
продолжительности бега 4 ч и более эти процессы достигают максимума и
концентрация мочевины в крови (показатель интенсивности белкового обмена)
достигает критических величин (Юммоль/л). Питание на дистанции не решает
проблемы нехватки углеводов, так как по время бега процессы всасывания из
желудка нарушены. У недостаточно подготовленных бегунов падение глюкозы в крови
может достигать опасных величин -- 40—4 в квадрате мг вместо 100мг% (норма).
Дополнительные трудности возникают также
вследствие потери жидкости с потом -- до 5--6 л, а в среднем -- 3--4 % массы
тела. Особенно опасен марафон при высокой температуре воздуха, что вызывает
резкое повышение температуры тела. Испарение с поверхности тела 1 мл пота
приводит к отдаче 0,5 ккал тепла. Потеря 3 л пота (средняя потеря во время
марафонского забега) обеспечивает теплоотдачу около 1500ккал. Так, во время
Бостонского марафона .у бегунов 40--50 лет наблюдалось повышение температуры
тела (по данным телеметрической регистрации) до 39--41 градусов (Магов, 1977).
В связи с этим возрастала опасность теплового удара, особенно при недостаточной
подготовленности; описаны даже случаи смерти от теплового удара во время
марафона.
Вот почему, прежде чем приступить к марафонской
тренировке, необходимо решить, какую цель вы преследуете, и трезво взвесить
свои возможности -- с учетом физиологического эффекта марафона. Тем же, кто
достаточно подготовлен и во что бы то ни стало решил подвергнуть себя этому
нелегкому испытанию, необходимо пройти цикл специальной марафонской тренировки.
Смысл ее состоит в том, чтобы безболезненно и как можно раньше «приучить»
организм к использованию для энергообеспе- чения жиров (СЖК), сохраняя таким
образом запасы гликогена в печени и мышцах и предотвращая резкое снижение
глюкозы в крови (гипогликемию) и уровня работоспособности. Для этого необходимо
постепенно увеличивать дистанцию воскресного бега до 30--38 км, не изменяя при
этом объемы нагрузок в остальные дни. Это позволит избежать чрезмерного
увеличения суммарного объема бега и перенапряжения опорно-двигательного
аппарата.
ИНТЕНСИВНОСТЬ НАГРУЗКИ
Интенсивность нагрузки зависит от
скорости бега и определяется по ЧСС или в процентах от МПК.
В зависимости от характера
энергообеспечения все циклические упражнения делятся на четыре зоны
тренировочного режима (рис. 9).
1. Анаэробный режим--скорость бега выше
критической (выше уровня МНЮ, содержание молочной кислоты (лактата) в крови
достигает 15--25ммоль/л. В оздоровительной тренировке не используется.
2. Смешанный аэробно-анаэробный р е ж и м
-- скорость между уровнями ПАНО и МПК, лак- тат крови -- от 5 до 15 ммоль/л.
Периодически может использоваться хорошо подготовленными бегунами для развития
специальной (скоростной) выносливости при подготовке к соревнованиям.
3. Аэробный режим--скорость между аэробным
порогом и уровнем ПАНО (2.0--4.О ммоль/л). Используется для развития и
поддержания уровня общей выносливости.
4. Восстановительный режим--скорость
ниже аэробного порога, лактат меньше 2 ммоль/л.
Используется как метод реабилитации после перенесенных заболеваний.
Помимо оздоровительной тренировки, занятия
физической культурой должны включать обучение основам психорегуляции,
закаливания и массажа, а также грамотный самоконтроль и регулярный врачебный
контроль. Только комплексный подход к проблемам массовой физкультуры может
обеспечить эффективность занятий для коренного улучшения здоровья населения.