Основные физиологические принципы тренировки

Систематические занятия физической культурой (тренировка) вызывают специфическое приспособление - адаптацию организма человека к выполняемой физической работе. В основе такой адаптации лежат возникающие в результате тренировки изменения в различных органах и тканях тела, совершенствование регуляции

функций. Все эти изменения определяют тренировочные эффекты (ТЭ). Они проявляются в улучшении разнообразных функций организма, обеспечивающих осуществление данной, тренируемой мышечной деятельности и, как следствие, в повышении физической подготовленности, тренированности занимающегося.При анализе факторов, определяющих ТЭ физических упражнений выделяются следующие физиологические аспекты:

- функциональные эффекты тренировки,

- пороговые,"критические" нагрузки для возникновения ТЭ,

- обратимость ТЭ,

- специфичность ТЭ,

- тренируемость, определяющая величину ТЭ.

Последние два аспекта наиболее важны в спортивной тренировке, особенно в спорте высших достижений.

1. Функциональные эффекты тренировки

Систематическое выполнение определенного вида физических упражнений вызывает следующие основные положительные функциональные эффекты:

- усиление максимальных функциональных возможностей всего организма в целом и его ведущих систем, обеспечивающих выполнение упражнения,

- повышение экономичности, эффективности деятельности всего организма в целом и его органов и систем, при выполнении данного вида физических упражнений.

Первый эффект определяется ростом максимальных показателей при выполнении предельных тестов. Они отражают текущие максимальные возможности организма, существенные для данного вида упражнений.

Например, об эффекте тренировки выносливости свидетельствует повышение максимальных возможностей в усвоении кислорода,максимального потребления кислорода (МПК) и максимальной кислородной емкости (продолжительности мышечной работы на выносливость, например, на уровне МПК).Второй эффект проявляется в уменьшении функциональных сдвигов в деятельности ведущих органов и систем организма при выполнении определенной работы. Так, при выполнении одинаковой нагрузки у тренированного человека по сравнению с нетренированным (или у одного и того же человека после определенного периода тренировки) наблюдаются более низкие функциональные сдвиги (в частоте сердечных сокращений - ЧСС, частоте дыхания ЧД, активности мышц, нервной активности и т.д.), а также уменьшение энергозатрат (например, потребление кислорода).

В основе этих двух положительных эффектов лежат:

- структурно-функциональные изменения в ведущих органах и системах (например, размеры сердца и его сократительная мощность, состав крови, объем легких и т.д.),

- совершенствование центральной-нервной, нейрогуморальной (эндокринной) и автономной клеточной регуляций функций в процессе выполнения физических упражнений.

2. Пороговые тренирующие нагрузки

Одним из основных, критических вопросов при занятии физической подготовкой (особенно самостоятельно) является выбор соответствующих, оптимальных нагрузок. Он определяется, прежде всего, целями занятий, которые могут быть:

- реабилитация после различного рода перенесенных заболеваний, а также в случаях серьезных, хронических заболеваний,

- восстановительно-оздоровительная деятельность для снятия психологического и физического напряжения после трудовой,профессиональной работы, отдых и позитивное социальное общение,

- поддержание физической тренированности на существующемуровне,

- повышение физической подготовки, развитие функционалных возможностей организма в целом и (или) его отдельных органов и систем.Как правило, не возникает серьезных проблем с выбором нагрузок во втором и третьем случаях. Очень серьезной, специальной является задача выбора адекватных состоянию и возможностям организма физических нагрузок в первом случае, что и составляет основное содержание лечебной физической культуры.В последнем случае повышение функциональных возможностей отдельных органов, систем и всего организма в целом, т.е. ТЭ возникают только в том случае, если систематические тренирующие нагрузки достаточно значительны, достигают или превышают в процессе тренировки некоторую пороговую нагрузку. Такая пороговая тренирующая нагрузка должна заведомо превышать обычную (бытовую повседневную или привычную тренировочную) нагрузку.Принцип пороговых нагрузок часто называют принципом прогрессивной (нарастающей) сверхнагрузки.Основное правило при выборе пороговых нагрузок в том, что они должны соответствовать текущим функциональным возможностям данного человека. Так, одна и та же нагрузка может быть тренирующей для мало тренированного человека и ниже пороговой и неэффективной для высокотренированного спортсмена. Следовательно, принцип индивидуализации в значительной мере опирается на принцип пороговых нагрузок. Из него следует, что при определении тренировочных нагрузок как тренер-преподаватель, так и сам тренирующийся должны иметь достаточное представление о функциональных (физиологических) возможностях занимающегося физическими упражнениями.Принцип постепенности в повышении нагрузок также есть следствие физиологического принципа пороговых нагрузок, которые должны постепенно возрастать с ростом тренированности.Как указывалось выше, в зависимости от целей тренировки,а также для людей разного возраста, пола и степени подготовки требуются неодинаковые пороговые тренирующие нагрузки. Неодинаковые пороговые нагрузки применяются для повышения или поддержания уровня существующих ункциональных возможностей.Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность, длительность и частота, которые вместе определяют объем тренировочной нагрузки. Каждый из перечисленных параметров играет самостоятельную роль в определении ТЭ, однако важны также их взаимозависимость и взаимное влияние.Важнейший фактор, влияющий на ТЭ - интенсивность нагрузки. При учете этого параметра и начального уровня функциональной подготовленности влияние длительности и частоты тренировок в некоторых пределах может не играть существенной роли. Кроме того, значение каждого из параметров нагрузки значительно зависит от выбора показателей, по которым судят о ТЭ.Так, например, если прирост МПК в значительной степени зависит от интенсивности тренировочных нагрузок, то снижение ЧСС при тестовых субмаксимальных нагрузках больше зависит от частоты и общей длительности тренировочных занятий.

Оптимальные пороговые нагрузки зависят также от вида тренировки (силовая, скоростно-силовая, выносливость, игровая,техническая и т.д.) и от ее характера (непрерывная, циклическая или повторно-интервальная). Так, например, повышение мышечной силы достигается в результате тренировки с большими нагрузками (вес, сопротивление) при относительно малом числе их повторений на каждой тренировке. Примером прогрессивно нарастающей нагрузки при этом является метод повторного максимума (ПМ), который является максимальной нагрузкой, которую человек может повторить определенное количество раз. При оптимальном количестве повторений от 3 до 9 по мере роста тренированности вес увеличивается так, чтобы это количество сохранялось при околопредельном напряжении. Пороговой нагрузкой в данном случае можно рассматривать величину веса (сопротивление), превышающую 70% максимальной произвольной силы тренируемых мышечных групп. В отличие от этого выносливость повышается в результате тренировок с большим числом повторений при относительно малых нагрузках. При тренировки выносливости для определения пороговой нагрузки необходимо учитывать интенсивность, частоту и длительность нагрузки, общий ее объем.

3. Интенсивность тренировочных нагрузок

Существует несколько физиологических методов для определения интенсивности нагрузки. Прямой метод аключается в измерении скорости потребления О2 - абсолютной (л/мин) или относительной (% от МПК). Все остальные методы - косвенные, основанные на существовании связи между интенсивностью нагрузки и некоторыми физиологическими показателями. Одним из наиболее удобных показателей служит ЧСС. В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС лежит связь между ними,чем больше нагрузка, тем выше ЧСС. Для определения интенсивности физиологической нагрузки у людей разного пола, возраста и уровня подготовленности более правильно использовать не абсолютные, а относительные показатели ЧСС (относительная в % рабочая ЧСС или относительный в % рабочий прирост).Относительная рабочая ЧСС (% ЧСС макс) - это выраженное в % отношение ЧСС во время нагрузки ЧССр и максимальной ЧССмакс для данного человека. Приближенно ЧССмакс можно рассчитывать по формуле:

ЧССмакс = 220 - возраст (лет) уд/мин

Следует иметь в виду довольно значительные различия

ЧССмакс у разных людей даже одного возраста. В ряде случаев

для начинающих с низким уровнем физической подготовки:

ЧССмакс = 180 - возраст (лет) уд/мин

При определении интенсивности тренировочных нагрузок по ЧСС используются 2 показателя: пороговая и пиковая ЧСС. Пороговая ЧСС - это наименьшая ЧСС (интенсивность), ниже которой ТЭ не возникает. Пиковая ЧСС - наибольшая ЧСС (интенсивность), которая не должна быть превышена в процессе тренировки. Примерные относительные показатели ЧСС для молодых здоровых женщин и мужчин, занимающихся физической культурой могут составлять: пороговая - 75%, пиковая - 95% от максимальной ЧССмакс.Чем ниже уровень функциональной подготовки человека, тем нижедолжна быть интенсивность тренировочной нагрузки. По мере роста тренированности она должна прогрессивно, постепенно растивплоть до 80-85 % МПК (до 95% ЧССмакс).

Зоны работы по ЧСС уд/мин:

1. до 120 - подготовительная, разминочная, основной обмен,

2. до 120-140 - восстановительно-поддерживающий,

3. до 140-160 - развивающий выносливость, аэробный,

4. до 160-180 - развивающий скоростную выносливость,

5. > 180 - развитие скорости.

4. Длительность тренировочных нагрузок

Наряду с определенной минимальной (пороговой) интенсивностью тренирующая нагрузка должна быть достаточно длительной,чтобы вызвать ТЭ. Это относится к длительности отдельных упражнений в тренировочном занятии, самого занятия и всего тренировочного цикла в целом. Связь между интенсивностью и длительностью тренировочных нагрузок, с одной стороны, и ТЭ, с другой, зависит, в частности, от того, какие функциональные системы двигательные качества тренируются.Так, увеличение мышечной силы достигается небольшимчислом близких к максимальным повторных сокращений длительностью несколько секунд один раз в день. Такая короткая тренировка, развивая силу, не может значительно повлиять, например,на изменение выносливости.Как общее правило, пороговая длительность тренировки зависит от интенсивности нагрузки: при более низкой интенсивности тренировка должна быть более продолжительной. Для повышения общей физической подготовленности рекомендуется (особенно начинающим или пожилым) с учетом опасности нагрузок большой интенсивности применение физических нагрузок умеренной интенсивности (ЧСС 130-140 уд/мин для молодых и 110-120 уд/мин для пожилых) и относительно большой продолжительности (15-60 мин) с участием больших мышечных групп (бег, ходьба, плавание, лыжи,велосипед, гребля и т.д.)

Достоверное повышение МПК наблюдается в результате относительно интенсивных тренировок длительностью 10-15 мин, по этому молодым и здоровым (без ограничений) людям можно рекомендовать такой режим тренировок. Если в качестве одной из целей тренировки ставится задача снижение веса или при ограничениях (особенно сердечно-сосудистого характера) в состоянии здоровья, необходимо идти по пути постепенного увеличения длительности занятий при относительно невысокой интенсивности.Общая продолжительность занятий при заметном ТЭ для тренировки общей выносливости составляет 10-16 недель, для скоростно-силовой подготовки - 8-10 недель. У начинающих заниматься бегом после 2-3 месяцев тренировки МПК повышается на 5-30% (в зависимости от исходного уровня), после 2-3 лет занятий рост МПК может достигать 40-50%.

5. Частота тренировочных занятий

Влияние частоты тренировочных занятий на ТЭ находится в сложном взаимодействии с другими параметрами тренировочной нагрузки (интенсивностью и длительностью), оно неодинаково для разных целей, вида тренировки и контингента занимающихся. В целом при занятиях физической культурой одинаковый ТЭ может быть достигнут либо относительно короткими (но интенсивными) и ежедневными тренировками или значительно более продолжительными и менее интенсивными занятиями 2-3 раза в неделю.В отношении прироста МПК увеличение частоты занятий физической культурой свыше 3 раз в неделю не дает дополнительного ТЭ. Существует определенная "взаимозаменяемость" параметров частоты и длительности тренировочных занятий (особенно касательно выносливости). У пожилых людей прирост выносливости тем выше, чем чаще и продолжительнее тренировочные занятия.

6. Объем тренировочных нагрузок

Как уже отмечалось, интенсивность, длительность и частота повторений в тренировке и тренировок вместе определяют общее количество (объем) тренировочной нагрузки. Если интенсивность нагрузки достигает пороговой величины, то общий объем физической нагрузки служит важным фактором повышения ТЭ. В целом, чем чаще и длительнее тренировочные занятия (объем), тем выше их ТЭ, особенно при тренировке выносливости. Вместе с тем, интенсивность и длительность тренировочных нагрузок не "заменяют" друг друга в отношении величины ТЭ. У людей, занимающихся физической культурой, повышение физической подготовленности сходно, если одинаковы общие энергетические расходы при двух разных режимах тренировки – большой продолжительности с низкой интенсивностью и краткосрочных с высокой интенсивностью. Так, например, если общие энергетические расходы за тренировку длительностью 20 мин с пороговой интенсивностью составляют 300 ккал, то для снижения веса тела пороговая частота занятий будет 3 раза в неделю. При занятиях 4 раза в неделю для тех же целей достаточно энергетического расхода 200 ккал. При одинаковой общей энергетической стоимости ТЭ у физкультурников мало зависит от применяемых видов циклических упражнений. Повышение МПК, колеблется в пределах 5-25% при разных режимах тренировки и прямо связано с тенсивностью, частотой и длительностью, т.е. общим объемом нагрузок.При выборе тренировочного режима (объема) следует также учитывать и другие факторы, вероятность травм суставов нижних конечностей у начинающих заниматься бегом при увеличении продолжительности занятий свыше 30 мин три раза в неделю. При этом надо иметь в виду индивидуальные особенности занимающихся, их чувствительность к различным параметрам нагрузки.

7. Обратимость тренировочных эффектов

Это свойство проявляется в том, что ТЭ постоянно уменьшаются после снижения тренировочных нагрузок ниже порогового уровня или вообще исчезают после полного прекращения тренировок (эффект детренировки). После их возобновления положительные ТЭ возникают вновь. У систематически занимавшихся физической культурой работоспособность заметно снижается через 2 недели детренировки, а через 3-8 месяцев без тренировок она снижается до начального уровня. Особенно быстро снижаются ТЭ в первый период резкого снижения нагрузок. У тех, кто занимался физическими упражнениями непродолжительное время положительные ТЭ исчезают за 1-2 месяца детренировки. В отрицательных эффектах детренировки существенное значение играет не только ее продолжительность, но и степень двигательной неактивности: чем выше общая двигательная активность человека в период детренировки, тем меньше снижение ТЭ.Свойство обратимости ТЭ диктует необходимость регулярных тренировочных занятий с пороговой интенсивностью. Этот важнейший биологический фактор лежит в основе принципа повторности и систематичности тренировок. При его реализации для определения тренировочного режима следует учитывать цели тренировки (сохранение или повышение ТЭ).

Из практики можно утверждать, что 3-х разовые в неделю тренировки с достаточной интенсивностью позволяют поддерживать прирост ТЭ. При двух занятиях в неделю только часть функциональных показателей поддерживается на относительно постоянномуровне. Снижение частоты тренировок до одного раза в неделю практически не предотвращает исчезновения положительных ТЭ.Обратимость ТЭ проявляется также и в том, что возобновление тренировок после периода детренировки вновь ведет к возникновению положительных ТЭ. Скорость восстановления тренированности, как правило, аналогична динамике ТЭ до перерыва.