Понятие об интенсивности, объеме и величины нагрузки при выполнении аэробных упражнений

Выполнение двигательных действий (напри­мер, базовых движений) и их комбинаций имеет основной целью создание нагрузки на организм за­нимающихся как условия развертывания в нем процессов, которые и обеспечивают поддержание хорошего состояния здоровья и улучшение физи­ческих кондиций.

Характеристиками «нагрузки» являются ее ин­тенсивность, объем и величина.

Понятие «интенсивность»

Понятие «интенсивность мышечной работы» рассматривается с трех сторон: /. Как степень психического напряжения человека при выполнении физической работы:

2. Как интегральная характеристика механических сил и мощности, создаваемых мышечной систе­мой человека, а также сил, действующих извне на опорно-двигательный аппарат.

3. Как величина реакции обеспечивающих систем организма (ССС, ДС, ГС и др.) приданной интен­сивности работы нервно-мышечного аппарата.

 

 

Понятие «объем физической нагрузки»

Интенсивность применительно к отдельным двигательным действиям, например, базовым дви­жениям или всей мышечной работе в целом, оце­нивается с двух сторон: «внешней» и «внутренней»:

1. «Внешняя» сторона интенсивности нагруз­ки оценивается по кинематическим и динамиче­ским биомеханическим показателям движений.

Кинематические показатели:

- скорость и ускорение движения, например, об­щего центра масс тела (ОЦМТ); сегментов тела, разгибания и сгибания в суставах;

- темп (частота) движений. (Например, темп му­зыкального сопровождения в аэробной части класса и соответствующая ему частота шагов);

- линейное или угловое перемещение (например: „. размах, амплитуда движений).

Динамические (силовые) показатели. Напри­мер: сила тяги мышц, сила насильственного растя­гивания (мышц, сухожилий и т.п.), сила реакции опоры, момент силы, развиваемый в суставе.

2. «Внутренняя» сторона интенсивности на­грузки оценивается, как правило, по физиологи­ческой и психической напряженности мышечной работы. В качестве характеристик напряженности (интенсивности) мышечной работы, правильнее использовать не абсолютные (например, величину ЧСС), а относительные (например, %ЧСС от мак­симальной или пороговой величины) показатели.

Механике понятию интенсивности соответст­вует понятие мощности. Однако в физиологии ча­ще используют не абсолютные значения мощно­сти, а относительные — двух видов:

1) мощность приведенная к массе тела;

2) мощность, выраженную в процентах относи­тельно какого-то параметра, принятого за точку отсчета.

Понятие «объем физической нагрузки»

Если продолжать аналогию с механикой, то понятие объема мышечной работы эквивалентно понятию суммарной механической работы (А), совершенной по перемещению тела некоторой мас­сы (т) или затраченной на эти цели энергии (Е). Как правило, рассматривают только «внешнюю» сторону понятия объем мышечной работы и выра­жают понятных количественных единицах — вре­мени, числа подходов, суммарный поднятый вес, преодоленная дистанция и т.п.

Понятие «величина физической нагрузки»

В отличии от «объема», понятие «величина», наоборот, применятся для характеристики «внутренней» стороны нагрузки, и определяет меру сдвигов, произошедших в организме под воздействием выполненного подхода, серии подходов, тренировки в целом и т.п. Понятно, что величина нагрузки будет коррелировать с интенсивностью и объемом нагрузки, но важно понимать, что она не сводится к их произведению. Это обусловлено тем, что величина сдвигов в организме в ответ на

нагрузку зависит, например, от режима работы мышц - преодолевающий режим требует больше­го расхода энергии, но в меньшей степени травмирует мышечную ткань по сравнению с уступающим режимом при тех же механических показате­лях. На величину сдвигов, будет оказывать боль­шое влияние исходное состояние организма - для утомленного организма тренировка того же объе­ма и интенсивности будет более нагрузочной и т.п.

2.2.1.8. Зоны интенсивности (срочные и отставленные эффекты аэробной тренировки)

Чаще всего в качестве границ зон интенсивно­сти выбирают: а) максимальную алактатную мощность (МАМ).

Под МАМ понимают максимальную (пиковую) производительность человека в некотором виде физического упражнения, (например, в педали­ровании на велоэргометре, беге, плавании, гребле). Для измерения МАМ используют тест, в котором дается указание достичь максимальной интенсивности работы (скорости бега, ско­рости вращения педалей и т.п.);

б) Мощность, соответствующую максимальному потреблению кислорода МПК;

в) Мощность, соответствующую мощности аэроб­ного и анаэробного порога. Понятие об аэробном и анаэробном пороге —.центральное при про­гнозировании эффектов аэробной тренировки и дозировании нагрузки.

Аэробный порог (АэП) - это мощность в тесте с возрастающей нагрузкой, при которой в крови на­чинают появляются продукты анаэробного глико­лиза - лактат и ионы - выше уровня покоя. Это происходит потому что в работу в существенном объеме начинают вовлекаться мышечные волок­на, имеющие гликолитический метаболический профиль, которые мало активны при низкой ин­тенсивности нагрузки. Уровень АэП для неспорт­сменов составляет примерно 47-59% от МПК в за­висимости от подготовленности занимающихся.

Анаэробный порог (АнП) - интенсивность ра­боты, при которых способность организма ути­лизировать образующийся лактат и нейтрализо­вать ионы водорода достигает максимума. То есть, если продолжать увеличивать нагрузки вы­ше этой мощности, то в крови лавинообразно начнет накапливаться молочная кислота и нарас­тать другие признаки объективного и субъектив­ного утомления. Другими словами, АнП характе­ризует максимальную мощность, при которой можно работать без «закисления» (65-75% от МПК). Работу с такой постоянной мощностью человек может поддерживать 10-90 минут в зави­симости от тренированности.

Мощности АэП и АнП - это характеристики аэробных способностей и силы мышц (главным образом медленных и быстрых оксидативных мы­шечных волокон), выполняющих основную меха­ническую работу в данном упражнении.

Классификация и характерис­тика зон интенсивности аэробной нагрузки

МПК - интегральная характеристика аэроб­ных способностей мышц, мощности дыхательной мускулатуры, кислоролтранспортной способно­сти сердечнососудистой системы (главным обра­зом - производительности миокарда как насоса).

Не существует единого значения АэП, АнП или МПК для данного человека. Их значения различны для разных видов упражнений. Например, у одного и того же человека значения МПК и, особенно, по­рогов, как правило, выше в беге и ниже в педалиро­вании на велоэргометре. Или — выше в привычном виде локомоций (например, плавании) по сравне­нию с непривычным (например, педалировании на велоэргометре). Их значения могут различаться для разных базовых упражнений и, особенно, для раз­личных вариантов техники. Например, для техни­ки Super Hi impact пороги будут ниже, а МПК вы­ше, чем при других вариантах техники.

Описанные правила не распространяется на случаи патологии ССС (когда она становится ли­митирующим фактором аэробных способностей) или очень низкой тренированности.

Классификации интенсивности физической правильнее строить, исходя из описанных выше маркеров в связи с тем, что:

— их значения для каждого человека могут быть измерены в специальных тестах;

— тренировка с интенсивностью, соотнесенной с этими показателями, имеет достаточно хорошо прогнозируемые срочный и отставленный тре­нировочный эффекты.

Примерные значения показателей порогов и МПК относительно МАМ (взятого за 100%) для среднестатистического человека следующие;

— аэробный порог — 22%;

— анаэробный порог — 30%;

— МПК -40%.

Эти же показатели используются в качестве границ зон интенсивности.

Таблица 2

Характеристики зон интенсивности для среднестатистических женщин с высо­кой и низкой интенсивности, занимающихся оздоровительной аэробикой

 

 

Гранина зоны интенсивностити	Зона итенсив-ности	чес	Потреб­ление О-	Использование энерге­тических субстратов {% от общих затрат)	Энерго­затрат ы
% макс, тр/н.тр.	Уд/мин, тр/н.тр.	% макс, тр/н.тр.	Угле­воды	Жиры	ЛТФ+ КрФ	Ккал/кг/ час тр/н.тр.
МАМ	Средние значения: Сверх высокая (super high)	70-90	Не информа­тивен	75-80				30/20
МПК	Средние значения: Высокая (high)	100/100	180/200					12/8
АнП	Средние значения: Средняя (middle)	83/77	150/166	75/65				8/6
АэП	Средние значения: Низкая (low)	74/66	133/148	59/47				5/4
Быстрая ходьба	Средние значения: Сверх низкая (super low)		108/120					4/3
Медленная ходьба	Средние значения:		90/100
Покой значения:	Средние	33/38	60/75	5/9	Зависит от диеты	0.9-1.2

Характеристика

зон

интенсивности

Зона низкой интенсивности (Low intensity)

Для тех случаев, когда интенсивность рассмат­ривается применительно к циклическим упражне­ниям (сюда же можно отнести упражнения аэроб­ной части класса), чаше всего используют следую­щую классификацию (в спорте используются и другие классификации):

1 зона — зона низкой интенсивности (low intensity).

Нижняя граница этой зоны не выделяется или равна мощности быстрой ходьбы (для здоровых людей), а верхней является аэробный порог. Приблизительные значения физиологических показателей, соответствующие границе этой и других зон для женщин, представлены в табли­це 2. Значения аналогичных показателей для мужчин практически те же или несущественно выше по относительным (%) параметрам.

2 зона - зона средней интенсивности (middle intensity). Нижней границей является аэробный по­рог. Верхней - анаэробный.

3 зона - зона высокой интенсивности (high intensity). Нижняя граница - анаэробный порог. Верх­няя - МПК.

4 зона — зона сверхвысокой интенсивности (super high intensity). Нижней границей условно мож­но считать мощность МПК. Верхней — МАМ.

Интенсивность мышечной работы выше 30-35% от МПК, но ниже системного аэробного по­рога (АеП). Уровень АеП для неспортсменов со­ставляет примерно 47-59% от МПК в зависимости от подготовленности занимающихся. Локальная мощность работы отдельно взятой мышечной группы не превышает ее аэробного порога.

Такие условия работы нервно-мышечного ап­парата и обеспечивающих систем наблюдаются, как правило, при тренировке, когда используется вариант техники Low-impact или Super Low-impact.

В этом режиме системные механизмы регуля­ции кровотока и артериального давления обеспечивают адекватный кровоток через мышцы (при меньшей интенсивности функционирования ССС, наблюдаться локальная гипоксия, влияю­щая на продукцию лактата в интенсивно работаю­щей мышечной группе) путем снижения перифе­рического сопротивления току крови и ни в одной мышечной группе существенно не вовлечены в ра­боту быстрые гликолитические мышечные волок­на (MB), которые могли бы продуцировать допол­нительные ионы водорода, понижающие рН кро­ви и повышающие частоту дыхания и легочную вентиляцию неадекватно энергозапросу.

В рассматриваемом варианте занятия наиболь­ший (относительно других режимов мышечной ра­боты) процент энергии вырабатывается за счет окисления внутримышечных запасов жиров. Их до­ля составляет от 35 до 50% в зависимости от (1) мощности работы в пределах зоны, (2) привычного питания и уровня аэробной тренированности, кото­рые определяют соотношение концентраций глико­гена и жиров в цитоплазме мышечных волокон и плотность митохондрий в них, а так же от (3) време­ни после последнего приема углеводистой и/или жирной пищи, т.е. в зависимости от концентрации глюкозы, инсулина и жирных кислот в крови.

Существенной мобилизации жировых депо не происходит, так как уровень напряжения симпатоадреналовой системы не высок.

Средний энергозапрос — 3-5 ккал/кг/час, включая основной обмен.

Если аэробная часть занятия будет проводиться только в описанном режиме, то при традиционной недельной нагрузке (2-3 занятия по 25-35 минут), от­ставленный тренировочный эффект (при неизменном режиме питания и образе жизни) будет выражаться: - в незначительном повышении, тонуса парасим­патической нервной системы, что может приве­сти к снижению основного обмена, ЧСС и час­тоты дыхания в покое;

— незначительном увеличении плотности мито­хондрий в медленных и части быстрых оксида­тивных MB, это приведет к небольшому повы­шению аэробного порога;

— небольшом увеличении плотности капилляров в работающих мышцах и миокарде и делятации полостей сердца. Это, вместе с повышенным тонусом парасимпатической системы, будет од­ной из причин снижения ЧСС при стандартной нагрузке.

Зона средней интенсивности (Middle intensity)

Эта зона считается оптимальной. В ней достаточно высокие отставленные тренировочные эффекты сочетаются с невысоким риском травматизма и перенапряжения организма занимающихся.

Интенсивность мышечной работы лежит в ди­апазоне между системными аэробным (47-59% от МПК) и анаэробным (АнП) (65-75% от МПК) порогами. В этой зоне существенно выражена активизация симпатической нервной системы и снижение активности парасимпатической. Мощность работы большинства мышечных групп превышает локальный АэП. Часть мышц могут работать с мощностью несколько выше их локального анаэ­робного порога, но не настолько, чтобы явно про­явились признаки локального утомления («зачисления» мышц) в течении 30-60 секунд (т.е. до сме­ны хореографии движений). Следовательно, ос­новная часть механической работы производится за счет функционирования медленных и промежу­точных двигательных единиц (ДЕ). Это предпола­гает относительно полное задействование медлен­ных и существенной части быстрых оксидативных (по метаболическому профилю) мышечных воло­кон, которые, судя по незначительной скорости формирования лактата, работают в режиме оди­ночных сокращений или зубчатого тетануса.

• В данной зоне используется техника Super Lo impact и Lo impact, чередующаяся с Hi impact. Энергозапрос на 60-90% обеспечивается за счет

окисления углеводов. Чем больше упражнений с элементами Hi impact и интенсивных локальных движений, тем выше доля углеводов в энергообес­печении. Доля окисляемых аминокислот в энерго­обеспечении возрастает, но не превышает не­скольких процентов. Активизация симпатоадреналовой системы (под воздействием эмоциональ­ных факторов, проприорецептивной импульсации с рецепторов ОДА и т.д.) приводит к мобилизации депо гликогена и жиров. Это вызывает повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови вне зависимости от диеты и наличия пищевых ве­ществ в кишечнике. Доля окисляемых жиров к концу аэробной части занятия не возрастает, так как за 25-35 минут занимающиеся затрачивают в среднем 170-185 ккал. за счет окисления углеводов (средний энергозапрос около 7 ккал/кг/час). Та­кое количество, углеводов вполне может быть по­лучено из легкодоступных источников (внутри­мышечный гликоген, глюкоза из желудочно-ки­шечного тракта и глюкоза из печени) без проявле­ния признаков гипогликемии.

К концу аэробной части занятия в достаточ­ной степени активизируется глюкокортикоидный отдел гормональной системы, ответственный за ускоренный синтез ферментативных белков (в ча­стности, белков митохондирий).

 

Тренировка в этой зоне интенсивности может эффективно:

— повышать окислительные способности задейст­вованных мышц (медленных и быстрых окис­лительных волокон);

— способствовать увеличению плотности капил­ляров скелетных мышц, миокарда, умеренной гипертрофии левого желудочка и по­лостей сердца;

— включение элементов техники Hi-impact может иметь некоторое положительное влияние на си­лу мышц;

— хорошо доказанным эффектом регулярного применения аэробных упражнений является улучшение холестериновой формулы крови.

К отрицательным эффектам аэробной трени­ровки можно отнести ухудшение ортостатической устойчивости и улучшение способности жировой ткани накапливать жиры.

Под воздействием аэробной тренировки сни­жается базальный уровень эстрадиола и прогесте­рона у женщин и тестостерона у мужчин.

Однако эти изменения в физическом состоянии произойдут только при достаточном недельном тре­нировочном объеме и регулярности занятий.

Тренировка в этой зоне интенсивности может иметь следующую разновидность: интенсивность работы, оцениваемая по показателям системной гемодинамики и потреблению кислорода находит­ся в,зоне Middle intensity, однако в хореографиче­ские композиции включены такие элементы тех­ники как: Hi-impact; высокоамплитудные движе­ния в быстром темпе; быстрые смены положения звеньев тела; элементы техники, получившие на­звание «polymeric» (это дополнительная загрузка мышц гравитационными силами за счет уменьше­ния углов в суставах); имитация движений конь­кобежцев на скользкой доске в slide-аэробике и др.

Другими словами занятие строится таким об­разом, чтобы задействовать описанные в разделе механизмы увеличения нагрузки на отдельные мышечные группы, но при сохранении средней мощности мышечной работы на уровне средней зоны интенсивности.

Все эти варианты техники характеризуются величиной напряжения или скоростью сокраще­ния наиболее нагружаемых мышц выше значе­ний, которые, могут быть обеспечены только за счет работы медленных и небольшой части быст­рых окислительных MB. Это означает, что в рабо­ту вовлекаются практически все двигательные единицы, особенно в начале движения, в момент преодоления наибольшего сопротивления или при торможении звена или всей массы тела. Сле­довательно, такая техника позволяет даже без ис­пользования специальных силовых упражнений вовлечь в тренировочный процесс наиболее круп­ные ДЕ, имеющие в своем составе быстрые гликолитические MB. Однако, наличие относительно длительных пауз расслабления мышц и функцио­нирование этих волокон в режиме одиночных со­кращений или зубчатого тетануса, приводит к то­му, что средняя мощность работы гликолитичских MB оказывается ниже или на уровне их АнП. Поэтому даже небольшой массы митохондрий в этих волокнах хватает или почти хватает для обес­печения ресинтеза требуемого количества АТФ за счет аэробных процессов, то есть без значитель­ного накопления ионов водорода в этих волокнах. Следовательно, при нормальном кровотоке, бы­стрые MB будут работать в аэробном режиме, но в присутствии дополнительного количества неко­торых продуктов метаболизма. Такие условия функционирования мышц, как считается, наибо­лее благоприятны для увеличения плотности ми­тохондрий, то есть — возрастания окислительных способностей мышц.

Таким образом, описываемый вариант трени­ровки характеризуется более высокой степенью напряжения мышц относительно их максималь­ной силы, но умеренной метаболической мощно­стью работы — не выше АнП.

Это позволяет:

— кроме улучшения параметров деятельности сер­дечно-сосудистой системы, улучшать окисли­тельные способностей всех типов мышечных волокон;

- в большей степени, чем при обычной трениров­ке в средней зоне интенсивности повышать си­ловые возможности мышц;

Особенности техники аэробной тренировки, обеспечивающие преимущественно е воздействие на ССС и НМА

— однако, появление дополнительного лактата и ионов водорода в мышце резко уменьшает ско­рость окисления жирных кислот. Следователь­но, включение перечисленных элементов тех­ники в занятие, снижает процент окисляемых жиров и ускоряет истощение запасов углеводов вне зависимости от мощности внешней механи­ческой работы и средних энергозатрат.

Выше описан вариант построения трениров­ки, при котором достигается увеличение нагрузки на ОДА, причем, при достаточном искусстве инст­руктора, такой эффект может быть достигнут не только при работе в средней зоне интенсивности, но и в низкой. Для этого в работу должна быть во­влечена небольшая мышечная масса, то есть, при­меняться упражнения локального характера и ис­пользоваться энергия упругой деформации (невы­сокие подскоки, ритмичные маховые движения с небольшой амплитудой и т.п.). Смысл такой тре­нировки — укрепление мышц и соединительно­тканных элементов при «щадящем режиме» рабо­ты вегетативных систем.

В занятии может ставиться противоположная задача, например, для людей с избыточным весом, травмами ОДА и др. Это — повышение нагрузки на системы обеспечения мышечной деятельности с целью тренировки сердечнососудистой системы, увеличения метаболических энергозатрат, но при снижении нагрузки (прежде всего в уступающем режиме) на мышцы и соединительнотканные эле­менты ОДА. В этом случае используются движе­ния, связки и комбинации, при которых участвует в работе большая мышечная масса, однако пико­вые механические нагрузки и- мощность сокраще­ния отдельных мышц минимальна. Как правило, такие срочные эффекты достигаются при технике SLo и Lo impact, но высоком объеме движений верхних конечностей и туловища.

Зона высокой интенсивности (High intensity)

Нижней границей зоны является анаэробный порог, а четкой верхней границы не существует, (High intensity) так как достижение максимальной аэробной мощ­ности как отдельной мышцей, так и организмом в целом, при сверхпороговой интенсивности явля­ется функцией и времени работы и мощности на­грузки, а не только мощности.

Основной физиологической характеристикой этой зоны является то, что значительный процент задействованных мышечных групп работает в ре­жиме выше анаэробного порога, но в условиях адекватного кровоснабжения и, следовательно, нормального обеспечения мышц кислородом. Это обусловлено циклическим характером сокраще­ния мышц, когда фаза напряжения чередуется с фазой расслабления. При этом длительность фазы напряжения (когда нарушен кровоток и происхо­дит интенсивный расход энергии), как правило, значительно короче фазы расслабления. Такой ха­рактер работы мышц включает на полную мощ­ность «мышечный насос», который помогает сис­темным механизмам прокачивать через мышцы количество крови, достаточное для их обеспече­ния кислородом.

Тем не менее, высокая средняя мощность рабо­ты мышц требует выработки большого количества энергии в единицу времени. В этом случае аэробных способностей задействованных мышечных волокон не хватает для обеспечения требуемой мощности ра­боты. Это вынуждает центральную нервную систе­му включать быстрые гликолитические мышечные волокна в работу на полную мощность (режим глад­кого тетануса). В таком режиме большая часть энер­гии в них вырабатываться за счет анаэробного гли­колиза, а это приводит к ускоренному формирова­нию лактата и понижению мышц и крови.

Выход ионов водорода из быстрых MB в меж­клеточное пространство и кровь вызывает следую­щую цепочку событий.

а) Снижается мощность сокращения «закисляемых» MB.

б) Снижение мощности функционирования за­действованных MB, вызывает необходимость рекрутирования более высокопороговых ДЕ данной мышцы и, иногда, подключение мышц синергистов, для поддержания требуемой меха­нической мощности работы.

в) Интенсивное вовлечение анаэробного гликоли­за в энергообеспечение, высокая общая энерго­продукция, значительная активизация САС приводит к повышению температуры мышц и тела, интенсивному потоотделению.

в) Вовлечение новых ДЕ и дополнительных мышц в работу вызывает рост скорости потребления кислорода мышцами. Это приводит к адекват­ному увеличению минутного кровотока и не­адекватной активизации дыхательных мышц для компенсации ацидоза крови. В результате повышается частота дыхания - возникает хара­ктерное явление «одышки».

Энергообеспечение в этой зоне интенсивно­сти происходит на 80-95% за счет окисления угле­водов мышц, углеводов, поступающих из печени и желудочно-кишечного тракта, а так же образую­щихся за счет расщепления белков. Доля окисляе­мых липидов резко сокращается в результате дос­тупности для митохондрий лактата в высокой кон­центрации, а скорость утилизации белков увели­чивается в результате действия механических фак­торов (механическое повреждение мыши), накоп­ления метаболитов и ускорения секреции глюко-кортикоидных гормонов. Процесс расщепления белков ускоряется по мере снижения запасов угле­водов или из-за их изначально пониженного уров­ня в результате диеты.

Пиковые энергозатраты в этой зоне могут до­стигать очень высоких величин. Однако средние энергозатраты за время аэробной части класса

(25-35 минут) не могут превышать значений ана­эробного порога (8-!2 ккал/кг/час), в противном случае занятие прекратилось бы из-за утомле­ния. Поэтому использование нагрузки Hi intensity­ может быть осуществлено только в варианте интервальной или переменной тренировки.

В этой зоне интенсивности включены все фак­торы, активизирующие глюкокортикоидный от­дел гормональной системы, ответственный за ус­коренный синтез ферментативных белков (в част­ности, белков митохондрий).

Тренировка по описанному варианту в усло­виях ограниченного времени будет наиболее эф­фективна:

- для увеличения аэробных способностей мышц за счет улучшения капилляризации, плотности митохондрий в мышцах и т.п.;

- улучшения насосной функции сердца, так как высокие значения ЧСС будут создавать условия не только для делятации (расширения) полос­тей сердца (это происходит и при умеренных режимах), но и для гипертрофии миокарда;

- для увеличения силы мышц, по сравнению с тренировкой в других зонах.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: