Классификация нагрузок по интенсивности

 

Интенсивность выполнения тренировочных упражнений в разных занятиях может значительно варьировать. В свою очередь эта вариативность скажется на величине и направленности срочного и отставленного тренировочных эффектов. Решению проблемы классификации нагрузок в зависимости от интенсивности их выполнения всегда уделялось много внимания. До сих пор наиболее известными в этой области остаются работы В. С. Фарфеля (1948, 1949), в которых автор, исследуя зависимости между скоростью и длительностью рекордных забегов в легкой атлетике, выделил четыре зоны интенсивности (мощности): 1) зону максимальной мощности (с длительностью выполнения упражнения до 20—30 с); 2) зону субмаксимальной мощности (от 20—30 с до 3—5 мин); 3) зону большой мощности (от 3—5 мин до 30—40 МИН) и 4) зону умеренной мощности (с длительностью выполнения упражнения свыше 40 Мин). Для каждой из этих зон автор установил соответствующие значения срочного тренировочного эффекта по комплексу физиологических показателей. Идеи В. С. Фарфеля оказались основополагающими, и все последующие работы лишь развивали и дополняли их. Например, в 1955 г. Н. В. Зимкин предложил классифицировать нагрузку по 4 зонам в зависимости от величины срочного тренировочного эффекта (измерялся по О2-потреблению и энерготратам). К первой зоне, которая получила название «легкой», автор отнес упражнения, энерготраты при выполнении которых не превышали 3 ккал в минуту, а О2-потребление – 0,6 л/мин. Энерготраты и О2-потребление второй, «средней» зоны соответственно составляли 3—5 ккал/мин и 0,6—1,0 л/мин. Нагрузка третьей зоны, названной «значительной», соответствовала расходу энергии в 5— 10 ккал/мин, и О2-потреблению 1—2 л/мин. И, наконец, нагрузка четвертой зоны — «весьма значительной» — выполнялась с интенсивностью, при которой расход энергии превышал 10 ккал/мин, а О2 – потребление – 2 л.

Очень близка к предложенной Н. В. Зимкиным классификация Buskirk (1960, табл. 24). Видно, что в ней 7 зон нагрузки. Каждая из них характеризуется определенной степенью напряженности сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.

Недостатком этой классификации является определенный произвол в выборе количества зон нагрузок, а также значений показателей в каждой из них. Так, прирост О2 -потребления от легкой к умеренной и от чрезвычайно тяжелой к изнурительной работам одинаков и составляет 0,5 л/мин, тогда как в соответствии с приведенной выше обобщенной схемой, а также конкретными данными (см. рис. 7), он должен резко возрасти в 6— 7 зонах и значительно превысить МПК.

В значительной степени свободна от этих недостатков классификация нагрузок Н. И. Волкова, основанная на предложениях В. С. Фарфеля. В ней достаточно четко увязаны между собой предельное время работы и величина физиологических сдвигов, вызванных выполнением физических упражнений (табл. 25).

Необходимо отметить также и то, что каждая зона нагрузки отражает преимущественную активность того или иного механизма энергообеспечения. Например, работа в зоне максимальной мощности связана с анаэробной алактатной производительностью; во второй зоне можно выделить две группы упражнений. В первой, с упражнениями длительностью 20—120 с, результаты обусловливаются уровнем анаэробного гликолиза; во второй (в нее входят упражнения длительностью 2—5 мин) — активизацией всех поставщиков энергии. Упражнения третьей и четвертой зон обеспечиваются аэробными механизмами энергопродукции.

 

В классификациях нагрузок в разных видах спорта (в частности, в легкой атлетике) в значительной степени реализуются идеи В. С. Фарфеля и Н. И. Волкова (табл. 26).

Упражнения зоны восстановительных нагрузок применяются как средства активного восстановления. Параметры физических и физиологических показателей этой зоны невелики, и такая нагрузка практически не оказывает развивающего воздействия даже на организм спортсмена средней квалификации.

Нагрузки второй зоны направлены на поддержание достигнутого уровня тренированности, а также на развитие и совершенствование аэробных механизмов энергопродукции (от уровня которых, как известно, зависят работоспособность и общая выносливость). Как видно из табл. 26, величина ответных реакций ведущих систем организма в этой зоне небольшая. Величина же комбинированной нагрузки (как произведения физической на физиологическую) подтверждает умеренность функциональных сдвигов.

В третьей зоне, которую Ф. П. Суслов называет «развивающей», применяют упражнения, направленные на развитие аэробного и анаэробного механизмов энергопродукции. Во время такой работы повышается концентрация молочной кислоты в крови, что свидетельствует об активизации гликолиза. Однако в целом ее уровень невелик и значения показателей кислотно-щелочного равновесия (рН и ВЕ) свидетельствуют о том, что по направленности нагрузки этой зоны нужно относить к аэробным.

Упражнения четвертой зоны — зоны «экономизации» — направлены на комплексное развитие всех ведущих для данного упражнения двигательных качеств, а также на совершенствование специфической работоспособности бегунов. Видно, что О2-потребление достигает максимального уровня, и это свидетельствует о предельном напряжении систем аэробного обеспечения.

Субмаксимальные нагрузки пятой зоны направлены на совершенствование скоростной выносливости. Напряженность систем аэробной энергопродукции близка к максимуму, и одновременно резко усиливается гликолиз. Работа в этой зоне очень сложна: быстро увеличивающаяся концентрация молочной кислоты угнетает аэробные механизмы энергопродукции. Однако подбор оптимальных интервалов отдыха между попытками может снизить неблагоприятные для организма последствия такой работы.

«Максимальные» нагрузки шестой зоны направлены на развитие и совершенствование скоростных качеств и скоростной выносливости спортсменов. Роль аэробных процессов как поставщиков энергии резко уменьшается, но зато столь же резко увеличивается анаэробная алактатная энергопродукция, достигающая в этой зоне своего максимума.

Универсальность классификации нагрузок Ф. П. Суслова позволяет рассматривать ее в качестве базовой для циклических видов спорта. При таком подходе оценка направленности специализированных и неспециализированных средств подготовки становится совершенно одинаковой. Это не только упрощает расчеты, но и дает возможность оценить суммарное воздействие всех тренировочных упражнений на важнейшие системы организма. Для примера рассмотрим предложенную А. Ф. Сассом (1975) классификацию нагрузок в гребле (табл. 27).

Видно, что срочный тренировочный эффект любой из зон нагрузки определяется ее компонентами и, прежде всего, — темпом гребли. Увеличение последнего естественно приводит к возрастанию скорости движения лодки и уменьшению времени прохождения стандартной дистанции.

Классификация специфических нагрузок лыжников-гонщиков включает четыре зоны: легкую, среднюю, сильную и предельную (Н. А. Корягин, 1968). В легкой зоне длительность работы должна превышать 6 ч, а интенсивность функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем быть на уровне 50—60% максимальной. Работа в предельной зоне согласно этой классификации может длиться не более 2 мин; при этом легочная вентиляция окажется равной 130—140 л/мин, ЧСС— 190 уд/мин, О2 -потребление близким к максимуму (и в 4—5 раз меньше О2-запроса).

 

В некоторых видах единоборств (бокс, борьба) величину нагрузки определяют как произведение времени выполнения упражнения на интенсивность, исчисляемую обычно в баллах. В табл. 28 представлена классификация интенсивности нагрузок в борьбе, предложенная В. А. Андреевым и А. А. Новиковым (1974).

Примерно такая же классификация нагрузок была предложена Ю. Б. Никифоровым и А. В. Викторовым для бокса (1978). Нагрузка упражнений выполняемых в этом виде спорта с ЧСС 120—129 уд/мин, рассматривается авторами как самая легкая и оценивается в 1 балл.

Нагрузочная «стоимость» каждой последующей зоны увеличивается на 1 балл (например, нагрузка упражнений, выполняемых с ЧСС 130—139 уд/мин, оценивается в 2 балла, 140—149—в 3 балла и т.д. вплоть до 10 зоны, в которой работа проходит с ЧСС 210 и более уд/мин).

Польза шкалирования интенсивности нагрузок бесспорна: в тренировочном процессе применяют разнообразные упражнения, нагрузку которых необходимо суммировать, подводя итоги работы за определенный этап. Проще всего это сделать, имея безразмерные показатели (например, баллы). Однако в этом случае шкалирование нагрузок в баллах должно проводиться с учетом зависимости между объемом и интенсивностью физической и физиологической нагрузок. для табл. 28, как следует из ее содержания, эта зависимость линейная. На самом деле (см. рис. 7) линейность сохраняется только в зоне малых и средних по интенсивности нагрузок; с повышением мощности физической работы величина ответных сдвигов различных систем организма экспоненциально возрастает. Поэтому относительная стоимость» максимальных нагрузок в табл. 28 явно занижена. В этом плане более справедливой является классификация, предложенная В. А. Сорвановым (1978, табл. 29).

Видно, что увеличение ЧСС на б уд/мин в работе малой мощности оценивается в 1 балл, в работе средней мощности—в 2—3 балла, в работе максимальной мощности — в 4—8 баллов.

Значительное распространение в спортивной практике, а также в физиологии труда получило определение величины и интенсивности нагрузки по затратам энергии (в ккал или в ккал/мин). Достаточно высокая информативность этого способа вполне очевидна, как известно, в тренировочном процесса в любом виде спорта используются разнообразные физические упражнения, выполняемые в разных условиях, неодинаковые по длительности и мощности, величине и характеру отягощений, методам и т. п. Представить их нагрузку в виде единого показателя можно, суммируя затраты энергии (при условии, что величина последних может быть определена с высокой точностью). Интенсивность энерготрат при выполнении некоторых упражнений можно определить с помощью табл. 30.

Выполнение некоторых упражнений (легкоатлетический спринт и прыжки, рывок и толчок штанги, метания и т. п.) связано с очень интенсивным высвобождением энергии. И хотя в этом случае суммарные затраты энергии невелики, удельный ее расход в ккал/мин значительно превышает показатели максимальной нагрузки. Так, энергетические затраты легкоатлетического спринта (бег на 100 м) составляют 45 ккал за 10—11 с (Е.М. Беркович, 1964).

 

Снижение скорости бега приводит к значительному уменьшению энергопродукции (табл. 31).

Весьма обширную классификацию энерготрат при выполнении различных физических упражнений приводит Seliger (1961, 1969). Калорические эквиваленты беговых видов легкой атлетики, измеренные им, приведены в табл. 32.

Калорические эквиваленты легкоатлетических прыжков по данным Seliger колеблются в пределах 1,48— 2,80 ккал/мин на кг; метаний— 1,40—1,78 ккал/мин на кг; упражнений спортивной гимнастики — 0,38—1,54 ккал/мин на кг. Расход энергии в плавании кролем на 100 м за 57 с составляет 1,92 ккал/мин на кг.

Анализ показывает, что значения калорических эквивалентов, рассчитанных Е. М. Берковичем, Я. Муляком, Seliger для спринтерского бега, совпадают достаточно точно. Однако почти совсем не совпадают аналогичные данные по бегу на длинные дистанции. Удельные затраты энергии в беге на 10000 м по Я. Муляку составляют 45 ккал/мин, по Seliger —25,2 ккал/мин (скорость бега в обоих случаях 325—333 м/мин). Интенсивность энерготрат в длительном беге со скоростью 250 м/мин по Леману 11,3 ккал/мин.

Представляется, что причина столь значительных расхождений в оценке энергетики длительного бега заключается в несовершенстве методики расчетов. Как известно, она основана на том, что зарегистрированные в процессе выполнения упражнений значения О2 - потребления и О2-долга умножаются на соответствующие коэффициенты. Используются по меньшей мере пять разных вариантов расчетов. В первых четырех умножаются на 5 (эта цифра выбрана на основании того, что энергопродукция 1 л кислорода составляет 5 ккал):

1) значения О2 - потребления, зарегистрированного при выполнении работы;

2) величина О2 - прихода (без О2 - долга);

3) О2 - запрос (О2 - приход + О2 - долг — так называемый брутто-показатель);

4) О2 - запрос (уменьшенный на величину О2, используемую для основного обмена — нетто-показатель).

Пятый вариант рассчитывается как сумма трех произведений:

О2 – приход • 5 + лактатный О2 – долг • 2,95+ алактатный О2 –долг • 2,82.

Все расчеты проводятся после регистрации энергетики упражнения (рис. 21) с обязательным определением О2-потребления покоя и работы, а также О2-долга.

Авторы, приводящие результаты собственных исследований по определению калорических эквивалентов физических упражнений, почти никогда не упоминают о том, каким из пяти способов определялись энерготраты. Поэтому, по-видимому, и столь велик разброс имеющихся оценок, ликвидировать который можно только за счет стандартизации расчетных процедур.

В последнее время измерения калорического эквивалента нагрузки проводятся не только в тех спортивных упражнениях, где мощность энергопродукции определяет результат, но и в координационно сложных, результат которых в значительно меньшей степени определяется суммарным расходом энергии. В подтверждение можно сослаться на исследование Hoeger (1978), представившего данные о калорической стоимости» упражнений обязательной программы мужской гимнастики. Он же проследил за динамикой энерготрат при выполнении упражнений в подготовительном и соревновательном периодах.

Для определения физиологической нагрузки занятий необходимо умножить интенсивность энерготрат на продолжительность работы; физическая нагрузка серии занятий определяется как произведение нагрузки одного занятия на их число. Например, средняя интенсивность энерготрат в футболе— 15 ккал/мин. Умножив это значение на 90, получим, что за игру футболист затрачивает 1350 ккал. Бегун на 10 км (интенсивность энерготрат которого 16—18 ккал/мин) затрачивает на выполнение упражнения 350—500 ккал; марафонец свыше 2300 (15— 17 ккал/мин • 135 мин).