СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. Спортивная физиология спортивная физиология

• Название: Спортивная физиология спортивная физиология
• Анкор: СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Дата: 22.02.2018
• Размер: 1.7 Mb.
• Имя файла: СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Тип: Документы; #15813
• страница: 18 из 19

Глава XI

ОБЩИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ (ПРИНЦИПЫ) ЗАНЯТИИ физической культурой и спортом

Систематические занятия физической культурой или спортом вызывают адаптацию (специфическое приспособление) орга­низма к физическим нагрузкам. В основе такой адаптации лежат возникающие в результате тренировки морфологические, метабо­лические и функциональные изменения в различных органах и 7 тканях; совершенствование нервной, гормональной и автономной клеточной регуляции функций. Все эти изменения определяют тренировочные эффекты. Они проявляются в улучшении разнообразных функций организма, обеспечивающих осуществление данной (тренируемой) мышечной деятельности, и, как следствие, в повышении уровня физической подготовленности (тренирован­ности) занимающегося, в росте спортивного результата. При ана­лизе факторов, определяющих тренировочные эффекты, выделяются следующие физиологические закономерности:

1)основные функциональные эффекты, тренировки;

2)пороговые (критические) нагрузки для возникновения тренировочных эффектов;

3. 
   специфичность тренировочных эффектов;
   
4. 
   обратимость тренировочных эффектов;
   

5)тренируемость, определяющая величину тренировочных эффектов.

ХI.1. Два основных функциональных эффекта тренировки

Систематическое выполнение определенного вида (видов) фи­зических упражнений (тренировка) вызывает два основных поло­жительных функциональных эффекта:

1) усиление максимальных функциональных возможностей все­го организма в целом и его ведущих систем, обеспечивающих выполнение тренируемого упражнения;

2) повышение эффективности (экономичности) деятельности всего организма в целом и его органов и систем при выполнении тренируемого вида мышечной деятельности.

О первом эффекте свидетельствует рост максимальных показа­телей, выявляемых при выполнении предельных, максималь­ных, тестов (упражнений). Эти показатели отражают текущие максимальные функциональные возможности организма, которые существенны для выполнения данного вида мышечной деятель­ности. Например, об эффекте тренировки выносливости свидетель­ствует повышение максимальных аэробных возможностей организ­ма — максимальной аэробной мощности и максимальной аэробной емкости (продолжительности выполнения аэробной мышечной ра­боты определенной мощности, например на уровне МПК).

О втором эффекте свидетельствует уменьшение функциональных сдвигов в деятельности различных ведущих органов и систем ор­ганизма при выполнении стандартной немаксимальной нагрузки. Так, при выполнении одинаковой нагрузки у тренированного человека по сравнению с нетренированным или у одного и того же человека после определенного периода трени­ровки отмечаются меньшие функциональные сдвиги (в ЧСС, легоч­ной вентиляции, количестве и уровне сократительной активности скелетных мышц, температуре тела, концентрации лактата, кате-холаминов и других гормонов в крови, симпатической нервной активности и т. д.), а также снижение энергетических расходов при выполнении данной нагрузки (например, снижение потребле­ния О2). Последний феномен проявляется наиболее заметно в тех видах мышечной деятельности, выполнение которых связано с овладением и совершенствованием сложной координации движе­ний, например в плавании (см. VIII.2.)

xi.2. Пороговые тренирующие нагрузки

Не всякая даже систематическая физическая активность может рассматриваться как тренировка, поскольку повышение функцио­нальных возможностей отдельных органов, систем и всего орга­низма в целом, т. е. тренировочные эффекты, возникает только в том случае, если систематические функциональные тренирующие нагрузки достигают или превышают некоторую пороговую нагрузку. Такая пороговая тренирующая нагрузка должна заведо­мо превышать обычную (повседневную бытовую или привычную тренировочную) нагрузку. Поэтому, принцип пороговых нагрузок часто обозначают как принцип прогрессивной (нарастающей) сверхнагрузки.

Наиболее существенное правило при выборе пороговых трени­рующих нагрузок состоит в том, что они должны находиться в определенном соответствии с текущими функциональными возмож­ностями данного человека (его ведущих для данного упражнения систем). Так, одна и та же тренировочная нагрузка может быть пороговой или надпороговой (тренирующей) для малотренирован­ного человека и ниже пороговой и потому неэффективной для высокотренированного спортсмена. Следовательно, педагогический Принцип индивидуализации в значительной мере опирает­ся на физиологический принцип пороговых нагрузок. Из последнего также следует, что при определении тренировочных нагрузок пре­подаватель (тренер) должен иметь достаточное представление о физиологических (функциональных) возможностях занимающегося физической культурой или спортом.

По существу, педагогический принцип постепенности в повышении нагрузки также есть следствие физиологического принципа пороговых нагрузок, так как пороговая тренирующая нагрузка должна постепенно увеличиваться по мере повышения функциональных возможностей тренирующегося человека.

Для решения различных задач тренировки (повышения физи­ческой подготовленности, роста спортивного результата, улучшения состояния здоровья, восстановления работоспособности после за­болеваний или травм и т. д.), а также для людей разного возраста, пола и степени функциональной подготовленности (тренирован­ности) требуются неодинаковые пороговые нагрузки. Так, относи­тельные и особенно абсолютные пороговые нагрузки, которые используются спортсменами с целью повышения спортивного ре­зультата, значительно выше, чем те, которые применяются зани­мающимися физической культурой с целью улучшения состояния здоровья. Неодинаковые пороговые нагрузки применяются для повышения функциональных возможностей (физической под­готовленности) в одном случае и поддержания их на дости­гнутом уровне в другом (см. XI.4.).

Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность, длительность и частота, которые вместе определяют объем нагрузки. Каждый из этих пара­метров, хотя и играет самостоятельную роль в определении вели­чины тренировочного эффекта, однако их взаимовлияние столь сложно, что выделить относительную роль каждого из них и сте­пень взаимозаменяемости не представляется пока возможным. Роль каждого параметра физической нагрузки в значи­тельной мере зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочном эффекте.

Так, в двух группах испытуемых, тренирующихся с разной интенсивностью: па уровне МПК и 60% МПК, прирост последнего был выше у 1-й группы. В то же время изменение ЧСС и концентрации лактата в крови при субмаксимальной тестовой нагрузке не отличалось у двух групп.

Если прирост МПК в значительной мере зависит от интенсивности трени­ровочных нагрузок, то уменьшение рабочей брадикардии больше зависит от частоты, и общей длительности тренировочных занятий, чем от. их интенсивности.

Оптимальные (пороговые) параметры физической нагрузки неодинаковы при определении тренировочного эффекта по повышению МПК, в одном случае, и по снижению веса тела (жировой массы), в другом.

Относительное значение параметров пороговых физических на­грузок зависит также от вида тренировки (силовой; скоростно-силовой, выносливостной, технической или игровой) и от характера тренировки (непрерывной циклической или повторно-интервальной).

XI.2.1. Интенсивность тренировочных нагрузок

Существует несколько физиологических методов определения интенсивности нагрузки при выполнении глобальных циклических упражнений в процессе тренировки выносливости. Прямой метод заключается в измерении скорости потребления О₂ — абсо­лютной (л/мин) или относительной (%МПК), или в единицах метаболического эквивалента (МЕТ). Все остальные методы косвенные. Они основаны на определенной связи между интенсив­ностью аэробной нагрузки и физиологическими показателями во время ее выполнения.- В качестве таких показателей наиболее употребимы ЧСС и анаэробный порог. Ввиду большей изученности и простоты чаще используется ЧСС.

Определение интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС. В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС лежит прямая связь между ними: чем больше аэробная циклическая нагрузка, тем выше ЧСС. Для определе­ния интенсивности физиологической нагрузки у людей разного возраста, пола и уровня физической подготовленности (трениро­ванности) более правильно использовать не абсолютные, а относи­тельные показатели ЧСС. Обычно используется один из двух таких показателей — относительная рабочая ЧСС или относительный ра­бочий прирост ЧСС.

Относительная рабочая ЧСС (%ЧСС_макс)—это выраженное в процентах отношение ЧСС во время нагрузки, т. е. рабочей ЧСС (ЧССр), к максимальной для данного человека ЧСС (ЧСС_макс):

%ЧСС_максс= _{ЧССмакс} ^ЧССр х¹⁰⁰%

Приближенно ЧСС_макс можно рассчитать по формуле: ЧСС_макс = 220 — возраст (в годах). Например, у мужчины 50 лет ЧСС_макс в среднем равна 170 уд/мин (220— 50). Следует, однако, иметь в виду довольно значительные различия ЧСС_макс у разных людей даже одного и того же возраста. Рабочая ЧСС (ЧСС_Р) должна регистрироваться во время выполнения тренировочного упражнения или в крайнем случае на протяжении первых 10 с сразу после его окончания.

Относительный рабочий прирост ЧСС. Для оп­ределения этого показателя необходимо знать пульсовой рабочий резерв (ЧССр₃), т. е. разницу между ЧСС_макс и ЧСС в условиях полного покоя у данного человека (ЧСС_п): ЧСС_рз = ЧСС_макс —ЧСС_п. Например, у человека с ЧСС_макс, равной 200 уд/мин, и ЧСС_п равной 70 уд/мин, ЧСС_рз, составляет 130 уд/мин. Разница между ЧСС_р и ЧСС_п называется рабочим приростом ЧСС (ЧСС_рп). Относительный рабочий прирост ЧСС (ЧСС_орп) — это выраженное в процентах отношение ЧСС_рп к ЧСС_рз,

ЧСС_орп = ЧСС_рп Х100%.

^ЧССрз

Если в нашем примере ЧСС_Р составляла 160 уд/мин, следо­вательно, ЧСС_рп равнялась 90 уд/мин (160—70), откуда ЧСС_орп составила почти 70% (90:130 х 100%).

При определении интенсивности тренировочных нагрузок по ЧСС используются три показателя: пороговая, пиковая и средняя ЧСС. Пороговая ЧСС — это наименьшая ЧСС (интенсив­ность), ниже которой не возникает тренирующего эффекта. Пи­ковая ЧСС — это наибольшая ЧСС (интенсивность), которая может быть достигнута, но не должна быть превышена в про­цессе тренировки. Средняя ЧСС — это ЧСС, которая соот­ветствует средней интенсивности нагрузки данного тренировочного занятия.

При определении интенсивности тренировочных нагрузок для молодых здоровых женщин и.мужчин, занимающихся физической культурой, можно ориентироваться на относительные показатели чсс, приведенные в табл. 33.

Таблица 33 Примерные относительные показатели для тренировки выносливости

Показатель	Относительная	Относительный
	чсс,%	рабочий при-
		рост ЧСС %
Пороговая ЧСС	75	60
Пиковая ЧСС	95	90
Средняя ЧСС	85—95	80—90

Например, у юноши с максималь­ной ЧСС, равной 200 уд/мин, порого­вая, пиковая и средняя тренировоч­ные ЧСС должны составлять (соот­ветственно) 150 уд/мин (75% от 200), 190 уд/мин (95% от 200) и 170— 190 уд/мин (85—95% от 200).

Чем ниже уровень функциональной подготовленности (вы­носливости) человека, тем ниже должна быть интенсивность (абсолютная и относительная) тренировочной нагрузки: трениро­вочные занятия должны проходить при более низких относитель­ных уровнях скорости потребления O₂ (%МПК) и ЧСС (%ЧСС_максИЛИ чсс_орп)

Так, начинать заниматься бегом рекомендуется на уровне 50—60% МПК или 60 70% ЧСС_макс. Простая формула для определения тренировочной нагрузки по ЧСС в этом случае: 180 — возраст (в годах). По мере роста тренированности относительная интенсивность нагрузки должна постепенно увеличиваться до 80— 85% МПК (до 95% ЧСС_макс).

Другой пульсовой показатель интенсивности тренировочной нагрузки — сумма ЧСС_п и ЧСС_орп

Расчет тренировочной ЧСС в этом случае проводится следующим образом. Пусть у молодого человека ЧСС_п составляет 70 уд/мин, ЧСС_макс — 200 уд/мин, ЧСС_рз, 130 уд/мин (200—70). Рекомендуемая ЧСС_орп, для тренировки — 60%. Следовательно, абсолютный рабочий прирост ЧСС должен составлять 62 уд/мин (60% от 130), откуда предписываемая тренировочная ЧСС должна быть равна: ЧСС_п + ЧСС_орп, т. е. 132 уд/мин (70 + 62).

Примерные величины тренировочной чсс для людей разного возраста, рассчитанные по чсс_ор, приведены в табл. 34 (чсс, принята за 75 уд/мин).

Определение интенсивности тренировочной нагрузки по анаэроб­ному порогу (АП). В последние годы все большее распространение получает мнение о том, что интенсивность, соответствующая АП (см. IV.3.2.), должна использоваться как основная при тренировке выносливости (аэробной работоспособности).

Примерные величины тренировочной ЧСС для людей разного возраста табл.34

возраст, лет	ЧССмакс, уд/мин	Пороговая ЧСС:60%(ЧССмакс-75)+75	Пиковая ЧСС:90%(ЧССмакс-75)+75	Средняя ЧСС:70% (ЧССмакс-75)+75
20-29 30-39 40-49 50-59 60-69	190 185 180 170 160	144 141 138 132 126	179 174 170 161 152	155 152 149 141 135

При определении интенсивности нагрузки по чсс в основном удается получить представление о нагрузке на сердечно- ЧСС сосуди­стую систему (и прежде всего, на сердце), тогда как АП в зна­чительной мере связан с метаболизмом в рабочих мышцах. По­этому не всегда между этими показателями обнаруживается от­четливая количественная связь. Однако в среднем АП₄ (4 ммоль/л) достигается при ЧСС, составляющей 70—95% от ЧСС_макс и при относительной скорости потребления 0₂ около 70% от МПК, Следоватсльно, при тренировочной нагрузке на уровне АП ЧСС_Р должна чуть превышать 85% от ЧСС_макс, или 80% от ЧСС_орп или 70% от МПК.

XI.2.2. Длительность тренировочных нагрузок

Тренирующая нагрузка, чтобы вызвать тренировочный эффект, должна быть достаточно длительной. Это относится к длитель­ности отдельных упражнений в тренировочном занятии, самого тренировочного занятия и тренировочного цикла в целом. Связь между интенсивностью и длительностью тренировочных нагрузок, с одной стороны, и тренировочным эффектом, с другой, очень сложна. Она зависит от многих факторов, в частности, от того, какие функциональные системы, физические двигательные качества преимущественно тренируются.

Так, увеличение мышечной силы достигается небольшим числом близких к максимальным повторных сокращений длительностью несколько секунд один раз в день. Такая кратковременная нагрузка даже при высокой интенсивности не может достаточно влиять на изменение выносливости (повышение возможностей кисло­родтранспортной и кислородутилизирующей систем).

Пороговая длительность тренировочной нагрузки зависит от ее интенсивности: при более низкой интенсивности нагрузка должна быть более продолжительной.

Общая пороговая продолжительность занятий физической куль­турой, при которой проявляется заметный тренировочный эффект, составляет для аэробной тренировки (выносливости) — 10—16 не­дель, для анаэробной (скоростно-силовой) — 8—10 недель. У начи­нающих заниматься бегом после 2—3 месяцев тренировки МПК повышается на 5—25% (в зависимости от исходного уровня, см. XI.6.5.), после 2—3 лет повышение МПК может достигать 40% (с 45 до 65 мл/кг- мин). Об оптимальной продолжитель­ности тренировки для достижения наивысших функциональных показателей (спортивных результатов) пока можно судить лишь по данным их сравнения у разных групп людей — неспортсменов, тренирующихся от нескольких недель до нескольких лет и выдаю­щихся спортсменов. Такое сравнение, однако, не позволяет выявить, в какой мере различия определяются длительностью (и режимом) тренировки и в какой мере они наследственно предопределены (см. XI.5).

XI.2.3. Частота тренировочных нагрузок

Частота тренировочных занятий также находится в сложном взаимодействии с другими параметрами тренировочной нагрузки (интенсивностью и длительностью) и неодинакова для разных кон-тингентов тренирующихся, целей и видов тренировки. В занятиях физической культурой одинаковый эффект может быть достигнут относительно короткими (интенсивными) ежедневными тренировка­ми и продолжительными (но менее интенсивными) тренировками .2—3 раза в неделю. Увеличение частоты занятий физической культурой сверх 3 раз в неделю не дает дополнительного трени­ровочного эффекта в отношении прироста МПК.

Так, тренировки в режиме повторно-интервальных нагрузок общей продол­жительностью от 7 до 13 недель с частотой 2, 4 или 5 раз в неделю вызвали в среднем сходный прирост МПК у молодых мужчин и женщин.

Пороговая частота занятий для тренировки выносливости—3—5 раз в неделю, для скоростно-силовой тренировки — 3 раза в неделю. Существует определенная взаимозаменяемость частоты и длительности тренировочных нагрузок, в частности в отношении прироста МПК .

Однако у пожилых людей прирост МПК тем выше, чем чаще и продолжительнее, тренировочные занятия.

XI.2.4. Объем тренировочных нагрузок

Как уже отмечалось, интенсивность, длительность и частота тренировочной нагрузки вместе определяют ее объем. Если интен­сивность достигает или превышает пороговую величину, то общий объем служит важным фактором повышения тренировочных эф­фектов.В целом чем чаще и длительнее тре­нировочные занятия (объем нагрузки), тем больше их тренировоч­ный эффект. Особенно это справедливо в отноше­нии тренировки выносливости.

У людей, занимающихся физической культурой, повышение уровня физической подготовленности сходно (если одинаковы об­щие энергетические расходы) при двух режимах тренировки — большой продолжительности с низкой интенсивностью и небольшой продолжительности с высокой интенсивностью. При одинаковой общей энергетической стоимости (равном расходе энергии) результат тренировок мало зависит от применяемых видов циклических упражнений (бега, ходьбы, плавания и т. д.). Повышение МПК, в частности, прямо связано с интенсивностью, частотой и длитель­ностью тренировочных нагрузок, т. е. с их общим объемом, и колеб­лется при разных режимах в среднем от 5 до 25%.

Вместе с тем между объемом тренировочной нагрузки и тре­нировочным эффектом нет линейной связи. Например, занятия с общим объемом 2 ч в неделю могут вызывать увеличение МПК на 0,4 л/мин. Удвоение общего объема нагрузки до 4 ч в неделю вызывает повышение МПК невдвое (до 0,8 л/мин), а лишь до 0,5— 0,6 л/мин.

XI.3. Специфичность тренировочных эффектов

Систематическое выполнение данного упражнения (тренировка) вызывает специфическую адаптацию организма, обес­печивающую более совершенное выполнение тренируемого упраж­нения. Такая адаптация проявляется в специфических тренировочных эффектах — наибольшем повышении результата в тренируемом упражнении (спортивного результата) и экономичности его выполнения. Отсюда следует, что трениро­вочные программы должны составляться так, чтобы развивать специфические физиологические способности, необходимые для выполнения данного упражнения или данного вида физической (спортивной) деятельности (принцип специфичности тренировки).

Специфичность тренировочных эффектов в значительной сте­пени связана с принципом пороговых нагрузок. Дело в том, что тренировочные эффекты проявляются только в отношении тех веду­щих для выполнения данного упражнения органов, систем и ме­ханизмов, для которых в процессе тренировки достигаются или превышаются пороговые нагрузки. Соответственно специфичность тренировочных эффектов выявляется в преимущественном или ис­ключительном повышении уровня ведущих физических (двигатель­ных) качеств, ведущих энергетических систем, в совершенство­вании координации движений, состава и степени активности мышечных групп, участвующих в осуществлении тренируемого упражнения.

Среди огромного числа физических упражнений можно выделить упражнения, сходные друг с другом по характеру функцио­нальных запросов (см. гл. I)—ведущим двигательному качеству и энергетической системе, координации движений, составу участ­вующих мышечных групп. В этом случае использование сходных (по тому или иному признаку) упражнений в качестве трениро­вочных может вызвать сходные общие тренировочные эффекты.

Например, выносливость и ее физиологические механизмы (повышение воз­можностей кислородтранспортной и кислородутилизирующей систем) могут совершен­ствоваться при использовании в качестве тренировочных самых различных упраж­нений — ходьбы, бега, плавания, ходьбы на лыжах, катания на коньках, езды на велосипеде.

Однако чем более высокие функциональные запросы к орга­низму предъявляет выполнение физического упражнения, тем боль­ше проявляются специфичность физиологических реакций и их специфическая адаптация в результате тренировки. Поэтому в за­нятиях физической культурой с оздоровительными целями и на на­чальных этапах спортивной тренировки могут широко использовать­ся разнообразные сходные упражнения, вызывающие общие трени­ровочные эффекты (общеразвивающие упражнения). По мере по­вышения функциональных запросов (функциональной подготовлен­ности) для дальнейшего, роста спортивного результата все больше должен учитываться принцип специфичности тренировки. Общим правилом считается то, что на уровне высокого спортивного мас­терства наибольшие тренировочные эффекты (рост спортивного результата) достигаются при использовании в качестве трениро­вочных тех спортивных упражнений, которые являются основны­ми для данного вида спорта (соревновательных).

XI.3.1. Специфичность тренировочных эффектов в отношении двигательного навыка (спортивной техники)

Выполнение любого спортивного упражнения характеризуется специфическими особенностями деятельности мышц — их специфи­ческим набором, степенью активности, временной последователь­ностью включения и выключения. Все эти особенности определя­ются реализацией специфической центрально-нервной программы управления движениями. В процессе тренировки эта программа постепенно совершенствуется, что проявляется в улучшении тех­ники (результата и экономичности) выполнения тренируемого уп­ражнения (см. V.4.).

Когда речь идет о достижении высокого спортивного результата и (или) высокой экономичности выполнения упражнения, что в значительной мере зависит от совершенства двигательного навыка (техники его выполнения), главную роль при выборе тренировочных упражнений должен играть принцип специфичности тренировочного эффекта.

Например, если тренировка статической (изометрической) силы мышц-сгиба­телей плеча происходит постоянно при угле 115° в локтевом суставе, то наиболь­ший прирост максимальной произвольной силы тренируемых мышц обнаруживает­ся при этом же угле. При динамической (изокииетической) тренировке наиболь­ший прирост динамической силы выявляется при тренируемых скоростях движения. Изометрические силовые упражнения в наибольшей степени увеличи­вают изометрическую (статическую) силу мышц и мало или вообще не изме­няют их динамическую силу. Динамические силовые упражнения в наибольшей степени повышают динамическую силу тренируемых мышц и в меньшей степени их статическую (изометрическую) силу.

Наибольший тренировочный эффект в отношении двигательного навыка (спортивной техники) достигается в том упражнении, ко­торое является основным тренировочным.

XI.3.2. Специфичность тренировочных эффектов в отношении ведущего физического (двигательного) качества

Наиболее ярким примером, иллюстрирующим этот феномен, служит тот факт, что тренировка мышечной силы мало влияет на выносливость, а тренировка выносливости обычно не изменяет мышечную силу (см. III. 1.2). Тренировка скоростно-силовой на­правленности в наибольшей мере повышает скоростно-силовые возможности спортсмена и мало развивает или вообще не развива­ет системы и механизмы, способствующие проявлению вынос­ливости. Наоборот, тренировка на выносливость вызывает ее по­вышение, мало затрагивая системы и механизмы, ответственные за проявление мышечной мощности.

Для развития того или иного физического (двигательного) ка­чества должны использоваться специфические тренировочные уп­ражнения и режимы, которые в наибольшей степени загружают физиологические системы и меха­низмы, ответственные за уровень развития тренируемого качества и потому способствующие наиболее эффективному его развитию. В ча­стности, выполнение разных уп­ражнений в неодинаковой степени использует и соответственно за­гружает три основные энергетиче­ские системы работающих мышц.

XI.3.3. Специфичность тренировочных эффектов в отношении состава активных мышечных групп

Об этом феномене свидетельствует тот факт, что наиболее высокие функциональные показатели и наибольшая экономичность проявляются при выполнении упражнений с использованием ос­новных тренируемых мышечных групп. Так, у квалифицированных спортсменов наибольшее МПК регистрируется при выполнении специфического (соревновательного) упражнения. У нетренирован­ных людей наибольшее МПК регистрируется при беге на тредбане, у гребцов.;— при гребле, у велосипедистов — при работе на ножном велоэргометре, у конькобежцев — при беге на коньках.У нетренированных людей МПК во время плавания ниже, чем во время бега на тредбане (см. VIII.3). Чем выше квалификация пловца, тем ближе его плавательное МПК к беговому МПК.

Специфичность тренировочных, эффектов в отношении состава активных мышечных групп четко доказывают и результаты ис­следований одних и тех же людей до и после тренировки (лонгитудинальные исследования).

Например, после 5-неделыюй ежедневной тренировки па ручном или ножной велоэргометре наибольшие тренировочные эффекты выявлены при соревновательном упражнении, т. с. упражнении, выполняемом с участием тренируемых мышечных групп.

Интересны также данные сравнения показателей МПК у двух генетически идентичных сестер-близнецов, из которых одна тренировалась в плавании. При обычном плавании или плавании только на руках МПК у нее было соот­ветственно на 30 и 50% выше, чем у сестры, хотя при беге на тредбане МПК У обеих сестер было одинаковым.

У ранее нетренированных людей после беговой тренировки прирост МПК, определяемый вбеговом тесте, больше, чем в велоэргометрическом. Обратная картина наблюдается после тренировки на велоэргометре.

Специфичность тренировочных эффектов определяется в ряде случаев (по ряду показателей) не только составом, но и объемом активной мышечной массы. Особенно хорошо это показано в отно­шении упражнений на выносливость. Этим отчасти объясняется, почему беговая тренировка, связанная с активным участием боль­ших мышечных групп, более эффективна, чем тренировка на вело­эргометре (велосипеде) или в плавании.

XI.3.4. Специфичность тренировочных эффектов, проявляемая при разных условиях внешней среды

Тренировка происходит в определенных (специфических) усло­виях внешней среды. Соответственно и адаптационные изменения в организме тренирующегося обеспечивают наиболее оптимальное его приспособление к этим внешним условиям. Так, специфические адаптационные изменения, развивающиеся в процессе тренировки выносливости на равнине, спо­собствуют повышению вынос­ливости в этих специфических условиях и потому не являются оптимальными или даже адек­ватными для обеспечения повышенной устойчивости к гипоксическим условиям высоты. Это, в частности, объясняет, почему высокотренированные спортсмены обычно не облада­ют особой повышенной устой­чивостью к гипоксическим ус­ловиям по сравнению с нетре­нированными людьми. Наобо­рот, в процессе длительного пребывания в гипоксических условиях внешней среды воз­никают те специфические адап­тационные изменения в орга­низме тренирующегося, кото­рые способствуют повышению его работоспособности в этих специфических условиях. Вме­сте с тем такие акклиматиза­ционные приспособления у тре­нированного на высоте спорт­смена не дают ему заметных преимуществ при выполнении работы в иных специфических условиях, какие имеются на равнине (см. VII.3).

Ранее также отмечалось (см. VI.5), что никакая тренировка в нейтральных темпе­ратурных условиях не может полностью заменить специфи­ческую тепловую адаптацию: без специальной акклиматизации тренировочные эффекты (функциональная подготовлен­ность, спортивный результат) в жаркой и влажной воздуш­ной среде у спортсмена ниже, чем в нейтральных условиях, в которых постоянно проводилась его подготовка.

Все сказанное означает, что подготовка спортсмена должна преимущественно (если не исключительно) проводиться в тех же условиях, в которых будут проходить соревнования.

XI.4. Обратимость тренировочных эффектов

Это свойство тренировочных эффектов проявляется в том, что они постепенно уменьшаются при снижении тренировочных нагру­зок ниже порогового уровня или вообще исчезают при полном прекращении тренировок (эффект детренировки). После повышения тренировочных нагрузок или возобновления тренировочных занятий вновь возникают положительные тренировочные эффекты. У людей, систематически -занимающихся физической культурой, заметное снижение работоспособности отмечается уже через две недели детренировки, а через 3—8 месяцев уровень физической подготов­ленности снижается до предтренировочного. Особенно быстро уменьшаются тренировочные эффекты в первый период после прекращения тренировок или после резкого снижения тренировоч­ных нагрузок. За первые 1—3 месяца достигнутые в результате предыдущей тренировки приросты функциональных показателей деятельности кислородтранспортной системы снижаются наполови­ну. У занимающихся физической культурой в течение не очень продолжительного времени большинство положительных трениро­вочных эффектов исчезает за 1—2 месяца детренировки. Даже у высокотренированных спортсменов короткие перерывы в трени­ровке (например, из-за травмы) вызывают заметное снижение фи­зической работоспособности.

В отрицательных эффектах детренировки существенную роль играет не только ее продолжительность, но и степень гипокинезии: чем выше общая двигательная активность человека в период детренировки, тем медленнее и меньше снижаются тренировочные эффекты.

Продолжительная гипокинезия вызывает снижение МПК, которое происходит быстрее в начальный период неактивности. Гипокинезия прежде всего вызывает снижение максимальных возможностей кислородтранспортной системы и, в первую очередь, сердечно-сосудистой системы.

Детренировка приводит к уменьшению числа (плотности) капилляров в ранее тренированных мышцах (декапилляризации), утончению (гипотрофии) мышечных волокон, снижению их окислительного потенциала, особенно в медленных мышечных волокнах.

Свойство обратимости тренировочных эффектов диктует необ­ходимость регулярных тренировочных занятий с достаточной (пороговой или надпороговой) интенсивностью нагрузок. Это свой­ство — важнейший биологический фактор, который лежит в основе педагогического принципа повтори ости и систематич­ности тренировок. При реализации данного принципа (опре­делении тренировочного режима) следует учитывать цели трениров­ки, так как для сохранения тренировочных эффектов дос­таточны меньшие и более редкие тренировочные нагрузки, чем для повышения тренировочных эффектов.

Так, у занимающихся физической культурой снижение 'частоты тренировок до двух раз в неделю позволяло поддерживать (но не повышать) величину МПК и другие (но не все) функциональные показатели тренировочных эффектов на относительно постоянном уровне. Снижение частоты тренировок до одного раза неделю лишь задерживало, но не предотвращало исчезновения положительных тре­нировочных эффектов.

XI.5. Тренируемость

Тренируемость — это свойство живого организма изменять спои функциональные возможности под влиянием систематической тре­нировки. Оно характеризует восприимчивость человека к физиче­ской тренировке, его способность повышать свои специфические функциональные возможности под влиянием систематической спе­цифической физической тренировки. Количественно тренируемость (степень тренируемости) может оцениваться величиной тренировочных эффектов: чем больше они в ответ на данную тре­нировку, тем, следовательно, выше тренируемость.

Тренируемость значительно отличается у людей разного пола и возраста: одна и та же тренировка вызывает у них неодинаковые эффекты. И даже в пределах одной и той же возрастно-половой группы имеются очень большие индивидуальные вариации в тре­нируемости.

Тренируемость специфична, как и специфичны тренировочные эффекты (см. XI.3). Например, одни люди могут проявлять высо­кую степень тренируемости при силовой тренировке, но не обнару­живать ее при тренировке выносливости. Другие, наоборот, об­ладают повышенной восприимчивостью к тренировке выносливости, но не имеют значительного прироста мышечной силы в ответ на силовую тренировку.

Одинаковая тренировка может вызывать неодинаковые эффекты у разных людей не только из-за различий в тренируемости. Один способ тренировки какого-то качества (повышения спортивного результата в определенном упражнении) оказывается более эффек­тивным для одних людей, иной способ тренировки — для других. Следовательно, применение одинаковой тренировки может в разной степени выявлять тренируемость к данному виду физической дея­тельности у разных людей.

У людей одной возрастно-половой группы степень тренируе­мости в значительной мере определяется исходным (нредтренировочным) уровнем функциональных показателей (спортивного ре­зультата). Разные показатели, характеризующие функциональные возможности разных органов, систем, механизмов и функциональ­ную подготовленность (тренированность) организма в целом, изме­няются неодинаково под влиянием тренировки. Однако общее пра­вило состоит в том, что изменение этих показателей тем больше, чем ниже их исходный (предтренировочный) уровень. Степень тре­нируемости человека тем выше, чем ниже уровень его тренирован­ности (функциональной подготовленности).

Так, величина прироста МПК в результате тренировки выносливости находится В обратной зависимости от его исходного (предтренировочного) уровня: чем ниже исходное МПК, тем больше оно может увеличиваться под влиянием тренировок выносливости .

По величине и скорости разви­тия тренировочных эффектов вы­деляются четыре варианта трени­руемости.

1. 
   Высокая быстрая тренируе­мость: большие эффекты, которые наиболее быстро нарастают в начальном периоде систематиче­ских тренировок, а затем изменя­ются мало, медленно (асимптоти­чески) приближаясь к «уровню насыщения» (максимально воз­можным тренировочным эффек­там).
   
2. 
   Высокая медленная трени­руемость: большие тренировочные эффекты, нарастающие постепен­но, медленно.
   

3.Низкая быстрая тренируемость: небольшие тренировочные эффекты, которые нарастают быстро и проявляются уже после относительно короткого периода систематических тренировок, мало изменяясь в дальнейшем.

4.Низкая медленная тренируемость: небольшие тренировочные эффекты, которые нарастают медленно в процессе систематиче­ских тренировок.

Как уже отмечалось, степень тренируемости в большой мере зависит от исходного уровня физиологических функций организма. Этот уровень определяется образом жизни человека, в частности степенью физической активности, характером питания, предшест­вующей тренировкой. Однако существеннейшую роль в определении функциональных возможностей человека, а также максимально возможной степени их изменения под-влиянием тренировки, т. е. тренируемости, играют наследственно предопределенные, генети­ческие, факторы, объединяемые понятием генотип.

Одним из наиболее широко используемых подходов для изучения роли на­следственных факторов служит сравнение определенных антропометрических, морфологических и функциональных показателей у однояйцовых (монозиготных), генетически идентичных, близнецов и у двуяйцовых (дизиготных), генетически неидентичных, близнецов. Такое сравнение позволяет вычислять коэффициент наследственности (Н) и по его величине судить о степени зависимости данного признака (показателя) от генотипа. Если коэффициент наследственности равен 1,0, наслед-ственность может рассматриваться как единственная причина, определяющая индивидуальную вариативность данного признака (показателя). Если коэффициент наследственности лежит в интервале между нулем и единицей, значит, признак отчасти подвержен влиянию средового фактора, а отчасти обусловлен наслед­ственностью.

Роль наследственности в определении уровня различных физио­логических функций неодинакова. Прежде всего целый ряд функ­циональных показателей у человека в той или иной степени зави­сит от размеров и формы тела, отдельных его звеньев и размеров некоторых внутренних органов, например сердца, легких, диаметра аорты и т. д. (см. IX. 1). Многие антропометрические и морфо­логические признаки находятся под генетическим контролем и потому предопределяют наследственную обусловленность связанных с ними функциональных характеристик.

Функции внешнего дыхания в той или иной степени генетически предопределены. Это относится к таким показателям внешнего дыхания, как общая емкость легких, остаточный и ре­зервный объемы, жизненная емкость легких, что, впрочем, может быть обусловлено связью этих показателей с раз обнаруживают зависимости от генотипа. Вместе с тем длительность задержки дыхания, особенности реакции внешнего дыхания на гипоксию (изокапническую гипоксию) находятся под заметным влиянием генетических факторов.

Функции сердечно-сосудистой системы испы­тывают .несомненное (но неодинаковое для разных показателей) влияние наследственных факторов. ЧСС покоя не очень подверже­на этому влиянию, хотя у нетренированных людей ЧСС покоя ниже 60 уд/мин, как правило, наследственно обусловлена. Мак­симальная ЧСС генетически предопределена (коэффициент наслед­ственности 0,9) без различий для пола и возраста.

Неясно влияние генетических факторов на величины сердечного выброса и систолического объема крови, хотя общий объем сердца выявляет некоторую наследственную зависимость. Наследственные факторы в значительной мере определяют толщину (массу) левого желудочка (коэффициент наследственности 0,55—0,70) и особен­ности сосудистой сети (капилляризации) сердца, толщины стенок коронарных артерий, их распределения в стенках миокарда. Инте­ресно, что тренировка выносливости повышает сходство размеров сердца у генетически идентичных близнецов.

Разноречивы данные о наследственной зависимости уровня артериального давления в условиях покоя. По некоторым данным, у людей с нормальным артериальным давлением общий генетиче­ский эффект составляет 50—60% в отношении систолического давления и до 40% в отношении диастолического.

Композиция мышц, т. е. соотношение в них медленных и быстрых мышечных волокон,, генетически предопределена (см. IV.4.1). Так, соотношение быстрых и медленных волокон в одних и тех же мышцах у монозиготных близнецов практически одина­ково. Коэффициент наследственности для процента медленных (или быстрых) волокон равен 0,99 у мужчин и 0,92 у женщин. Вместе с тем процентное соотношение, двух подтипов быстрых мышечных волокон (II-Aи II -В) не обладает таким «родственным» сходством, что указывает на возможное взаимопрев­ращение их под влиянием средовых факторов, в частности в результате тренировки.

Число, размеры и относительное содержание (плотность) митохондрий, активность мышечных ферментов, мало зависят или вообще не зависят от генотипа и весьма чувствительны к средовым влияниям (тренировке).

Мышечная сила, выраженная в абсолютных показателях (Ньютонах), мало зависит от наследственных факторов. Вместе с тем относительная «общая сила» (на массу тела) имеет довольно высокий коэффициент наследственности (0,6), что свидетельствует об определенной обусловленности данного функционального при­знака генетическими механизмами.

Мышечная мощность обнаруживает очень большую за­висимость от генотипа. Так, максимальная мощность, определяе­мая тестом Маргарин (см. III.2.3) у монозиготных и дизиготных близнецов, имеет коэффициент наследственности почти 0,98.

Генетическая обусловленность содержания быстрых мышечных волокон, относительной мышечной силы, скорости двигательной реакции, максимальной частоты и скорости движений, макси­мальных анаэробной мощности и емкости лактацидной энергети­ческой системы в значительной мере определяет врожденный ха­рактер уровня скоростно-силовых способностей человека. «Великими спринтерами рождаются».

Максимальная аэробная мощность (максималь­ное потребление кислорода) в наибольшей степени наследственно обусловлена. Высокие показатели МПК регистриру­ются не только у высокотренированных представителей видов спорта на выносливость, но и у ряда людей, не занимающихся серьезно спортом. У дизиготных близне­цов выявляется более высокая внутрипарная вариабельность МПК по сравнению с монозиготными близнецами (при полном совпаде­нии МПК у близнецов каждой пары точки лежат на наклонной линии). Врожденная предопределенность МПК (на 93,4% у мужчин и на 95,9% у мужчин и женщин вместе) мало подвержена влия­ниям возраста и пола. Субмаксимальная аэробная работоспособность также в большой мере предопределяется генетическим факто­ром (коэффициент наследственности для показателя PWC₁₇₀—около 0,9).

Генетическая обусловленность высокого МПК, многих физиоло­гических факторов и механизмов, определяющих повышенные аэробные (кислородтранспортные) возможности организма, уве­личенного содержания медленных мышечных волокон предопреде­ляет большие возможности организма в достижении высоких результатов в видах спорта, требующих проявления выносливости. «Великими стайерами рождаются».

Роль наследственности в определении степени тренируемости несомненна. У людей с разным генотипом одинаковые тренировки вызывают неодинаковые тренировочные эффекты, т. е. чувствительность организма к тренировке (тренируемость) в значительной мере зависит от генотипа.

Так, 10 пар монозиготных близнецов приняли участие в 20-неделыюй трени­ровке выносливости. При среднем повышении МПК на 14% индивидуальные вариации прироста были очень значительны — от 0 до 41%. Однако величина тренировочного эффекта (степень тренируемости) у близнецов каждой пары была весьма сходной.

Расчеты показывают, что около 50% индивидуальной вариа­тивности в приросте МПК под влиянием тренировки выносливости" определяются генетическими особенностями тренирующихся, при этом лишь 20—30% зависит от исходного (предтренировочного). уровня МПК. Следовательно, примерно 70—80% величины трени­ровочных эффектов генетически зависимы, т. е. определяются нас­ледственными особенностями организма.

Наследственность также влияет на общий уровень физической активности (подвижность) человека.

Так, у детей очень физически активных родителей высокая подвижность наблюдалась в 20% случаев, а у детей «обычных» родителей - лишь в 4% случаев. Отношение к тому или .иному виду спортивной деятельности отличалось среди монозиготных близнецов лишь в 6% случаев, а среди дизиготных близнецов—г в 85% случаев. Полное совпадение в выборе спортивной специализации, степени активности и достигнутых результатах наблюдалось у 70% пар монозиготных близнецов и лишь у 22% пар дизиготных близнецов.

Предел роста тренировочных эффектов у каждого че­ловека генетически предопределен. Даже систематическая интен­сивная физическая тренировка не может повысить функциональные возможности организма сверх предела, определяемого генотипом. Поэтому генетические факторы являются решающими в пред­сказании и достижении высоких спортивных результатов. При­родные, генетически предопределенные аэробные возможности могут быть довольно устойчивыми несмотря на средовые (тре­нировочные) влияния. В частности, пределы роста МПК, веро­ятно, лимитированы индивидуальным генотипом, так что никакая тренировка не в состоянии преодолеть этот барьер.

Влияние наследственных факторов проявляется в определен­ных внешних условиях, в частности в процессе физической тре­нировки. Иначе говоря, наследственные и средовые факторы взаи­модействуют. Из изложенного следует, что выдающиеся спорт­смены обладают уникальным генотипом, определяющим высокие специфические функциональные возможности организма и его вы­сокую тренируемость. Таким образом, выражение «великим стайе­ром или спринтером рождаются» означает, что лишь у некоторых людей имеются генетические предпосылки, которые, однако, могут реализоваться только в результате специфической тренировки, чтобы эти люди стали выдающимися спортсменами.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение