Тренировки. Часть 3. Дозирование нагрузок

Дозирование нагрузок. Не метры и минуты, а частота пульса

Почему же все-таки так настойчиво звучат призывы к осторожности, когда речь идет о занятиях физкультурой и спортом? К каким нежелательным последствиям могут привести физические упражнения?

Если исключить травмы, то прежде всего следует назвать физическое перенапряжение (острое или хроническое), приводящее к повреждению сердечной мышцы. Классический пример острого физического перенапряжения сердца — это легенда о древнегреческом воине Фейдипии, жившем около 3000 лет назад: пробежав 42 км 195 м от Марафона до Афин, он едва успел сообщить радостную весть о победе над врагом под Марафоном, как упал замертво, не выдержав непосильной нагрузки.

Такие случаи известны и в спорте, и в оздоровительной физкультуре. В какой-то мере они играют на руку противникам занятий спортом, призывающим отказаться от «бега к инфаркту».

Что же должно служить критерием посильности и полезности физической нагрузки? Может быть, степень усилий? Максимальные усилия — значит, нагрузка большая, следовательно, опасная, меньше усилий — нагрузка слабая, неопасная. Но ощущение величины усилий — фактор субъективный. В процессе занятий физкультурой, особенно у людей с небольшим опытом, возникает состояние эйфории — радостного возбуждения, при котором человек обычно переоценивает свои возможности, и перенапряжение может стать фактом.

Самые распространенные рекомендации обычно таковы: необходимо постепенно повышать нагрузки, увеличивая длину дистанции при беге, ходьбе, продолжительность занятий, вес отягощений и т.д. Хорошие советы, но в их основе лежат только метрические меры: метры, килограммы, а с точки зрения физиологии выполняемые упражнения следует дозировать степенью ответных реакций организма, мерой напряжения его внутренних органов, которое имеет свои пределы.

Итак, нужно опираться на объективные критерии. Каковы же они?

При выполнении физических упражнений организм испытывает определенное напряжение. Степень его соответствует физической мощности выполненной работы. В медико-биологической практике величина работы может быть измерена количеством поглощенного кислорода. Известно, что энергообеспечение организма происходит следующим образом: пища и продукты ее утилизации, подвергаясь биологическому окислению кислородом воздуха, сгорают, выделяя энергию, преобразующуюся в энергию движения. Это основной, аэробный источник энергии. На каждый литр поглощенного кислорода выделяется в среднем около 5 ккал энергии. Чем больше поглощается кислорода, тем больше выделяется энергии и тем большей мощности работу может выполнить организм.

Для каждого человека в зависимости от строения его тела, пола, возраста и физической подготовленности существует свой потолок максимально возможного потребления кислорода (МПК). У лиц физически слабо развитых он меньше 25 мл в минуту на 1 кг массы тела; у лучших спортсменов МПК больше 80 мл. Работа на пределе аэробных возможностей, т.е. на уровне максимального потребления кислорода, не может быть длительной и является истощающей. По тому, какой процент кислорода от максимального показателя требуется для выполнения работы, специалисты определяют степень ее физиологической мощности.

В настоящее время в физиологии труда и спорта принята следующая классификация: работа (физические упражнения), требующая кислорода больше максимально возможных значений, т.е. происходящая в условиях бескислородного (анаэробного) образования энергии путем расщепления фосфорных соединений и гликогена, квалифицируется как изнурительная и не может продолжаться дольше нескольких секунд. Физические нагрузки, при которых используется 90-100% аэробной возможности человека, считаются работой максимальной мощности. Далее: 70-90% — субмаксимальная; 50-70% — интенсивная или большая; 25-50% — средняя, менее 25% — легкая (табл. 1).

Таблица 1. Энергетическая характеристика мышечной работы в зависимости от потребления кислорода и возможное время ее выполнения

* Взяты усредненные данные. Наибольшие цифры характеризуют возможную продолжительность работы у физически тренированных лиц и спортсменов.

При работе разной мощности происходит определенное изменение кровотока, которое обязательно отражается на частоте пульса. Установлено, что каждому уровню аэробной производительности соответствует определенная частота пульса, зависящая от пола, возраста (табл. 2).

Таблица 2. Частота пульса на различных уровнях аэробной производительности

Пользуясь данными табл. 1 и 2, нетрудно составить таблицу определения зависимости частоты пульса от мощности выполняемой работы (табл. 3). Таким образом, зная частоту пульса, можно контролировать и дозировать степень нагрузки.

Таблица 3. Определение степени физической нагрузки по частоте пульса (удары в минуту)

Частота пульса характеризует не только интенсивность энергетических процессов, связанных с выполнением механической работы, но и с большой точностью отражает основные биохимические изменения, происходящие в клетках и тканях организма при физической деятельности, несмотря на их многообразие и сложность, т.е. является обобщающим показателем ответной реакции организма на нагрузку.

Пульс — это ритмические колебания стенок сосудов, возникающие при прохождении в них крови, выброшенной сердцем в сосудистую систему. Определить и подсчитать пульс можно на лучевой артерии, расположенной поверхностно под кожей предплечья, если большим пальцем руки прижать ее к лучевой кости в 3-4 см от запястья. Хорошо определяется он и на височной артерии, если 3 пальца (II, III, IV) приложить к коже виска и слегка придавить ее, еще лучше, если сосуд прижать к кости. Можно подсчитать пульс и на сонной артерии, приложив пальцы к переднебоковой поверхности шеи, примерно в середине ее, и слегка надавив в направлении позвоночника. Самым простым, пожалуй, способом определения частоты сердечных сокращений является подсчет сердечных толчков, которые хорошо «прослушиваются», если прижать ладонь к груди в области пятого межреберья слева.

Тем, кто впервые приступил к занятиям, или лицам, имеющим отклонения в состоянии здоровья, как мы уже говорили, следует начинать с ходьбы, несложных гимнастических упражнений, бега трусцой. Эти виды физической активности легко дозируются, хорошо поддаются контролю и мощность их обычно не выходит за пределы средней и большой. Упражнения субмаксимальных и максимальных мощностей вызывают глубокие изменения биохимизма крови, тканей, значительную кислородную задолженность, накопление молочной кислоты, во много раз превышающее нормальный уровень, снижение содержания сахара в крови и т.д. Серьезные изменения внутренней среды предъявляют огромные требования к организму и тяжело переносятся им. Поэтому начинающие физкультурники не могут рассчитывать на успех, приступая к занятиям, превышающим режим большой мощности. Затем нагрузки увеличиваются. Например, при беге трусцой первоначальная дистанция составляет 50-150 м, после чего бег сменяется ходьбой до восстановления сил, затем вновь бег и снова ходьба и т.д. Основной принцип при этом: тренироваться, но не напрягаться. Такой тренировочный принцип хорошо соотносится с безопасной динамикой нарастания частоты сердечных сокращений. В дальнейшем тренирующиеся уже только бегают, не переходя на ходьбу. Главным считается уметь поддерживать одну и ту же скорость бега, а приобретение качеств тренированности должно происходить за счет увеличения дистанции и продолжительности занятий. Хорошо подготовленные бегуны за тренировку преодолевают 20-30 км и более.

А как быть, если дальнейший рост тренированности прекратился? Увеличивать дистанцию, как рекомендует Г. Гилмор? Но если бегать со скоростью менее 6 км/час (скорость бега трусцой) по 20-30 км, чтобы добиться хорошей тренированности, на это надо тратить по 4-5 ч. Работающий человек не может себе этого позволить. Выход один: увеличивать интенсивность нагрузки, в данном случае — скорость бега, чаще выполняя работу большой, а периодически субмаксимальной мощности, т.е. доводя пульс до 160 у 30-39-летних, 150 ударов в минуту у 40-49-летних и т.д. (см. табл. 3). Только увеличивая интенсивность и длительность нагрузки, можно достигнуть дальнейшего улучшения физического состояния.

Н. М. Амосов, используя данные о затратах энергии при различной частоте сердечных сокращений, определил максимально допустимую частоту сердечных сокращений при физических упражнениях для различных возрастных групп. Это и есть верхняя граница дозволенного. По его подсчетам, максимально допустимая частота сердечных сокращений при занятиях оздоровительной физкультурой составляет при возрасте до 30 лет 165, 30-39 лет — 160, 40-49 лет — 150, 50-59 лет — 140, 60 лет и старше — 130 сокращений в минуту.

Такие нагрузки дают отличный тренирующий эффект, но создают опасность физического перенапряжения, поэтому применять их можно только при достаточной физической подготовленности 2-3 раза в неделю, в середине тренировочного занятия. Примерная допустимая продолжительность их в оздоровительной физкультуре от 20- 30 с до 3-5 мин. Нагрузки большой мощности — до 20-40 мин. Нагрузки максимальной и супермаксимальной мощности при пульсе 170-180 ударов в минуту, соответствующие изнурительной работе, в оздоровительной физкультуре вообще недопустимы! Да и в спортивной практике они используются по строго разработанным системам под врачебным контролем, с определенными предосторожностями, предусматривающими систему восстановительных мероприятий. К очередной такой тренировке организм должен полностью восстановиться. Спешка здесь недопустима. Согласно важнейшему правилу, сформулированному физиологами, повторение истощающих функциональных нагрузок может стать причиной развития двух противоположных состояний: первое, если в период между нагрузками организм успевает прийти в состояние стойкого восстановления, то его работоспособность постепенно повышается; второе, если не приходит в состояние восстановления — истощается.

Одним из вариантов мягкого, постепенного наращивания нагрузок при беге может быть следующий. Прежде чем приступить к бегу, подсчитайте пульс. Бег проводится в режиме работы легкой и средней мощности, которому соответствует и частота пульса (см. табл. 3). Например, 100-120 ударов в минуту у 30-39-летних. Поддерживайте эту частоту в течение всего занятия, не стесняясь контролировать ее каждые 3-5 мин (в последующем этого не понадобится). При превышении установленной нормы — переходите на ходьбу, затем вновь на бег и т.д. Таким образом., за тренировку вы преодолеете какое-то расстояние, скажем, за 30 мин 2.5-3 км. В дальнейших тренировках эти показатели берутся за основу и за те же 30 мин постоянно преодолевается одно и то же расстояние.

По прошествии некоторого времени можно заметить, что прежняя дистанция преодолевается при меньшей частоте пульса, т.е. та же работа выполняется с меньшей затратой усилий. Значит, наступила более высокая степень тренированности, работоспособность повысилась. Следующим этапом будет усиление нагрузки за счет увеличения времени занятий, протяженности дистанции или скорости бега, чтобы вновь поднять пульс до 100-120 ударов в минуту. Отметив новое нарастание тренированности, переходите к более интенсивным нагрузкам, пока не будет достигнут оптимальный уровень нагрузки, индивидуальный для каждого человека. Определить его можно по частоте сердечных сокращений и по самочувствию, а также по учету проделанной работы. В дальнейшем нужно только поддерживать этот уровень тренированности, повторяя и несколько варьируя нагрузки, которые будут обеспечивать оздоравливающий эффект без чрезмерной затраты усилий.

С ростом тренированности в занятия необходимо включать упражнения повышенной мощности — большой и субмаксимальной, но при постоянном контроле за пульсом. Самоконтроль должен быть систематическим. В течение дня частота пульса подсчитывается утром в постели, в состоянии покоя, затем перед самой нагрузкой и в разные сроки после ее окончания. Показателем посильности занятий является восстановление пульса до исходного уровня в течение 10-30 мин после окончания занятий.

Кроме тренировочных занятий, человек в течение рабочего дня испытывает дополнительные напряжения, сопровождающиеся расходом энергии. Поэтому контроль пульса утром следующего дня поможет определить, были ли нагрузки прошедшего дня адекватны возможностям организма. Если изо дня в день пульс сохраняет прежнюю частоту, значит они не дали нужного эффекта; последовательное урежение пульса — свидетельство правильно выбранных нагрузок; увеличение его частоты говорит о перенапряжении, значит, нагрузки надо уменьшить. Утренняя частота пульса 60 и менее ударов в минуту свидетельствует о достаточной тренированности.

Хорошо, если занятия проводятся ежедневно, регулярно, но это не должно быть догмой. Если утренняя проверка пульса показала, что он чаще, чем накануне, если сохраняется утомление и нет желания тренироваться — занятие нужно пропустить. Всегда надо помнить: повторные (наслаивающиеся) нагрузки на организм, не восстановившийся в полной мере, истощают его.

Если по каким-либо причинам занятия прервались на длительный срок, возобновлять их нужно с нагрузки меньшего объема по сравнению с теми, на которых занятия физической культурой были прекращены.

Не только качество, но и количество

В процессе занятий возникает необходимость оценить результаты тренировок, выяснить, достаточна ли нагрузка. Существует мнение, что для достижения минимального уровня здоровья необходимо выполнять вполне конкретный объем физической работы. Только тогда обменные процессы активизируются до оптимального уровня, создающего физический и духовный комфорт с ощущением радости и полноты жизни, жаждой деятельности и чувством физической подготовленности.

Каков же этот уровень и как его измерить? Ученые Гарвардского университета (США), наблюдавшие в течение 10 лет 17000 его выпускников, подсчитали, что еженедельный расход энергии на физическую активность составлял у них около 2000 ккал. Среди этого контингента наблюдалась самая низкая смертность — 16 случаев на 10000 человек по сравнению с 25 на 10000 человек, отмечаемую у лиц с низкой физической активностью (500 ккал в неделю).

Другие специалисты этого же университета на основании 50-летних наблюдений сделали вывод, что ежедневная тренировка с расходом около 300 ккал значительно снижает вероятность возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.

К похожим результатам пришли и ученые Киевского научно-исследовательского института проблем физической культуры. Они пришли к выводу, что даже 2-месячные ежедневные физические тренировки с энергетическим расходом 250-300 ккал в день (или 1700-2000 ккал в неделю) у лиц среднего возраста давали ощутимый оздоравливающий эффект. В то же время тренировки с ежедневным расходом 600-700 ккал в день нередко приводили к перенапряжению сердца, а тренировка с ежедневным расходом в 5000-6000 ккал без специальных восстановительных средств приводит к истощению резервных сил организма и преждевременному старению.

Данные исследований, основывающиеся на многолетних наблюдениях, подтверждают: люди, регулярно занимающиеся и расходующие за тренировку в среднем 300 ккал (около 2000 ккал в неделю), с точки зрения общего состояния организма моложе своих сверстников на 10-15 лет.

Итак, что же получается? Разные авторы на основании независимых друг от друга исследований и наблюдений приходят к одному и тому же заключению: необходимый минимум физической активности, обеспечивающий оптимальную жизнедеятельность, составляет 250-300 ккал в день. Речь идет только об энергии, затрачиваемой на специальные физические упражнения. Суммарная же мышечная активность — бытовая, производственная, занятия физкультурой и т.д. должна в среднем составлять 2000 ккал в день, что соответствует потреблению примерно 400 л кислорода. Возникает закономерный вопрос, как не в лаборатории, а на стадионе, в квартире или в парке на беговой дорожке определить количество затраченной энергии? Ответить на этот вопрос помогли спортивные физиологи.

Частота пульса, как мы уже говорили ранее, отражает не только интенсивность работы сердечно-сосудистой системы, но и напряжение практически всех систем организма, в том числе, конечно, и энергообмена. Между частотой пульса и расходом энергии существует прямая зависимость, которую и установили специалисты по спортивной физиологии (табл. 4). Зная частоту пульса и количество времени, затраченное на исполнение упражнений, можно подсчитать сделанные энергозатраты.