4.1 Изменение работоспособности в результате воздействия нагрузки.
Когда спортсмен начинает тренироваться, его работоспособность постепенно повышается. В связи с этим возникают два на первый взгляд простых вопроса. Во-первых, почему работоспособность растёт под воздействием нагрузки, а, во-вторых, как часто нужно тренироваться, чтобы работоспособность росла наиболее быстрыми темпами? Попытаемся ответить на эти вопросы.
Предположим, что спортсмен, личный рекорд которого составляет 20 подтягиваний, решает без разминки выполнить подход на максимум. Первые два-три подтягивания ему даются достаточно легко, так как организм пока справляется с предъявляемой нагрузкой – подъёмом на некоторую высоту и опусканием груза, равного весу тела. Постепенно в мышцах под влиянием нагрузки начинают происходить изменения. Так как одной из задач организма является сохранение постоянства его внутренней среды, включаются механизмы, которые пытаются привести в соответствие возможности организма с требованиями, предъявляемыми нагрузкой. Увеличивается частота сердечных сокращений, происходит углубление и учащение дыхания, включаются в работу дополнительные мышечные волокна и т.д. Эти меры позволяют выполнять подтягивания на фоне прогрессирующего утомления. Но рано или поздно наступает момент, когда организм уже не справляется с нагрузкой и, допустим, после пятнадцати подтягиваний спортсмен заканчивает работу из-за того, что его силовые способности падают ниже уровня, позволяющего произвести очередное подтягивание.
Если теперь после кратковременной паузы отдыха (10-15 секунд) спортсмен попытается выполнить ещё один подход, можно предположить, что вследствие утомления от предыдущего подхода его результат будет гораздо меньше пятнадцати раз. Это означает, что сразу после выполнения напряжённой нагрузки работоспособность спортсмена значительно снижена. Если интервал отдыха до повторного подхода увеличить до 2-3 минут, можно ожидать, что спортсмен сможет подтянуться раз двенадцать-тринадцать. Таким образом, реакция организма на нагрузку такова, что сразу после её выполнения работоспособность максимально снижена, затем идёт её восстановление.
Если же перед повторным подходом спортсмен сделает значительную паузу отдыха (минут десять-пятнадцать), то можно ожидать, что сможет повторить результат первого подхода. А с учётом того допущения, что первоначальный подход спортсмен выполнил без разминки – не подготовив организм к последующей работе – спортсмен возможно даже превзойдёт результат первого подхода. Приведённый пример иллюстрирует тот факт, что в ходе отдыха после нагрузки работоспособность спортсмена восстанавливается до прежнего уровня, а при определённых условиях – превышает его.
Если без соблюдения количественных пропорций изобразить схему процессов изменения работоспособности спортсмена в ходе выполнения нагрузки и процессе восстановления, она будет иметь вид волнообразной кривой (рисунок 4.1).
Самым важным для нас в этой схеме является наличие фазы повышенного (по сравнению с исходным) уровня работоспособности. Эта фаза называется фазой сверхвосстановления (суперкомпенсации) и отражает тот факт, что в процессе отдыха организм не просто восстанавливает свои возможности до первоначального уровня, но и временно увеличивает их.
Таким образом, отвечая на первый из поставленных вопросов, можно сказать, что под воздействием регулярно повторяющихся нагрузок работоспособность спортсмена растёт благодаря особенности реакции организма на нагрузку, заключающуюся в том, что в фазе восстановления наблюдается временное увеличение работоспособности организма сверх исходного уровня.
Рисунок 4.1. Процесс расходования источников энергии при мышечной
деятельности (I) и восстановления их во время отдыха (II) (по Н.Н.Яковлеву, 1974).
1 - расходование, 2 - восстановление, 3 – сверхвосстановление, 4 – волнообразное
возвращение к исходному уровню.
В качестве ответа на второй вопрос - о частоте тренировочных занятий - будет уместно привести цитату из книги Н.Н. Яковлева «Химия движения»:
«Во время фазы сверхвосстановления работоспособность на некоторое время возрастает, но затем возвращается к исходной. Отсюда вывод: упражнения необходимо выполнять повторно и регулярно. Каждую следующую физическую нагрузку нужно осуществлять в наиболее выгодном для организма состоянии после предыдущей нагрузки.
Рисунок 4.2 Взаимоотношение работы (1) и отдыха (2) в процессе тренировки
(по Яковлеву Н.Н. 1974).
I - Повторная нагрузка применена, когда следы от предыдущей полностью сгладились (в результате - отсутствие изменений функционального уровня); II - повторная нагрузка применена в фазе незаконченного процесса восстановления (в результате – понижение функционального уровня); III - повторная нагрузка применена в фазе сверхвосстановления от предыдущей ( в результате – повышение функционального уровня).
Чтобы под влиянием упражнений (тренировки) получить стойкое повышение работоспособности, последующие упражнения (занятия) нужно выполнять не в любое время, а в фазе сверхвосстановления после предыдущего занятия. Если повторную работу всякий раз начинать в фазе неполного восстановления, то будет прогрессировать истощение, а если начинать её по окончании фазы сверхвосстановления, когда следы от предыдущей работы уже сгладились, положение останется стационарным: мы будем топтаться на месте».
На первый взгляд, всё очень просто. Интервал отдыха между тренировками целесообразно делать таким, чтобы каждая последующая тренировка, направленная на развитие каких-либо качеств, проводилась в фазе суперкомпенсации от предыдущей тренировки такой же направленности. Если повторные нагрузки выполнять в фазе повышенной работоспособности, тренированность организма будет непрерывно повышаться (рисунок 4.2.III). А вот в результате серии тренировок, проведённых на фоне неполного восстановления от предыдущих нагрузок, работоспособность снижается, а риск получить перетренированность, наоборот, увеличивается (рисунок 4.2.II).
К сожаленью, одной из существенных особенностей восстановительных процессов является неодновременность (гетерохронность) возвращения различных показателей к исходному уровню. Так, восстановление основных показателей кислородотранспортной системы происходит раньше, чем энергетических ресурсов, а участие в ответственных соревнованиях, связанное с большой эмоциональной нагрузкой, часто приводит к тому, что наиболее длительным оказывается восстановление психических функций спортсменов [23].
Разный период восстановления имеют не только различные двигательные качества (быстрота, сила, выносливость и т.д.), но и даже такие взаимосвязанные показатели, как сила и силовая выносливость. Например, если сила кисти после статической работы к 5 минуте восстановления уже достигает 90% от исходной величины, то силовая выносливость, от которой зависит объём повторной работы, на 6 минуте восстановления ещё на 40% ниже исходного уровня [2].
Для того, чтобы чередование нагрузки и отдыха приводило к максимальному росту работоспособности, необходимо знать особенности протекания и продолжительность восстановительных процессов после применения различных нагрузок.
При планировании нагрузки нужно учитывать и индивидуальные особенности спортсмена, касающиеся продолжительности восстановления после применения нагрузок различной направленности. Из того, что повышение уровня работоспособности происходит не во время выполнения нагрузки, а в период восстановления между нагрузками, следует важный практический вывод: своевременно отложенная (перенесённая) тренировка даёт больший тренировочный эффект, чем несвоевременно проведённая.
Период восстановления условно делится на 4 фазы: быстрое (срочное), замедленное (отставленное), суперкомпенсации, длительное (позднее). Первым двум фазам соответствует период восстановления работоспособности, сниженной в результате работы (см. рисунок 4.1), третьей фазе – повышенная работоспособность, четвёртой – возвращение к предрабочему уровню работоспособности [19].
4.1.1 Срочное восстановление
На этапе срочного восстановления устраняются продукты анаэробного обмена, такие как креатин и лактат. Креатин превращается в креатинфосфат при химическом соединении с АТФ, избыток которой создаётся в мышцах после окончания работы в процессе протекания реакций аэробного окисления. На устранение креатина в случае выполнения тяжёлой работы большого объёма требуется не более 5 минут; после более лёгких физических нагрузок запасы креатинфосфата восстанавливаются значительно быстрее. В течение этого времени наблюдается повышенное потребление кислорода, называемое алактатным кислородным долгом [11]. Некоторую часть алактатного кислородного долга составляет кислород, идущий на восстановление запасов «мышечного» кислорода, связанного с миоглобином.
Лактат, образующийся и накапливающийся в ходе гликолиза, в фазе восстановления может устраняться путём окисления до углекислого газа и воды, превращаться в гликоген в мышцах и печени, превращаться в белки, или удаляться с потом и мочой. Хотя окисление лактата может происходить в самых разных органах и тканях, наибольшая его часть окисляется в скелетных мышцах. Для устранения молочной кислоты обычно требуется не более 1,5-2 часов. Так как все превращения лактата происходят с участием кислорода, в этот период наблюдается повышенное (по сравнению с дорабочим) потребление кислорода. Количество кислорода, требующееся для устранения лактата после окончания мышечной работы, называется лактатным кислородным долгом.
Молочная кислота устраняется из крови быстрее при активном отдыхе, т.е. в условиях работы сниженной мощности, чем при пассивном отдыхе. С физиологической точки зрения, положительный эффект заключительной работы невысокой мощности в конце тренировки или после соревнований (так называемая "заминка")является проявлением активного отдыха [19].
4.1.2 Отставленное восстановление
В этот период в организме восполняются запасы химических соединений и восстанавливаются внутриклеточные структуры, разрушенные или поврежденные во время работы. Синтез гликогена идет в мышцах и в печени, причём в первую очередь накапливается мышечный гликоген. Предельное время восстановления в организме запасов гликогена составляет 24-36 часов, при этом мышечный гликоген (что особенно важно при подтягивании для обеспечения работы динамически сокращающихся мышц) может восстанавливаться в течение первых 2 часов. Синтез белков, в основном, идёт в мышечной ткани, максимальное время синтеза составляет 48-72 часа. Отставленное восстановление включает также и восстановление повреждённых внутриклеточных структур. Это касается миофибрилл, митохондрий, различных клеточных мембран. По времени это самый длительный процесс: он требует до 72-96 часов [11].
4.2 Продолжительность интервалов отдыха между подходами.
Нагрузка может иметь непрерывный характер, когда при выполнении упражнения отсутствуют паузы отдыха, либо прерывный, когда между повторениями одного и того же упражнения или разными упражнениями имеются интервалы отдыха, обеспечивающие восстановление уровня работоспособности, снизившегося в результате работы [5].
Если очередное выполнение упражнения приходится на фазу недовосстановления работоспособности, интервал отдыха между упражнениями называют неполным. Полный отдых обеспечивает восстановление до исходного уровня. При использовании экстремального (суперкомпенсационного) интервала отдыха очередная нагрузка выполняется в фазе повышения работоспособности. При длинном интервале отдыха последующую нагрузку выполняют в тот момент, когда следы от предыдущей уже утрачены.
Дли того, чтобы лучше разобраться в вопросе о влиянии интервалов отдыха на тренировочный эффект, рассмотрим типичную тренировку, проводимую повторно-серийным методом.
Допустим, что после разминки спортсмен выполняет нагрузку, состоящую из трёх серий подтягиваний по два подхода в каждой серии, причём в первых подходах всех серий спортсмену нужно подтянуться по 25 раз, а во вторых подходах он должен подтягиваться до отказа, но не более 25 раз. Пусть интервал отдыха между подходами в серии составляет 2 минуты, а между сериями - 10 минут.
Предположим, что тренировочный план спортсмен выполнил с такими показателями: в первой серии он подтянулся 25+20 раз, во второй – 25+25 раз и в третьей – 24+19 раз. Тогда, если анализировать результаты с точки зрения продолжительности интервалов отдыха, можно прийти к выводу, что интервал отдыха между подходами в первой и третьей сериями оказался неполным, между подходами во второй серии – полным, отдых между 1 и 2 сериями был экстремальным, а между 2 и 3 сериями – неполным.
Вряд ли, выполняя аналогичную нагрузку в реальной тренировке, спортсмен задумывается о структуре отдыха, а между тем направленность и степень воздействия нагрузки в значительной степени определяются именно продолжительностью интервалов отдыха.
Так как процессы, ведущие к повышению работоспособности спортсмена, происходят не во время выполнения нагрузки – нагрузка только запускает восстановительные процессы – а во время отдыха, продолжительность интервалов отдыха между нагрузками зачастую важнее самой нагрузки.
В то время, когда один спортсмен ежедневно истязает себя изнурительными тренировками, но вместо роста результатов оказывается в функциональной яме, другой может непрерывно прогрессировать, тренируясь 1-2 раза в неделю при условии рационального сочетания величины нагрузки и продолжительности периода восстановления.
4.3 Характер отдыха между подходами.
По своему характеру отдых может быть активным и пассивным. При пассивном отдыхе между отдельными упражнениями спортсмен не выполняет никакой работы, во время активного отдыха паузы между упражнениями заполняются какой-либо деятельностью. Эффект активного отдыха зависит прежде всего от характера утомления: он не обнаруживается при лёгкой предшествующей работе и постепенно возрастает с увеличением её интенсивности. Малоинтенсивная работа в паузах отдыха оказывает тем большее положительное воздействие, чем выше была интенсивность предшествующих упражнений [23].
В условиях нарастающего утомления эффективность активного отдыха может снижаться, а роль пассивного отдыха возрастать. В зависимости от решаемых задач, величины и характера нагрузки, степени развития утомления у спортсменов возможны различные сочетания активного и пассивного отдыха. Такой вид отдыха называется смешанным (комбинированным) [5].
В процессе всех видов отдыха возможно применение дополнительных средств ускорения восстановительных процессов, что позволяет сократить интервалы отдыха между упражнениями, увеличить интенсивность выполнения упражнений, повысить суммарный объём нагрузки.
Рассмотрим некоторые способы ускорения восстановления, которые можно применять в паузах отдыха между подходами в тренировке по подтягиванию.
После выполнения длительных подходов, особенно подходов, выполняемых «до отказа», нередко наблюдается «задубение» или даже полная потеря сократительной способности мышц предплечий, связанная с повышенной концентрацией молочной кислоты и падением резерва силовых способностей мышц-сгибателей пальцев до минимального уровня. По этой причине спортсмен после выполнения подхода в течение некоторого времени оказывается даже не в состоянии ни разогнуть пальцы, ни сжать их в кулак. Для скорейшего вывода из мышц молочной кислоты и улучшения их снабжения кислородом полезно произвести несколько энергичных (насколько это возможно) сгибаний-разгибаний пальцев с использованием резинового кистевого эспандера (в виде кольца), поочерёдно сжимая его правой и левой кистью до тех пор, пока мышцы не начнут восстанавливать свои силовые способности. После того, как мышцы опять «начнут слушаться», полезно провести лёгкий массаж предплечий, причём массажные движения лучше выполнять в направлении от запястий к локтевым суставам, помогая оттоку крови, затруднённому в разбухших после выполнения тренировочного подхода мышцах.
Длительные статические напряжения приводят к тому, что мышцы-сгибатели пальцев закрепощаются и после снятия нагрузки остаются в несколько укороченном состоянии. Чтобы вернуть мышцам эластичные свойства, нужно растянуть их в направлении, противоположном направлению их сокращения. Для мышц-сгибателей пальцев это можно сделать, например, путём активного разгибания кисти одной руки с помощью другой или используя для разгибания вес тела – при поочерёдном отталкивании раскрытыми ладонями от какой-либо опоры (например, от стены).
Для того чтобы быстро избавиться от неприятных ощущений в мышцах рук, возникающих после выполнения нагрузки, можно использовать контрастный душ. Для этого предплечья каждой руки (вместе или по отдельности) подставляют под струю воды, периодически изменяющей свою температуру от холодной до горячей. Процедуру прекращают после того, как неприятные ощущения в мышцах начинают уменьшаться. При использовании контрастного душа на это обычно уходит 1-2 минуты. Заканчивать обливание желательно тёплой, а не холодной водой.
Когда время между подходами составляет более 10 минут, возникает вопрос, чем его заполнить? Так как во время отдыха между нагрузками происходит устранение последствий гликолиза в мышцах, находящихся на периферийных участках тела, необходимо поддерживать величину кровотока, достаточную для снабжения мышц кислородом и питательными веществами и удаления продуктов гликолиза. Кровоток будет меньше, если спортсмен неподвижен или держит руки в холоде. Отсюда следует, что неинтенсивная работа в комфортных температурных условиях (особенно с поднятыми вверх руками) будет способствовать восстановлению спортсмена между напряжёнными тренировочными подходами.
Конечно, можно в перерыве между подходами и сериями вообще ничего не делать - восстановление всё равно будет идти своим чередом. Но если захочется сократить время на тренировку, то для этого придётся приложить некоторые дополнительные усилия.