Рис. 37. Частота сердечных сокращений и величина потребления кислорода при максимальных и субмаксимальных нагрузках у тренированных и детренированных мужчин в возрасте 20—30 лет:
А — детренированные, Б — тренированные лица (по Ь. Негтапэеп и К. Апйегзеп, 1965)
симальных и субмаксимальных нагрузках у тренированных и нетренированных лиц. При одинаковом субмаксимальном уровне потребления кислорода содержание молочной кислоты у тренированных лиц ниже, чем у нетренированных.
По данным С. \УПНат$ с соавторами (1967), одинаковое содержание молочной кислоты в крови наблюдалось у нетренированных лиц при выполнении мышечной работы, соответствующей 50 %, а у тренированных — 60—65 % максимального потребления кислорода.
Тренированность расширяет переносимость длительных физических нагрузок. Хорошо тренированные лица в течение 8 ч могут переносить нагрузку в пределах 50 %, а нетренированные — лишь 25 % максимальной аэробной способности (см. рис. 38).
Улучшение переносимости нагрузок в результате тренировок связано с многими факторами, среди которых определенную роль играет более эффективное снабжение кислородом работающих мышц в результате увеличения сосудистого ложа, а также повышения содержания калия и гликогена в мышцах.
В. 5аШп с соавторами (1968) изучали изменения гемодинами-ки под влиянием 20-дневного пребывания в постели и последующего курса интенсивных тренировок на протяжении 50 дней у пяти мужчин в возрасте от 19 до 21 года. Трое из них в прошлом вели сидячий образ жизни, а двое были физически активны.
За время пребывания в постели максимальное потребление кислорода снизилось в среднем на 27 % —с 3,3 до 2,4 л/мин (рис. 39). При стандартной нагрузке 600 кгм/мин лежа на спине на ве-лоэргометре за период гилодинамии ударный объем сердца уменьшился с 116 до 88 мл (на 25%), частота сердечных сокращений увеличилась со 129 до 154 в 1 мин, МОС снизился с 14,4 до
124
Переносимость длительных тгаизок
О 1
Рис. 38. Переносимость длительных физических нагрузок в процентах к максимальному потреблению кислорода тренированными (А) и нетренированными (Б) лицами (по Р. Аз1гаш1 и К. КойаЫ, 1970)
12,4 л/мин и несколько возросла ар-териовенозная разница по кислороду. Во время теста на тредмилле на максимальном уровне максимальный МОС снизился с 20 до 14,8 л/мин (на 26%).
Курс физических тренировок привел к увеличению максимального потребления кислорода по сравнению с исходными данными у лиц, ранее ведущих сидячий образ жизни, на 33 % — с 2,52 до 3,41 л/мин, а у ранее физически активных — с 4,48 до 4,65 л/мин (на 4 %).
Наиболее выражение увеличилось максимальное потребление кислорода у трех человек, которые до
эксперимента вели сидячий образ жизни. При сравнении данных после периода пребывания в постели и по завершении тренировок максимальное потребление кислорода у них возросло на 100 % — с 1,74 до 3,41 л/мин.
У ранее физически активных лиц возрастание максимального потребления кислорода за этот же период составило 34 % — с 3,48 до 4,65 л/мин. При этом у трех обследуемых, ведущих сидячий образ жизни, превышение исходных данных максимального потребления кислорода наступило в пределах 10-го дня после начала тренировок, а двум прежде физически активным лицам потребовалось для этого от 30 до 40 дней интенсивных тренировок (рис. 39).
Максимальный минутный объем сердца у лиц, ведущих сидячий образ жизни, уменьшился с 19,2 до 12,3 л/мин во время пребывания в постели, а после курса тренировок возрос до 20,2 л/мин. Ударный объем сердца соответственно составил 90, 62 и 102 мл, а артериовенозная разница по кислороду—14,7, 14,9 и 17 мл на 100 мл крови. Все эти данные убедительно показывают важность и особую эффективность физических упражнений у детренирован-ных лиц.
Следует особо подчеркнуть необходимость регулярных тренировок, так как детренированность уже проявляется через 2 нед после прекращения упражнений (Р. Аз1гап(1 и К. КойаЫ, 1970).
Под влиянием физических тренировоок в эксперименте отмечено повышение липолитической активности крови и стенки артерий (Б. Л. Лемперт и Ю. С. Литовченко, 1970). Физическая деятельность способствует повышению фибринолитической активности крови (Л. СазЬ, 1966)^ снижению содержания триглицеридов и холестерина в крови (Л. По1еге1, 1969). Так, Л. НоНозгу (1964) указывает на снижение уровня триглицеридов в крови в среднем с 208 до 125 мг% в результате 6-месячных тренировок.
125
а м «? я
Дни
Рис. 39. Изменение величины максимального потребления кислорода в результате постельного режима и последующих тренировок. Каждая кривая отражает динамику одного обследуемого. Вертикальной чертой на каждой кривой отмечен момент восстановления исходного уровня максимального потребления кислорода в процессе тренировок (по В. 5аШп и соавт., 1968)
Физические тренировки приводят к снижению массы тела, уменьшению толщины кожной складки. Психологически тренированность способствует стабилизации и улучшению настроения, работа кажется легче, улучшается переносимость нагрузок.
Физические тренировки отодвигают возрастные границы старения, продлевают жизнь. И. А. Аршав-ский сгруппировал попарно различных животных (табл. 20). Для каждой пары подбирались животные с примерно одинаковыми массой и размерами тела. Первое животное в каждой паре отличалось малой двигательной активностью, а второе — большой. Из таблицы видно, что у физически активных животных реже частота сердечных сокращений в покое, более экономично работает сердце. Продолжительность жизни пропорциональна степени двигательной активности, причем этот признак закрепился и стал видовой особенностью организма.
Приведенные в табл. 20 различия наблюдаются не только у животных разных видов, но возникают и в пределах одного вида при неодинаковой степени физической тренировки. И. А. Аршавский (1966) проводил физические тренировки кроликов с месячного возраста. В результате 4—5-месячных тренировок у них по сравнению с нетренированными на 30 % снизились энергетические затраты в покое, в 2 раза реже стала частота дыхания. Частота сердечных сокращений у тренированных была 150—180, а в контрольной группе — 260—270 в 1 мин.
Более редкий ритм сердца у видов животных с большой двигательной активностью и урежение частоты сердечных сокращений у тренированных особей И. А. Аршавский (1962, 1966) связывает с повышением тонуса вагусной иннервации. Основные показатели кровообращения и дыхания у тренированных кроликов значительно отличались от обычных видовых и приближались к величинам, характерном для зайцев. Тренированные кролики также приобретали внешние черты, присущие зайцам. Аналогичные изменения функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем были выявлены при тренировке крыс.
XV. НоПтапп (1965) показал, что тренировки могут задерживать возрастное уменьшение максимальной аэробной способности. С 1949 по 1952 г. максимальное потребление кислорода было определено автором у 56 лиц. Тесты были повторены в 1964 г. Из обследованных в последние 12—15 лет 39 вели сидячий образ жиз-
126
Таблица 20. Физическая активность и продолжительность жизни животных различных видов (по И. А. Аршавскому)
Животные Частота сердечных сокращений в 1 мин Масса сердца по отношению к массе тела, % Продолжительность жизни, лет
Кролик Заяц 250 140 0,3 0,9 5 15
Мышь Летучая мышь — 0,7 1,9 2 20-30
Крыса Белка 450 150 0,3 0,8 2,5 15
Корова Лошадь 75 35-40 0,5 0,7 20—25 40—50
ни, а 17 тренировались в среднем 2 раза в неделю. В физически неактивной группе (средний возраст 59 лет) максимальное потребление кислорода уменьшилось в среднем на 31 % (с 3,05 до 2,11 л/мин). Среди тренировавшихся (средний возраст 56 лет) выявлено уменьшение максимального потребления кислорода лишь на 10 % (с 3,4 до 2,9 л/мин). Масса тела была в среднем 75,9 кг в активной и 81,5 кг — в неактивной группе.
В наблюдениях О. ОппЬу с соавторами (1966) при выполнении максимальных и субмаксимальных нагрузок спортсменами в возрасте 45—55 лет величины минутного объема сердца, частоты сердечных сокращений, ударного объема и артериального давления не отличались от этих показателей у молодых спортсменов.
При сравнении заболеваемости спортсменов и лиц, не занимающихся спортом, отмечено, что общая заболеваемость на 100 работающих в 1956 г. составила у спортсменов 53,7, в контрольной группе — 79,1, число дней нетрудоспособности на 100 работающих— соответственно 318 и 731, средняя длительность заболевания — 5,9 и 9,2 дня (К. Г. Махнутина, 1957).
По данным М. Ф. Гриненко и Г. Г. Санояна (1974), полученным на двух крупных промышленных предприятиях, рабочие, занимающиеся регулярно физкультурой и спортом, пропустили за год из-за простудных заболеваний 134,7 рабочего дня (на 100 работающих), а не занимающиеся — 561; из-за непростудных заболеваний — соответственно 83,2 и 331.
Сравнительные исследования эффекта тренировок в разном возрасте (16—18, 20—40 и 50—60 лет) показали, что в результате 4-недельных занятий во всех возрастных группах значительно улучшились показатели гемодинамики и физической работоспособности (Н. Козкатт с соавт., 1966).
Согласно К. Козептап (1970), тренировки в течение 4,5 года способствовали уменьшению частоты возникновения коронарной болезни с 10,1 до 7,4 на 1000 человек в возрасте 35—39 лет.
Таким образом, динамическая мышечная работа не только не приводит к повышенной изнашиваемости организма, а напротив,
127
является важнейшим фактором увеличения физических возможностей и продления жизни человека.
Наряду с большим количеством данных о роли физической активности и тренировок в улучшении функционального состояния организма, имеются многочисленные экспериментальные и клинические наблюдения, свидетельствующие о выраженном отрицательном влиянии длительной адинамии и гиподинамии (Н. Е. Панферова и В. А. Тишлер, 1968; А. В. Коробков, 1969; В. В. Парин с соавт., 1969; Л. И. Какурин с соавт., 1971; Е. ЬатЬ и К. 51еуепз, 1964; 5Шгепс1ег, 1968, и др.).
Д. Ф. Чеботарев и В. В. Фролькис (1967) отмечают, что содержание взрослых крыс в условиях гиподинамии приводило к глубоким изменениям сердечно-сосудистой системы, свойственным старости. Длительную гиподинамию они рассматривают как один из путей экспериментального моделирования преждевременного старения.
Длительное пребывание здорового человека в постели приводит к снижению максимального потребления кислорода; по данным Н. Тау1ог с соавторами (1949),—на 17 %, а, по данным В. ЗаШп с соавторами (1968),—на 33%. Р. Ав1гапс1 и К. КойаЫ (1970) указывают, что 6-недельный постельный режим вдвое уменьшает переносимость физических нагрузок здорового человека.
Длительное пребывание в постели, кроме того, приводит к атрофии мышц, отрицательному азотному балансу, деминерализации костей и увеличению выделения кальция с мочой, увеличению выделения фосфора, камнеобразованию в почках, инфекциям мочевого пузыря, запорам, снижению основного обмена, уменьшению обмена крови, ухудшению реакций на изменения положения тела и целому ряду других глубоких физиологических нарушений (Л. Оейпск с соавт., 1948; Н. Тау1ог с соавт., 1949; К. КойаЫ с соавт., 1967, и др.).
Таким образом, многочисленные исследования со всей определенностью показывают огромную роль физической активности в улучшении состояния гемодинамики и деятельности всех органов и систем человека, повышении физической работоспособности, уменьшении заболеваемости, отдалении старости и продлении жизни. С другой стороны, наглядно выступают все отрицательные стороны и опасность гиподинамии.
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК
Основной целью физических тренировок является улучшение состояния сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной, а также других систем организма путем максимальной активизации их функциональных резервов. Методика тренировок строится в зависимости от превалирования тех или иных конкретных задач. Обсуждению подлежат характер, интенсивность и длительность мышечной работы, допустимые пределы нагрузок и критерии их
128
переносимости, оптимальная продолжительность каждого занятия, их частота, врачебный контроль и целый ряд других вопросов. При этом, естественно, мы не касаемся специальных проблем физических тренировок спортсменов.
Изометрические (статические) мышечные сокращения предъявляют в основном повышенные требования к работающей мышце, но не тренируют систему транспорта кислорода. Как отмечают Р. Азгтапс! и К. Кос1аЫ (1970), больные, ограниченные постельным режимом или неподвижностью отдельных частей тела, могут избежать атрофии бездействующих мышц путем 5—10 статических их сокращений в течение нескольких секунд интенсивностью около '/з максимальной силы хотя бы раз в день.
Физические упражнения на анаэробном уровне при интенсивности нагрузок, превышающей максимальное потребление кислорода, являются истощающими и поэтому в практике обычных тренировок не используются.
Важнейший методологический вопрос — это сравнение переносимости длительных нагрузок с кратковременными, чередующимися с периодами отдыха. Р. Аз1гапс1 с соавторами (1960) провели эксперимент, в котором обследуемому нужно было произвести работу в 64 800 кгм в течение 1 ч. Это можно было выполнить непрерывной нагрузкой средней интенсивности в 1080 кгм/мин или же прерывистой работой большей интенсивности, чередующейся с периодами отдыха. Для этого был выбран удвоенный уровень нагрузки в 2160 кгм/мин, при котором работа в 64800 кгм могла быть выполнена за 30 мин.
Оказалось, что при непрерывной нагрузке среднего уровня 1080 кгм/мин в течение 1 ч потребление кислорода составило 2,4 л/мин, частота сердечных сокращений— 134 в 1 мин, содержание молочной кислоты в крови— 1,3 ммоль/л (12 мг%). Эти показатели свидетельствуют об удовлетворительной переносимости нагрузки.
При непрерывной работе мощностью 2160 кгм/мин на 9-й минуте наступило истощение. Потребление кислорода при этом составило 4,6 л/мин, частота сердечных сокращений — 190 в 1 мин, содержание молочной кислоты в "крови— 16,6 ммоль/л (150 мг%).
При той же нагрузке периодами по 30 с с интервалами такой же продолжительности напряжение было умеренным (потребление кислорода — 2,9 л/мин, частота сердечных сокращений — 150 в 1 мин, содержание молочной кислоты в крови — 2,2 ммоль/л, или 20 мг%). По мере увеличения периодов работы с равным увеличением периодов отдыха одна и та же нагрузка в 2160 кгм/мин становилась все более истощающей. При 3-минутных периодах упражнений, чередующихся с 3-минутными периодами отдыха, она уже стала максимальной (потребление кислорода — 4,6 л/мин, частота сердечных совращений—188 в 1 мин, содержание молочной кислоты в крови—13,3 ммоль/л или 120 мг%). Аналогичные данные были получены Е. СЬп51еп5еп с соавторами (1960) и др.
9 8-224 129
Приведенные наблюдения показывают, что длительные нагрузки высокой интенсивности являются истощающими. Поэтому тренировка системы транспорта кислорода и мышечной системы должна базироваться на кратковременных упражнениях высокой интенсивности, чередующихся с периодами отдыха.
Уровень нагрузок должен быть субмаксимальным в пределах 60—75 % максимальной аэробной способности. Более высокие нагрузки существенно не увеличивают тренирующего эффекта и создают опасность перенапряжения. Лицам старше 50 лет в связи со снижением резервных возможностей тренировки нужно проводить на более низком уровне — с энергетическими затратами в пределах 50 % максимального потребления кислорода.
Тренировка аэробной способности требует вовлечения в упражнения больших мышечных групп на периоды 3—5 мин с перерывами равной протяженности для отдыха или легкой нагрузки. Наблюдения Е. Мечтал с соавторами (1937), О. СНзоШ с соавторами (1966) и других свидетельствуют о том, что небольшие нагрузки в перерывах между интенсивными упражнениями более благоприятны, чем полный отдых, для восстановления нормального содержания молочной кислоты в крови.
В зависимости от основных задач Р. Аз1гап(1 и К. КойаЫ (1970) выделяют четыре варианта тренировочных программ:
1) развитие мышечной силы, укрепление связок и сухожилий может быть обеспечено периодами интенсивной работы на протяжении нескольких секунд;
2) анаэробная способность развивается под влиянием крайней интенсивности нагрузок, длящихся около 1 мин, чередующихся с 4-минутными периодами отдыха или легких упражнений;
3) максимальная аэробная способность развивается в результате деятельности больших мышечных групп в течение 3—5 мин на субмаксимальном уровне, чередующейся с периодами отдыха или легких упражнений;
4) выносливость — использование большего процента максимальной аэробной способности — развивается с помощью субмаксимальных нагрузок длительностью 30 мин и более.
Многочисленные физиологические исследования со всей очевидностью показывают, что упражнения, на которых базируется тренировка сердечно-сосудистой и дыхательной систем, должны быть: 1) изотоническими (динамическими), а не изометрическими (статическими) ;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29