Анаэробная зона. Физические нагрузки, выполняемые при частоте сердечных сокращений свыше 180 уд/мин, составляют анаэробную зону. На этом уровне достигается максимальное потребление кислорода, максимальный систолический и минутный объемы крови. Вентиляция легких составляет свыше 80 л/мин, частота дыхания 6085 дыхательных циклов в минуту, глубина дыхания 3545% жизненной емкости легких. Если выполняется работа с очень высокой интенсивностью, при которой частота сердечных сокращений превышает 196200 уд/мин, то по сравнению с изменениями, характерными для третьей зоны, уменьшаются систолический и минутный объемы крови, глубина дыхания; в крови лавинообразно накапливается молочная кислота; энергетическое обеспечение мышечной деятельности достигается главным образом за счет анаэробных реакций; биомеханические параметры движения достигают предельного уровня. Продолжительность работы с указанной интенсивностью составляет 2060 с. Таким образом, чтобы обеспечить гармоничное развитие физических качеств, необходимо на тренировочных занятиях выполнять нагрузки с широким диапазоном интенсивности.
Если регистрировать частоту сердечных сокращений у занимающегося на протяжении всего занятия, а затем графически изобразить её динамику, то физиологическая кривая нагрузки по вертикали будет распределена на четыре зоны. Нетрудно рассчитать время, которое приходится на каждую зону. Так, например, на занятиях по плаванию на первую, вторую, третью и четвертую зоны приходится соответственно 15, 41, 40,3 и 3,7% затраченного времени. Как видно, наибольшее время на занятиях отведено нагрузкам, составляющим вторую и третью зоны.
Для каждого индивидуума возможен определенный диапазон двигательной активности, необходимый для нормального развития и функционирования организма, сохранения и укрепления здоровья. Этот диапазон включает минимальный, максимальный и оптимальный уровни двигательной активности. Минимальный уровень позволяет поддерживать нормальное функциональное состояние организма. При оптимальном уровне достигается наиболее высокий уровень функциональных возможностей и жизнедеятельности организма. Максимальные границы отделяют чрезмерные нагрузки, которые могут привести к переутомлению, перетренированности, резкому снижению работоспособности, а иногда и к патологии. Объем двигательной активности можно определить в калориях, по потреблению кислорода. Этим методом можно измерить энергозатраты на трудовую деятельность, бытовые нагрузки, физические упражнения. На основе современных представлений об интенсивности и объеме физических нагрузок сложилось несколько систем оздоровительных занятий физическими упражнениями. Пользуются, например, популярностью системы, включающие гимнастические упражнения на различные группы мышц, а также бег для воздействия на сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Продолжительность занятий 40 мин, энергостоимость каждого занятия 300350 ккал при 57 занятиях в неделю.
Чем старше человек, ведущий малоподвижный образ жизни, тем больше времени и усилий требуют занятия физическими упражнениями. Так, если человеку в возрасте 3040 лет для поддержания оптимального здоровья достаточно в неделю 34 часа адекватных физических упражнений, в том числе и бытовых нагрузок, то в возрасте 5060 лет необходимо уже 67 часов. Расчет оптимальности тренировочных нагрузок производится по частоте сердечных сокращений и адекватности реакции по методике, предложенной ВОЗ, и осуществляется следующим образом. Резерв частоты сердечных сокращений возрастного максимума, который принимается для спортсменов 220 минус возраст в годах; здоровых лиц 200 минус возраст в годах; лиц физически ослабленных 190 минус возраст в годах и минус частота сердечных сокращений покоя в момент обследования. Оптимальными тренировочными нагрузками с оздоровительными целями считаются такие, которые мобилизуют 6075% резерва частоты сердечных сокращений. Например, возраст занимающегося 50 лет, частота сердечных сокращений в покое составляет 70 уд/мин. Его максимальный резерв составит 200-50-70 = 80. 75% от 80 уд/мин составит 60. Следовательно, оптимальный тренировочный пульсовой режим будет равен: 60+70 =130 уд/мин.
Адекватность реакции сердечно-сосудистой системы на расчетный оптимум контролируется по нарастанию пульсового давления.
Адекватность реакции сердечно-сосудистой системы на расчетный оптимум контролируется по нарастанию пульсового давления.
Пульсовое давление это разность между систолическим и диастолическим артериальным давлением крови, которое косвенно отражает величину объема систолического выброса. Оно определяется по формуле:
(ПДпн ПДдн): (ЧССпн ЧССдн) => 1 <
где:
ПДпн пульсовое давление после нагрузки;
ПДдн пульсовое давление до нагрузки;
ЧССпн частота сердечных сокращений после нагрузки;
ЧССдн частота сердечных сокращений до нагрузки.
Если это соотношение больше единицы реакция адекватная, если меньше, то нагрузку следует снизить.
Двойное произведение показатель, который отражает линейную корреляцию между потреблением кислорода и величиной кровотока. Он отражает не только функциональные возможности сердечно-сосудистой системы, но и организма в целом. Показатель «двойное произведение» рассчитывается по формуле:
ДП = АД сист. х ЧСС/100
Чем выше частота сердечных сокращений и давление, тем выше будет двойное произведение. Для здорового человека двойное произведение должно быть при субмаксимальной нагрузке, в пределах 250330. Однако этот показатель индивидуален для каждого человека и основное значение имеет его динамика повышение или снижение.
Показатели и оценка физического состояния человека
Для управления процессом занятий физическими упражнениями необходимо иметь объективную информацию о физической работоспособности и физическом состоянии занимающихся.
Ведущие факторы, определяющие структуру физического состояния взрослых лиц и отбор информативных критериев его оценки, определялись многофакторным и регрессионным анализом, методом множественной корреляции, с учетом морфофункциональных показателей, предположительно характеризующих физическое состояние. Определено, что показателями, определяющими физическое состояние практически здоровых лиц, следует считать: физическую работоспособность, функциональные возможности кардиореспираторной системы, возраст. В то же время, показатели физического развития у взрослых лиц приобретают подчиненное значение. В практике наиболее широкое распространение получили показатели физического состояния по результатам максимальных и субмаксимальных нагрузочных тестов. Основным показателем, объективно отражающим функциональное состояние, возможности кардиореспираторной системы и физического состояния организма в целом, принимается максимальное потребление кислорода. Исходя из величин максимального потребления кислорода, определенного у здоровых лиц в лабораторных условиях, классифицируют их физическое состояние на пять уровней: низкий, пониженный, средний, хороший и высокий. По результатам выполнения максимальных нагрузочных тестов для оценки физического состояния здоровых лиц, в зависимости от значений максимального потребления кислорода, выделяют четыре уровня:
низкий при максимальном потребление кислорода менее 26 мл·мин-¹·кг-¹;
пониженный при 2628 мл·мин-¹·кг-¹;
удовлетворительный при 2938 мл·мин-¹·кг-¹;
высокий при максимальном потреблении кислорода, превышающим 38 мл·мин-¹·кг-¹.
Если нет возможности определить уровень максимального потребления кислорода в лабораторных условиях, можно воспользоваться 12-минутным тестом К. Купера, с помощью которого измеряется максимальная дистанция, которую может преодолеть человек за 12 минут.
Несмотря на то, что максимальное потребление кислорода является одним из важных показателей, отражающих физическое состояние человека, его использование в качестве единственного критерия вряд ли является оправданным. Во-первых, в ряде наблюдений имеет место несоответствие между уровнем развития двигательной функции и состоянием сердечно-сосудистой системы, что объясняется наличием различного рода нарушений деятельности циркуляторного аппарата на фоне высоких аэробных возможностей. Во-вторых, результаты многофакторного и множественного корреляционного анализа показали, что физическое состояние не может быть сведено к уровню развития одной какой-либо функции организма. Аэробная производительность, судя по результатам факторного анализа, важнейший, но не единственный показатель, определяющий физический статус человека. Кроме аэробных возможностей, к числу параметров, определяющих физическое состояние, относятся максимальная мощность работы, функциональное состояние кардиореспираторной системы, возраст, отдельные двигательные качества. Поэтому в основу градаций физического состояния должен быть принят комплекс этих показателей. Следует также учитывать объективные и субъективные критерии ограничения максимального нагрузочного теста. Рядом авторов предложены формализованные в баллах, методы экспресс-оценки физического состояния по простейшим клинико-физиологическим показателям, имеющим достаточно высокие корреляционные связи с уровнем аэробного энергопотенциала индивида. Система балльной оценки физического состояния состоит из 11 показателей: 5 медицинских возраст, масса тела, артериальное давление, пульс в покое, восстанавливаемость пульса и 6 двигательных гибкость, быстрота, динамическая сила, скоростная, скоростно-силовая и общая выносливость. Результаты выполнения тестов сравниваются с нормой, суммируются в баллах и оцениваются по разработанной шкале. Каждому из выделенных 5 различных состояний организма соответствует определенный диапазон колебаний суммы набранных баллов: низкому 50, ниже среднего 5190, среднему 160, выше среднего 161250, высокому 250 баллов. Выбор метода диагностики экспресс-метод прогнозирования или нагрузочное тестирование двигательных возможностей с целью планирования нагрузок в оздоровительной тренировке определяется этапами контроля. При решении диагностических задач на этапе первичного обследования предложенные методы, как единственные способы для оценки физических возможностей, показаны лишь для лиц с полноценной функцией кардиореспираторного аппарата. Выявление, в условиях оперативного контроля или экспресс-методами диагностики, принадлежности к одному из названных уровней физического состояния служит основой для программирования тренировочных занятий.