ГЛАВА 12. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ И РЕАБИЛИТАЦИОННОЙ ТРЕНИРОВОК

12.1. ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВЛЕННОСТЬ ЧЕЛОВЕКА

Физическая активность - важнейшая и неотъемлемая часть жизни человека. Известно, что достаточно высокий уровень физической активности обеспечивает сохранение и даже улучшение здоровья как отдельного человека, так и всей нации в целом. Сниженная двигательная активность связана с ухудшением функций сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной и мышечной систем, что проявляется в невысокой физической и умственной работоспособности, низкой социальной активности, высокой заболеваемости «болезнями цивилизации». По этой причине во всех развитых странах мира огромное внимание уделяется созданию и реализации программ повышения физической активности, а следовательно, более высокой физической подготовленности как детского, так и взрослого населения, как здоровых, так и больных людей.

Под физической подготовленностью (physical fitness) обычно понимают способность человека выполнять ежедневные задачи с энергией, быстротой и вниманием, без чрезмерной усталости, и чтобы оставалось достаточно энергии для получения радости от тех или иных занятий в свободное время, а также на случай встречи с критическими ситуациями.

В более узком смысле физическая подготовленность - уровень развития комплекса физических качеств, определяющих двигательные возможности любого человека в данный момент. К числу таких качеств относятся:

•  мышечная сила (максимальная, скоростная и силовая выносливость);

•  общая выносливость (выносливость сердечно-сосудистой и дыхательной систем);

•  быстрота (быстрота движений и быстрота реакций);

•  гибкость (подвижность в суставах);

•  координационные способности.

Многочисленные исследования показали, что состояние здоровья в наибольшей мере определяют такие физические качества, как общая выносливость, гибкость и силовая выносливость. Хорошее развитие всех упомянутых качеств обеспечивает высокую работоспособность и здоровье. Однако в медицине традиционно считалось наиболее важным такое физическое качество, как выносливость. Низкий уровень выносливости тесно связан с высокой частотой заболеваний сердца и легких, т.е. болезней, представляющих непосредственную угрозу для жизни. Значению силы и гибкости для здоровья не уделялось доста- точного внимания. Эти компоненты физической подготовленности, напрямую не влияя на жизнь человека, определяют ее качество. Так с низким уровнем силовых возможностей человека в настоящее время связывают такое тяжелое состояние, как остеопороз, а с недостаточной гибкостью - различные болевые синдромы.

12.1.1. Принципы тренировки физических качеств

Понимание принципов развития физических качеств является фундаментальным вопросом и в реабилитационной работе, и в использовании оздоровительных систем, и в подготовке спортсменов. Придерживаясь основных принципов физической подготовки, можно не только извлечь максимальную пользу из тренировочных занятий, но и избежать травм и нарушений в состоянии здоровья.

Тренировочные нагрузки вызывают функциональные, биохимические и морфологические изменения в организме, которые позволяют занимающимся все больше использовать резервы организма и обеспечивают более высокий уровень достижений. Под такой перестройкой различных систем организма понимают процесс адаптации. Между характером нагрузок и адаптацией существуют закономерные связи:

•  Адаптационные процессы происходят лишь тогда, когда физические нагрузки достигают определенной интенсивности и объема. Неправильное соотношение этих компонентов физической нагрузки нарушают адаптационные возможности организма человека и вызывают снижение работоспособности. Большой объем работы без должной интенсивности, как и интенсивные нагрузки малого объема, не ведут к адаптации, но чем больше они приближаются к индивидуально оптимальному соотношению, тем быстрее протекают процессы адаптации.

•  Адаптационный процесс - результат правильного чередования нагрузки и отдыха. Физическая тренировка вследствие расходования

энергетических ресурсов вызывает утомление, временно снижающее функциональные возможности организма. Это основной активатор процессов приспособления, которые осуществляются преимущественно в период отдыха. При этом не просто происходит восстановление использованных источников энергии, но отмечается превышение исходного уровня. Эта суперкомпенсация и составляет основу повышения функциональных возможностей организма. Не менее актуальна суперкомпенсация и в рамках анаболических процессов, так как важнейшая цель тренировок - увеличение количества митохондрий и сократительных белков. Их строительство также протекает в периоде восстановления. Поэтому нагрузку и отдых следует рассматривать в единстве.

•  Процесс адаптации расширяет возможности переносить нагрузки. Стандартные нагрузки вызывают все меньшее утомление, и их тренирующее действие снижается. Вскоре они обеспечивают только поддержание ранее достигнутого уровня работоспособности. Таким образом, систематическое повышение нагрузок является необходимой предпосылкой для расширения адаптационных возможностей организма.

•  Адаптационные возможности организма начинают регрессировать, если нагрузки существенно снижаются или прекращаются. Перерывы в тренировке нарушают непрерывный рост работоспособности и замедляют темп ее развития. Даже в отдельном тренировочном занятии адаптационный эффект снижается или утрачивается, если интервал между отдельными занятиями слишком велик.

•  Адаптационные процессы в организме протекают всегда в направлении, обусловленном характером нагрузки. Нагрузки большого объема, малой или средней интенсивности способствуют развитию выносливости. Нагрузка малого объема, но значительной интенсивности - развитию в основном силовых и скоростных возможностей. Однако у начинающих заниматься лечебной физической культурой или спортом каждая нагрузка оказывает комплексное воздействие. Так, тренировки малой или средней интенсивности, создающие основу для развития аэробной работоспособности, развивают в определенной степени и силовые, и скоростные способности. Однако в дальнейшем даже пациенты на занятиях ЛФК вынуждены применять тренировки более специализированные, направленные на совершенствование определенных физических качеств.

Тренировочный процесс направлен на то, чтобы обеспечить организму новый уровень физической подготовленности и расширить его адаптационные возможности. Он основан на неукоснительном соблюдении важнейших принципов тренировки:

•  индивидуализации;

•  постепенности;

•  повторности.

Другие принципы (сознательность, наглядность, доступность и т.п.), которые также необходимо учитывать, относятся к общепедагогическим принципам.

Принцип индивидуализации является важнейшим как при выполнении реабилитационных, оздоровительных программ, так и в спортивных тренировках. Нагрузка всегда должна соответствовать функциональным возможностям занимающихся физической культурой и спортом. Она определяется возрастом, состоянием здоровья, исходным уровнем физической подготовленности, конституциональными и психическими особенностями и др. Даже реабилитационная программа, составленная только на основе оценки физических качеств занимающегося пациента (выносливость, сила, гибкость, координация и др.), является многокомпонентной и строго индивидуальной. Следовательно, не может быть единой нагрузки, единого комплекса упражнений для всех. У каждого занимающегося ЛФК или спортом должна быть своя оптимальная нагрузка.

Принцип постепенности обеспечивает приспособление организма к возрастающей тренировочной нагрузке. Нагрузка всегда должна находиться в определенном соотношении с работоспособностью и возможностью переносить ее. По мере роста работоспособности нагрузка должна становиться большей и по объему, и по интен- сивности. Повышенная нагрузка вступает в противоречие с уже достигнутым уровнем работоспособности, что нарушает психофизическое равновесие и тем самым побуждает организм развернуть новые процессы регуляции и приспособления. Стандартные нагрузки постепенно теряют свой тренировочный эффект, пока совсем не перестают способствовать развитию физической и психической работоспособности. Однако и преждевременные большие нагрузки вредны для здоровья. Недостаточная стабильность достижений после первоначально быстрого роста, повышение травматизма и другие проявления перенапряжения служат признаками того, что нагрузка была слишком велика.

Принцип повторности предполагает систематическое использование упражнений. Физиологическая основа принципа повторности - учение о следовых явлениях в тканях и ЦНС, что включает понятие о процессах восстановления. При этом восстановление израсходованных ресурсов происходит не до исходного уровня, а с некоторым превышением его. Это явление называется избыточной компенсацией (суперкомпенсация). Новая нагрузка после достаточного отдыха (в фазе избыточной компенсации) будет обеспечивать наибольший тренировочный эффект. Повторение нагрузки в условиях неполного отдыха, когда работоспособность еще снижена, может привести к переутомлению. Таким образом, отдых после работы следует рассматривать как важную сторону тренировки.

12.1.2. Морфофизиологические основы тренировки физических качеств

Для понимания методов развития силы и выносливости необходимо иметь представление о композиции мышц, формах и типах мышечного сокращения, особенностях гипертрофии мышц при работе в разных условиях.

С биологической точки зрения характерной особенностью мышц является их способность избирательно трансформировать хими- ческую энергию в механическую. В организме человека имеется 600 крупных и мелких мышц, каждая из которых состоит из нескольких тысяч отдельных мышечных волокон. Мышечные волокна поперечно-полосатой мускулатуры неоднородны по своей структуре. Они различаются по многим свойствам, в том числе морфологически и по организации энергетического обеспечения (табл. 12.1). Почти в каждой мышце человека можно найти волокна двух типов: красные (медленные) и белые (быстрые).

Быстрые волокна преобладают в мышцах, которым требуется большая сила сокращения и максимальная сила, развиваемая в короткий промежуток времени, т.е. мощность. Большое количество таких волокон обнаруживают в мышцах у тяжелоатлетов, спринтеров и т.п.

Медленные волокна преобладают в мышцах, предназначенных для выполнения двигательной работы со стабильным, но небольшим усилием. Количество медленных волокон коррелирует с максимальным потреблением кислорода. Большое содержание таких волокон обнаруживают в мышцах у стайеров, лыжников и т.п.

Таблица 12.1. Морфологические и функциональные свойства мышечных

волокон разного типа

от количества принявших в нем участие мышечных волокон, т.е. от числа возбужденных двигательных единиц. В зависимости от сопротивления, появившегося в обоих концах, мышца может преодолеть его и укоротиться либо напрячься, не укорачиваясь. Таким образом, под термином «сокращение» понимают развитое в мышце напряжение; при этом видимое укорочение мышцы не является обязательным.

В зависимости от того, преодолевает ли мышца сопротивление, сближая концы прикрепления, или нет, выделяют разные формы и типы мышечного сокращения (табл. 12.2).

Таблица 12.2. Характеристика форм и типов мышечного сокращения

В естественных условиях режим, близкий к изокинетическому, имеет место при выполнении пловцом гребка рукой в воде. С увели- чением скорости движения руки пропорционально возрастает сопротивление воды. В результате скорость перемещения руки в воде близка к постоянной. Особенностями этого типа мышечного сокращения объясняется эффективность выполнения физических упражнений в бассейне при реабилитации.

Сокращение мышцы, при котором она развивает напряжение, но не изменяет своей длины, называется изометрическим. Это стати- ческая форма сокращения. Название «изометрическое сокращение» указывает на неизменность длины мышцы.

С физической точки зрения при изометрическом типе сокращения мышцы работа равна нулю, но с физиологической позиции такое сокращение требует расхода энергии и очень утомительно. Работа здесь - отношение величины напряжения мышцы ко времени сокращения. Вся выделенная мышцей энергия превращается в тепло, а при динамической работе не менее 50% энергии превращается в тепло.

12.1.4. Типы гипертрофии мышц

Результатом компенсаторно-приспособительных процессов в организме являются гипертрофия и атрофия мышц.

Отличительными признаками атрофии являются нарушенный обмен веществ в мышечных волокнах, уменьшенное поперечное сечение мышечных волокон, функциональная недостаточность в силе, координации и выносливости. Атрофия мышц возникает в результате общей гипокинезии, иммобилизации или какого-либо патологического процесса в организме. Но в любом случае одной из

реабилитационных задач является необходимость вызвать гипертрофические процессы в мышцах, чтобы добиться нормализации их состояния, увеличения функциональных возможностей. Гипертрофией называется увеличение массы и объема функциональных единиц органа, сопровождающееся интенсификацией его функций (увеличением максимальной силы и выносливости).

Повышение силы и выносливости, особенно в рамках реабилитационных программ при посттравматических состояниях, - проблема достаточно актуальная. Уже трехдневная иммобилизация ведет к умень- шению максимальной силы на 10%, а четырехнедельная - до 50%. При этом, чтобы восстановить максимальную силу до нормальной величины, требуется как минимум 6-8 нед регулярной силовой тренировки мышц. Выносливость мышц после иммобилизации также снижается, что проявляется существенным, иногда в 1,5-2 раза, снижением активности ферментов аэробного метаболизма, которая восстанавливается только после 4-6 нед целенаправленных тренировок на выносливость.

В зависимости от характера тренировок в мышцах могут возникнуть разные виды гипертрофии: саркоплазматическая и миофибриллярная.

Саркоплазматическая гипертрофия. Тренировка на выносливость ведет к рабочей гипертрофии преимущественно саркоплазматического типа. При этом увеличивается саркоплазматическое пространство мышечного волокна, т.е. несократительной части мышцы. Наибольшие изменения наблюдаются в межфибриллярных структурах, особенно в митохондриях. Возрастают их количество и размеры. Объемная плотность митохондрий в центральной части клетки увеличивается на 50%, а на периферии - на 300% по сравнению с показателями нетренированных людей. Увеличивается количество капилляров, окружающих мышечное волокно. Повышенная плотность капилляров увеличивает поверхность диффузии и уменьшает путь от кровеносных сосудов к мышечным клеткам. Однако капилляризация повышается только в мышцах, активных при тренировке (это относится и к мышце сердца).

Помимо морфологической адаптации мышц к нагрузкам происходит и их биохимическая адаптация. Повышаются содержание и активность ферментов аэробного метаболизма, содержание миоглобина (макси- мально - в 1,5-2 раза), содержание энергетических субстратов: липидов и мышечного гликогена (последнего - до 50%), а также повышается способность мышц окислять углеводы и особенно жиры («жировой сдвиг»). Последнее обеспечивает сохранение более ограниченных запасов углеводов и уменьшает содержание молочной кислоты при нагрузке.

Эти данные свидетельствуют об общеоздоравливающем эффекте именно тренировок на выносливость, выполняемых в аэробном режиме энергопродукции («аэробика»). Однако, если требуется уве- личить объем мышц с соответствующим ростом силы, единственным средством является силовая тренировка.

Миофибриллярная гипертрофия. При тренировке силы образуется миофибриллярная рабочая гипертрофия мышцы, связанная с увеличением количества и объема миофибрилл, т.е. собственно сократительного аппарата мышечных волокон. При этом возрастает плотность укладки миофибрилл в мышечном волокне. Такая гипертрофия ведет к значительному росту мышечной силы. Увеличивается абсолютная сила мышцы (при саркоплазматической гипертрофии она или не изменяется, или может даже несколько уменьшиться). Наиболее предрасположены к миофибриллярной гипертрофии быстрые мышечные волокна. Большое их содержание в мышце - важная предпосылка значительного роста мышечной силы при направленной силовой тренировке. Другим важным фактором развития силы является применение упражнений с большим мышечным напряжением (более 60-70% максимальной произвольной силы тренируемой мышцы), при котором только и активируются белые (быстрые) мышечные волокна (рис. 12.1). Меньшие усилия динамического характера вызывают саркоплазматическую гипертрофию (тренировка выносливости) (табл. 12.3).

Рис. 12.1. Вовлечение в работу мышечных волокон разного типа (в %) в зависимости от интенсивности работы. По оси абсцисс - величина отягощений; по оси ординат - количество мышечных волокон. 1 - медленные волокна; 2 - быстрые волокна типа А; 3 - быстрые волокна типа Б

Таблица 12.3. Дозировка нагрузки и количество повторений упражнений для развития соответствующих физических качеств

12.2. СИЛА И МЕТОДЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ

Сила представляет собой один из важнейших компонентов физических способностей, а именно способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему посредством мышечных напряжений. От уровня развития силы зависят достижения в большинстве видов человеческой деятельности, связанных с движением, а также многие характеристики состояния здоровья.

Можно выделить три главные формы проявления силы: максимальную силу, скоростную силу и силовую выносливость.

Максимальная сила - это наивысшая сила, которую способна развивать нервно-мышечная система при максимальном произвольном мышечном сокращении без учета времени.

Скоростная (динамическая, взрывная) сила - это способность нервно-мышечной системы преодолевать сопротивление с высокой скоростью мышечного сокращения (мощность).

Силовая выносливость - это способность организма сопротивляться утомлению при длительной силовой работе.

Скоростная сила и силовая выносливость - важнейшие силовые качества, в то время как абсолютная сила мышц (максимальная сила) даже в спорте имеет более ограниченную сферу приложения.

Важность мышечной системы с позиций здоровья заключается в том, что высокий уровень ее активности обеспечивает развитие ЦНС, поддержание ее оптимального функционального состояния, определяет особенности становления энергетики человека. Велико значение мышц как периферического сердца, без которого эффективность деятельности сердечно-сосудистой системы резко уменьшается.

Регулярная тренировка мышечной силы обеспечивает следующие положительные эффекты:

•  создание хорошего мышечного корсета - основы правильной осанки (улучшается внешний облик человека в целом) и профилактики заболеваний и травм позвоночника;

•  облегчение боли в спине, шее, мышечный дискомфорт в этих и других областях;

•  хорошее развитие мышц, сухожилий и связок вокруг суставов предотвращает травмы опорно-двигательного аппарата. Снижается риск собственно мышечных травм, что важно при занятиях спортом или при работе в экстремальных ситуациях;

•  повышение плотности костей из-за увеличения содержания в них кальция, а отсюда снижение риска развития остеопороза и последствий этого заболевания. В этом отношении силовые тренировки являются самым значимым и естественным профилактическим средством;

•  повышение спортивных качеств у лиц, занимающихся спортом;

•  эффективное выполнение повседневных задач. Наибольшее внимание необходимо уделять мышцам брюшного

пресса и спины. Именно они создают мышечный корсет, необходимый для правильной осанки и профилактики повреждений позво- ночника, участвуют в большинстве движений человеческого тела и обеспечивают нормальное функционирование внутренних органов. Методы развития мышечной силы

В зависимости от формы сокращения мышц упражнения по тренировке силы можно разделить на статические и динамические.

Наиболее распространенной статической техникой являются изометрические упражнения. При динамических тренировках мышцы изменяют свою длину. Имеются следующие разновидности динамической силовой тренировки:

•  с постоянным сопротивлением;

•  изокинетические упражнения;

•  упражнения эксцентрического типа.

Наиболее широко распространен метод развития силы с использованием постоянного сопротивления. Применение изокинетических и эксцентрических упражнений требует дорогостоящего оборудования и обычно малодоступны лицам, занимающимся оздоровительными системами или реабилитационными программами.

Необходимо отличать тренировку силы от тяжелой атлетики. Тренировка силы - это метод общеукрепляющей тренировки, направленный на развитие силы, для обеспечения хорошего здоровья, в том

числе и в рамках реабилитационных программ. При этом используют те или иные отягощения (отягощением может являться и масса собственной конечности и даже его отдельного сегмента и т.п.). Тяжелая атлетика - вид спорта, в котором целью является поднятие максимального веса, что мало связано с понятием здоровья.

Дозирование. Интенсивность, продолжительность и частота занятий являются важнейшими элементами любой программы тренировок физических качеств для спортивных, оздоровительных или реабилитационных целей.

Интенсивность - усилие, необходимое для выполнения конкретного упражнения. Это один из наиболее важных и сложных компонентов программы силовых тренировок.

Интенсивность при тренировке силы можно дозировать и оценивать в основном двумя путями:

•  в процентах от максимума (% максимального произвольного сокращения или % МПС). Недостатком этого способа является необходимость измерения максимальных силовых возможностей для конкретной мышцы, что часто технически очень затруднительно или требует сложной аппаратуры;

•  по количеству возможных повторений до утомления в одном подходе.

Второй способ наиболее доступен и поэтому популярен. Существующие градации показаны в табл. 12.4.

Таблица 12.4. Оценка сопротивления по количеству возможных повторений

Чем выше интенсивность, тем быстрее и больше увеличивается сила. Использование слишком значительного отягощения нарушает координацию, может вызвать ощущение боли, привести к повреждениям мышц и связочно-сухожильного аппарата суставов и тем самым отрицательно сказаться на развитии силы. В то же время многочисленные исследования показывают, что попытки тренировать силу, не прибегая к значительным напряжениям, оказываются неэффективными. В ходе тренировок низкой интенсивности сила может даже уменьшиться. Так, у нетренированных лиц снижение силовых показателей начинается, если величина усилия составляет менее 20% максимальной силы, а у спортсменов даже при занятиях с отягощением, составляющим 60% максимального.

В реабилитационной и оздоровительной практике, учитывая необходимость кроме развития силы улучшить гемодинамические и обменные процессы в мышцах, предпочтение отдают использованию больших и умеренно больших нагрузок. Когда сила увеличивается настолько, что возможно выполнять движение более 12 раз, упражнение необходимо интенсифицировать с помощью усложнения техники его выполнения или за счет увеличения отягощения до уровня, когда его возможно выполнить до утомления 8-10 раз. Большее число пов- торений в одном подходе будет развивать выносливость, но не силу.

Спортсмены могут увеличить отягощение, когда они могут выполнить 3 серии по 12 повторений в течение двух последовательных тренировок.

На современных терапевтических тренажерах, позволяющих оценить максимальную силу тренируемой группы мышц, точное дози- рование нагрузки в процентах от МПС не представляется сложным. Поэтому в реабилитационных целях предпочтительны тренажерные устройства, несмотря на их более высокую стоимость.

Важным элементом интенсивности является скорость выполнения упражнений. При силовых тренировках с оздоровительной или реабилитационной целью темп движений должен быть умеренным. На преодолевающую часть работы тратится около 2 сек, на уступающую - 4 сек. Тогда тренируемая мышца активируется во всем диапазоне движений. В спортивной практике скорость выполнения движений может быть существенно выше.

Между сериями делают интервалы отдыха продолжительностью от 20 до 60 сек. Так как на восстановление белковых структур мышц и гипертрофические процессы в рамках гиперкомпенсации требуется

достаточно длительное время (анаболические процессы протекают относительно медленно), три тренировки в неделю через день отдыха являются оптимальным режимом силовой тренировки.

В реабилитационной практике актуально применение более широкого диапазона нагрузок, в том числе с использованием нагрузок низкой интенсивности. Уровень интенсивности упражнений, как правило, определяется на основании мануального мышечного тестирования (табл. 12.5)

Таблица 12.5. Оценка силы мышц при мануальном мышечном тестировании

обеспечивается руками врача или инструктора без использования каких-либо аппаратов. При этом оно дозируется в определенной степени субъективно и определяется опытом врача, который должен адекватно оценить силовые возможности пораженной мышцы и обеспечить адекватное противодействие. Так, при оценке силы мышцы в 2 балла врач как бы убирает гравитационную составляющую движущейся части тела и тем самым обеспечивает слабой мышце возможность движения. Часто для этих целей используют петлевые комплексы, поддерживающие снизу движущуюся конечность, гладкие поверхности, по которым скользит соответствующий сегмент тела. По мере возрастания силовых возможностей пациента как весовая нагрузка используется собственная масса его движущейся части тела. На этих уровнях интенсивности мышечные сокращения обеспечиваются энергией полностью аэробным путем. Поэтому она используется на начальных этапах реабилитации, когда более значимо восстановление сосудистых и обменных нарушений в пораженной мышце и меньше ее силовых возможностей. В следующей градации сопротивление «в полсилы» осуществляет врач или используются отягощения умеренного уровня. Сопротивления большей интенсивности уже будут направлены прицельно на развитие собственно силы.

12.2.1. Динамические нагрузки с постоянным сопротивлением

В качестве наиболее распространенного метода для повышения максимальной силы и достижения мышечной гипертрофии используют метод постоянного сопротивления, основанный на концентрическом типе сокращения. Оборудование, используемое при этом, включает свободные отягощения (гантели, булавы, штанги, мячи и т.п.) и тренажеры, обеспечивающие во всем диапазоне движений фиксированное сопротивление.

Пациенту предъявляют отягощение неизменного уровня интенсивности, составляющее в среднем 60-80% максимальной силы. Обычно используют 2-3 серии по 8-12 сокращений в каждой, которые выполняют друг за другом до отказа. Скорость движения субмаксимальная; на преодолевающую часть работы тратится около 2 сек, на уступающую - 4 сек. Паузы между сериями составляют от 20 до 60 сек. Упражнение выполняется в полном диапазоне движений. Это обеспечивает усиление тренируемой мышцы и растяжение антагонистов. Выдох при преодолении отягощения и вдох при его опускании позволяют уменьшить нежелательное натуживание.

Уровень нагрузки определяется в ходе использования или свободных отягощений, или тренажеров так, чтобы обеспечивалось противодействие в 75% от МПС. Если отягощение выбрано правильно, тогда пациент или спортсмен может выполнить упражнение до ощущения утомления 8-12 раз. Если количество повторений в одном подходе возможно 12 раз и более, нагрузку можно увеличить на 5-10%. Из-за того, что нагрузка неоднократно повторяется, этот метод тренировки называют также методом повторных усилий в отличие от метода максимальных усилий, актуального в тяжелой атлетике.

В зависимости от задач, стоящих перед врачом в ходе оздоровительной тренировки или реабилитации, имеются разные варианты метода постоянного сопротивления. Так, интенсивность нагрузки при каждом подходе может изменяться пирамидально или прогрессивно при соответствующем уменьшении количества повторов в серии. Популярен метод, основанный на принципе суперсерий (нагрузки, направленные на мышцы-антагонисты, следуют друг за другом без перерывов, что обеспечивает больший уровень суперкомпенсации) и т.п.

Два основных типа снаряжения используются при силовых тренировках - тренажеры и свободные отягощения (гантели и т.п.). Они имеют свои недостатки и преимущества.

Преимущества свободных отягощений:

•  гантели, булавы, штанги и другие снаряды более универсальны, дешевы и занимают меньше места;

•  упражнения со свободными отягощениями больше напоминают естественные движения и движения в большинстве видов спорта;

•  включается большее количество мышц из-за необходимости стабилизации отягощения и удержания равновесия;

•  более эффективная стимуляция мышц, лучше развивает сопутствующие аспекты хорошей тренированности: большие объемы мускулатуры, гибкость, снижение содержания жира;

•  большая эффективность в развитии мышц, обеспечивающих укрепление основных суставов;

•  имеется широкий диапазон выбора упражнений. Недостатки свободных отягощений:

•  требуются дополнительно сила и координация, большее внимание к технике выполнения движений из-за необходимости поддерживать правильную траекторию движения отягощения и стабилизировать в целом все тело;

•  при использовании гантелей, булав и других снарядов требуется больше пространства, так как сосредоточение больших групп людей без достаточного опыта использования снарядов на ограниченном пространстве может быть опасным;

•  нередко трудно и даже невозможно изолированно воздействовать на некоторые мышцы;

•  в начале движения велика доля изометрического сокращения. Преимущества тренажеров:

•  конструкция хороших моделей силовых тренажеров обеспечивает большую безопасность - пока одна группа мышц упражняется, пациент или спортсмен находится в безопасной позе;

•  большая эффективность в изолированной нагрузке отдельных мышц, позволяющая достигнуть в них максимального прироста силы;

•  большая эффективность в тренировке лиц с ослабленным здоровьем при реабилитации после травм;

•  разнообразие тренировки.

Недостатки тренажеров:

•  на подавляющем большинстве тренажеров отягощение перемещается по зафиксированному пути, делая затруднительной тренировку всего комплекса мышц, укрепляющих основные суставы;

•  нагрузкой обеспечивается только узкая группа мышц или отдельная мышца (однако иногда именно это и необходимо);

•  большинство тренажеров рассчитано на людей среднего роста, а очень высокие или очень низкорослые субъекты могут испытывать неудобства;

•  тренажеры являются дорогостоящим оборудованием.

Статическая тренировка. Одной из популярных методик увеличения силы как в спорте, так в реабилитации являются упражнения статического характера на основе изометрического сокращения. Принцип изометрической силовой тренировки заключается в том, чтобы вызвать определенное напряжение в тренируемой мышце или мышечной группе и поддерживать это напряжение в течение необходимого времени.

Мышечные напряжения статического характера могут быть получены следующими способами:

•  упором в твердые неподвижные предметы (например, в стену, гипсовую повязку, цепь и др.);

•  использованием свободных отягощений (гантели, штанги и др.), удерживая их в течение заданного времени;

•  использованием упругого сопротивления резиновых и пружинных эспандеров;

•  использованием в качестве сопротивления мышечных усилий другой конечности или массы того или иного сегмента собственного тела;

•  использованием в качестве сопротивления сокращения мышцантагонистов.

Выделяют следующие преимущества изометрической тренировки:

•  общедоступность изометрических упражнений, простота оборудования;

•  возможность выполнения упражнений в любом месте при отсутствии специального помещения (на больничной койке, на рабочем месте и т.д.), в любом положении (сидя, стоя, лежа);

•  возможность точно фиксировать такой угол в суставе, при котором тренируемая мышца максимально напрягается, и уменьшить до минимума компенсаторное включение в двигательный акт крупных или не вовлеченных в патологический процесс мышц. Это позволяет повысить функции слабых мышц. Для целей ЛФК при различных двигательных нарушениях эта особенность статических усилий особенно привлекательна;

•  эффективное воздействие на мышцы, обеспечивающие поддержание позы, которые хуже поддаются динамическим упражнениям;

•  возможность применения упражнений в тех случаях, когда неприменимы упражнения динамического характера (гипсовая иммобилизация);

•  тренировка непродолжительна, но продуктивна. Каждые 6 сек изометрического напряжения по эффекту равны многим десяткам динамических сокращений баллистического типа, в которых максимальные напряжения имеют продолжительность не более 0,1 сек. При сравнении соотношения результатов тренировки и затрат времени эффективность статической тренировки мышц существенно превосходит динамические методы тренировки силы;

•  при изометрическом напряжении больной визуально и кинететически запоминает нужные положения своего тела гораздо лучше, чем при динамическом режиме работы, что важно при нарушении проприоцептивной чувствительности у больных с неврологическими заболеваниями.

Недостатки изометрических упражнений:

•  определенная субъективность определения силы напряжения мышцы;

•  невозможность улучшения координационных возможностей;

•  снижение скорости реакции;

•  требуется очень четкая индивидуализация при заболеваниях с нарушениями кровообращения (возможно повышение артериального давления, что необходимо учитывать во время ранней мобилизации больных на постельном режиме).

Таким образом, когда требуется быстро восстановить, сохранить или повысить максимальную силу, поддержать тонус мышцы, пре- дотвратить развитие в ней атрофических процессов, изометрическая тренировка оказывается более эффективной, чем динамическая. Поэтому на начальных этапах реабилитации после операций, заболеваний и особенно травм изометрические упражнения более эффективны, тем более что в этот период восстановления нередко динамические упражнения невозможны. Однако если сила должна сочетаться с высокой скоростью движения или значительной длительностью работы, то изометрическая тренировка силы менее эффективна, что важно учитывать при реабилитации спортсменов.

При изометрических упражнениях производят 8-10 мышечных сокращений с напряжением, близким к максимальному (80-100% МПС). Длительность сокращений составляет обычно 5-6 сек; максимум напряжения в последние 3 сек. С середины упражнения, чтобы избежать натуживания, делают медленный выдох. Паузы между отдельными сокращениями составляют от 5 до 10 сек, но могут достигать и 15-30 сек. Число ежедневных повторений: одна серия с 10 повторениями. По мере возрастания силы число серий может быть постепенно увеличено до трех на протяжении дня. Число тренировочных дней в неделю - 5.

Во время статических тренировок необходим оптимальный отдых после изометрических сокращений с включением упражнений на расслабление и растяжение. Желательно, чтобы каждому изометрическому напряжению в серии предшествовало растяжение мышц тренируемой группы, которое выполняется пассивно во время перерыва. Это снимает отрицательное влияние изометрических упражнений на кровообращение.

Изометрические сокращения выполняют при различных углах сгибания в суставе, чтобы обеспечить тренировку максимальной силы при различной исходной длине мышцы.

Изокинетическая тренировка. Этот вид тренировки обеспечивает (соответствующими тренажерами) постоянную скорость движений при любом угле в суставе, а также оптимальный и достаточно высокий уровень силового напряжения в работающей мышце во всем диапазоне движения.

На изокинетических тренажерах скорость движения и уровень нагрузки могут изменяться в широком диапазоне и легко регулируются в зависимости от физической подготовленности тренирующегося и характера патологического состояния.

Изокинетическая тренировка преодолевает недостатки динамических упражнений с концентрическим типом мышечного сокращения. Так, при использовании постоянного сопротивления предполагается, что во всей амплитуде движения в суставе сила, развиваемая мышцей, одна и та же. Однако измерение электрической активности мышц показало, что даже при небольшом изменении угла сгибания в суставе напряжение, развиваемое мышцей, существенно отличается. В одних участках движения мышца проявляет большую силу, в других - меньшую (рис. 12.2). Так, сила активированной мышцы будет проявляться максимально, когда ее сухожилие направлено к кости под прямым углом. Поэтому тренировочное воздействие достаточно значительно в узком диапазоне углового движения и очень кратковременно. Этот фактор является одним из существенных недостатков тренировок со свободным отягощением. Кроме того, для развития максимальной силы методом повторных усилий наиболее эффективны последние подходы на фоне некоторого утомления, что является препятствием для освоения правильной техники движения и решения реабилитационных задач.

Рис. 12.2. Изменение силы мышцы в зависимости от угла сгибания в локтевом суставе. 1, 3 - амплитуда движений в суставе со сниженной силой мышцы; 2 - амплитуда движения в суставе, в которой мышца показывает максимальные силовые возможности

Показано, что изокинетическая тренировка обеспечивает быстрое увеличение максимальной силы и улучшение реактивности при одновременном уменьшении вероятности получения травмы в ходе силовой тренировки. Этот фактор обеспечивает популярность изокинетических упражнений во время реабилитации, несмотря на значительно большую стоимость таких тренажеров.

В спортивной практике наиболее эффективна тренировка изокинетического характера с высокой скоростью движения в суставе. Она обеспечивает заметный рост силы при незначительном увеличении мышечной массы в сочетании с уменьшением жировой массы тела. При этом, как правило, улучшается результат движений, требующих проявления силовых качеств.

Эксцентрическая тренировка. Одним из методов, позволяющих преодолеть недостатки динамической тренировки силы концентрического типа, является использование силовых упражнений, основанных на эксцентрическом типе сокращения мышц. При таком подходе в движениях уступающего характера применяются отягощения, на 10-30% превышающие МПС, - эксцентрическая тренировка максимальной интенсивности. Исследования показали, что именно эксцентрическая тренировка мышц быстро приводит к наибольшему увеличению максимальной силы по сравнению с другими методами. Возникающее в ходе эксцентрического движения растяжение мышц обеспечивает одновременное развитие как силы, так и гибкости.

К недостаткам метода относят, прежде всего, организационные сложности, так как требуется специальное оборудование или помощь партнера для возвращения используемого отягощения в исходное положение. Медленно выполняемые движения снижают скорость реакции, что нежелательно при занятиях спортом. Кроме того, эксцентрический тип сокращения является неспецифичным для подавляющего большинства движений в различных видах спорта, так как уступающий режим работы редко определяет спортивный результат. Необычный характер нагрузки утомителен, что иногда приводит к временному снижению максимальной силы. Упражнения связаны с очень высокими нагрузками на связки и суставы и повышенной опасностью получения травм. В связи с этим не рекомендуется применять эксцентрическую тренировку с максимальной нагрузкой в процессе реабилитации.

Тренировки силы с использованием эксцентрического типа мышечного сокращения, но субмаксимальной интенсивности не показывают

очевидных преимуществ по сравнению с другими методами. Однако при этом затраты энергии меньше, так же как и излишняя акти- вация ЦНС. При этом наряду с максимальной силой отмечается значительный рост локальной статической выносливости мышц. Таким образом, эксцентрическая работа мышц субмаксимальной интенсивности является хорошим дополнением к тренировке силы во время реабилитации.

В спортивной практике эксцентрический метод работы рекомендуется в небольшом объеме в подготовительном периоде. Задача ее - повышение максимальной силы. Скорость движения в упражнении низкая (до 4-6 сек на выполнение одного движения уступающего характера); в одном подходе 6-8 повторений, а паузы между подходами составляют 1-2 мин.

Оценка силовых возможностей

Статическую выносливость для мышц спины оценивают по времени удержания в висе верхней половины туловища в положении обследуемого лежа на животе так, чтобы гребни подвздошных костей приходились на край опоры стола или кушетки. По команде врача пациент перемещает руки на пояс, а туловище удерживает параллельно полу в висе; ноги фиксированы. Время удержания туловища в таком положении в среднем составляет 1-2 мин.

Силовую выносливость для мышц живота оценивают путем подсчета числа подниманий туловища из положения лежа на спине в положение сидя (рис. 12.3). Ноги обследуемого согнуты в коленях под углом 60-90?. Стопы следует удерживать прижатыми к полу. Кисти рук переплетены за шеей. Показателем силовой выносливости является число подниманий за 60 сек.

Рис. 12.3. Тест на силовую Рис. 12.4. Тест на силовую выносливость выносливость мышц живота для мышц плечевого пояса

Силовую выносливость для мышц плечевого пояса оценивают по тесту сгибания и разгибания рук в упоре лежа на животе (отжимание). Кисти рук обследуемого располагаются на ширине грудной клетки. Тело выпрямлено и опирается на носки полностью выпрямленных ног. Отжимание выполняют, удерживая спину прямой. Живот при этом не касается пола. Девочки могут выполнять этот тест, опираясь на согнутые колени, удерживая спину прямой. Показателем является максимальное число правильно выполненных отжиманий за 60 сек (рис. 12.4).

12.3. ГИБКОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ

Гибкость - это способность выполнять движения с большой амплитудой. Различают активную и пассивную гибкость.

Активная гибкость - это способность совершать в суставах движения значительной амплитуды за счет активности соответствующих групп мышц.

Пассивная гибкость определяется амплитудой движения, достигаемой под влиянием внешней силы, и ее показатели обычно выше. (Амплитуду движения в одном суставе называют подвижностью.) Для физической деятельности функциональное значение имеет только активная гибкость.

Основными ограничителями диапазона движения сустава и, следовательно, гибкости являются:

•  повреждения костно-хрящевых структур суставов;

•  мышечные напряжения;

•  сниженная эластичность мышц и соединительнотканных структур суставов;

•  боль;

•  снижение координации и силы при активном движении.

Важнейшим фактором, определяющим уровень гибкости, является состояние мышц. Увеличение длины мышцы посредством ее растяжения может достигать 20-50% от ее размера в спокойном состоянии. Напротив, эластичность сухожилий как элементов, переносящих воздействие силы, определяет гибкость лишь на 3-12%.

Регулярные упражнения для улучшения гибкости обеспечивают следующие результаты:

•  уменьшение интенсивности боли в мышцах, вплоть до их полного исчезновения;

•  снижение риска получения травм, в частности таких, как растяжения мышц, сухожилий, связок, особенно при выполнении быстрых, амплитудных движений;

•  профилактика возникновения хронических заболеваний суставов, в том числе и позвоночника, а также мышечных спазмов в ходе и после физических нагрузок;

•  улучшение кровообращения в суставах и окружающих тканях ускоряет процесс восстановления после травм;

•  мышечная релаксация обеспечивает снижение уровня эмоционального стресса, возникновение чувства внутреннего комфорта и появление уверенности в себе;

•  увеличение эластичности мышц улучшает координацию, обеспечивает легкость и свободу движения, а полученный в результате больший диапазон двигательных возможностей облегчает выполнения движений на занятиях лечебной гимнастикой, делая их более эффективными. Также быстрее происходит процесс овладения или восстановления двигательных навыков и умений.

Однако повышенная гибкость (гипермобильность) должна настораживать врача. Она требует большой мышечной компенсации, чтобы обеспечить стабильность суставов, особенно при некоторых патологических состояниях опорно-двигательного аппарата.

Техника растяжения мышц

Программа развития гибкости представляет собой адекватно спланированную программу физических упражнений, обеспечивающую постоянное и постепенное увеличение используемого диапазона дви- жений сустава или ряда суставов.

Упражнения, направленные на развитие гибкости, нередко объединяют в понятие «стретчинг» (от англ. stretching - растягивание). Ранее в отечественной практике в качестве упражнений на растягивание применяли различные движения, выполняемые со значительной амплитудой и скоростью (баллистические движения), провоцирующие так называемый рефлекс растяжения (стретч-рефлекс). Его активация препятствует эффективному растяжению мышцы и приводит к повреждению мышечных структур. Для оздоровительных и реабилитационных целей более эффективными оказались упражнения на растяжение мышц статического типа. При этом определенное поло- жение тела или движение конечности задерживается в конечной фазе движения на 10-30 сек (иногда до 60 сек).

Если не стоит задача развития собственно гибкости, упражнения на растяжение включают в разминку и в заключительную часть оздоровительных и реабилитационных гимнастических процедур. В первом случае растяжения служат для целей профилактики возможных травм, так как локальное увеличение кровотока и соответственно температуры улучшает обменные процессы в растягиваемых тканях и тем самым функциональное состояние последних. В заключительной части они обеспечивают более быстрое восстановление структур опорно-двигательного аппарата, уменьшение болевых ощущений в тренируемых мышцах (отек и микротравмы мышечных волокон) и чувство их «забитости» (постнагрузочные контрактуры).

Методы растяжения мышц

Для улучшения гибкости применяют следующие методы: статическое растяжение мышц, включающее упражнения в виде саморас- тягивания и растяжения с внешней помощью, динамическое растяжение мышц и постизометрическая релаксация мышц.

В упражнениях, направленных на улучшение подвижности суставов, под интенсивностью подразумевают степень растяжения мышцы. Положение, при котором в мышце возникает ощущение натяжения (точка действия), считают оптимальным для получения желаемого терапевтического эффекта. Если мышцу растягивать до возникновения боли, то повышается шанс спровоцировать рефлекс на растяжение и тем самым травмировать растягиваемую мышцу.

Статическое растяжение мышц. При статическом растяжении мышца или мышечная цепочка и расположенные в них структуры медленно и осторожно вытягиваются в длину до ощущения натяжения. Это положение сохраняют в течение 10-30 сек (иногда до 60 сек) без каких-либо движений. Как правило, после этого возникают ощущение расслабления мышцы и возможность ее дальнейшего растяжения.

Статические упражнения можно проводить в форме активного и пассивного растяжения. При активной форме растяжения статическую работу выполняют антагонисты растягиваемой мышцы. При пассивной форме растяжения работу выполняют врач, инструктор или сам пациент (рис. 12.5).

В профилактических целях статические растяжения необходимо делать ежедневно по 4-6 раз для проблемной группы мышц. При наличии выраженных ограничений подвижности в определенной области при тех или иных патологических состояниях упражнения для этой зоны делают дважды в день (от 10 до 20 мин).

Динамическое растяжение мышц. В качестве динамических упражнений на растяжение используют плавные, ритмичные движения, проводимые активно самим пациентом вблизи границы возможного диапазона движений для данного сустава. Динамическое растяжение выполняют в субмаксимальной зоне растяжения - 75-100% от максимально возможной способности к растяжению. Количество повторений составляет 10-15 для каждой группы растягиваемых мышц. Возможны повторы в трех подходах. Обычно их выполнению предшествующих статических растяжений этой же группы мышц.

Динамические упражнения более функциональны, чем упражнения статического характера, так как в естественных условиях растягиваемая мышца должна постоянно и адекватно реагировать на динамические сокращения агонистов. Динамическое растяжение позволяет активно контролировать и поддерживать свободу движений, увеличенную предшествующим статическим растяжением. Кроме того, эти упражнения разнообразят тренировочный процесс.

Однако динамические растяжения часто подменяют пружинистыми, рывковыми или маховыми движениями, относящимися к растяжкам баллистического типа (короткие и интенсивные растяжки). Они провоцируют рефлекс на растяжение и поэтому дают обратный эффект - вместо ожидаемой релаксации мышц возникает спазм. Особенно ярко это проявляется при наличии тех или иных патологических изменений опорно-двигательного аппарата. В силу этого растяжения баллистического характера в реабилитационной и оздо- ровительной практике малоприменимы.

Метод постизометрической релаксации (ПИР) мышц. После статического сокращения мышцы следует фаза расслабления с уменьшением напряжения, что блокирует рефлекторное противодействие

Рис. 12.5. Пассивное растяжение прямой мышцы бедра.

мышцы растяжению. При изометрическом сокращении с самого начала внутри активной мышцы уменьшается или даже полностью блокируется циркуляция крови. Для того чтобы сохранить силу сокращенной мышцы, несмотря на уменьшенное поступление энергии, необходимо включение все большего количества моторных единиц. Этот механизм быстро приводит к локальному утомлению в задействованной нервно-мышечной структуре. Чтобы этот способ растяжения был эффективным, достаточны умеренные мышечные сопротивления (в пределах 30-50% максимальной силы). Максимальное напряжение, связанное с включением большего количества моторных единиц, сокращает время до наступления усталости, но требует хорошей координации и точности выполнения.

Метод ПИР первоначально применяли для мобилизации суставов перед деблокированием, а также при гипертонусе мышц в ходе лечения тендинозов и патологических моторных стереотипов.

Врач пассивно растягивает мышцу до уровня, сопровождающегося ощущением натяжения, но не болью (фаза пассивного растяжения). Далее, удерживая мышцу в растянутом состоянии, больному предлагают сократить ее в течение 5-15 сек (фаза активного изометрического сокращения). При применении ПИР для лечения мышечных контрактур или с профилактической целью для мышц, подвергающихся чрезмерно повышенным нагрузкам, обычно используют изометрическое напряжение с силой сокращения, составляющей 40-75% максимальной. Затем следует короткий период полного расслабления (около 2-5 сек). В последующие 6-10 сек проводят плавное растяжение мышцы до появления легкой болезненности. В этом положении мышцу фиксируют натяжением для повторной изометрической работы с новой исходной длиной. Процесс ПИР можно повторять несколько раз (4-6 раз) до тех пор, пока не прекратится удлинение мышцы при пассивном растяжении. В результате этого в мышце возникает стойкая гипотония и исчезает исходная болезненность.

ПИР мышц эффективнее статических и динамических растяжений, но требует специальных знаний, поэтому ПИР проводят, как правило, под руководством врача. Метод наиболее эффективен при условии, что в пассивное растяжение и активное изометрическое сокращение будет вовлечена именно та группа мышечных волокон, которая в результате активности триггерного пункта была напряженной и укороченной.

Противопоказания к выполнению упражнений на растяжение:

•  свежие травмы, привычные вывихи плеча, стоп (при наличии дополнительно миогенных контрактур требуется очень осторожное применение адаптированных упражнений на растяжение) и т.п.;

•  воспалительные и инфекционные процессы, требующие терапии;

•  значительные патологические изменения в скелетных мышцах, суставах вследствие травм, неврологических заболеваний и т.п.;

•  общая слабость соединительной ткани (соединительнотканные дисплазии), сопровождающаяся патологической гипермобильностью (внешне проявляется в чрезмерном разгибании суставов в сочетании с гипотоничной мускулатурой).

Оценка гибкости

Рекомендуемые для измерения гибкости взаимозаменяемые тесты (наклоны туловища вперед из положения сидя на полу или стоя) достаточно широко известны (рис. 12.6). Они просты, не требуют сложной аппаратуры, но хорошо выделяют людей со сниженным уровнем здоровья, имеющих риск возникновения или прогрессирования ортопедических и неврологических болезней, а нередко и заболеваний внутренних органов. В реабилитационных программах для определения подвижности в отдельных суставах обычно используется нейтральный 0-метод в качестве объективной меры гибкости (рис. 12.7).

Рис. 12.6. Наклоны туловища вперед из положения сидя для оценки общей гибкости

Рис. 12.7. Оценка подвижности в локтевом суставе

12.4. ВЫНОСЛИВОСТЬ И МЕТОДЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ

Под выносливостью понимают способность организма сопротивляться утомлению во время длительного выполнения какой-либо физической деятельности.

С позиции здоровья наибольший интерес представляет так называемая общая выносливость - выносливость по отношению к продолжительной работе умеренной мощности, включающей функционирование большей части мышечного аппарата (ходьба, спокойный бег, плавание, большинство трудовых процессов со значительной долей физического труда). При этом мышечная работа обеспечивается энергией преимущественно или исключительно аэробным путем. Как правило, в практической жизни встречается именно этот уровень интенсивности.

Физиологической основой общей выносливости человека являются аэробные возможности - способность организма доставить и использовать кислород для энергопродукции при выполнении физической работы. Общепризнанной мерой аэробной выносливости считается МПК, которое определяется факторами транспорта кислорода и уровнем тканевого дыхания.

Аэробная работоспособность обеспечивается увеличенным объемом сердца, ударным и минутным объемом крови, повышенными легочной вентиляцией и артериовенозной разницей кислорода в крови. Именно эти параметры значимо совершенствуются при тренировке выносливости (адаптация к «стрессу объемом») и являются основой полноценной работоспособности сердца и дыхательной системы, а в конечном итоге продолжительности жизни человека.

Важным фактором аэробного обмена является скорость включения углеводов и свободных жирных кислот в ресинтез АТФ. Развертывание аэробных процессов происходит постепенно, они достигают максиму- ма обычно через 2-5 мин после начала интенсивной работы (рис. 12.8). Углеводы имеют особое значение в начальной фазе нагрузок. Роль свободных жирных кислот в энергопродукции увеличивается по мере увеличения продолжительности нагрузок на выносливость. Жировой обмен интенсифицируется медленно и значимо разворачивается только к 15-30-й мин непрерывно продолжающейся нагрузки. Следовательно, для развития аэробной выносливости необходима определенная длительность тренировки, как правило, не менее 20 мин.

Рис. 12.8. Изменение интенсивности биохимических процессов, поставляющих энергию для мышечной деятельности, в зависимости от продол- жительности работы (Н.И. Волков). По оси абсцисс - продолжительность работы (в мин); по оси ординат - интенсивность (% от максимальной). 1 - аэробный механизм; 2 - анаэробный лактатный механизм; 3 - анаэробный алактатный механизм

Любая недостаточность как кислородтранспортной составляющей аэробной производительности, так и тканевого дыхания существенно снижает физическую и психическую работоспособность человека, являющуюся важнейшим компонентом его здоровья, и часто сопро- вождается низким жизненным тонусом человека, неустойчивостью к стрессам, высокой заболеваемостью.

В силу изложенного выше низкий уровень выносливости отражает вероятность наличия у человека (и у взрослого, и у ребенка) широкого спектра болезненных состояний, из которых наиболее актуальны:

•  заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем;

•  железодефицитные состояния;

•  нарушения обменных процессов (ожирение, диабет, гиповитаминозы и пр.);

•  синдромы, связанные с гипокинезией и обусловленные низкими функциональными возможностями организма из-за детренированности.

Положительные эффекты регулярной тренировки выносливости проявляются в следующих изменениях:

•  Уменьшаются факторы риска возникновения «болезней цивилизации»: снижается артериальное давление, уровень холестерина и сахара в крови, уменьшается масса тела, оптимизируется соотношение липопротеидов высокой и низкой плотности и другие показатели, следствием чего является меньшая распространенность заболеваний коронарных сосудов и сосудов мозга, обменных и онкологических заболеваний.

•  Повышается экономичность работы сердца (снижение частоты сердечных сокращений - ЧСС как в покое, так и при стандартных физических нагрузках, больший ударный и минутный объем сердца, большая работоспособность при максимальных нагрузках) в сочетании с увеличением силы сокращения миокарда.

•  Возрастает капилляризация мышц, в том числе и сердца.

•  Увеличивается количество митохондрий в работающих мышцах, что обеспечивает энергообмен наиболее экономичным и продуктивным путем - окислительным фосфорилированием.

•  Снижается уровень эмоционального стресса, обеспечиваемый повышенным уровнем эндогенных опиатов.

•  Развивается значительная устойчивость к физическим, эмоциональным стрессам, так же как и к инфекционным заболеваниям.

•  Повышается физическая и психическая работоспособность. Кроме того, во всех видах спорта выносливость дает возможность

осуществлять в устойчивом состоянии большой объем тренировочной и соревновательной нагрузки и быстрее восстанавливаться после большой нагрузки.

12.4.1. Методы совершенствования аэробной выносливости

При тренировке выносливости речь идет о развитии экономичности работы всех функций организма, особенно сердечно-сосудистой системы, мышечного метаболизма и нервно-мышечной коорди- нации, что является важным фактором переносимости нагрузок и предпосылкой быстрого восстановления после них. Однако развитие этой экономичности неспецифично и не зависит от характера используемых упражнений.

Повышение общей выносливости с целью увеличения аэробных возможностей организма пациента строится на двух тренировочных принципах: метод со стандартной непрерывной нагрузкой отличает- ся работой непрерывной и, как правило, постоянной интенсивности,

а метод интервальной нагрузки, напротив, характеризуется прерывными нагрузками.

Метод со стандартной непрерывной нагрузкой. Этот метод наиболее популярен, доступен, достаточно безопасен и обеспечивает устойчивое повышение аэробной выносливости. В рамках реабилитационных программ тренировочные упражнения, выполняемые по методу строго регламентированного упражнения, продолжаются обычно от 10 до 30 мин. Скорость передвижения или интенсивность нагрузки поддерживается постоянной. ЧСС при такой интенсивности работы находится в пределах от 100 до 175 в минуту и подбирается индивидуально. Такой режим работы обеспечивает высокие показатели ударного объема сердца и уровня потребления кислорода. Этот метод особенно эффективен на ранних этапах развития выносливости и для оздоровительных целей.

Интенсивность нагрузки для оптимального развития аэробной выносливости должна соответствовать интенсивности обмена веществ, при которой поглощение кислорода практически удовлетворяет потребность в нем. В силу этого образование молочной кислоты в мышцах минимально. Увеличение интенсивности нагрузки приводит к существенному и быстро нарастающему закислению внутренней среды из-за активации анаэробных механизмов энергопродукции. Интенсивность нагрузки, при которой происходит такая смена преобладающего механизма энергопродукции, называется порогом анаэробного обмена (ПАНО). Объективной характеристикой ПАНО является концентрация молочной кислоты в крови около 3-4 ммоль/л. Тренировки, интенсивность которых превышает ПАНО, опасны из-за существенных перегрузок, особенно для сердечно-сосудистой системы. В то же время нагрузки, не обеспечивающие достаточных изменений показателей гомеостаза, не вызывают развития адаптационных процессов, повышающих выносливость. Они могут применяться только для восстановительных целей. В практике реабилитации или оздоровительной медицины контроль за уровнем молочной кислоты затруднителен, поэтому для установления оптимальных границ интенсивности чаще пользуются оценкой ЧСС.

При реабилитации кардиологических больных обычным средством тренировки аэробной выносливости является велоэргометр. Дозированную ходьбу и бег на тредмиле или в естественных условиях используют несколько реже.

Одной из наиболее популярных методик, направленной на развитие аэробной выносливости и использующей метод стандартной непрерывной нагрузки, является аэробика. Она разработана К. Купе- ром для реабилитации кардиологических больных, но приобрела популярность также и в качестве метода первичной и вторичной профилактики болезней цивилизации.

Программа аэробной тренировки включает несколько этапов.

Первый этап - медицинское обследование. Углубленное медицинское обследование обязательно в следующих случаях:

•  у пациента отмечались эпизоды нарушения функции органов дыхания и сердца;

•  при высоком уровне сахара и холестерина в крови;

•  в семье отмечались случаи ранней смерти (до 55 лет);

•  мужчины старше 40 лет и женщины старше 45 лет;

•  масса тела превышает норму на 9 кг;

•  пациент курит (у курящих женщин возраст, в котором необходимо обследование, составляет 40 лет, так как курение заметно снижает уровень липопротеидов высокой плотности в крови);

•  при приеме женщиной пероральных контрацептивов;

•  пациент никогда не тренировался.

В программе углубленного медицинского обследования лиц данной группы обязательно проведение электрокардиографии в нагрузке с определением порога толерантности. ЧСС, при которой возникают нарушения метаболизма в миокарде, и будет являться тем максимальным показателем, который нельзя превышать при реабилитационной тренировке.

Пациенты, не имеющие отклонений в состоянии здоровья, должны пройти обычное клиническое обследование, включающее также определение состава тела и физической подготовленности (выносливость, сила, гибкость), что обеспечивает возможность создания индивидуализированной программы оздоровления.

Второй этап - определение оптимальной нагрузки, обеспечивающей тренировочный эффект. Интенсивность нагрузки должна задаваться на уровне, когда энергопродукция обеспечивается аэробным путем. На этом этапе подход к выбору оптимальной нагрузки различается у здоровых людей и больных. В рамках реабилитационных программ максимальную интенсивность нагрузки определяют по максимальной частоте сердечных сокращений в тесте определения порога толерантности. Однако аэробную тренировку

проводят при физической нагрузке с ЧСС составляющей от 50 до 60-70% от такой выявленной в ходе велоэргометрической пробы максимальной ЧСС.

Для занимающихся оздоровительной аэробикой или спортом возможно использование и других методов:

•  определения порога анаэробного обмена;

•  определения оптимального пульса по формуле, исходя из возраста. Первый метод основан на определении концентрации молочной

кислоты в крови или динамики ряда физиологических функции (легочная вентиляция, избыток выделения углекислого газа и др.) в ходе ступенчато повышающейся нагрузки на велоэргометре или тред- миле. Этот метод требует довольно сложной аппаратуры и хорошо подготовленного медицинского персонала и обычно применяется при тренировке выносливости спортсменов высокого класса.

В рамках оздоровительных программ большее распространение имеет второй метод, основанный на выборе оптимальной ЧСС, исходя из возраста занимающегося. Вначале рассчитывается максимальная частота сердечных сокращений для возраста пациента (в годах):

макс. ЧСС = 220-возраст.

Однако тренировки проводят с меньшей ЧСС, что зависит от подготовленности занимающихся. Для молодых людей оптимальный диапазон ЧСС составляет от 60 до 70% максимальной ЧСС. Например, в возрасте 40 лет максимальная ЧСС равна 180 в минуту (220-40), минимальная тренировочная ЧСС (60%) - 108 в минуту, максимальная ЧСС в нагрузке (70%) - 126 в минуту.

Для лиц пожилого возраста или неподготовленных занимающихся оптимальный диапазон будет составлять от 50 до 60% максимальной ЧСС.

Более точной считается формула Карвонена для подсчета оптимального тренировочного пульса, учитывающая ЧСС в покое как отражение уровня тренированности:

ЧСС верхняя граничная = [(220 - возраст) - ЧСС покоя] ? 0,7 + ЧСС покоя;

ЧСС нижняя граничная = [(220 - возраст) - ЧСС покоя] ? 0,6 + ЧСС покоя.

Например, возраст пациента 40 лет, ЧСС покоя 72 в минуту, отсюда: ЧСС верхняя граничная (70%) = [(220 - 40) - 72] ? 0,7+72=148 в минуту; ЧСС нижняя граничная (60%) = [(220 - 40) - 72] ? 0,6+72=137 в минуту.

Таким образом, этот пациент для развития выносливости должен тренироваться в диапазоне ЧСС от 137 до 148 в минуту, что несколько выше, чем в первом примере, когда оптимальный пульс оценивали только по возрасту.

В ходе выполнения нагрузки представление об оптимальной интенсивности дает тест с произнесением фраз из нескольких слов. Тест основан на резком повышении легочной вентиляции при превышении ПАНО, приводящей к одышке. Оптимально, когда человек еще может произнести относительно свободно длинную фразу. Уровень молочной кислоты в крови при этом достигает 2-3 ммоль/л, т. е. энергопродукция обеспечивается полностью аэробным путем.

Третий этап - выбор наиболее подходящей аэробной нагрузки. При этом необходимо учитывать следующие условия:

•  Упражнение должно обеспечивать нагрузку, соответствующую оптимальной ЧСС, непрерывно в течение 20-30 мин в одном занятии. Следовательно, для лиц, плохо умеющих плавать (они будут просто купаться), плавание для развития аэробных возможностей организма может быть неэффективным. При массе тела, превышающей норму на 20 кг, беговые нагрузки противопоказаны из-за риска травм нижних конечностей, для чего иногда достаточно 10-15 мин бега (эффективны езда на велосипеде, бег на лыжах и т.п.).

•  Используемый вид двигательной активности должен заинтересовать человека на многие годы. Для лиц, предпочитающих работать в одиночку, малообщительных (интроверты) адекватными видами нагрузок будут дозированные бег и ходьба, длительная работа на велоэргометре, в то время как для социально активных, общительных лиц (экстраверты) - классы аэробных танцев, бег трусцой, но с партнером, шейпинг или аквааэробика в группе. Как минимум упражнения не должны быть неприятными для занимающегося.

Четвертый этап - построение собственно занятия. В зависимости от задач занятие включает 3 или 4 фазы.

Разминка в течение 2-5 мин, включающая упражнения на растя- жение, подготавливающие опорно-двигательный аппарат к нагрузке, и легкие упражнения, активирующие работу сердечно-сосудистой и легочной систем, чтобы предотвратить излишний кислородный долг в начале аэробной фазы.

Аэробная фаза. Минимальная продолжительность занятия составляет 20 минут, оптимальная - 30 мин. В неделю следует проводить не менее трех занятий, оптимально - четыре занятия. Занятия три раза в неделю обеспечивают повышение аэробных возможностей человека, а четыре раза - улучшение состояния здоровья. Желательный уровень энергозатрат за одно занятие - 330 ккал. Занятия три раза в неделю по 30 мин обеспечивают минимальный риск травм. Более частые занятия существенно повышают этот риск. Крайне нежелательно выполнение всего объема недельной нагрузки за 1-2 занятия («спортсмен выходного дня»), сопровождающееся значительным риском перегрузок.

Силовая тренировка. При необходимости в занятия аэробикой могут быть включены атлетические упражнения длительностью около 10 мин. Они эффективны на фоне разогретого организма, т.е. предшествующей аэробной фазы. Задачи силовой тренировки - укрепление мышц, повышение активной гибкости, профилактика травм и остеопороза.

Заключительная фаза продолжается около 5 мин и включает в себя выполнение аэробных упражнений сниженной интенсивности, что быстро снижает содержание недоокисленных продуктов обмена в организме, и заканчивается растяжениями. Последние направлены на более быстрое восстановление структур опорно-двигательного аппарата и тем самым предупреждают его перегрузки.

Эффективность аэробики как оздоровительной системы определяется также постоянным контролем уровня функционального состояния занимающегося.

Метод интервальной тренировки. Этот метод основан на принципе планомерной смены (чередования) фаз нагрузки и отдыха. Однако интервалы отдыха используются не для полного восстановления активированных функций. Новый цикл нагрузки возобновляется на фоне недовосстановления, когда ЧСС составляет около 110-130 в минуту. Неполное восстановление приводит к глубокому исчерпанию энергетических ресурсов, более значительным изменениям во внутренней среде, что обеспечивает лучшую морфологическую и функциональную адаптацию в тренируемой системе организма.

При интервальной тренировке организм тренирующегося практически все время находится в состоянии готовности к работе. Сердечно-сосудистая система в конце периода отдыха находится в состоянии повышенной функциональной активности, т.е. в состоянии, напоми- нающем состояние после разминки. Такая исходная физиологическая

ситуация приводит к тому, что в начале нового цикла нагрузки аэробный обмен может начаться раньше и образующийся дефицит кислорода незначителен. Это снижает концентрацию продуктов анаэробного обмена при работе и позволяет более продуктивно проводить тренировки.

Интервальная тренировка повышает функциональные возможности сердца, существенно увеличивая ударный объем, так как сердце продолжает достаточно активно работать и во время отдыха.

При интервальной тренировке с целью совершенствования выносливости планируют продолжительность нагрузки 1-3 мин. Интенсивность работы такова, чтобы к концу упражнения ЧСС могла достигать 170-180 в минуту. Длительность отдыха определяется темпом снижения ЧСС до 110-130 в минуту и составляет обычно 1-2 мин, что зависит от продолжительности работы и уровня тренированности человека. Однако чаще используется менее напряженный режим работы с интенсивностью нагрузки 60-80% максимальной аэробной работоспособности, ЧСС 120-160 в минуту, количество повторений составляет 5-10 (в спортивной практике - до 30).

Метод способствует выраженной активации процессов аэробного обмена. Он эффективно улучшает аэробную выносливость сердечнососудистой и дыхательной систем, координационные способности, способность к перенесению высоких нагрузок и большую скорость восстановления.

Наибольший тренировочный эффект при интервальном методе развития выносливости наблюдается через 6-12 нед. Прирост аэробной производительности при этом может достигать 10-30%. Так как фазы неполного отдыха предъявляют очень высокие требования к сердечно-сосудистой и дыхательной системам, в реабилитации больных интервальный метод используют с ограничениями, а чаще его применяют в качестве дополнительной тренировки при восстановлении спортсменов.

Оценка выносливости

Высокой степенью надежности для оценки выносливости отличаются тесты, предъявляющие значительные требования к кардиореспираторной системе и с определенной длительностью воздействия - не менее 5-6 мин (чем нередко пренебрегают). Только в этом случае разворачи- ваются физиологические, биохимические и психические процессы в организме, ответственные за выносливость. К таким исследованиям относятся беговые тесты и тесты с использованием дозированных

физических нагрузок (на велоэргометре, тредмиле). Они отличаются точностью дозировки, удобством и безопасностью, и в клинических условиях предпочтение отдают именно им. В качестве тестов для оцен- ки выносливости в лабораторных условиях обычно используют определение МПК и физической работоспособности (PWC₁₇₀). Беговые тесты также обладают рядом достоинств:

•  не требуют применения аппаратуры;

•  создают значительную и естественную нагрузку на сердце и дыхательный аппарат;

•  обеспечивают точную регистрацию результатов;

•  возможно обследование сразу большой группы занимающихся. Наиболее популярен тест Купера, в котором оценка аэробных

возможностей человека, т.е. общей выносливости, осуществляется на основании измерения расстояния, преодолеваемого за 12 мин (табл. 12.6). Такие тесты могут быть гармонично включены в конт- рольные нормативы на тренировочных занятиях, в том числе и на уроках физической культуры или занятиях ЛФК. Протокол такого занятия может служить врачу основой для оценки этого физического качества и выявления пациентов, имеющих риск развития «болезней цивилизации».

Таблица 12.6. Соотношение между результатами 12-минутного теста и МПК (тест Купера)