Получение максимальной пользы от тренировок с низкой интенсивностью

Если цель – регулярно (пытаться) улучшить результат на марафоне, то одним из лучших подходов будет поляризованная программа, включающая большой объем тренировок низкой интенсивности и небольшой объем тренировок высокой интенсивности. Поскольку не менее 80% тренировочного времени в поляризованной программе посвящено бегу с низкой интенсивностью, стоит подумать о том, как получить от этих тренировок наибольшую пользу.

Вполне целесообразен периодический подход, включающий этап построения базы и этап, ориентированный на гонку. Обе фазы должны быть поляризованы, каждая из которых будет включать тренировки как низкой, так и высокой интенсивности. На этапе построения базы цель атлета состоит в том, чтобы развить все основные физиологические способности, необходимые для марафонского бега. На этом этапе тренировки низкой интенсивности играют решающую роль в развитии целого ряда из этих способностей, но и высокая интенсивность также вносит свой вклад в формирование необходимых марафонцу качеств. В соревновательном периоде подготовки, небольшая часть тренировок посвящена исключительно развитию психической и физической силы, необходимой для гонки. Тем не менее, даже в соревновательном периоде крайне важно поддерживать способности, развитые во время строительства базы, поэтому многие принципы применимы к планированию тренировок на обоих этапах подготовки.

Пять физиологических способностей, которые необходимо тренировать при подготовке к марафону:

VO2max – определяет максимальную скорость, с которой кислород может доставляться к тканям и, следовательно, максимальную скорость, с которой мышцы могут генерировать энергию.
Скорость на VO2max.
Темп на лактатном пороге, как доля темпа на VO2max. Для хорошо тренированного марафонца целевой темп забега близок к лактатному порогу.
Способность сохранять гликоген, чтобы запасы глюкозы не истратились во время марафона.
Подготовленность мышц ног – способность выдерживать нагрузку на протяжении марафонской дистанции с минимальной потерей мощности.

Каждую из этих пяти способностей можно улучшить с помощью нескольких различных типов тренировочных стимулов, поэтому для полного развития каждой из переменных требуется сочетание тренировок низкой и высокой интенсивности. Тренировки низкой интенсивности играют особенно важную роль в увеличении трех из пяти показателей: VO2max; сохранение гликогена; и развитие мышц ног, поэтому следует рассмотреть каждый из них по очереди.

Увеличение VO2max

Два основных способа повышения VO2max на низкоинтенсивных тренировках — это увеличение количества аэробных ферментов в митохондриях, и за счет увеличения количества капилляров, доставляющих кровь к мышечным волокнам. Эти физиологические процессы можно исследовать при биопсиях мышц у спортсменов, но еще более подробную информацию можно получить при исследовании животных. Несмотря на крупномасштабные анатомические различия между скелетно-мышечной системой человека и грызунов, на уровне отдельных волокон структура и функционирование мышц схожи у всех видов, поэтому изучение того, как мышечные волокна грызунов реагируют на тренировку, вероятно, будет полезным для понимания того, как реагируют на тренировки человеческие мышечные волокна.

Один из основных вопросов при планировании графика тренировок заключается в том, имеет ли значение, проводится ли тренировка в виде нескольких коротких сессий или меньшего количества длинных сессий. Длинный медленный бег на протяжении многих лет считался основной особенностью марафонской подготовки, хотя данные исследований на животных показывают, что с точки зрения улучшения аэробных ферментов и капилляров, несколько коротких пробежек могут быть столь же полезными.

В исследовании, опубликованном в журнале Experimental Physiology, ученые тренировали мышей на беговой дорожке 5 дней в неделю в течение 8 недель. Одна группа мышей тренировалась непрерывно в течение 30 минут каждый тренировочный день, а другая группа мышей тренировалась в течение 3 периодов по 10 минут, разделенных двухчасовым отдыхом. Интенсивность тренировок была равной. Животные стартовали с довольно медленной скоростью 7,5 метров в минуту и за 8 недель увеличили рабочий темп до 60% от максимальной выходной мощности. Контрольную группу мышей поместили на беговую дорожку, но она не тренировалась. По сравнению с нетренированной контрольной группой, обе группы тренированных мышей продемонстрировали одинаковые значительные улучшения как в скорости, так и в пройденном расстоянии во время дополнительных тестов на беговой дорожке, проводимых в начале и в конце периода наблюдения. У нетренированных мышей контрольной группы через 8 недель пройденное расстояние в шаговом тесте увеличилось на 1%, в то время как группа, которая тренировалась непрерывно в течение 30 минут, показала увеличение на 107%, а группа, которая тренировалась 3х10 минут, продемонстрировала увеличение на 117%. Кроме того, после тренировки плотность капилляров и количество капилляров на мышечное волокно в четырехглавой мышце были примерно в два раза выше в двух тренировочных группах по сравнению с нетренированной контрольной группой. Аналогичным образом, количество аэробного фермента цитратсинтазы в подошвенной мышце в обеих тренированных группах было примерно в два раза больше, чем в контрольной группе. Таким образом, беговые результаты, плотность мышечных капилляров и уровень аэробных ферментов показали значительное, но одинаковое увеличение в обеих тренированных группах. Это говорит о том, что с точки зрения улучшения VO2max, три 10-минутные тренировки дают такой же эффект, как и одна 30-минутная тренировка.

С другой стороны, есть хорошо известное исследование, проведенное группой G.A.Dudley, в котором они тренировали крыс с разными скоростями и разной продолжительностью времени в день. Работа показала, что очень длительные тренировки не приводили к большему улучшению аэробных способностей, чем тренировки средней продолжительности. Наибольший прирост цитохрома С (комплекс аэробных ферментов, необходимый для эффективной работы митохондрий) наблюдался у крыс, тренировавшихся со скоростью 30 м/мин. Тридцать метров в минуту — средний темп для крысы; обычно крыса может поддерживать скорость 60 м/мин в течение примерно 10-15 минут, тогда как скорость 30 м/мин она может поддерживать в течение часа или около того, пусть и с небольшим дискомфортом для нее (применительно к человеку – это похоже на темп лактатного порога). Крысы, которые тренировались со скоростью 30 м/мин, показали устойчивое увеличение уровня цитохрома С в камбаловидной мышце при увеличении ежедневного времени бега до 60 минут, но в группе, которая тренировалась в течение 90 минут, наблюдался лишь небольшой дальнейший тренировочный эффект, что предполагает отсутствие преимуществ в отношении аэробных ферментов за пределами 90 минут.

Важно отметить, что крысы в упомянутом выше исследовании Дадли не имели особых возможностей адаптироваться к тренировочной нагрузке. После первоначального пятидневного "вводного периода" бега по 5–10 минут в день со скоростью примерно 30 м/мин, их распределяли на назначенную тренировку, а тренировочную нагрузку увеличивали со скоростью 12 дополнительных минут каждый день, гарантируя, что животные, распределенные в группу, которая должна была тренироваться по 90 минут в день, тренировались с полной нагрузкой уже к концу второй недели. Возможно, что крысам, которым было выделено 90 минут в день со скоростью 30 м/мин, не было предоставлено достаточно времени для адаптации к тренировочной нагрузке. Ожидается, что неадекватная адаптация к нагрузке приведет к чрезмерному выбросу кортизола, который оказывает повреждающее катаболическое воздействие на мышцы.

В совокупности результаты приведенных выше исследований показывают, что существует небольшая разница в пользе тренировки, полученной от одной непрерывной тренировки длительностью 30 минут, по сравнению с тремя сессиями по 10 минут, в то время как преимущества от увеличения продолжительности тренировки свыше 60 минут будет невелико из-за отсутствия адекватного периода, необходимого для адаптации к тренировочной нагрузке.

Вполне логично, что при постепенном увеличении продолжительности длительности тренировок, дополнительная выгода будет накапливаться даже за пределами тех самых 90 минут. Тем не менее, что касается повышения аэробной тренированности, данные свидетельствуют о том, что несколько коротких пробежек, вероятно, будут, по крайней мере, столь же эффективными, как и длинная пробежка аналогичной общей продолжительности. Это предполагает, что для развития VO2max двойные тренировки могут быть, по крайней мере, столь же эффективными, а, возможно, и еще более эффективными с точки зрения затрачиваемого времени и устойчивого стресса, чем одиночные ежедневные тренировки. Однако повышение VO2max — не единственная цель тренировок.

Улучшение экономии гликогена

Тренировки на выносливость приводят к увеличению доли энергии, получаемой из жиров, в широком диапазоне интенсивности. Хотя точно известно, что как у тренированных, так и у нетренированных людей доля энергии, получаемой из жиров, меньше при темпах выше лактатного порога, чем при темпах ниже порога, тем не менее, даже при интенсивности выше порога, тренированные спортсмены получают большую долю общей энергии из жиров, чем неподготовленные люди.

Хотя многие исследования показали, что во время тренировки подготовленные атлеты получают большую часть энергии из жиров, по сравнению с нетренированными людьми, было лишь несколько продольных исследований, которые продемонстрировали эффективность определенного графика тренировок на выносливость для улучшения жирового метаболизма. Одно особенно информативное исследование было проведено Яном Хенрикссоном. Он предложил 6 велосипедистам пройти программу тренировок, в которой только одна нога тренировалась в течение 45 минут в день при 70% от VO2max (оценка была проведена тоже для одной ноги) в среднем три дня в неделю в течение 8 недель.

До и после периода тренировки бралась биопсия четырехглавой мышцы бедра для определения активности аэробного фермента сукцинатдегидрогеназы Этот фермент интересен тем, что одновременно участвует в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и дыхательной цепи переноса электронов (работа митохондрии). Испытуемых также тестировали на различных субмаксимальных и максимальных нагрузках одной и двумя ногами. Катетеры были введены в бедренные артерии и вены обеих ног, чтобы измерить уровень кислорода и углекислого газа в крови. В субмаксимальном тесте участники выполняли упражнения двумя ногами в течение 1 часа при 67% от VO2max. В тренированной ноге способность мышц извлекать кислород из крови была существенно выше, о чем свидетельствовало увеличение артерио-венозной разницы (то есть разницы межд содержанием кислорода в артериальной и венозной крови).

Коэффициент дыхательного обмена (RER) составил 0,91 при работе "тренированной" ногой.

Коэффициент дыхательного обмена – это отношение количества вырабатываемого CO2 к потребляемому O2. Он имеет значение 1, когда углеводы являются единственным топливом, и значение меньше 1, если источником энергии является примущественно жир. Таким образом, значение 0,91 указывает на то, что значительная часть энергии была получена из жиров.

Напротив, в нетренированной ноге RER через 10 минут составлял 0,96, что указывает на то, что большая часть энергии была получена за счет углеводного обмена, и даже через 50 минут RER в нетренированной ноге составлял 0,94. Таким образом, доля энергии, полученной из жиров, увеличилась, как и следовало ожидать, если бы запасы гликогена были истощены, но, тем не менее, даже через 50 минут доля энергии, полученной из жиров, в нетренированной ноге была меньше, чем в тренированной ноге.

Хенрикссон подсчитал, что в тренированной ноге 42% энергии было получено из гликогена, тогда как в нетренированной ноге из гликогена было получено 62% энергии. Таким образом, повышенное использование жиров в тренированной ноге привело к заметному сохранению гликогена. Кроме того, скорость высвобождения лактата в нетренированной ноге составляла от 2,5 до 3 ммоль/мин в период от 10 до 30 минут, но оставалась ниже 0,5 ммоль/мин в тренированной ноге, подтверждая ожидания, связанные с тем, что во время жирового обмена лактат не вырабатывается.

Интересно отметить, что измерение свободных жирных кислот в крови показало, что увеличение метаболизма жиров происходит в основном за счет увеличения потребления триглицеридов, хранящихся в мышцах. Механизм этого увеличения не был ясен. В тренированной ноге повышалась активность аэробного фермента сукцинатдегидрогеназы. Увеличение количества аэробных ферментов приведет к ускорению метаболизма жиров. Однако вполне вероятно, что определенную роль сыграло увеличение количества ферментов, непосредственно участвующих в метаболизме жиров, а также увеличение способности транспортировать жиры в митохондрии.

Таким образом, исследование Хенрикссона установило, что тренировки умеренной интенсивности (70% VO2max) в течение 45 минут 3 дня в неделю приводят к существенному улучшению жирового обмена, тем самым сохраняя гликоген и снижая выработку лактата. Он не затронул вопрос о том, можно ли было бы получить большую пользу от более длительных тренировок. Однако наблюдение, что даже в нетренированной ноге доля энергии, получаемой из жира, значительно увеличилась, подтверждает ожидание того, что длительная сессия низкой интенсивности будет более эффективной для улучшения метаболизма жиров, чем несколько коротких сессий.

Таким образом, вполне вероятно, что длительные пробежки продолжительностью в час и более являются наиболее эффективными для повышения жирового обмена, но необходимо иметь в виду, что если продолжительность длительного бега не увеличивается постепенно, существует риск повышенного выброса кортизола. Аналогичным образом, ожидается, что тренировки натощак приведут к большему улучшению метаболизма жиров, но следует проявлять осторожность, чтобы избежать чрезмерного стресса. Скорее всего, противоречивые результаты, полученные в различных исследованиях по тренировкам натощак, отражают различия в степени адекватной адаптации к подобным тренировкам.

Развитие мышц ног

Эксцентрическое сокращение мышц при контакте стопы с поверхностью во время бега вызывает микроскопические разрывы мышечных волокон. Вероятно, это является основным фактором возникновения отсроченной болезненности мышц (DOMS, delayed onset of muscle soreness). Однако, как знает практически каждый спортсмен из собственного опыта, после DOMS мышцы быстро адаптируются, что помогает им предотвратить последующие повреждения, особенно если одна и та же активность регулярно повторяется.

Хотя многие спортсмены-любители, готовящиеся к марафону, испытывают некоторый DOMS в начале программы, они быстро развивают достаточную устойчивость, чтобы предотвратить серьезные повреждения мышц в последующие недели тренировок. Однако наблюдение, что у многих наблюдается рецидив тяжелого синдрома DOMS после самого забега, указывает на то, что им не удалось развить достаточную силу и устойчивость мышц ног, чтобы справиться с нагрузками марафонской подготовки и гонки. Хотя несколько дней болезненности и дискомфорта в мышцах после гонки могут не иметь большого значения, эффект микроскопических повреждений во время самой гонки потенциально имеет гораздо большее значение. Повреждения мышц во время марафона, по-видимому, являются одной из основных причин замедления во второй половине забега. Поэтому развитие адекватной силы и устойчивости мышц является первоочередной задачей.

Во время самой гонки ущерб мышцам наносит сочетание продолжительности и интенсивности стресса. Поэтому вполне вероятно, что для создания необходимой устойчивости мышц потребуется многогранный подход, включающий как длительные тренировки низкой интенсивности, так и более интенсивный бег. Подход, который слишком сильно полагается только на увеличение продолжительности интенсивных тренировок, был бы слишком рискованный. Полное "выздоровление" от DOMS обычно происходит при наличии последующей возможности для адекватного восстановления, а вот если такой возможности нет, то мышца может в конечном итоге потерять способность к восстановлению. Вполне вероятно, что относительно редкий миопатический синдром утомленного спортсмена (FAMS) является конечной стадией повторной микроскопической травмы мышц без адекватной возможности для восстановления. В случае FAMS у спортсмена наблюдаются заметные нарушения микроструктуры мышц и он теряет способность переносить дальнейшие тренировки. С другой стороны, повторяющееся воздействие небольшого стресса может защитить от будущих более серьезных стрессов, поэтому длительные медленные пробежки — самый безопасный способ заложить основу для устойчивости, необходимой для того, чтобы противостоять повторяющимся повреждениям мышц при работе в марафонском темпе.

Выводы

Имеющиеся данные дают очень веские основания утверждать, что значительный объем тренировок низкой интенсивности является эффективным дополнением к небольшому объему более интенсивных тренировок во время подготовки к марафону. В частности, низкоинтенсивные тренировки — безопасный способ повысить VO2max; повышение способности сохранять гликоген (и, попутно, снижать выработку лактата); и закладывает основу для развития устойчивости и силы мышц, необходимой для предотвращения замедления на более поздних этапах забега.

Эти данные также дают рекомендации относительно того, как лучше всего запланировать эти тренировки. Первое, на что следует обратить внимание, это то, что несколько коротких тренировок, вероятно, будут эффективными для безопасного повышения VO2max. Однако, по крайней мере, несколько более длительных тренировок также необходимы для оптимизации способности сохранять гликоген за счет использования жиров и развития необходимой устойчивости.

Традиционный ответ на эти требования – включить в тренировочный график еженедельные длинные пробежки постепенно увеличивающейся продолжительности. Этот традиционный ответ, безусловно, имеет смысл. Однако возможно, что эта стратегия слишком сильно зависит от недельного длинного бега. Например, увеличение продолжительности длинного бега с дистанции менее 15-16 км до длинного бега продолжительностью более 32 км в течение 12-16-недельной программы может не обеспечить адекватной возможности адекватно адаптироваться к требованиям длинной марафонской дистанции. Это имеет два последствия. Во-первых, сама длительная пробежка может вызвать у бегуна усталость и боль, что ограничит качество тренировок в последующие дни. Во-вторых, существует существенный риск того, что одной длинной пробежки в неделю окажется недостаточно для развития устойчивости, необходимой для поддержания темпа на протяжении полных 42,2 километров.

Альтернативой такому акценту на одну еженедельную длинную пробежку является добавление небольших "приращений" к длительности нескольких пробежек каждую неделю, тем самым создавая более равномерное наращивание тренировочной нагрузки в течение недели и избегая разрушительного влияния одиночного длинного бега. Этот подход с большим успехом применял Эд Уитлок. Готовясь к феноменальному марафону, который он пробежал в 73 года за 2:54:48, он постепенно наращивал способность справляться с тремя или четырьмя медленными тренировками по 3 часа каждая, которые он делал на неделе. Эд признавал, что, хотя это хорошо сработало для него, такой подход может не сработать для других. Однако, доказательства, которые мы рассмотрели в этой статье, дают разумные основания ожидать, что подход Эда может сработать и для других. Доказано, что капилляры и аэробные ферменты могут эффективно развиваться за несколько относительно коротких тренировок и что заметное улучшение жирового обмена может быть достигнуто при тренировке продолжительностью 45 минут, в то время как, с другой стороны, длительные тренировки без адекватной аэробной базы создают риск чрезмерного высвобождения повреждающих катаболических гормонов. Это предполагает, что постепенное увеличение продолжительности нескольких длительных пробежек каждую неделю может быть эффективным подходом.

Важно отметить, что двумя ключевыми особенностями подхода Эда являются многочисленные длинные пробежки каждую неделю и постепенное увеличение продолжительности этих длинных пробежек. Да, к 73 годам большая часть его длинных пробежек длилась 3 часа, но он пришел к этой продолжительности за 6 лет тренировок. Когда он впервые установил мировой рекорд в марафоне в возрасте 68 лет, большинство его длинных пробежек длились всего два часа. Он не измерял дистанцию этих тренировок, но, насколько можно судить по его собственному описанию этих легких длинных сессий, маловероятно, чтобы за 2 часа он пробежал более 22 километров. Данные, которые представлены выше, позволяют предположить, что важной особенностью является регулярность тренировок на протяжении всей недели, а не сосредоточенность на одной очень длинной пробежке каждую неделю.