Спортивная тренировка в условиях гор

Тренировка в условиях среднегорья

Тренировка в условиях горной местности всегда активно обсуждалась представителями спортивной науки и в течение более трёх десятилетий была предметом глубокого интереса исследователей и тренеров. Надо сказать, что сложившаяся в настоящее время ситуация является парадоксальной. В публикациях, предназначенных для тренеров, горная тренировка рассматривается как эффективный и опробованный инструмент для совершенствования подготовки высококвалифицированных спортсменов (Fuchs и Reiss, 1990; Dick, 1992; Суслов и др., 1999), в то время как учебники по физиологии спорта и профессиональные обзоры специальной литературы указывают на то, что тренировка в условиях горной местности обеспечивает не больше преимуществ при выполнении соревновательных действий на уровне моря, чем правильно спланированный общепринятый тренировочный процесс (Jensen и Fisher, 1979; McArdle et al., 1991; Wilmore и Costill, 1993; Saltin, 1996, а также другие авторы).

С практической точки зрения положительный опыт известных тренеров, классных спортсменов и некоторых национальных команд даёт сильные аргументы в пользу горной подготовки. Тренировка в условиях горной местности включена в тренировочный процесс многих успешных национальных команд, особенно в видах спорта на выносливость. Эта статья представляет современные данные в области физиологии и методологии горной тренировки касательно планирования тренировочных программ. Научные основы такой тренировки приведены здесь в ограниченном объёме, а читателям советуем обратиться к другим источникам (см. обзоры Boning et al., 1997; Rusko et al., 2004; Wilber, 2004 и 2011).

Научные предпосылки

Как известно, научные исследования в области тренировки в горной местности первоначально были инициированы проведением соревнований мирового уровня в условиях среднегорья: Панамериканских игр 1955 г. в Мехико (высота 2200-2300 м над уровнем моря); зимних Олимпийских игр в Скво-Вэлли (высота 2000 м) в 1960 г.; и, в особенности, летних Олимпийских игр в Мехико в 1968 г. Более ранние исследования того периода и пилотажные проекты концентрировались на разработке рациональных тренировочных программ для среднегорья с целью достижения успеха на соревнованиях, проводимых высоко над уровнем моря. Позже, когда уже были накоплены базовые знания и стали доступны спортивные сооружения, расположенные в горных местностях, появились программы систематических тренировок в среднегорье для достижения лучшего спортивного результата на уровне моря. С тех пор объём научной информации о тренировке в горных условиях постоянно увеличивался. Некоторые важные сведения из этой области рассмотрены ниже.

Основные факторы, определяющие работоспособность спортсменов в среднегорье

Два обобщённых фактора влияют на спортивный результат в горных условиях: аэродинамика и физиология. Как хорошо известно, плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты над уровнем моря. Таким образом, плотность воздуха на высоте 2300 м (высота Мехико) приблизительно на 20% меньше, чем на уровне моря. Конечно, уменьшение плотности воздуха и соответствующее снижение аэродинамического сопротивления передвижению позволяет достигать более высоких скоростей. Результаты спринтеров, показанные на Олимпийских играх в Мехико, соответствуют этому теоретическому положению. Победители в олимпийских спринтерских дисциплинах показали свой лучший результат, несмотря на более сложные физиологические условия выполнения этого соревновательного упражнения. Более того, новый олимпийский и мировой рекорд Боба Бимона в прыжках в длину превзошел предыдущий на 55 см (!) — неслыханное достижение.

В отличие от аэродинамического фактора воздействие высоты на физиологические процессы весьма негативно, прежде всего из-за сниженного парциального давления кислорода в окружающем воздухе. Такое сниженное содержание кислорода ухудшает проявления аэробных способностей спортсменов в начальный период горной акклиматизации. Объяснить этот факт в целом можно тем, что сниженное содержание кислорода в атмосфере уменьшает насыщенность им крови и ухудшает его доставку к мышечным тканям. Следовательно, при выполнении длительных соревновательных упражнений, при которых доставка кислорода имеет большое значение, спортивный результат имеет тенденцию к ухудшению. Эта тенденция чётко отразилась на результатах Олимпийских игр в Мехико (Рис. 1).

Приведённый выше рисунок ясно показывает преимущественную зону — спринтерские дистанции (включая прыжки в длину и тройные) и зону неблагоприятных условий — виды спорта на выносливость, где спортивный результат ухудшается по мере удлинения дистанции. Конечно, фактор адаптации к условиям горной местности чрезвычайно важен для спортсменов, выступающих на средних и длинных дистанциях. Организм местных горных жителей, и особенно уроженцев гор, имеет большие преимущества в плане доставки и использования кислорода. Следует отметить, что на Олимпийских играх в Мехико золотые и серебряные медали в беге на 5000 м, 10 000 м, марафоне и беге с препятствиями на 3000 м были выиграны жителями высокогорных стран: Эфиопии, Кении и Туниса. Ещё до Олимпийских игр в Мехико было очевидно, что соревновательные действия в условиях среднегорья (кроме спринтерских дисциплин) требуют предварительной тренировки в горной местности. Однако после тех Олимпийских игр и ученые, и тренеры сосредоточили свое внимание на другой проблеме: как лучше использовать тренировку в условиях среднегорья для подготовки спортсменов к выступлениям на уровне моря.

Основы адаптации к условиям среднегорья

Помимо сниженной плотности воздуха и уменьшенного содержания кислорода в окружающем воздухе, реакцию спортсменов на пребывание в горах определяет множество экологических факторов, а именно: увеличенное солнечное и ультрафиолетовое излучение, пониженная температура и влажность, восхитительные пейзажи и красоты гор. Традиционно время пребывания и длительность тренировки в горах связаны с фактором гипоксии; однако фактически многие экологические факторы работают совместно, и именно это определяет реакцию спортсменов. Как известно, заслуживающий внимания эффект от пребывания в горной местности можно получить, начиная с 1600 м; обычно тренировочные сборы не проводят в местах, расположенных выше 2600 м над уровнем моря.

Реакция спортсменов на первичное пребывание на высоте — это острая реакция, длящаяся от нескольких часов до нескольких дней, и продолженная — от двух до пяти недель или даже больше (табл. 1).

Таблица 1. Острые и продолженные реакции спортсменов на пребывание и тренировку в условиях среднегорья (по McArdle et al., 1991; Brooks et al., 1996; Wilber, 2004)

Анализ физиологических изменений, вызванных пребыванием и тренировкой в условиях среднегорья, показывает, что прибытие в горную местность и вдыхание воздуха с более низким содержанием кислорода вызывает раздражение хеморецепторов и рефлекторное увеличение легочной вентиляции. Такое увеличение является компенсаторным, за счёт него лёгкие получают то же самое количество кислорода, что и на уровне моря. Такая гипервентиляция сохраняется и в покое, и во время выполнения упражнения. Объём плазмы крови уменьшается сразу после подъёма на высоту. Через неделю или более он возвращается к уровню до начала горной подготовки и даже начинает превосходить значения, соответствовавшие значениям, показанным на уровне моря (Saltin, 1996). ЧСС в покое и во время выполнения умеренных тренировочных нагрузок увеличивается пропорционально уменьшению парциального давления кислорода. Дополнительной причиной увеличения ЧСС может быть экскреция катехоламинов (в основном адреналина), что происходит, в частности, при первоначальном воздействии высоты.

Ударный объём в покое и во время выполнения умеренных тренировочных нагрузок уменьшается существенно в течение первых двух дней; через несколько дней он возвращается на уровень, соответствующий значениям до начала горной подготовки. Тем не менее, ЧСС увеличивается заметно, а сердечный выброс остаётся сниженным в покое и во время выполнения различных тренировочных нагрузок в течение нескольких дней (Wilber, 2004).

Одно из важных последствий гипоксии — снижение оксигенации почек, что стимулирует синтез эритропоэтина (ЭПО) — гормона, регулирующего производство эритроцитов и гемоглобина. Увеличенная концентрация ЭПО вызывает синтез дополнительных эритроцитов и гемоглобина, и этот процесс занимает приблизительно пять-семь дней. После этого заметно увеличивается способность крови к транспорту кислорода, то же происходит и с аэробными способностями спортсменов. Эти изменения объясняют значительное сокращение максимального потребления кислорода во время острой реакции на пребывание на высоте и его постепенное увеличение в процессе акклиматизации. В первые дни гипоксия ускоряет гликолитические реакции и расщепление гликогена. В это время анаэробный порог существенно снижается, снижается и соответствующая скорость (мощность) работы на уровне порога анаэробного обмена. Точно так же меняется метаболическая реакция на выполнение обычного упражнения. По мере выхода спортсменов на привычный удобный скоростной режим наблюдается резкое увеличение лактата крови. При дальнейшей акклиматизации увеличивается буферная способность мышц, которая предотвращает чрезмерный ацидоз (снижение pH) во время выполнения тяжёлых тренировочных нагрузок.

Тяжёлые тренировки в горных условиях, длящиеся более недели или несколько больше, ведут к увеличенной секреции кортизола, стимулирующей катаболические реакции и возможное уменьшение мышечной массы. Действительно, было отмечено значительное уменьшение мышечной массы и веса тела у высококвалифицированных спортсменов (Иссурин, Каверин, 1990). Ещё одним следствием увеличенного уровня кортизола является подавление иммунитета с увеличенным риском инфекции верхних дыхательных путей — забота спортивных врачей. Сразу после подъёма на высоту усиление дыхательной функции и потеря жидкости с мочой может вызвать обезвоживание. Поэтому во время всего срока пребывания в условиях среднегорья нужно поддерживать увеличенный уровень потребления жидкости (до четырёх-пяти литров в день).

В течение долгого времени потенциальные преимущества тренировки в условиях среднегорья связывались с гематологическими изменениями, то есть улучшенной доставкой кислорода к мышцам. Фактически эти изменения преходящи и очень скоро после возвращения на уровень моря (через несколько дней или одну неделю) эритроциты и гемоглобин возвращаются к уровням до начала горной подготовки. Другой возможный действующий фактор, вносящий вклад в эффект повышения работоспособности после подготовки в горных условиях — совершенствование анаэробных способностей вследствие увеличенной буферной ёмкости мышц и крови. Дополнительный вклад может быть внесён усовершенствованным внутриклеточным механизмом адаптации мышц. Этот фактор был меньше изучен и редко учитывался. Однако известно, что тренировка в среднегорье (или имитации таких условий) ведёт к увеличению количества капилляров в мышцах, которые способствуют усилению экстракции кислорода из крови (Mizuno et al., 1990). В микроструктуре мышечной ткани также могут происходить благоприятные изменения (Terrados et al., 1990).

Пример. Десять мужчин тренировались в течение четырёх недель на велоэргометре, педалируя одной ногой. Тренировочный процесс предусматривал педалирование одной ногой при нормальном атмосферном давлении (на уровне моря), а другой в условиях гипоксии, соответствующих высоте 2300 м. Батарея тестов включала определение зфовня выносливости и биопсию с последующим определением количества ферментов в мышцах и миоглобина в извлечённом образце. Сравнение данных, полученных при педалировании одной и другой ногой, позволило исследователям оценить эффект тренировки при имитации горных условий. Результаты показали значительно более высокий уровень проявления выносливости, заметно большую активность окислительных ферментов и более высокую концентрацию миоглобина (Terrados et al, 1990).

В заключение можно отметить, что даже упрощённое рассмотрение острых и продолженных реакций на пребывание в горах выявляет многие трудности, связанные с подготовкой спортсменов. Потенциальные её преимущества всё ещё остаются трудными для понимания и сомнительными.

Возможные преимущества среднегорной подготовки

Хотя этот вопрос не так важен для многих тренеров, он остаётся весьма значимым для многих физиологов. Вообще говоря, сложившаяся ситуация парадоксальна: в учебниках по физиологии спорта пишут, что тренировка в горах не даёт никаких преимуществ при выступлениях на соревнованиях на уровне моря в сравнении с тренировкой на уровне моря (Jensen и Fisher, 1979; McArdle et al., 1991; Wilmore и Costill, 1993; Brooks et al., 1996). Тем не менее количество спортсменов, тренирующихся на сборах в горах, а также количество тренировочных центров, построенных в горных местностях, постоянно увеличивается. Многие большие спортсмены из различных видов спорта, подобно Александру Попову (плавание) или Лэнсу Армстронгу (велоспорт), систематически использовали горную подготовку. Frederick (1974) показал, что все золотые медали в беговых дисциплинах от 1500 м до марафона на Олимпийских играх 1972 г. в Мюнхене были выиграны спортсменами, использовавшими тренировку в среднегорье. Несмотря на противоречия в научных представлениях и теоретические споры, горная подготовка стала компонентом тренировочного процесса многих успешных национальных команд.

Пример. Во время чемпионата Европы 1999 г. по плаванию главные тренеры ведущих национальных команд (Германии, Великобритании, Франции, Италии, России, Испании и Швеции) были опрошены автором этой книги по вопросу использования горной подготовки. Все респонденты сообщили, что их команды тренировались в среднегорье, и это являлось частью их годичной подготовки. Однако все они отметили, что некоторые спортсмены, обычно более возрастные и опытные члены команды, не принимали участие в таких сборах. Причины, приводимые разными тренерами, были очень схожи: неблагоприятная реакция этих спортсменов на тренировку в горах.

Приведённый выше пример показывает, что выдающиеся тренеры при поддержке квалифицированных спортивных специалистов и врачей осознанно подходят к вопросу включения горной подготовки в тренировочный процесс. Трудно представить, что за десятилетия своей профессиональной деятельности они не нашли достаточных аргументов за такое включение. Однако не все члены национальной команды участвовали в горной подготовке. Исключения были в каждой команде. Тренеры решили эту проблему, разделяя спортсменов на имеющих высокий и низкий уровень ответной реакции и затем исключая последних из программ горной подготовки. Такой практический подход полностью совместим с научными данными, подтверждающими, что спортсменов с разной ответной реакцией на горную подготовку можно распознать по их гематологической реакции и темпам улучшения соревновательного результата (Chapman et al, 1998). Дополнительные аргументы в пользу этой концепции можно найти в результатах генетических исследований человека.

Генетические исследования. В течение длительного времени учёные исследовали общие генетические маркеры, чтобы определить, есть ли различия в частотах встречаемости генотипов между высококвалифицированными спортсменами и людьми, не занимающимися спортом (de Garay et al., 1974). Было выявлено, что 14-я хромосома человека содержит так называемый индуцирующий гипоксию ген фактора (Hivla), который служит генетическим регулятором синтеза и секреции ЭПО во время пребывания и тренировки в среднегорье (Vogt et al., 2001; Wilber, 2004). У спортсменов с генетической предрасположенностью к благоприятной реакции на гипоксию в условиях гор наблюдаются намного более высокие концентрации ЭПО (Witkovski et al., 2002). Очевидно, что эти спортсмены демонстрируют более выгодные изменения со стороны системы крови, вызванные горной подготовкой.

Нужно отметить, что исследования эффективности горной подготовки дали очень разные результаты. Некоторые группы исследователей не выявили никакого улучшения физиологических показателей (гематологических, максимального потребления кислорода) или роста спортивного результата (Hahn et al, 1992; Telford et al., 1996; Bailey et al., 1998). Другие исследователи сообщали о существенном росте и максимального потребления кислорода, и соревновательного результата (Chung et al., 1995; Levine и Stray-Gunders-en, 1997). Эти противоречия можно частично объяснить концепцией деления спортсменов на демонстрирующих высокий и низкий уровень ответной реакции на горную подготовку. С этой точки зрения интересно рассмотреть результаты, полученные в группе, состоящей только из спортсменов с высоким уровнем такой реакции.

Пример. Семь высококвалифицированных бегунов на средние и длинные дистанции про вели три недели на тренировочном сборе в среднегорье (1850 м над уровнем моря). Каждый из них систематически использовал горную подготовку в течение нескольких лет, и их положительная реакция на неё была подтверждена явным улучшением их соревновательного результата. Уровень максимального потребления кислорода определялся до прибытия в горы и на третьей неделе реакклиматизации на уровне моря (Рис. 2). Все бегуны улучшили свои аэробные способности по сравнению с уровнем, показанным до начала сбора (средний рост показателей группы был существенным (Р<0,05) — 7,4% (Суслов и др., 1999).

Суммируя приведённые в предыдущем разделе данные, следует сказать, что спортсмены, принадлежащие к категории демонстрирующих высокую ответную реакцию на горную подготовку, могут получать преимущества благодаря рационально спланированной подготовке. Физиологические факторы, вносящие свой вклад в то, что можно назвать эффектом повышения работоспособности после тренировки в условиях среднегорья, содержатся в обзорах данных современной мировой литературы. Можно назвать три вероятных преимущества, которые даёт такая тренировка (табл. 2).

Таблица 2. Вероятные преимущества, которые даёт горная тренировка и которые улучшают соревновательный результат на уровне моря

Дальнейшее рассмотрение перечисленных преимуществ требует некоторых критических замечаний. Увеличенное количество эритроцитов и масса гемоглобина быстро снижаются после возвращения на уровень моря (Wilmore и Costill, 1993), хотя постепенная нормализация большего объёма крови занимает 2-4 недели (Saltin, 1996). Можно предположить, что кровь некоторых спортсменов сохраняет улучшенную способность транспортировать кислород в течение более длительных периодов, чем у других, у которых это преимущество теряется быстрее. Более совершенные внутриклеточные механизмы адаптации мышечной ткани, вызванные тренировкой в горных условиях, могут быть вероятным объяснением этих потенциальных преимуществ, однако в настоящее время есть мало данных в пользу этой гипотезы. Увеличенная анаэробная ёмкость представляется причиной возникновения преимуществ при выполнении соревновательного упражнения на уровне моря, так как это помогает нам понять, почему в течение более трёх последних десятилетий многие высококвалифицированные спринтеры (бегуны на 400 м, пловцы на 100 м и т.д.) продолжают использовать тренировочные сборы в среднегорье.

Основы методики тренировки

Очевидно, что физиологическая реакция на тренировку в горах весьма отличается от таковой на уровне моря. Следовательно, тренировочные программы для горной местности должны отражать эти различия. Они должны соответствовать физиологическим требованиям и не превышать пределы биологической адаптации. Однако они должны обеспечить достижение запланированного кумулятивного тренировочного эффекта. Поэтому здесь необходимо применять соответствующие общие методологические и практические принципы. Они представлены ниже.

Общие принципы и основные положения тренировки в среднегорье

Четыре общих правила, представленные ниже, имеют первостепенное значение для спортсмена и тренера в среднегорье.

• Выбор главной цели. Здесь нужно выбрать один из трех вариантов:
  • горная тренировка предназначена для подготовки спортсменов к выступлению в горной местности;
  • эффекты горной подготовки предполагается использовать при участии в соревнованиях на уровне моря;
• горная подготовка используется для внесения разнообразия и активизации тренировочного процесса.

• Отбор спортсменов, которые положительно реагируют на тренировку в среднегорье.

Решение о включении каждого отдельного спортсмена в такую программу должно быть сделано с учётом его/её индивидуальной реакции, предыдущего опыта горной подготовки и данных важных медицинских обследований.

• Планирование тренировочной программы в соответствии с фазами горной акклиматизации. На продолжительность каждой фазы влияют особенности предшествующей среднегорной тренировочной программы, условия пребывания в горах (высота над уровнем моря, климат, погода и т.д.) и индивидуальные особенности спортсменов (предыдущий опыт горной подготовки, возраст, вес тела

Видео по теме

Источник: «Теория спортивной тренировки».
Учеб. для ВУЗов. Авт.: проф. В.Б. Иссурин, 2016