Классификация физических нагрузок, используемых в занятиях с мужчинами среднего возроста по интенсивности
О.В.Тиунова
(Тиунова О.В. Классификация физических нагрузок, используемых в занятиях с мужчинами среднего возроста по интенсивности. Сборник научных трудов "Физическая культура индивида", ВНИИФК, -М., 1994, с. 54-72)
Известно, что интенсивность нагрузки является наиболее значимым параметром физической тренировки [3, 11, 21]. Однако, при выполнении одного и того же упражнения она может меняться в достаточно широком диапазоне, а принятые в методической литературе комментарии ("темп средний", "бег быстрый" и т.п.) очень расплывчаты. Простеший способ оценки интенсивности нагрузки - по внешним признакам утомления - явно не надежен. С другой стороны, чем более разнообразны занятия по своему содержанию, тем более комплексное воздействие оказывают они на организм, тем более интересны они занимающимся. В занятиях такого рода важна не средняя интенсивность нагрузки, а оптимальное сочетание неких объемов физических нагрузок (ФН) различной интенсивности.
Для успешного анализа методики, правильной оценки интенсивности и определения наиболее эффективного соотношения объемов ФН в комплексных занятиях целесообразно опираться на некие стандартные диапазоны интенсивности, отличающиеся друг от друга механизмами физиологического воздействия на организм. Классификация используемых в практике средств по их интенсивности является начальным и наиболее существенным этапом планирования физической тренировки.
Результаты многих экспериментальных исследований свидетельствуют о достаточно четком соотношении ЧСС во время глобальной мышечной работы с величиной потребления кислорода, минутным объемом крови, систолическим выбросом. Поскольку в определенном диапазоне между ЧСС и мощностью работы имеется линейная связь, в педагогической, тренерской практике принято оценивать интенсивность какого-либо упражнения по частоте пульса. Часть авторов рекомендует учитывать время работы в следующих пульсовых "коридорах" [8, 10, 20]: ниже 130 уд/мин, 131-150, 151-180, выше 180 уд/мин. Хотя такой подход и более точно, чем средняя ЧСС, характеризует комплексное по содержанию занятие, он все же имеет ряд существенных недостатков. ЧСС отражает интенсивность работы только в том диапазоне нагрузок, где возможно ее дальнейшее увеличение, и не соответствует истинной интенсивности тех упражнений, которые характеризуются надкритической мощностью [11, 17, 23]. ЧСС, равная 180 уд/мин, не говорит о предельной интенсивности нагрузки, так как максимальная ЧСС является границей между большой и субмаксимальной зонами относительной мощности [16]. Поскольку по частоте сердцебиений нельзя оценить упражнения, относящиеся к I и II зонам (ЧСС не успевает достичь соответствующего нагрузке уровня), возможно занижение пульсовой оценки и, как следствие, передозировка нагрузки в ходе тренировочного занятия, что особенно опасно для лиц среднего и пожилого возраста. Представляется также сомнительным целесообразность выделения пульсового коридора "выше 180 уд/мин", так как все, что превышает максимальную частоту пульса, равную у лиц среднего и пожилого возраста примерно 180 уд/мин, является или случайными "всплесками" индивидуального свойства, или ошибкой в регистрации.
Поскольку интенсивность и длительность (объем) выполняемой работы связаны между собой, раздельное их рассмотрение не имеет смысла. Именно поэтому нас привлекла идея выделения зон относительной мощности.
Известно, что зависимость "скорость-время" интересовала исследователей давно. Впервые физиологически обоснованное подразделение основных видов спортивной циклической деятельности на "очень тяжелую", "умеренно тяжелую" и "легкую" работу дал английский физиолог А.В.Хилл в 1924 г. В дальнейшем, опыт спортивной практики подсказал четыре группы сходных дистанций, на которых более или менее успешно может выступать один и тот же спортсмен. В 1939 г. В.С.Фарфель проанализировал таблицы мировых рекордов в соревнованиях мужчин по бегу и обнаружил, что логарифмическая кривая зависимости скорости бега от времени прохождения дистанции трижды меняет свое направление. Участки "перелома"' кривой соответствовали временным границам между физиологическими зонами мощности. Классификация, данная В.С.Фарфелем, до сих пор широко применяется как в спортивной практике, так и в теории и методике физического воспитания. Однако, имеющиеся характеристики зон относительной мощности разработаны для молодых квалифицированных спортсменов, а возрастные аспекты при анализе подобной зависимости ранее практически не рассматривались. Мы исходили из предположения о том, что те же параметры могут быть найдены для людей среднего и пожилого возраста.
Так как специфика работы со взрослым контингентом накладывает существенный отпечаток на выбор методов исследования, подход B.C.Фарфеля был выбран нами как наиболее удобный.
Определение зон относительной мощности для людей среднего и пожилого возраста Проведен анализ зависимости "скорость бега - предельное время" по данным современных мировых достижений, а также рекордов, зарегистрированных на Всемирных легкоатлетических играх для ветеранов спорта [13, 18, 29]. На рис. 1 приводятся данные, отражающие возрастные изменения зон относительной мощности у мужчин 40-85 лет. Характеристика зон по времени и средней скорости бега приведена в таблице 1. Аналогичные данные для женщин 35-75 лет можно найти в нашей предыдущей публикации [15].
Результатом проведенной работы являются следующие положения:
- Общий план Кривых, построенных по мировым достижениям в беге 40-85-летних мужчин, в принципе, похож на классический вариант, в большинстве случаев все 4 зоны относительной мощности отчетливо видны на рис. 1. Все кривые расположены в области более низких значений скорости и сдвинуты вправо вдоль шкалы времени.
- Ширина временного диапазона зоны максимальной мощности у мужчин среднего и пожилого возраста, как и у молодых элитных спортсменов, составляет 25-35 с.
- Временные диапазоны субмаксимальной зоны относительной мощности значительно уже, чем в классическом варианте.
- Границы между субмаксимальной, большой и умеренной зонами мощности у лиц среднего и пожилого возраста соответствуют более коротким дистанциям (800 и 5000 м).

5. Скорости бега, соответствующие каждой зоне мощности, с возрастом^значительно снижаются (рис. 2). Время, в течение которого можно удерживать нагрузку в каждой зоне, увеличивается менее существенно. Ширина диапазона, включающего предельное время выполнение ФН в зонах относительной мощности, практически остается неизменной в процессе старения организма (рис. 3).



Найденные временные и скоростные границы зон относительной мощности характеризуют 10 уровней физической подготовленности (<РП) лиц среднего и пожилого возраста (первый - уровень ФП 40-летних участников соревнований, последний - уровень 85-летних спортсменов-ветеранов). Однако неизвестно пока, к какому из них можно отнести обычных физкультурников (членов Клубов любителей бега, групп ОФП, специализированных секций и тех, кто занимается
самостоятельно). Подобное тестирование (7-8 дистанций в соревновательном режиме) с людьми среднего и пожилого возраста в условиях занятий ОФП не даст объективной информации в силу утомления испытуемых, потери интереса к тяжелой и монотонной работе, недостаточной мотивации.
Для сопоставления уровня ФП занимающихся в группах ОФП с одним из 10 уровней, охарактеризованных выше (табл. 1), нами проведено тестирование - бег 100 и 2000 м, в котором приняло участие 11 практически здоровых мужчин среднего возраста, имеющих стаж занятий ОФП не менее трех лет. Для дальнейших расчетов использовалось уравнение Мюллера [9]:


Рис. 4. Графический вид зависимости "скорость-время":
А - для элитных спортсменов;
Б - для 80-летних спортсменов-ветеранов;
В - для физкультурников 45-50 лет;
Г - для 85-летних спортсменов-ветеранов.
Таким образом было найдено предельное время бега в зависимости от заданного значения скорости прохождения дистанции.
С помощью уравнения Мюллера рассчитана зависимость "скорость-время" для спортсменов-ветеранов и молодых спортсменов высокой квалификации (табл. 2).
Сопоставление полученных кривых (рис. 4) позволило констатировать, что в целом уровень ФП наших испытуемых оказался ниже, чем у 80-летних, но выше, чем у 85-летних участников соревнований.
В табл. 3 приведены результаты, характеризующие "выносливость" в каждой зоне относительной мощности у молодых спортсменов высокого класса, спортсменов-ветеранов и физкультурников среднего возраста.
Таким образом, стало возможным классифицировать ФН, используемые в оздоровительной физкультуре, по предельному времени выполнения упражнений и скорости бега, установить границы зон относительной мощности.
Таблица 3 Временные и скоростные характеристики зон относительной мощности
Анализ физиологических реакций организма людей среднего и пожилого возраста на нагрузку, соответствующую каждой из зон от-осительной мощности, даст возможность нормировать ее объем и интенсивность на занятиях оздоровительной направленности. Однако, практически важно оценить зоны относительной мощности, пользуясь величинами пульса.



Определить пульсовую границу между зонами большой и умеренной мощности можно по ЧСС на уровне анаэробного порога [16].
На базе экспериментального стенда лаборатории теории и методики лыжного спорта ВНИИФК проводились эргометрические измерения. Пробы крови брали из дистальной фаланги пальца руки испытуемых. Забор крови и дальнейший анализ проб осуществлялся сотрудниками лаборатории спортивной биохимии ВНИИФК. Характеристики порогов определялись графическим способом.
В исследовании участвовало 53 чел. 37 - 59 лет.
Полученные данные были сгруппированы по трем возрастным группам (табл. 4). Поскольку, по мнению ряда ведущих специалистов, величина МПК надежно характеризует физическое состояние человека [7, 22, 26, 27], уровень физического состояния наших испытуемых в каждой из групп может считаться средним [1, 7 и др.]. •Величина лактата и пульс на уровне порога в группах практически не различались и совпали с данными, полученными другими исследователями [2, 4, 6, 28]. Однако, нами не были обнаружены достоверные возрастные различия в мощностных и пульсовых характеристиках анаэробного порога, хотя, по мнению некоторых авторов, эти показатели должны снижаться пропорционально возрасту испытуемых [6].
Для того, чтобы выявить различия характеристик анаэробного порога в зависимости от уровня физического состояния занимающихся , все полученные данные были перегруппированы в соответствии с уровнем МПК (табл. 5), причем различие по этому показателю между первой и третьей группой оказалось почти двукратным.
Средний возраст испытуемых в каждой из трех групп был практически одинаковым. Существенно не отличалась и величина лактата на уровне анаэробного порога, что подтверждает правомерность существующих сомнений в том, можно ли в качестве показателя порога использовать критерий достижения уровня 4 мМ/л [2, 7 и др.].
С ростом физической подготовленности наших испытуемых мощнооть нагрузки, ооотаататвующая уровню анаэробного порога увеличивалась, что согласуется с общепринятыми представлениями [6, 22, 24 и др.]. В то же время выявлен, на первый взгляд, парадоксаль
ный факт: у мужчин с низким уровнем МПК пульс на уровне анаэробного порога оказался выше, чем в группе лиц с высокими показателями МПК. Между тем, хорошо известно, что при выполнении стандартной нагрузки у людей с низким уровнем физического состояния частота пульса выше, чем у. более тренированных, а при одинаковом уровне ЧСС последние выполняют работу большей мощности [13]. Именно поэтому мощностные и пульсовые характеристики анаэробного порога оказались связаны у наших испытуемых обратно пропорциональной зависимостью.
Анализ полученных результатов позволил согласиться с тем, что в качестве пульсовой границы зон большой и умеренной мощности для мужчин среднего возраста и среднего УФС может быть принята величина пульса, равная 130 уд/мин [1, 22 и др.].
Пульсовой диапазон 130-180 уд/мин, характеризующий зону большой относительной мощности, достаточно широк. Для того, чтобы последующая оценка и сопоставление программ физкультурно-оздоровительных занятий были более точными, мы посчитали необходимым характеризовать интенсивность ФН в этом диапазоне двумя пульсовыми "коридорами"! 1ЭО-1В0 уд/мин и lBt-tB0 уд/мин [в, 10, to].
В зонах субмаксимальной и максимальной относительной мощности в качестве критерия для оценки интенсивности нагрузки может быть использован показатель индекса накопления пульсового долга (ИНПД), отражающий динамику ЧСС в первые мин восстановительного периода [9, 11, 14]. Удобство этого показателя по сравнению с другими заключается в том, что он позволяет оценить нагрузку циклического и ациклического характера.
ОпределениеИНПД.
В исследовании участвовало 20 человек. Работа проводилась в летний период в условиях открытого стадиона.
Объем задаваемой нагрузки дозировали временем выполнения упражнений и количеством повторений. Интенсивность определялась темпом и скоростью: требовалось выполнить максимальное количество движений за определенное время, показать лучший результат на некоторых беговых дистанциях.
Частота пульса фиксировалась сразу после выполнения задания, а также на 1, 2, 3, 4 и 5 мин восстановления. Подсчет проводился пальпаторно и с помощью спорттестеров РЕ-2000, РЕ-2500.

Известно, что за первую треть восстановительного периода проходит 65% всего восстановления, во второй трети - 30%, в третьей - лишь Ъ% [5] .
За первые 3 мин восстановления ЧСС у наших испытуемых практически возвращалась к исходному состоянию. Это наблюдение дало основание внести коррекцию в известную методику, т.е. определять ИНПД не за 5, а за 3 мин восстановления:
(ЧСС1 + ЧСС2 + ЧССЗ) - (ЧССпок. х 3)
ИНПД =--------------------------------------- ,
t
где: ЧСС1, ЧСС2, ЧССЗ - пульс после одной, двух и трех мин
восстановления; ЧСС пок. - пульс покоя;
t - время выполнения двигательного задания.
Было рассчитано и уравнение регрессии, позволяющее сопоставлять значения ИНПД, полученные двумя этими способами: ИНПД5 = а х ИНПДЗ + в
где: ИНПД5 - индекс, определяемый по пяти мин восстановления; ИНПДЗ - индекс, определяемый по трем мин восстановления; а - коэффициент 1,41; в - коэффициент -0,30. В табл. 6 представлены ИНПД некоторых двигательных заданий. Рис. 5, построенный на 90 измерениях, иллюстрирует зависимость показателя ИНПД от предельного времени выполнения работы. Эта зависимость описывается уравнением регрессии: ИНПД = еа + tBгде: е - основание натурального логарифма; t - предельное время работы, с; а - коэффициент 4,35; в - коэффициент -0,82. С помощью данного уравнения были определены пограничные между зонами относительной мощности значения ИНПД: ИНПД тех упражнений, которые по своей интенсивности относятся к зоне максимальной относительной мощности, выше 4, диапазон от 4 до 1 характеризует субмаксимальную зону относительной мощности. Это позволило ранжировать по интенсивности упражнения, предельная длительность выполнения которых не превышала 3 мин.
В табл. 7 приведены основные параметры, характеризующие объем и интенсивность ФН во время выполнения мужчинами среднего возраста некоторых нормативов двигательной подготовленности.

Полученные данные интересны с двух точек зрения.
Во-первых, сопоставление основных показателей нагрузки позволяет оценить чувствительность каждого из них. Точнее всего зону относительной мощности определяет предельное время выполнения физической работы и величина ИНДП. Оба эти показателя практически не зависят от биомеханической структуры движений. На показатель скорости можно опираться лишь при классификации беговых нагрузок. Оценка интенсивности ФН по пульсу имеет свои недостатки. Прежде всего этот показатель не информативен при работе, соответствующей I и II зонам относительной мощности. Однако, пульсовая оценка нагрузок меньшей интенсивности оказывается очень не точной. Так, например, беговой норматив 800 м был выполнен участниками соревнований в среднем за 2 мин 56 с, а норматив в беге на 2000 м потребовал в три раза больше времени - 8 мин 49 с. И хотя эти дистанции относятся к различным зонам относительной мощности, средний пульс отличался лишь на 9 уд., а ЧСС на финише составляла в обоих случаях 171 уд/мин. Примерно в три раза различалось и время выполнения нормативов в беге на 2000 м и в беге на лыжах 5000 м. Между тем величины среднего пульса на этих дистанциях оказались равны 168 уд/мин.
Во-вторых, стало очевидным, что стандартные нагрузки массовых соревнований, выполнение которых долгое время было принято считать критерием физической подготовленности любого практически здорового человека, характеризуются достаточно высокими показателями пульса и концентрацией молочной кислоты в крови. Так, например, если во время бега на дистанции 2000 м ЧСС 168 уд/мин должна удерживаться в течение 8-10 мин, то выполнение норматива в беге на лыжах требует поддерживать пульс на этом уровне в течение 25-30 мин.
Беседы и анкетный опрос участников соревнований показали отсутствие каких-либо отрицательных ощущений после финиша уже через 15 мин.
Оценка основных показателей ФН во время выполнения мужчинами среднего возраста некоторых возрастных нормативов двигательной подготовленности подтвердило, что использование в оздоровительных занятиях с практически здоровыми людьми нагрузок повышенной интенсивности может считаться методически оправданным.
Итогом нашего исследования является новый вариант классификации ФН по интенсивности, в основу которого легло понятие зон относительной мощности (табл. 8).
По этим критериям интенсивности можно классифицировать лишь предельные по объему нагрузки (работу, выполняемую до снижения темпа, скорости или отказа от работы). Однако объем работы, выполняемой с определенной интенсивностью, не обязательно может быть предельным. Классифицировать упражнения непредельной дли тельности по интенсивности можно:
1) пользуясь найденными скоростными границами зон относительной мощности (в том случае, если речь идет о беге);
2) по ЧСС (в том случае, если упражнение, серия упражнений, длится более 3 мин);
3) зная предельное время выполнения упражнений (однородных серий).
Вопрос о выборе интенсивности ФН может считаться центральным в планировании физической тренировки. Между тем, рекомендации многих исследователей относительно мощности и объема тренировочных нагрузок в занятиях с практически здоровыми людьми противоречивы и в значительной степени носят ориентировочный характер. В ходе дальнейших исследований предстоит ответить на вопрос: в каком объеме нагрузки различной интенсивности могут быть включены в программы комплексных физкультурно-оздоровительных занятий.

Литература
- Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. - М.: Медицина, 1979. - 195 с.
- Волков Н.И. Биохимический контроль в спорте: проблемы и перспективы // Теор. и практ. фиэ. культуры. - 1975. - N 11. - С. 28-37.
- Гужаловский А.А. Развитие двигательных качеств у школьников. - Минск: Нар. Асвета, 1978, 88 с.
- Зайцева В.В. Возрастные особенности экономичных режимов циклических локомоций у юношей и взрослых: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - М., 1984, 24 с.
5. Зациорский В.М. Физические качества спортсмена: Основы
теории и методики воспитания. - 2-е изд. - М.: Физкультура и
спорт, 1970, 200 с.
- Иващенко Л.Е., Стрепко Н.П. Самостоятельные занятия физическими упражнениями. - Киев: Здоров'я, 1988. - С. 11, 37.
- Карпман В.Л. и др. Тестирование в спортивной медицине -М.: Физкультура и спорт, 1988. - 208 с.
- Китманов В.Ф. Структура и содержание физической подготовки оздоровительной направленности занимающихся велосипедным туризмом в условиях среднегорья (средний возраст): Автореф. дисс. ... канд. пед. наук. - М., 1990, 25 с.
9. Король В.М., Сонькин В.Д., Ратушная А.И. Частота сокраще
ний сердца у подростков разного уровня полового созревания в рес
титуционном периоде после работы до отказа // Теор. и практ. физ.
культуры, 1985, N 8, С. 27.
10. Михайлов В.В. Путь к физическому совершенству. - М.:
Физкультура и спорт, 1989, 95 с.
11. Ратушная Л.И. Комплексное развитие основных двигательных
качеств юношей 16-17 лет на уроках физической культуры в общеоб
разовательной школе: Автореф. дисс. ... канд. пед. наук. - М.,
1985, 22 с.
12. Рекорды мира на 1 января 1989 года // Спорт за рубежом.
- 1989. - N 1. - С. 12.
- Серопегин И.М., Волков В.М.Б Синайский М.М. Физиология человека: учебник для техникумов физ. культуры. - М.: Физкультура и спорт, 1979. - С. 223.
- Сонькин В.Д. Растем сильными и выносливыми. - М.: Знание, 1987, 96 с.
- Сонькин В.Д., Тиунова О.В. Зоны мощности: взгляд спустя 50 лет // Теор. и практ. фиэ. культуры, N 5, 1989, с. 56-58.
- Сонькин В.Д. Энергетика оздоровительных упражнений // Теор. и практ. физ. культуры, 1991, N 2, с. 32-37.
17. Страж В.А. Кинетика процессов аэробного обмена при крат
ковременной повторной работе разной мощности '// Проблемы оптими
зации тренировочного процесса. Биоэнергетические критерии спор
тивной работоспособности: Сб. статей. - М., 1978, с. 122-132.
18.Табло Олимпиады-88 //Легкая атлетика. - 1988, N 11, с. 4.
- Фарфель B.C. Системная физиологическая характеристика циклических физических упражнений // Теория и практика физической культуры. - 1939, т.2, N 3, с. 56.
- Хайкин Л.В., Михайлов В.В. Организационно-методические особенности поточно-круговой формы проведения занятий со студентами вуза в условиях 4-годичного обязательного курса физического воспитания / Методическое пособие // Министерство высшего и среднего спец. образования СССР. - Днепропетровск, 1984, 60 с.
21. Хрущев СВ. Значение объема сердца в аэробной производи
тельной организма спортсменов // Биоэнергетика: Сб. статей. - Л.,
1973, с. 30-37.
22. Astrand P.-О., Rodahl К. Textbook of work physiology.
Physiological basis of exercise. - N.Y.: McGraw - Hill, 1977. -691 p.
- Blanc Le 3.A. Use of heart rate as an index of work output // 0. Appl. Physiol.-1957. Vol. 10. N 2, P. 275-280.
- Davis Э.А. Anaerobic threshold: review of the concept and directions for future research. - Med. a. Seince in Sports a.