Еще одним способом описания интенсивности является определение максимального количества повторений, которые могут быть выполнены для упражнения с определенным весом. Например, если человек может поднимать штангу весом 90 кг десять раз и не в состоянии выполнить еще одно повторение, то 90 – это его максимум на 10 повторений (10ПМ). Вы можете использовать любой из этих методов для понимания конкретного значения интенсивности в силовой тренировке.
Роль метаболического кондиционирования
Такие активности, как езда на велосипеде, плавание, ходьба, походы или занятия на одном из множества тренажеров, которые вы найдете в современном фитнес-центре, включая беговые дорожки, эллиптические тренажеры, велотренажеры или степперы, помогают улучшить кардиореспираторную эффективность. Она обозначает способность легких поставлять кислород в кровь, а также то, насколько эффективно сердце может перекачивать эту оксигенированную кровь по всему организму. Поскольку эти типы упражнений помогают улучшить функцию кардиореспираторной системы, их обычно называют кардиоваскулярными упражнениями, или просто кардио.
Наша кардиореспираторная система отвечает за перекачивание оксигенированной крови к работающим мышцам и перемещение деоксигенированной крови обратно к легким. Однако есть одна вещь, которую следует учесть: любой вид физической активности, повышающий ваш пульс и перекачивающий оксигенированную кровь к работающим мышцам, может считаться видом кардиоваскулярного упражнения. Кроме того, любое упражнение, увеличивающее потребление кислорода, может помочь сжигать калории, что означает, что термин «кардио» точен, но неполон для описания упражнений, проводимых с целью повышения энергоэффективности.
Энергия не создается и не уничтожается, она переходит из одного состояния в другое. Энергия из макроэлементов, в частности жиров и углеводов, потребляемых в пищу, сохраняется как потенциальная энергия в мышечных клетках, печени и подкожном жировом слое, чтобы затем быть высвобожденной в виде кинетической энергии через мышечную активность. Метаболизм относится к химическим реакциям, необходимым для превращения жиров и углеводов в энергию, используемую для поддержки физиологических функций организма. Во время интенсивных тренировок, несмотря на усиленную работу сердца, мышцы, скорее всего, используют анаэробный метаболизм, который не требует кислорода для производства энергии.
Хотя для всех видов упражнений требуется, чтобы мышечные клетки метаболизировали энергию для обеспечения сокращения мышц, конкретные тренировки могут помочь вашему организму более эффективно производить энергию. Если целью упражнений является повышение способности поддерживать высокую рабочую нагрузку или отсрочка времени до утомления, то более подходящим термином является «метаболическое кондиционирование», поскольку в конечном счете мышцы становятся более эффективными в метаболизме энергии для поддержания физической активности в течение более длительных периодов времени. В дальнейшем термин «метаболическое кондиционирование» будет использоваться для обозначения упражнений с целью улучшения эффективного производства энергии.
Метаболические пути
Метаболическое кондиционирование или любое упражнение, повышающее ваш пульс, имеют массу преимуществ для здоровья человека. К ним относятся: улучшение работы сердца (способности перемещать кровь по телу), увеличенная плотность митохондрий, сниженный риск развития заболеваний сердца и снижение уровня холестерина и избыточного жира в организме. Такие упражнения могут помочь улучшить ваш общий уровень физической формы (Haff and Triplett, 2016). Существует три различных пути того, как мышечные клетки метаболизируют энергию для обеспечения сокращений: мгновенный, промежуточный и долгосрочный. Мгновенный путь включает ограниченное количество аденозинтрифосфата (АТФ), накопленного в мышечных клетках. Когда этот запасенный АТФ исчерпывается (а это происходит очень быстро), мышечным клеткам все равно нужна энергия, и им необходимо метаболизировать больше АТФ либо используя кислород в сочетании с жиром или углеводами (аэробный метаболизм), либо используя углеводы, которые не требуют кислорода для метаболизма в АТФ (анаэробный метаболизм). Про другие два пути мы поговорим в следующем разделе.
Долгосрочные и промежуточные пути энергии
Низкоинтенсивные упражнения используют долгосрочный путь для АТФ, который преобладает в мышечных волокнах I типа, где жир и кислород метаболизируются в АТФ с использованием аэробного дыхания в клеточных структурах, называемых митохондриями. Промежуточный путь используется для умеренных и высоких уровней интенсивности упражнений, когда мышечные волокна II типа метаболизируют гликоген (форма, в которой углеводы хранятся в мышцах) – сначала в глюкозу, а затем в АТФ. Гликолиз, процесс метаболизма глюкозы в АТФ, может происходить как аэробно, так и анаэробно. Аэробный гликолиз – это процесс использования кислорода для метаболизма глюкозы в АТФ, который может привести к образованию примерно 36–39 молекул АТФ на одну молекулу глюкозы. Анаэробный гликолиз не требует кислорода для производства АТФ и может образовывать две или три молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы. Именно это делает высокоинтенсивные упражнения энергоемкими (то есть они сжигают много калорий), поскольку одна молекула глюкозы дает всего две или три молекулы АТФ в результате анаэробного гликолиза. Во время тренировки используется намного больше гликогена, и этот гликоген должен быть восстановлен во время процесса восстановления после тренировки.
Побочные продукты анаэробного метаболизма
Гликолиз – и аэробный, и анаэробный – приводит к быстрому накоплению побочных продуктов, таких как ионы водорода, неорганические фосфаты и молочная кислота, что, в свою очередь, повышает кислотность крови и вызывает ощущение жжения в работающих мышцах во время высокоинтенсивных упражнений. Это ощущение мы часто связываем с усталостью. Высокоинтенсивные упражнения в основном зависят от анаэробного гликолиза, и в их результате производится множество побочных продуктов, вызывающих чувство боли или усталости во время активности. Усталость – это потеря энергии во время занятий спортом, которая может привести к низкой результативности. Тренировки с высокой интенсивностью, сфокусированные на анаэробном гликолизе, могут улучшить способность мышц производить АТФ и терпеть накопление метаболических побочных продуктов. Такие тренировки могут отсрочить наступление усталости и улучшить результаты. Постоянное высокоинтенсивное метаболическое кондиционирование может помочь улучшить общую физическую форму и способность восстановления после периодов высокой интенсивной активности.
Выход энергии в виде АТФ
Количество произведенного во время физической нагрузки АТФ зависит от того, должен ли гликоген сначала превращаться в глюкозу. Углеводы, потребляемые в пищу, передвигаются через кровь в виде глюкозы и хранятся в печени и мышечных клетках в виде гликогена, который должен быть преобразован в глюкозу, прежде чем он сможет быть метаболизирован в АТФ. Одной из причин, по которой правильное питание является такой важной частью восстановления, является то, что одна молекула АТФ обеспечивает примерно семь калорий энергии. Это означает, что во время высокоинтенсивных упражнений, когда мышцы производят АТФ с использованием анаэробного гликолиза, энергии очень мало, и она должна использоваться максимально эффективно (Kenney, Wilmore, and Costill, 2022). Высокоинтенсивные упражнения, длящиеся более 40 минут, могут истощить запасы глюкозы в крови, а также запасы гликогена, накопленного в мышечных клетках. После завершения упражнений соответствующие мышцы должны восстановить использованный гликоген, чтобы функционировать на оптимальном уровне после достаточного периода восстановления. Понимание того, когда надо употреблять углеводы после завершения высокоинтенсивной тренировки, может помочь быстро восстановить энергетические запасы и ускорить процесс восстановления.
Измерение интенсивности метаболического кондиционирования
Традиционно измерение интенсивности метаболических кондиционных упражнений осуществляется путем определения идеального пульса в процентах от максимального пульса для вашего возраста (220 минус ваш возраст в годах). Например, у 30-летнего человека максимальный пульс составит 190 ударов в минуту (220 – 30). Тренировка на 80 процентов от этого пульса потребует поддержания пульса на уровне 152 удара в минуту (190 x 0,8). Однако обзор исследований, связанных с формулами для измерения пульса, не выявил конкретного источника, подтверждающего эту формулу; многие из существующих уравнений содержат погрешности, которые могут быть «неприемлемо большими» (Robergs and Landwehr, 2002). Пульсометр может помочь вам тренироваться на определенном уровне интенсивности, однако использование формулы «220 минус ваш возраст» или подобных формул предоставляет только руководство по интенсивности и не будет на 100 процентов соответствовать вашему личному уровню физической формы. Тем не менее определение пульса на конкретных уровнях интенсивности может помочь вам настроить тренировку на такой метаболический энергетический путь, который вы хотите развивать.
Тест разговором
Вместо использования устаревшей и произвольной формулы для оценки интенсивности упражнений Американский совет по физической культуре рекомендует использовать тест разговором для оценки сердечного ритма во время активности. Он может помочь определить, используете ли вы жир или углеводы в качестве топлива (Bryant, Merrill, and Green, 2014). Тест разговором может оценить ваш пульс на том этапе, когда работающие мышцы переходят от использования аэробного к анаэробному метаболизму для производства АТФ, маркера, известного как первый анаэробный порог. Определение вашего пульса на первом анаэробном пороге относительно легко и может быть проведено с использованием теста разговором при использовании пульсометра и беговой дорожки. Он может помочь вам определить, используются ли долгосрочные энергетические пути для метаболизации кислорода и жира в АТФ или же ваши работающие мышцы переходят к анаэробному метаболизму (использование запасов АТФ в мышечных клетках или метаболизм гликогена в АТФ без кислорода). Тренировка с интенсивностью ниже первого анаэробного порога помогает улучшить аэробную эффективность, тогда как тренировка с интенсивностью выше может помочь улучшить способность эффективно превращать углеводы в АТФ.
Если вы можете разговаривать комфортно, например когда гуляете или во время разминки перед тренировкой, вы работаете с интенсивностью ниже первого анаэробного порога и ваши работающие мышцы используют долгосрочные энергетические пути для метаболизации кислорода и жира в АТФ. Когда интенсивность упражнения увеличивается, мышечным клеткам необходима энергия немедленно, что заставляет работающие мышцы начать производить АТФ из глюкозы без кислорода (анаэробный метаболизм). Одним из результатов перехода к анаэробному метаболизму является необходимость быстрого удаления из легких углекислого газа (CO
) во время фазы выдоха. Это объясняет, почему вы дышите быстрее, когда тренируетесь с большей интенсивностью, – ваши легкие пытаются избавиться от CO
, одновременно пытаясь привлечь кислород. Думайте о CO
как о выхлопном продукте использования мышцами гликогена для производства АТФ – чем быстрее вы можете его выдыхать, тем активнее вы, возможно, сможете работать.
Как провести тест разговором
С увеличением интенсивности упражнения увеличивается и вентиляция легких (частота дыхания). По мере того как мышечные клетки переходят от липолиза к гликолизу для производства АТФ и обеспечения энергией, частота вашего дыхания увеличится, чтобы вы могли выводить больше CO
из организма и получать больше кислорода. Это ограничивает вашу способность разговаривать. Определение вашего пульса на этом этапе, первом анаэробном пороге, может помочь вам использовать конкретный метаболический путь при тренировках. Упражнения ниже первого анаэробного порога используют аэробное дыхание, а упражнения выше этого уровня опираются на гликолиз или запасенный АТФ. Тест разговором – это простой процесс. Для наилучших результатов лучше провести этот тест с другом, который может помочь отслеживать ваш пульс по мере вашего продвижения от одного этапа к другому.
1. Начните с разминки продолжительностью три-пять минут при пульсе менее 120 ударов в минуту или оценке 3 или 4 по шкале RPE (шкале воспринимаемой нагрузки). Важно, чтобы каждый этап увеличения интенсивности упражнения был одинаковой продолжительности.
2. По завершении разминки начните первый этап упражнения, который должен продолжаться 60–120 секунд.
3. В течение последних 30 секунд этапа спойте вслух песню «С днем рождения» или произнесите стихотворение. Попросите друга записать ваш пульс. (Примечание. Если вы работаете аэробно, то вам это дастся легко. Если вам трудно делать это из-за быстрого дыхания, вы перешли первый анаэробный порог.)
4. После завершения фазы увеличьте уровень сложности. Это может быть увеличение скорости или наклона на беговой дорожке или увеличение уровня интенсивности на велотренажере или эллиптическом тренажере. Опять же, чтобы максимально точно провести тест, увеличивайте интенсивность на одинаковую величину каждый раз. Например, если используется наклон на беговой дорожке, увеличивайте на 1 процент для каждого этапа теста.
5. Начните следующий этап. В течение последних 30 секунд повторите песню или стихотворение, пока ваш друг записывает ваш пульс. После прочтения песни или стихотворения увеличьте уровень сложности и начните следующий этап. Повторяйте этот процесс, пока разговаривать без перерыва на передышку станет почти невозможно. Это и есть первый анаэробный порог. Попросите друга записать ваш пульс.
Теперь у вас есть информация о вашем пульсе на уровне первого анаэробного порога. Если вы тренируетесь с низкой интенсивностью, аэробное дыхание должно обеспечивать большую часть требуемого АТФ. Если вы тренируетесь выше этого уровня пульса, ваши мышцы, скорее всего, производят АТФ через гликолиз.
Адаптировано из: Bryant, Merrill и Green (2014).
Начало второго анаэробного порога
Второй анаэробный порог, также известный как порог анаэробного обмена (ПАНО), или лактатный порог, представляет собой точку, на которой лактат, продукт анаэробного метаболизма, начинает накапливаться в мышечных клетках. Упражнения на уровне ПАНО могут вызвать дискомфорт, поскольку лактат вместе с другими метаболитами может быстро накапливаться, вызывая увеличение кислотности крови. Определение вашего пульса на уровне ПАНО требует более конкретного теста. Оно не обязательно для проведения высокоинтенсивных тренировок. Тяжелое дыхание, возможность произносить всего одно или два слова за раз и чувство жжения в мышцах – все это признаки того, что вы работаете на интенсивности, близкой к ПАНО. Это интенсивность, которую можно поддерживать только на короткий период времени, прежде чем потребуется перерыв для удаления метаболических продуктов и метаболизации нового АТФ.
Представьте себе ваш пульс на уровне ПАНО как аналог красной зоны на тахометре вашего автомобиля (который измеряет обороты в минуту во время работы двигателя). Когда вам нужно быстро выехать на шоссе, вы можете поднять обороты двигателя до красной зоны на короткое время, но длительное пребывание там может вызвать серьезные повреждения двигателя. Это дает грубое, но точное сравнение с упражнениями на уровне ПАНО. Они могут быть эффективными для рывка вперед, подъема на холм, сжигания множества калорий или улучшения способности терпеть дискомфорт от тренировок на лактатном пороге, но чрезмерное использование может привести к перетренированности, поэтому важно знать, как измерять интенсивность для метаболического кондиционирования.
Использование маркеров первого и второго анаэробных порогов предоставляет вам информацию, необходимую для разработки метаболических кондиционных тренировок, которые могут улучшить вашу способность тренироваться с использованием анаэробного метаболизма (работа в районе ПАНО) или повысить вашу способность использовать кислород для метаболизма АТФ (тренировка на уровне или около первого анаэробного порога). Отслеживание интенсивности тренировок позволяет разработать программу, в которой трудная тренировка на уровне второго анаэробного порога может чередоваться тренировкой с более низкой интенсивностью на уровне первого анаэробного порога, что будет способствовать общему восстановлению.
Использование фитнес-гаджетов
Если у вас есть конкретные фитнес-цели, фитнес-трекер и пульсометр станут неотъемлемой частью ваших тренировок, поскольку они позволяют вам точно измерять интенсивность активности. Наличие пульсометра позволяет вам проводить тест разговором и определять ваш пульс на уровне первого анаэробного порога. Он также позволяет вам определить ваш пульс при оценке второго анаэробного порога (когда вы чувствуете, что ваши мышцы будто горят), что предоставляет информацию для создания трехзонной системы интервального тренировочного плана для тренировок с использованием метаболического кондиционирования. Выполняйте ваши самые сложные подходы при пульсе выше ПАНО, упражнения средней интенсивности при пульсе выше первого порога, но ниже второго и упражнения с низкой интенсивностью при пульсе ниже первого анаэробного порога. Эта трехзонная модель поможет вам контролировать интенсивность тренировок, и так вы сможете достичь желаемых результатов. Знание того, насколько интенсивно вы тренируетесь, поможет вам определить наиболее эффективные стратегии восстановления. В некоторых случаях вам захочется тренироваться с высокой интенсивностью, близкой к лактатному порогу, чтобы повысить ваш порог анаэробного обмена веществ, в то время как в других случаях вы захотите тренироваться ниже первого порога для улучшения общей аэробной эффективности (способности поставлять кислород в рабочие мышцы). Использование гаджета дает вам представление об общей эффективности вашей тренировочной программы.
Определение лучшего гаджета для ваших потребностей
Пульсометры использовались многие годы для измерения и записи данных о пульсе во время тренировок. В последнее десятилетие часы, используемые в качестве пульсометра, стали частью нашей жизни. Фитнес-трекеры, умные часы, кольца, браслеты – существует множество различных фитнес-гаджетов, которые можно носить на теле. Такое разнообразие создает трудности при выборе наилучшего варианта для ваших потребностей. Вот несколько вопросов для размышления:
• Для чего вы тренируетесь и какие данные вы хотите записывать? Вид деятельности, на которую вы тренируетесь, будет определять данные, которые вы хотите записывать. Например, если вы тренируетесь для соревнований по пауэрлифтингу, вам, вероятно, будет более интересно узнать о сне и восстановлении, чем отслеживать пульс во время тренировок. В то время как если вы готовитесь к марафону, вам, возможно, захочется записывать пульс во время тренировок, а также отслеживать данные во время сна для обеспечения оптимального восстановления.
• Хотите ли вы отслеживать и контролировать свой сон? Сон – это время, когда ваши мышцы проходят процесс восстановления. Трекер, который может отслеживать сон, может помочь вам настроить важный компонент процесса восстановления, чтобы вы получали оптимальный отдых, соответствующий вашим потребностям.
• Нравится ли вам мотивация от друзей или партнеров по тренировкам? Если для вас важно видеть, что делают ваши друзья, рассмотрите использование трекера, который связан с приложением, где вы можете добавлять друзей. Таким образом, как только ваши друзья опубликуют результаты тренировки, вы захотите провести собственную.
• Какое устройство вы хотите носить? Браслеты, часы, нагрудный пульсометр, кольца, специальные футболки – существует множество устройств, которые могут записывать ваш пульс как во время тренировок, так и во время оставшегося дня. Вам нужно решить, что вы предпочитаете носить и что записывает наиболее актуальные для вас данные.
• Нравится ли вам интерфейс приложения? Просто ли использовать записанные данные и понимать их? Можете ли вы легко использовать интерфейс для выявления тенденций, как положительных, так и отрицательных, которые могут повлиять на результат вашей тренировочной программы? Независимо от того, какое устройство вы выберете, у него будет приложение для смартфона, так что лучше заранее удостовериться в том, что приложением легко пользоваться и что оно записывает наиболее подходящую вашим потребностям информацию.
• Долго ли устройство сможет работать автономно? Читайте описание производителя и отзывы покупателей. Гаджет может выглядеть отлично и предоставлять хорошие данные, но малая емкость батареи может снизить его эффективность.
Перед покупкой прочтите отзывы предыдущих покупателей, как положительные, так и отрицательные, чтобы понять, подойдет ли вам этот гаджет. Независимо от того, какое устройство вы купите, оно будет эффективным только при условии использования вами записанных данных. Удостоверьтесь, что вам нравится приложение, что оно позволит вам просматривать активность тренировок и календарь для выявления тенденций. Так вы сможете корректировать свою программу.
Совершенно не важно, тренируетесь ли вы с сопротивлением на уровне 85 процентов от максимального веса однократного повторения (1ПМ) или 10ПМ или пользуетесь методом метаболического кондиционирования. Важно иметь систему, которая позволяет отслеживать уровень нагрузки во время тренировки. Для достижения наилучших результатов не обязательно работать на самом высоком уровне интенсивности все время. Тренировки с более низкой интенсивностью могут помочь улучшить аэробную эффективность, а также быть полезными для активного восстановления. В таблице 2.1 указаны маркеры для различных уровней интенсивности, которые могут возникнуть во время тренировки, а также оценка времени восстановления при тренировке на данной интенсивности.
Таблица 2.1. Маркеры для различных уровней интенсивности
Сокращения: АТФ – аденозинтрифосфат; ФК – фосфокреатин.