ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ, ОБЪЯСНЯЮЩИЕ ПРИРОДУ ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ
Как понятно из предыдущих параграфов, эта глава представляет краткое изложение обновлённой концепции обобщённых тренировочных эффектов, которые важны как для теории спортивной тренировки, так и для её практического применения. Конечно, эта концепция далеко не совершенна с точки зрения физиологических механизмов, лежащих в основе изменений, вызванных спортивной подготовкой различной длительности. Тем не менее, некоторые фундаментальные теории и утверждения, рождённые современной биологической наукой, могут в значительной степени способствовать нашему пониманию сущности спортивной подготовки и её обобщенных эффектов, рассматриваемых в данной главе. Это касается четырёх фундаментальных теорий, имеющих принципиальное значение для объяснения природы тренировочных эффектов: теории гомеостаза, теории стресса, закона суперкомпенсации и теории эволюции Ламарка.
Теория гомеостаза, сформулированная Клодом Бернаром (1865) и Уолтером Кэнно ном (1929), утверждает, что адаптация к любой физической активности всегда направлена на поддержание постоянства внутренней среды. Гомеостатическая регуляция предназначена для защиты стабильности самых жёстких биологических констант, которые обеспечивают надлежащие условия жизни, т.е. температуры тела, водно-электролитного баланса, рН (основного/кислотного баланса), напряжения кислорода и т.д. Широкий спектр упражнений, развивающих базовые физические качества (аэробную выносливость, мышечную силу, общие координационные возможности), а также совершенствующих технико-тактическое мастерство, вызывает расширение пределов гомеостатической регуляции и совершенствование её механизмов (Viru, 1995). Соответственно, гомеостатическая регуляция служит основой острых, непосредственных и кумулятивных эффектов при работе над базовыми физическими качествами, такими как аэробная выносливость, мышечная сила и общая нервно мышечная координация.
Высокоинтенсивные нагрузки, которые являются неотъемлемой частью тренировки в спорте высших достижений, мобилизуют энергетические ресурсы спортсмена в такой степени, что он превышает уровень метаболизма, необходимый для сохранения гомеостаза. Эти повышенные требования вызывают мощные эндокринные реакции, т.е. секрецию гормонов стресса. Конкретно, выраженная секреция катехоламинов (адреналин и норадреналин) ясно свидетельствует об активации механизма стресса (Selye, 1950). Таким образом, теория стрессовой адаптации служит биологической основой для реализации интенсивных и тяжёлых нагрузок, направленных на получение соответствующих острых, непосредственных и кумулятивных эффектов при развитии анаэробных специфических по виду спорта способностей.
Ещё один источник фундаментальных основ обобщённых тренировочных эффектов относится к всемирно известному «закону суперкомпенсации». Формулирование этого закона связано с масштабными исследованиями Карла Вайгерта, знаменитого на весь мир учёного XIX века, который совершил открытия в патологии, гистологии и микробиологии. В результате разносторонних исследований Вайгерт применил теорию репаративных процессов к отдельным органам (таким, как клетки нервной ткани) после атрофии и других повреждений (Rieder, 2010). Позже эта теория получила название «закон суперкомпенсации». Это явление было адаптировано к спортивной тренировке советским биохимиком Яковлевым (1977), который описал последовательность положительных и отрицательных фаз динамики спортивных возможностей в процессе восстановления после выполнения упражнений. Результаты этих исследований имеют важное значение для интерпретации острого эффекта отдельной тренировки и суммирования острых эффектов их серии. Это исследование частично объясняет появление кумулятивного тренировочного эффекта. В случаях хронической недостаточности восстановления после выполнения упражнений отсрочка фазы суперкомпенсации определяет возникновение длительного отставленного тренировочного эффекта.
Наконец, классическая теория эволюции Ламарка (1914) утверждает, что постоянное
использование какого либо органа постепенно укрепляет и развивает этот орган, в то время как длительное состояние покоя (неиспользования) ослабляет и ухудшает его функции. Это фундаментальное утверждение непосредственно относится к природе кумулятивного эффекта в части «использования» и к явлению остаточных эффектов в части «неиспользования». Таблица 2.13 суммирует рассмотренные выше источники фундаментальных знаний, которые проливают свет на возникновение обобщённых эффектов спортивной подготовки.
Заключение по главе
Тренировочные эффекты – результат систематических усилий спортсменов. Их понимание и интерпретация важны как для планирования, так и для анализа тренировочного процесса. Острый тренировочный эффект наступает при выполнении одного или серии упражнений и отражает изменения в состоянии организма, произошедшие за это время. Непосредственный тренировочный эффект вызывается отдельной тренировкой и/или отдельным тренировочным днём. Он суммирует изменения в состоянии организма, вызванные этими нагрузками. Кумулятивный тренировочный эффект отражает изменения в состоянии организма и уровне двигательных/технических способностей, следующие за серией тренировочных воздействий. Кумулятивные тренировочные эффекты показывают, происходит ли улучшение спортивного результата.
Эти эффекты привлекают особое внимание тренеров и спортсменов, особенно когда их выступления недостаточно успешны. Изменения в состоянии организма спортсмена, характеризующие кумулятивный тренировочный эффекты, могут быть проанализированы с помощью соответствующих физиологических показателей и/или специфических по виду спорта тестов, включая рост спортивного результата. В особых случаях тренировочный эффект и улучшение спортивного результата наступают не в заключительной стадии тренировочной программы, а после некоторой временной задержки, необходимой для наступления морфологических и физиологических изменений. Этот процесс называется запаздывающей трансформацией, а такой специфический тип адаптации спортсменов называется отставленным тренировочным эффектом.
Один из типов кумулятивного тренировочного эффекта касается ситуации, когда спортсмен прекращает тренироваться. В таком случае уровень тренируемой способности начинает снижаться. Однако в течение некоторого периода времени этот уровень может оставаться близким к приобретённому ранее. Сохранение приобретённого уровня спортивных способностей после прекращения тренировочного воздействия сверх определённого периода времени называется остаточным тренировочным эффектом. Изменения в состоянии организма спортсмена, сохраняющиеся сверх определённого периода времени, называются остаточными тренировочными явлениями. Существуют различные типы таких явлений: долгосрочные, вызванные многолетними тренировками и сохраняющиеся в течение нескольких лет; среднесрочные, сохраняющиеся в течение нескольких месяцев; и краткосрочные, отражающие изменения в состоянии организма, вызванные предшествующей тренировкой (табл. 2.10).
Важно отметить, что все рассмотренные выше типы тренировочных эффектов тесно
связаны и основываются на фундаментальных теориях и утверждениях, принадлежащих к классическому наследию в сфере биологических наук в части адаптации человеческого организма и эволюции. Это теория гомеостаза, дающая обоснование для возникновения острых, непосредственных и кумулятивных тренировочных эффектов в процессе развития основных физических качеств; теория стресса, которая объясняет появление острых, непосредственных и кумулятивных тренировочных эффектов после выполнения анаэробных упражнений высокой интенсивности; закон суперкомпенсации, обосновывающий острые эффекты, их суммирование и появление отставленных тренировочных эффектов в случаях недостаточного восстановления после упражнений; и теория эволюции Ламарка, объясняющая кумулятивные тренировочные эффекты, вызванные систематическими нагрузками, и остаточные тренировочные эффекты, связанные с их прекращением.
Применение приведённых выше концептуальных знаний и положений в тренировочной практике существенно важно при планировании и анализе тренировочных нагрузок спортсменов на различных этапах их долговременной подготовки.
Литература по главе:
Acevedo, E.O., Kraemer, R., Kamimori, G.H. et al. (2007). Stress hormones, effort sense, and percep tions of stress during incremental exercise: an exploratory investigation. J Strength Cond Res; 21(1): 283–88.
Andersen, J.L., Schjerling, P., Andersen, L.L. et al. (2003). Resistance training and insulin action in humans: effect of detraining. J Physiol; 351: 3: 1049–1058.
Arciero, P.J., Smith, D.L., Calles, et al. (1998). Effects of short term inactivity on glucose tolerance, energy expenditure, and blood flow in trained subjects. J Appl Physiol; 84: 1365–373.
Bangsbo, J. (1994). Fitness training in football. Bagsvaerd: HO and Storm.
Bass, S., Pierce, G., Bradney, M. (1993). Exercise before puberty may confer residual benefits in bone density in adulthood. J Bone Miner Res; 13: 500–507.
Bernard, C. (1865). Introduction à l’étude de la médecine expérimentale. Paris
Bernshtein, N.A. (1967). Co ordination and regulation of movement. London: Pergamon Press. Blumenstein, B., Lidor, R., Tenenbaum, G. (2007). Psychology of sport training. Oxford: Meyer &
Meyer Sport.
Bompa, T. (1984). Theory and methodology of training – The key to athletic performance. Boca Raton, FL: Kendall/Hunt.
Borg, G. (1973). Perceived exertion: A note of “history” and method. Medicine and Science in Sports,
5, 90–93.
Brooks, G.A., Fahey, T.D., White, T.P. (1996). Exercise physiology. Human bioenergetics and its applications. London: Mayfield.
Cannon, W. (1929). Organization of physiological homeostasis. Physiol Rev; 9: 399–431.
Costill, D., King, D., Thomas, R. et al. (1985). Effects of reduced training on muscular power of swim mers. Physician and Sports Medicine ; 13: 94–101.
Counsilman, B.E., Counsilman, J.E. (1991). The residual effects of training. Journal of swimming research; Fort Lauderdale, Fla., 7(1), 5–12.
Coyle, E.F., Martin, W.H., Sinacore, D.R. et al. (1984). Time course of loss of adaptation after stopping prolonged intense endurance training. J Appl Physiol; 57: 6: 1857–64.
Coyle, E.F., Martin, W.H., Bloomfield, S.A. et al. (1985). Effects of detraining on responses to sub maximal exercises. J Appl Physiol; 59: 853–859.
Coyle, E. (2005). Improved muscular efficiency displayed as Tour de France champion matures. J Appl Physiol; 98: 2191–2196.
Da Silva, S.G., Osiecki, R., Arruda, M. et al.(2001). Changes in anthropometric variables and in an aerobic power and capacity due to training season in professional Brazilian soccer players. Med Sci Sports Exerc; 33, Supplement abstracts, 890.
Drinkwater, B. (1988). Training of female athletes. In: Dirix A, Knuttgen, H.G., Tittel, K., editors. The Olympic book of sports medicine – Encyclopedia of sports medicine .Vol. I; Oxford: Blackwell Scientific Publications, p. 309–327.
Dushateau, J., Hainaut, K. (2002). Mechanisms of muscle and motor unit adaptation to explosive pow er training. In: Komi P, editor. Strength and power in sport. Volume III of the Encyclopedia of Sports Medicine. Oxford: Blackwell Scientific Publications; pp. 315–330.
Enoka, R.M. (1997). Neural adaptations with chronic physical activity. J Biomechanics; 30: 447–455. Фарфель В.С. (1976). Управление движениями в спорте. Москва: Физкультура и спорт.
Fox, L.E., Bowers, R.W., Foss, M.L. (1993). The physiological basis for exercises and sport. Madison: Brown & Benchmark Publishers.
Gullen, D.M., Iwaniec, U.T., Barger Lux, M.J. (2000). Skeletal responses to exercise and training. In: Garret, W., Kirkendall, D., editors. Exercise and sport science. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, pp. 227–237.
Helgerud, J., Engen, L.C., Wisloff, U. et al. (2001). Aerobic endurance training improves soccer perfor mance. Med Sci Sports Exerc, 33: 1925–31.
Hettinger, T. (1966). Isometrisches Muskeltraining. Stuttgart: Georg Thieme Verlag.
Houmard, J.A., Hortobagyi, T., Johns, R.A. et al. (1992). Effect of short term training cessation on per formance measures in in distance runners. Int J Sports Med; 13: 572–576.
Houmard, J.A., Hortobagyi, T., Neufer, P.D. et al. (1993). Training cessation does not alter GLUT 4 protein levels in human skeletal muscle. J Appl Physiol; 74: 776–781
Иссурин В.Б., Тимофеев В.Д., Земляков Д.В. (1989). Острый тренировочный эффект основных упражнений в гребле на байдарках. Под ред. Иссурина В.Б. и Моржевикова Н.В. Современное со стояние подготовки спортсменов в гребле на байдарках, каноэ и в академической гребле. Ленин град: ЛНИИФК, с. 28–37.
Issurin, V. (1994). The longstanding dynamics of motor and technical abilities in elite athletes. In: Osin ski, W. and Starosta, W. (Editors), Proceedings of the 3rd International Conference “Sport Kinetics `93”, Poznan: Academy of Physical Education, pp. 137–144.
Issurin, V. (2003). Aspekte der kurzfristigen Planung im Konzept der Blockstruktur des Trainings. Lei stungsport; 33: 41–44.
Issurin, V. (2009). Generalized Training Effects induced by athleic preparation. A review. J Sports Med Phys Fitness; 49: 333–45.
Jakovlev, N.N. (1977). Sportbiochemie. Leipzig, Barth Verlag.
Jones, G., Hanton, S., Connaughton, D. (2002). What is this thing called mental toughness? J Appl Sport Psychol; 14: 205–218.
Jürimäe, J., Mäestu, J., Jürimäe, T. (2011). Peripheral signals of energy homeostasis as possible markers of training stress in athletes: a review. Metabolism; 60(3): 335–50.
Koutedakis, Y. (1995). Seasonal variations in fitness parameters in competitive athletes. Sports Med; 19: 373–392.
Klausen K, Andersen LB, Pelle I. (1981). Adaptive changes in work capacity, skeletal muscle capillar ization and enzyme levels during training and detraining. Acta Physiol Scand; 113: 9–16.
Klausen, K. (1991). Strength and weight training. In: Reilly T, Secher N., Snell P. and Williams C. (Editors), Physiology of sports. London: E.&F.N.Spon, pp. 41–70.
Lamarck, J.B. (1914). Zoological philosophy. London
Legaz Arreze, A., Serrano Ostariz, E., Jcasajus Mallen, J. et al., (2005). The changes in running per formance and maximal oxygen uptake after long term training in elite athletes. J Sports Med Phys Fitness; 45: 435–440.
Lehman, M., Lormes, W., Opitz Gress, A. et al. (1997). Training and overtraining: an overview and experimental results in endurance sports. J Sports Med Phys Fitness; 37: 7–17.
Lidor, R., Lustig,G. (1996). How to identify young talents in sport? Theoretical and practical aspects.
Netanya: Wingate Institute for Physical Education and Sport (in Hebrew)
Macdougall, J.D. (2002). Hypertrophy and hyperplasia. In: Komi, P., editor. Strength and power in sport. Volume III of the Encyclopedia of Sports Medicine. Oxford: Blackwell Scientific Publications; pp. 252–264.
Madsen, K., Pedersen, P.K., Djurhuus, M.S. et al. (1993). Effects of detraining on endurance capacity and metabolic changes during prolonged exhaustive exercise. J Appl Physiol; 75: 1444–1451.
Maron, B.J. (2005). Distinguishing hypertrophic cardiomyopathy from athlete’s heart: a clinical problem of increasing magnitude and significance. Heart; 91: 1380–82.
Matthews, D.K., Fox, E.L.(1971). The Physiological Basis of Physical Education and Athletics Philadel phia; W.B. Saunders Company.
Matveyev, L.P. (1981). Fundamentals of sport training. Moscow: Progress Publishers.
Mazzeo, R.S., Chakraverthi, R., Jennings, G. (1997). Norepinephrine spillover at rest and during sub maximal exercises in young and old subjects. J Appl Physiol; 82: 1869–74.
McArdle,W.D., Katch,F., Katch,V. (1991). Exercise physiology. Philadelphia/ London: Lea & Febiger Meinel, K., Schnabel, G. (1976). Bewegungslehre. Berlin: Volk und Wissen.
Moreira, A., Olivera, P.R., Okano, A.H. (2004). Dynamics of power measures alterations and the pos terior long lasting training effect on basketball players submitted to the block training system. Rev Bras Med Esporte; 10(4): 251–57.
Mujika, I.,Padilla, S. (2001). Cardiorespiratory and metabolic characteristics of detraining in humans.
Med Sci Sports Exerc; 33: 413–421.
Narici, M.V., Roi, G.S., Landoni, L. et al. (1989). Changes in force, cross sectional area and neural ac tivation during strength training and detraining of the human quadriceps. Eur J Appl Physiol; 59: 310–319.
Neufer, P.D., Costill, D.J., Fielding, R.A. et al. (1987). Effect of reduced training on muscular strength and endurance in competitive swimmers. Med Sci Sports Exerc; 19: 8: 486–490.
Pavlik, G., Bachl, N., Wollen, W. (1986). Effect of training and detraining on the resting echocardio graphic parameters in runners and cyclists. J Sports Cardiol; 3: 35–45.
Петров Е. (1988). Разработка и обоснование методики текущего контроля за процессом под готовки гребцов на байдарках и каноэ. Автореферат диссертации. Москва: Всесоюзный научно исследовательский институт физической культуры.
Purge, P., Jurimae, J., Jurimae, T. (2006). Hormonal and psychological adaptation in elite male rowers during prolonged training. J Sport Sci; 24(10): 1075–82.
Pyne, D.,Trewin, C., Hopkins, W. (2004). Progression and variability of competitive performance of Olympic swimmers. J Sports Sci; 22: 613–20.
Rahmentrainingsplan.( 1989). Aufbautraining – Sportschwimmen. Berlin: Deutscher Schwimmsport Verband der DDR.
Rieder, R. (2010). Carl Weigert: Und Seine Bedeutung Fuer Die Medizinische Wissenschaft Unserer Zeit.
Kessinger Publishing, LLC.
Роман Р.А. (1986). Тренировка тяжелоатлетов. 2 е издание. Москва: Физкультура и спорт.
Schwarz, L., Kindermann, W. (1990). Beta endorphin and adrenocorticotropic hormone, cortisol and catecholamines during aerobic and anaerobic exercise. Eur J Appl Physiol; 61 (3–4): 165–71.
Schwarz, L., Kindermann, W. (1992). Changes in beta endorphin levels in response to, aerobic and anaerobic exercise. Sports Med; 13 (1): 25–36.
Shephard, R.J. (1994). Aerobic fitness and health. Champaign, IL: Human Kinetics.
Selye, H. (1950). The physiology and pathology of exposure to stress. Montreal: ACTA Inc. Medical Publishers.
Созин Ю. (1986). Отбор гребцов на байдарках и каноэ на различных этапах многолетней подго товки. Автореферат диссертации. Киев: Киевский государственный институт физической культуры.
Svedenhag, J. (2000). Endurance conditioning. In: Shephard RJ, Astrand PO, editors. Endurance in sport. Volume II of the Encyclopedia of Sports Medicine. Oxford: Blackwell Science; p. 402–408.
Tanaka, K., Matsuura, Y., Matsuzaka, A. et al. (1984). A longitudinal assessment of anaerobic threshold and distance running performance. Med Sci Sports Exerc; 16: 278–82.
Thorstensson, A. (1988). Speed and acceleration. In A. Dirix, H. G. Knuttgen, & K. Tittel (Editors), The Olympic book of sports medicine – Encyclopedia of sports medicine (Vol. I; pp. 218–229). Oxford: Blackwell Scientific Publications, pp. 218–229.
Tittel, K., Wutscherk, H .(1972). Sportantropometrie. Aufgaben, Bedeutung, Methodik und Ergebnisse biotypologische Erhebungen. Leipzig: Barth Ambrosius.
Tricker, R. (2000). Painkilling drugs in collegiate athletics: knowledge, attitudes and use of student ath letes. J Drug Education; 30: 313–324.
Urhausen, A., Kindermann, W. (2002). Diagnosis of overtraining: what tools do we have? Sports Med; 32: 95–102.
Верхошанский Ю.В. (1988). Основы специальной физической подготовки спортсменов. Москва: Физкультура и спорт.
Verkhoshansky, Y.V., Siff, M. (2009). Supertraining. 6th Edition. Michigan; Ultimate Athlete Con cepts.
Viru, A. (1995). Adaptation in sports training. Boca Raton, FL: CRC Press; 1995.
Viru, A., Viru, M. (2000). Nature of training effects. In: Garret, W.E.J., Kirkendall, D.T., editors.
Exercise and Sport Science. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; p. 67–96.
Viru, A., Viru, M. (2001). Biochemical monitoring of sport training. Champaign, IL: Human Kinetics. Волков Н.И. (1986). Биохимия спорта. Под ред. Меньшикова В.В. и Волкова Н.И., Биохимия.
Москва: Физкультура и спорт, с. 267–381.
Wilmore, J. H., Costill, D. L. (1993). Training for sport and activity. The physiological basis of the con ditioning process. Champaign, IL: Human Kinetics.
Williams, J.M., Krane, V. (2001). Psychological characteristics of peak performance. In: Williams JM, editor. Applied sport psychology: Personal growth to peak performance;, 4th ed, Mountain View, CA: Mayfield, pp. 137–47.
Zatsiorsky, V. (1995). Science and practice of strength training. Champaign, IL: Human Kinetics.
