Глава III. Спортивная тренировка в процессе акклиматизации

Успешное использование условий среднегорья в спортивной практике во многом зависит от правильного построения тренировки в первые дни после приезда в горы, получившей в спортивной литературе название "острой", или "аварийной", акклиматизации.

Большое число исследований позволило довольно четко представить картину процесса "острой" акклиматизации как фазы, в которой значительно активизируется деятельность систем организма, связанных с кислородно-транспортной функцией, в ответ на гипоксический и гипоканический факторы.

В то же время определенные изменения наблюдаются в различных функциональных системах организма, что отражено в табл. 14.

Тренировка в фазе "острой" акклиматизации - ключевой момент использования среднегорья в подготовке высококвалифицированных спортсменов.

Однако, прежде чем перейти к освещению вопросов методики построения тренировки в фазе акклиматизации, необходимо выявить причины, заставляющие спортсменов изменять (иногда значительно) привычную методику тренировки после подъема в среднегорье.

Некоторые закономерности адаптации человека к климату среднегорья

Исследования специалистов в области климатофизиологии, авиационной, космической и спортивной медицины вскрыли основные закономерности процесса адаптации человека к горному климату и напряженной мышечной работе в этот период.

Первоначальная реакция на действие больших высот заключается в возникновении горной болезни, подробно описанной многими авторами [12, 34, 57, 82, 101, 241].

Однако в отдельных работах по физиологии спорта показано, что средние и умеренные высоты недостаточны для того, чтобы вызвать горную болезнь у здорового человека [17, 133], но в условиях напряженной спортивной тренировки или соревнований наблюдается ряд признаков горной болезни: головная боль, бессонница, повышенная раздражительность, некоторые желудочно-кишечные расстройства, тошнота, выраженная слабость. Эти явления несомненно связаны с гипоксической гипоксией, гипоксией нагрузки и чрезмерным вымыванием углекислоты из организма (гипокапнией) [2, 4, 7, 26, 43,52, 54, 61, 75, 101, 102, 105, 120].

Таблица 14

Основные физиологические сдвиги, обеспечивающие адаптацию к горному климату (до 3,5 км) [82]

Показатели	Адаптация
	острая фаза до 2-х недель	стабильная фаза 4-5 недель
Признаки горной болезни	Умеренные	Отсутствуют
Психическая работоспособность	Эйфория, снижение памяти	Нормальная
Тонус вегетативной нервной системы	Симпатический	Парасимпатический
Адреналовая система	Возбуждена	Обычная
ЧСС	Учащенная	Нормальная
Артериальное давление	Умеренно повышенное	Нормальное
Легочное артериальное давление	Умеренно увеличенное	Приближается к норме
Вентиляция легких	Повышена	Повышена в меньшей степени
Объемный кровток	Увеличен	Нормален
Число эритроцитов	Увеличено	Увеличено
Количество гемоглобина	Увеличено	Увеличено
Объем циркулирующей плазмы	Снижен	Умеренно снижен
Гематокрит	Повышен	Повышен
Кортикостероиды	Увеличены	Увеличены
Ангиотензин	Снижен	Нормален
Альдостерон	Снижен	Умеренно снижен

Воздействие этих факторов часто приводит к неоправданной боязни высоты, что отражается на психическом состоянии спортсменов и усугубляется плохими результатами во время соревнований или прикидок, проводимых в первые дни пребывания на высоте [212, 233].

Исходя из концепции Ф.З.Меерсона [77] о том, что адаптация к гипоксии и напряженным физическим нагрузкам характеризуется общностью сдвигов - дефицитом макроэргов и увеличением потенциала фосфорирования, остановимся на рассмотрении только отдельных факторов, по динамике которых можно судить о глубине и скорости протекания адаптационных процессов, связанных с энергообеспечением организма. Среди них можно выделить легочную вентиляцию как показатель мощности аппарата внешнего дыхания, показатели аэробной производительности (МПК и АнП) и ЧСС.

Легочная вентиляция. При выполнении тренировочной нагрузки в среднегорье организм спортсменов в борьбе за кислородное обеспечение работающих мышц и тканей в первую очередь повышает функциональный уровень внешнего дыхания.

В многочисленных исследованиях отмечается, что всякий раз, когда понижается парциальное давление кислорода в воздухе, происходит компенсаторное увеличение легочной вентиляции [11, 20, 105].

Исследования А.З.Колчинской [52] показывают, что увеличение легочной вентиляции у взрослых людей, начиная с высоты 1000 м, наблюдается в 100 % случаев.

При выполнении мышечной работы в условиях среднегорья легочная вентиляция увеличивается в большей мере, чем при аналогичной нагрузке на равнине [17, 35, 62, 119, 120, 141, 177, 195] (рис. 14).

Таким образом, в условиях гипоксической гипоксии легочная вентиляция, измеренная применительно к газу, насыщенному водяными парами при температуре тела и давлении окружающей среды (ВТРS), увеличивается уже в покое, а при выполнении субмаксимальной физической нагрузки часто достигает значительных величин. На высоте 1800-2300 м легочная вентиляция превышает равнинную на 15-20 % в основном за счет увеличения частоты дыхания. Это именно то, что испытывает спортсмен в среднегорье. Однако решающим фактором кислородного обеспечения в условиях BTPS является количество молекул газа, перемещенных в стандартных условиях (STPD).

Приведение объемов легочной вентиляции к стандартным условиям STPD показывает уменьшение ее по мере набора высоты и особенно в период "острой" акклиматизации при выполнении субмакси мальных нагрузок.

 

Рис. 14 Изменения легочной вентиляции.

Постепенно, по мере акклиматизации, легочная вентиляция (STPD) при выполнении субмаксимальных нагрузок увеличивается. Однако становится очевидным, что только увеличение легочной вентиляции недостаточно для компенсации уменьшения кислородного обмена. Это заставляет организм усиливать деятельность остальных звеньев кислородно-транспортной системы.

Аэробная производительность. В условиях акклиматизации в среднегорье МПК у квалифицированных бегунов, пловцов, лыжников, гребцов и представителей других специализаций определяли многие исследователи.

Типичная картина динамики МПК в процессе акклиматизации представлена на рис. 10 и 15.

Н.И.Волков, Ф.А.Иорданская и Э.А.Матвеева [23] отмечают снижение МПК у 16 участников предолимпийских соревнований в Мехико в 1-ю неделю на 19,5 %. После 2 недель величина снижения еще сохранялась на уровне 14 %. У 6 английских бегунов МПК при велоэргометрической нагрузке было снижено на 14,6 % в начале и на 9,5 % в конце пребывания в Мехико [214]. У американских пловцов и бегунов после первоначального снижения и существенного подъема вентиляции через 2-3 недели тренировки на высоте 2300 м МПК достигло при велоэргометрической нагрузке таких же показателей, как на уровне моря [172].

У спортсменов других специализаций снижение МПК на 15 %, наблюдавшееся в первые дни пребывания в Мехико, изменилось до 8 % к концу пребывания [144].

А.С.Иванов и А.Г.Зима [38] обнаружили во время пребывания в горах уменьшение показателей МПК у бегунов на 3-й день на 10 %, на 7-й день - на 14 %, к 13-у дню этот уровень достиг исходного значения до выезда в горы, а на 22-й день увеличился даже на 4,3 % от исходного.

Рис. 15 Динамики МПК в процессе акклиматизации.

Таблица 15

Динамика тренировочных нагрузок велосипедистов в среднегорье

Параметры тренировочных нагрузок	Исходные	Недели в горах			За 3 недели
		1	2	3
Подготовительный период (январь-февраль)
1. Кол-во тренировочных дней	7	6	6	5	17
2. Кол-во тренировочных занятий	10	8	11	10	29
3. Общий объем специальной нагрузки, час	11,2	19,3	22,0	22,4	64,1
4. Общий объем специальной нагрузки, км	305	540	600	620	1760
5. Объем интенсивной нагрузки, км	42	78	88	130	296
а) скоростная нагрузка, км	22	35	54	20	109
б) силовая нагрузка, км	20	43	34	50	127
в) соревновательная нагрузка, км	-	-	-	60	60
6. Кол-во стартов	-	-	-	2	2
Соревновательный период (май-июнь)
1. Кол-во тренировочных дней	7	6	6	7	19
2. Кол-во тренировочных занятий	10	7	6	8	21
3. Общий объем специальной нагрузки, час	18,6	18,5	15,3	20,3	54,1
4. Общий объем специальной нагрузки, км	560	520	480	500	1500
5. Объем интенсивной нагрузки, км	230	100	120	170	390
а) скоростная нагрузка, км	65	40	100	110	250
б) силовая нагрузка, км	40	60	20	40	120
в) соревновательная нагрузка, км	-	-	-	20	20
6. Кол-во стартов	-	-	-	1	1

Таким образом, в большинстве исследований зафиксировано падение МПК, измеренного в процессе велоэргометрических нагрузок или в специальных тестах в первые дни пребывания и тренировки спортсменов в условиях среднегорья. Однако данные о показателях восстановления МПК в течение 3-4 недель пребывания на высоте весьма разноречивы, что связано, по-видимому, с недостаточной частотой измерения этого показателя, различным отношением и реакцией спортсменов к велоэргометрическим пробам. Кроме того, исследование этого важнейшего показателя, обеспечивающего спортивную работоспособность в видах спорта, связанных с проявлением выносливости, происходило вне связи с конкретными тренировочными нагрузками, выполняемыми спортсменами в среднегорье.

Поэтому нами, совместно с В.М.Казанцевым [45], было проведено изучение закономерностей спортивной работоспособности квалифицированных спортсменов-велосипедистов в процессе акклиматизации в подготовительном и соревновательном периодах, имевших разные параметры нагрузок. Условия эксперимента описаны в главе II.

Известно, что в подготовительном периоде объем тренировочной нагрузки несколько больше, чем в соревновательном, а интенсивность ниже. Это должно было в какой-то степени отразиться на динамике показателей работоспособности и обеспечивающих ее основных физиологических системах. Уровень тренировочных нагрузок на обоих этапах эксперимента приводится в табл. 15 (по показателям, используемым в практике велосипедного спорта).

Работоспособность изучалась до подъема в горы, в горах на 1, 2, 3-й неделях и в период реакклиматизации.

Результаты исследования приводятся в табл. 16 и на рис. 16. Исходная и последующая работоспособность велосипедистов различна в подготовительном и соревновательном периодах.

Ее уровень в абсолютных цифрах выше в соревновательном периоде, когда спортсмен находится в спортивной форме. Такая же тенденция наблюдается и по остальным физиологическим показателям. Табл. 16 наглядно демонстрирует определенные различия в динамике показателей. В подготовительном периоде работоспособность велосипедистов и уровень их функциональных возможностей имеют тенденцию в 3-ю неделю тренировки в среднегорье полностью восстанавливаться и даже превосходить исходный уровень, зарегистрированный до подъема в горы, хотя в обоих периодах наблюдается снижение всех показателей в фазе "острой" акклиматизации.

В соревновательном периоде не восстанавливаются к 3-й неделе показатели работоспособности, легочной вентиляции, потребления кислорода и кислородного долга.

Эти факты объясняют в определенной мере различия данных, полученных в среднегорье разными исследователями. Ряд авторов зафиксировал к концу этапа горной тренировки повышенную работоспособность и увеличение функциональных показателей по отношению к исходным (до гор), другие зафиксировали только повышение этих показателей к концу 3-4-й недель тренировки по отношению к 1-й и недовосстановление их до исходного уровня, зафиксированного перед подъемом в горы.

Рис. 16 Динамика работоспособности велосипедистов.

Таблица 16

Динамика работоспособности велосипедистов в специальном тесте (М+m)

Параметры	До гор	2-5-й дни в горах	8-11-й дни в горах	15-18-й дни в горах
Подготовительный период (n 11 чел.)
кГм	10571,4+79,16	10495,6+79,41	10633,3+79,41	10701,7+57,89
VЕ	116,2+2,47	107,5+2,55	112,5+1,63	121,7+1,61
VО2 мл/мин/кг	63,7+1,05	60,5+1,56	63,4+1,33	65,8+0,44
О2-пульс	23,4+0,50	22,0+0,65	23,2+0,42	24,1+0,24
О2Д мл/мин/кг	131,5+2,01	123,6+2,34	130,8+1,83	135,7+1,91
Соревновательный период (n=8 чел.)
	До гор	2-5-й дни в горах	8-11-й дни в горах	13-16-й дни в горах	17-20-й дни в горах
кГм	11173,1+107,76	10946,2+110,49	11038,5+92,86	10954,1+66,20	11100,7+96,82
VЕ	135,4+2,49	124,2+3,25	120,4+2,56	116,7+2,36	121,8+3,38
VО2 мл/мин/кг	68,05+1,16	62,62+1,10	65,9+1,37	63,9+1,17	68,3+1,20
О2-пульс	25,2+0,53	21,7+0,51	23,6+0,59	22,5+0,57	25,1+0,51
О2Д мл/мин/кг	136,0+6,58	126,8+6,31	122,8+6,48	119,2+5,67	135,3+5,08

Полученные нами данные работоспособности велосипедистов можно объяснить, по-видимому, различием в уровне тренированности спортсменов. В состоянии спортивной формы (соревновательный период) спортсменам в горах не удается превысить исходный уровень всех показателей. В состоянии средней тренированности (подготовительный период) возникают условия для полного восстановления работоспособности в среднегорье и даже повышения ее исходного уровня за счет роста тренированности в ходе подготовки.

Из табл. 16 и рис. 16 видно, что на 13-16-й день тренировки в среднегорье в соревновательном периоде наблюдается вторая "волна акклиматизации", выраженная в снижении специальной работоспособности и функциональных показателей: О₂ пульса, О_{2 долга}, VО₂. Различия по отношению к 17-20-у дню между этими показателями статистически достоверны (p<0,05), а по отношению к 8-11-у дню наблюдается только тенденция к снижению. В подготовительном периоде этого снижения не наблюдается. Этот факт можно объяснить тем, что в соревновательном периоде интенсивность тренировочной нагрузки выше (см. табл. 15), что вызывает явление второй "волны акклиматизации".

Итоги эксперимента позволили сделать вывод о том, что вторая "волна акклиматизации", связанная со снижением показателей работоспособности и уровня физиологических функций, обеспечивающих ее, наблюдается в том случае, когда тренировочная нагрузка характеризуется большей интенсивностью, а состояние подготовленности - более высоким уровнем.

Частота сердечных сокращений (ЧСС). Изучение динамики ЧСС в условиях акклиматизации в среднегорье представляет интерес потому, что этот показатель наиболее доступен для измерения. Изменение ЧСС в пределах 120-170 уд/мин линейно связано с изменением скорости и мощности работы, легочной вентиляции, потребления кислорода. С помощью этого показателя можно регулировать интенсивность тренировочных нагрузок и определять реакцию организма спортсменов на эти нагрузки.

Значительное возрастание частоты пульса во время выполнения работы как у постоянных жителей, так и у временно прибывающих в горы было показано многими исследователями [26, 127, 128, 133]. Учащение пульса характерно для начального периода акклиматизации к высотам, затем оно уступает место другим компенсаторным механизмам [2].

Однако в состоянии покоя ряд исследователей не отметил возрастания ЧСС на высотах 1700-2400 м, а в некоторых случаях наблюдали ее снижение [4, 17, 82, 103].

Возрастание ЧСС в первые дни пребывания в горах, по мнению этих авторов, носит переходный характер и отражает повышение общей возбудимости организма.

Специального внимания заслуживают данные, показывающие реакцию пульса на выполнение физических нагрузок в горах. Возрастание ЧСС от 5 до 20 уд/мин в первые дни пребывания в среднегорье, по отношению к равнине, при стандартной работе отмечалось у лыжников, конькобежцев и в ходе велоэргометрической пробы [3, 67, 80, 133, 140].

Постепенное снижение ЧСС при стандартных нагрузках в процессе акклиматизации свидетельствует о положительном воздействии тренировки на функциональное состояние спортсменов.

При выполнении нагрузки субмаксимальной и максимальной аэробной мощности в среднегорье отмечается тенденция к компенсации уменьшения содержания кислорода в артериальной крови за счет увеличения ЧСС. Недонасыщение артериальной крови на 6-7 % на высоте Мехико вело к компенсаторному увеличению ЧСС также на 6-7 % [233].

При работе максимальной интенсивности в лабораториях и естественных условиях на высоте от 1000 до 2300 м ЧСС практически не меняется [43, 178, 210, 244].

Для изучения закономерностей динамики ЧСС в фазе "острой" акклиматизации, использования этого показателя в управлении интенсивностью тренировочных нагрузок в период пребывания в Цахкадзоре (май-июнь) и в Вильнюсе (июль) проведено измерение ЧСС в длительном беге у бегунов высокой квалификации (6 мастеров спорта международного класса и 4 мастера спорта).

Выбранный тест представлял ступенчато повышающуюся нагрузку и проводился на дорожке стадиона с равномерной на каждой ступени скоростью, которая изменялась по команде экспериментатора через 2 круга, т.е. через каждые 3-3,5 мин (общая длительность тестирующей нагрузки составляла 30-40 мин). Измерение скорости проводилось секундомером через каждые 200 м, ЧСС передавалось телеметрически с автоматической записью. Запись проводилась по 12 с на каждых 200 м. Сначала проводилась статистическая обработка скорости бега при каждой стандартной ЧСС для отдельного бегуна, а затем выводился показатель средневзвешенной для скорости бега при стандартном режиме ЧСС всей обследованной группы.

Обработка полученных данных показала, что между скоростью бега и ЧСС сохраняется линейная зависимость как в 1-й, так и в 3-й неделях тренировки в среднегорье, а затем и на равнине (рис.17). Однако в 1-ю неделю пребывания в среднегорье пульсовая стоимость определенных режимов равномерного бега значительно выше,чем в 3-й, а затем и на равнине.

Рис. 17 Зависимость между скоростью бега и ЧСС

При этом с увеличением скорости бега различия становятся большими. Так, при беге с ЧСС 140, 145,150, уд/мин различия между скоростями, развиваемыми спортсменами, статистически не достоверны (р>0,05), при беге с ЧСС от 155 до 175 уд/мин различия между скоростями статистически достоверны (р<0,05), при беге с ЧСС 180 уд/мин бегуны развивают в 3-ю неделю значительно большую скорость бега (р<0,01).

Таким образом, если критерием выбора тренировочной нагрузки служат показатели ЧСС, то бегуны должны в 1-ю неделю пребывания в горах пробегать каждый километр медленнее, чем в 3-ю: при режимах ЧСС 150 уд/мин - на 8 с, при ЧСС 160 уд/мин - на 10 с, при ЧСС 170 уд/мин - на 12 с. А так как скорость при постоянной частоте, развиваемая в 3-ю неделю пребывания в горах, почти одинакова с такими же показателями, зафиксированными в условиях равнины (различия между ними статистически не достоверны), то при выборе интенсивности нагрузки, применяемой в фазе "острой" акклиматизации, необходимо уменьшение скорости распространенных средств тренировки (длительного непрерывного бега и бега на длинных отрезках от 1000 до 3000 м) на 8-12 с на каждом километре по сравнению с нагрузками, используемыми на равнине.

Таким образом, сохранение интенсивности нагрузки по показателям ЧСС в первом недельном микроцикле тренировки в среднегорье должно быть связано с уменьшением скорости бега. Особенно это важно при использовании пограничных скоростей между зонами нагрузки: "пороговой" - развиваемой на уровне анаэробного порога и "критической" - развиваемой на уровне МПК. Сохранение привычной для равнины скорости бега в 1-ю неделю на уровне пограничных скоростей может привести к переходу планируемой нагрузки в первом случае из аэробного режима в смешанный аэробно-анаэробный, а во втором - смешанного аэробно-анаэробного в преимущественно анаэробный. Это может нарушить соотношения между основными средствами подготовки и соотношения между восстановительным, поддерживающим и развивающим режимами тренировочных нагрузок.

Динамика анаэробного (пульсового) порога в условиях среднегорья. Ф.Конкони [158] предложил определение уровня АнП на основе взаимосвязи между ЧСС и скоростью передвижения спортсмена на графике по точке перелома кривой, отражающей динамику изменения этих показателей. Однако имеются мнения, что в среднегорье возникают дополнительные проблемы с применением этого теста. Изменения интенсивности солнечной радиации, влажности и температуры могут сказаться на проведении теста в полевых условиях из-за снижения ЧСС при субмаксимальных и максимальных нагрузках, а также изменения процессов метаболизма жиров и углеводов [152].

Тем не менее при всех недостатках и критических замечаниях систематическое использование теста Конкони и его показателей является с нашей точки зрения достаточно надежным критерием оценки состояния и уровня подготовленности спортсмена.

Из рис. 17 видно, что в фазе "острой" акклиматизации среднее значение скорости бега на уровне АнП у группы квалифицированных бегунов снижается. Затем, к концу 3-й недели, этот показатель постепенно увеличивается, практически приближаясь к уровню равнины.

Изменение скорости бега на уровне АнП и других показателей ЧСС представлено также на рис. 18, где приводится динамика АнП, зафиксированная в тесте Ф.Конкони [158], проводившегося ежедневно в Цахкадзоре (1980 м) на примере одного бегуна-стайера. АнПфиксировался по ЧСС с помощью спорттестера РЕ-3000 с последующей обработкой показателей на мини-ЭВМ "Кэнон".

Рис. 18 Изменение скорости бега на уровне АнП и других показателей ЧСС

Тест состоял из разминки (1000 м медленного бега) и последующего бега по кругу стадиона в течение 15-20 мин. Скорость бега плавно повышалась через каждые 200-400 м и составляла от 13 до 21 км/ч.

В условиях среднегорья отмечена четкая тенденция снижения скорости бега на уровне АнП, которое достигает максимума с 5-го по 9-й день. Затем наблюдается восстановление его на 11-й день, близкое по уровню, зафиксированному до подъема в горы. Последние 5 дней этот уровень стабилизируется.

В то же время максимальная ЧСС в тесте практически мало изменялась, а пороговая ЧСС и отношение пороговой к максимальной, выраженной в процентах, в какой-то мере соответствовали динамике скорости АнП.

Таким образом, организм спортсмена, выполняющего напряженную мышечную работу, реагирует в первые дни пребывания в горах на комплекс раздражителей повышением легочной вентиляции (BTPS), частоты сердечных сокращений, снижением уровня МПК и АнП. Это значительно снижает работоспособность и спортивные результаты в зонах субмаксимальной и максимальной аэробной мощности. Постепенно эти изменения сглаживаются и начинают приближаться к исходным значениям, полученным до подъема в горы. Однако данные разных авторов противоречивы в отношении сроков восстановления как работоспособности организма в целом, так и отдельных функций в период тренировки в среднегорье и колеблются от 3-5 до 20-25 дней.

Описанная выше динамика адаптационных реакций сердечно-сосудистой и дыхательной систем связана преимущественно с борьбой организма за сохранение снабжения кислородом [12].

В среднегорье в состоянии покоя эти изменения относительно невелики, что обеспечивает условия, при которых утилизация кислорода остается неизменной [17].

Однако при выполнении напряженных тренировочных и соревновательных нагрузок в среднегорье одного усиления функций внешнего дыхания, крови и кровообращения оказывается недостаточно. На помощь им подключаются другие реакции в виде компенсаторных приспособительных изменений со стороны регионарного и капиллярного кровотока, диффузии кислорода из крови в ткани и тканевого дыхания.