На рис. 98 приведены результаты 8-недельной беговой тренировки на тредбане (3 раза в неделю) при двух разных режимах - преимущественно скоростно- силовом (повторное пробегание 30-секундных отрезков) и направленном на развитие выносливости (повторное пробегание 2-минутных отрезков). После тренировки второго типа больше, чем после скоростно-силовой (мощностной), повысились показатели аэробной производительности (рост МПК, снижение концентрации; молочной кислоты при выполнении стандартной субмаксимальной аэробной нагрузки), Наоборот, после тренировки мощностного типа больше, чем после тренировки выносливости, повысились показатели анаэробной производительности.

Для развития того или иного физического (двигательного) качества должны использоваться специфические тренировочные упражнения и режимы, которые в наибольшей степени загружают физиологические системы и механизмы, ответственные за уровень развития тренируемого качества и потому способствующие наиболее эффективному его развитию. В частности, выполнение разных упражнений в неодинаковой степени использует и соответственно загружает три основные энергетические системы работающих мышц.

Специфичность тренировочных эффектов в отношении состава активных мышечных групп

Об этом феномене свидетельствует тот факт, что наиболее высокие функциональные показатели и наибольшая экономичность проявляются при выполнении упражнений с использованием основных тренируемых мышечных групп. Так, у квалифицированных спортсменов наибольшее МПК регистрируется при выполнении специфического (соревновательного) упражнения. У нетренированных людей наибольшее МПК регистрируется при беге на тредбане, у гребцов;- при гребле, у велосипедистов - при работе на ножном велбэргометре, у конькобежцев - при беге на коньках (рис. 99, Б). У нетренированных людей МПК во время плавания ниже, чем во время бега на тредбане. Чем выше квалификация пловца, тем ближе его плавательное МПК к беговому МПК.

Специфичность тренировочных, эффектов в отношении состава активных мышечных групп четко доказывают и результаты исследований одних и тех же людей до и после тренировки (лонгитудинальные исследования).

Например, после 5-недельной ежедневной тренировки на ручном или ножном велоэргометре наибольшие тренировочные эффекты выявлены при соревновательном упражнении, т. е. упражнении, выполняемом с участием тренируемых мышечных групп (рис. 100).

Интересны также данные сравнения показателей МПК у двух генетически идентичных сестер-близнецов, из которых одна тренировалась в плавании. При обычном плавании или плавании только на руках МПК у нее было соответственно на 30 и 50% выше, чем у сестры, хотя при беге на тредбане МПК у обеих сестер было одинаковым.

У ранее нетренированных людей после беговой тренировки прирост МПК, определяемый в беговом тесте, больше, чем в велоэргометрическом. Обратная картина наблюдается после тренировки на велоэргометре (см. рис. 99, А).

Специфичность тренировочных эффектов определяется в ряде случаев (по ряду показателей) не только составом, но и объемом активной мышечной массы. Особенно хорошо это показано в отношении упражнений на выносливость. Этим отчасти объясняется, почему беговая тренировка, связанная с активным участием больших мышечных групп, более эффективна, чем тренировка на велоэргометре (велосипеде) или в плавании.

Специфичность тренировочных эффектов, проявляемая при разных условиях внешней среды

Тренировка происходит в определенных (специфических) условиях внешней среды. Соответственно и адаптационные изменения в организме тренирующегося обеспечивают наиболее оптимальное его приспособление к этим внешним условиям. Так, специфические адаптационные изменения, развивающиеся в процессе тренировки выносливости на равнине, способствуют повышению выносливости в этих специфических условиях и потому не являются оптимальными или даже адекватными для обеспечения повышенной устойчивости к гипоксическим условиям высоты. Это, в частности, объясняет, почему высокотренированные спортсмены обычно не обладают особой повышенной устойчивостью к гипоксическим условиям по сравнению с нетренированными людьми. Наоборот, в процессе длительного пребывания в гипоксических условиях внешней среды возникают те специфические адаптационные изменения в организме тренирующегося, которые способствуют повышению его работоспособности в этих: специфических условиях. Вместе с тем такие акклиматизационные приспособления у тренированного на высоте спортсмена не дают ему заметных преимуществ при выполнении; работы в иных специфических условиях, какие имеются на равнине.

Ранее также отмечалось, что никакая тренировка в нейтральных температурных условиях не может полностью заменить специфическую тепловую адаптацию: без специальной акклиматизации тренировочные эффекты (функциональная подготовленность, спортивный результат) в жаркой и влажной воздушной среде у спортсмена ниже, чем в нейтральных условиях, к которых постоянно проводигалась его подготовка.

Все сказанное означает, что подготовка спортсмена должна преимущественно (если не исключительно) проводиться в тех же условиях, в которых будут проходить соревнования.

Обратимость тренировочных эффектов

Это свойство тренировочных эффектов проявляется в том, что они постепенно уменьшаются при снижении тренировочных нагрузок ниже порогового уровня или вообще исчезают при полном прекращении тренировок (эффект детренировки). После повышения тренировочных нагрузок или возобновления тренировочных занятий вновь возникают положительные тренировочные эффекты. У людей, систематически занимающихся физической культурой, заметное снижение работоспособности отмечается уже через две недели детренировки, а через 3-8 месяцев уровень физической подготовленности снижается до предтренировочного. Особенно быстро уменьшаются тренировочные эффекты в первый период после прекращения тренировок или после резкого снижения тренировочных нагрузок. За первые 3-3 месяца достигнутые в результате предыдущей тренировки приросты функциональных показателей деятельности кислородтранспортной системы снижаются наполовину. У занимающихся физической культурой в течение не очень продолжительного времени большинство положительных тренировочных эффектов исчезает за 1-2 месяца детренировки. Даже у высокотренированных спортсменов короткие перерывы в тренировке (например, из-за травмы) вызывают заметное снижение физической работоспособности.

В отрицательных эффектах детренировки существенную роль играет не только ее продолжительность, но и степень гипокинезии: чем выше общая двигательная активность человека в период детренировки, тем медленнее и меньше снижаются тренировочные эффекты.

Продолжительная гипокинезия вызывает снижение МПК, которое происходит быстрее в начальный период неактивности. Гипокинезия прежде всего вызывает снижение максимальных возможностей кислородтранспортной системы и, в первую очередь, сердечнососудистой системы.

Детренировка приводит к уменьшению числа (плотности) капилляров в ранее тренированных мышцах (декапилляризации), утончению (гипотрофии) мышечных волокон, снижению их окислительного потенциала, особенно в медленных мышечных волокнах.

Свойство обратимости тренировочных эффектов диктует необходимость регулярных тренировочных занятий с достаточной (пороговой или надпороговой) интенсивностью нагрузок. Это свойство - важнейший биологический фактор, который лежит в основе педагогического принципа повторности и систематичности тренировок. При реализации данного принципа (определении тренировочного режима) следует учитывать цели тренировки, так как для сохранения тренировочных эффектов достаточны меньшие и более редкие тренировочные нагрузки, чем для повышения тренировочных эффектов.

Так, у занимающихся физической культурой снижение частоты тренировок до двух раз в неделю позволяло поддерживать (но не повышать) величину МПК и другие (но не все) функциональные показатели тренировочных эффектов на относительно постоянном уровне. Снижение частоты тренировок до одного, раза в неделю лишь задерживало, но не предотвращало исчезновения положительных тренировочных эффектов.

Тренируемость

Тренируемость - это свойство живого организма изменять свои функциональные возможности под влиянием систематической тренировки. Оно характеризует восприимчивость человека к физической тренировке, его способность повышать свои специфические функциональные возможности под влиянием систематической специфической физической тренировки. Количественно тренируемость (степень тренируемости) может оцениваться величиной тренировочных эффектов: чем больше они в ответ на данную тренировку, тем, следовательно, выше тренируемость.

Тренируемость значительно отличается у людей разного пола и возраста: одна и та же тренировка вызывает у них неодинаковые эффекты.- И даже в пределах одной и той же возрастно-половой группы имеются очень большие индивидуальные вариации в тренируемости.

Тренируемость специфична, как и специфичны тренировочные эффекты. Например, одни люди могут проявлять высокую степень тренируемости при силовой тренировке, но не обнаруживать ее при тренировке выносливости. Другие, наоборот, обладают повышенной восприимчивостью к тренировке выносливости, но. не имеют значительного прироста мышечной силы в ответ на силовую тренировку.

Одинаковая тренировка может вызывать неодинаковые эффекты у разных людей не только из-за различий в тренируемости. Один способ тренировки какого-то качества (повышения спортивного результата в определенном упражнении) оказывается более эффективным для одних людей, иной способ тренировки - для других. Следовательно, применение одинаковой тренировки может в разной степени выявлять тренируемость к данному виду физической деятельности у разных людей.

У людей одной возрастно-половой группы степень тренируемости в значительной мере определяется исходным (предтренировочным) уровнем функциональных показателей (спортивного результата). Разные показатели, характеризующие функциональные возможности разных органов, систем, механизмов и функциональную подготовленность (тренированность) организма в целом, изменяются неодинаково под влиянием тренировки. Однако общее правило состоит в том, это изменение этих показателей тем больше, чем ниже их исходный (предтренировочный) уровень. Степень тренируемости человека тем выше, чем ниже уровень его тренированности (функциональной подготовленности).

Так, величина прироста МПК в результате тренировки выносливости находится в обратной зависимости от его исходного (предтренировочного) уровня: чем ниже исходное МПК, тем больше оно- может увеличиваться под влиянием тренировок выносливости (рис. 102).

По величинетгскорости развития тренировочных эффектов выделяются четыре варианта тренируемости.

1. Высокая быстрая тренируемость: большие эффекты, которые наиболее быстро нарастают в начальном периоде систематических тренировок, а затем изменяются мало, медленно (асимптотически) приближаясь к "уровню насыщения" (максимально возможным тренировочным эффектам).

2. Высокая медленная тренируемость: большие тренировочные эффекты, нарастающие постепенно, медленно.

3. Низкая быстрая тренируемость: небольшие тренировочные эффекты, которые нарастают быстро и проявляются уже после относительно короткого периода систематических тренировок, мало изменяясь в дальнейшем.

4. Низкая медленная тренируемость: небольшие тренировочные эффекты, которые нарастают медленно в процессе систематических тренировок.

Как уже отмечалось, степень тренируемости в большой мере зависит от исходного уровня физиологических функций организма. Этот уровень определяется образом жизни человека, в частности степенью физической активности, характером питания, предшествующей тренировкой. Однако существеннейшую роль в определении функциональных возможностей человека, а также максимально возможной степени их изменения под влиянием тренировки, т. е. тренируемости, играют наследственно предопределенные, генетические, факторы, объединяемые понятием генотип.

Одним из наиболее широко используемых подходов для изучения роли наследственных факторов служит сравнение определенных антропометрических, морфологических и функциональных показателей у однояйцовых (монозиготных), генетически идентичных, близнецов и у двуяйцовых (дизиготных), генетически неидентичных, близнецов. Такое сравнение позволяет вычислять коэффициент наследственности (H) и по его величине судить о степени зависимости данного признака (показателя) от генотипа. Если коэффициент наследственности равен 1,0, наследственность может рассматриваться как единственная причина, определяющая индивидуальную вариативность данного признака (показателя). Если коэффициент наследственности лежит в интервале между нулем и единицей, значит, признак отчасти подвержен влиянию срёдового фактора, а отчасти обусловлен наследственностью.

Роль наследственности в определении уровня различных физиологических функций неодинакова. Прежде всего целый ряд функциональных показателей у человека в той или иной степени зависит от размеров и формы тела, отдельных его звеньев и размеров некоторых внутренних органов, например сердца, легких, диаметра аорты и т. д. Многие антропометрические и морфологические признаки находятся под генетическим контролем и потому предопределяют наследственную обусловленность связанных с ними функциональных характеристик.

Функции внешнего дыхания в той или иной степени генетически предопределены. Это относится к таким показателям внешнего дыхания, как общая емкость легких, остаточный и резервный объемы, жизненная емкость легких (рис. 103, Б), что, впрочем, может быть обусловлено связью этих показателей с размерами тела. Частота дыхания, а также относительные легочные объемы и емкости (приведенные к массе тела) вообще не обнаруживают зависимости от генотипа. Вместе с тем длительность задержки дыхания, особенности реакции внешнего дыхания на гипоксию (изокапническую гипоксию) находятся под заметным влиянием генетических факторов.

Функции сердечнососудистой системы испытывают Несомненное (но неодинаковое для разных показателей) влияние наследственных факторов. ЧСС покоя не очень подвержена этому влиянию, хотя у нетренированных людей ЧСС покоя ниже 60 уд/мин, как правило, наследственно обусловлена. Максимальная ЧСС генетически предопределена (коэффициент наследственности 0,9) без различий для пола и возраста.

Неясно влияние генетических факторов на величины сердечного выброса и систолического объема крови, хотя общий объем сердца выявляет некоторую наследственную зависимость. Наследственные факторы в значительной мере определяют толщину (массу) левого желудочка (коэффициент наследственности 0,55-0,70) и особенности сосудистой сети (капилляризации) сердца, толщины стенок коронарных артерий, их распределения в стенках миокарда. Интересно, что тренировка выносливости повышает сходство размеров сердца у генетически идентичных близнецов.

Разноречивы данные о наследственной зависимости уровня артериального давления в условиях покоя. По некоторым данным, у людей с нормальным артериальным давлением общий генетический эффект составляет 50-60% в отношении систолического давления и до 40% в отношении диастолического.

Композиция мышц, т. е. соотношение в них медленных и быстрых мышечных волокон, генетически предопределена. Так, соотношение быстрых и медленных волокон в одних и тех же мышцах у монозиготных близнецов практически одинаково. Коэффициент наследственности для процента медленных (или быстрых) волокон равен 0,99 у мужчин и 0,92 у женщин. Вместе с тем процентное соотношение двух подтипов быстрых мышечных волокон (II-A и II-В) не обладает таким "родственным" сходством, что указывает на возможное взаимопревращение их под влиянием средовых факторов, в частности в результате тренировки.

Число, размеры и относительное содержание (плотность) митохондрий, активность мышечных ферментов, мало зависят или вообще не зависят от генотипа и весьма чувствительны к средовым влияниям (тренировке).

Мышечная сила, выраженная в абсолютных показателях (Ньютонах), мало зависит от наследственных факторов. Вместе с тем относительная "общая сила" (на массу тела) имеет довольно высокий коэффициент наследственности (0,6), что свидетельствует об определенной обусловленности данного функционального признака генетическими механизмами.

Мышечная мощность обнаруживает очень большую зависимость от генотипа. Так, максимальная мощность, определяемая тестом Маргария у монозиготных и дизиготных близнецов, имеет коэффициент наследственности почти 0,98.

Генетическая обусловленность содержания быстрых мышечных волокон, относительной мышечной силы, скорости двигательной реакции, максимальной частоты и скорости движений, максимальных анаэробной мощности и емкости лактацидной энергетической системы в значительной мере определяет врожденный характер уровня скоростно-силовых способностей человека. "Великими спринтерами рождаются",

Максимальная аэробная мощность (максимальное потребление кислорода) в наибольшей степени наследственно обусловлена. Высокие показатели МГЩ регистрируются не только у высокотренированных представителей видов спорта на выносливость, но и у ряда людей, не занимающихся серьезно спортом, у дизиготных близнецов выявляется более высокая внутрипарная вариабельность МПК по сравнению с монозиготными близнецами (при полном совпадении МПК У близнецов каждой пары точки лежат на наклонной линии). Врожденная предопределенность МПК (на 93,4% у мужчин и на 95,9% у мужчин и женщин вместе) мало подвержена влияниям возраста и пола. Субмаксималвная аэробная работоспособность также в большой мере предопределяется генетическим фактором (коэффициент наследственности для показателя PWC170 около 0,9).

Генетическая обусловленность высокого МПК, многих физиологических факторов и механизмов, определяющих повышенные аэробные (кислородтранспортные) возможности организма, увеличенного содержания медленных мышечных волокон предопределяет большие возможности организма в достижении высоких результатов в видах спорта, требующих проявления выносливости. "Великими стайерами рождаются".

Роль наследственности в определении степени тренируемости несомненна

У людей с разным генотипом одинаковые тренировки вызывают неодинаковые тренировочные эффекты, т. е. чувствительность организма к тренировке (тренируемость) в значительной мере зависит от генотипа.

Так, 10 пар монозиготных близнецов приняли участие в 20-недельной тренировке выносливости. При среднем повышении МПК. на 14% индивидуальные, вариации прироста были очень значительны - от 0 до 41%. Однако величина тренировочного эффекта (степень тренируемости) у близнецов каждой пары была весьма сходной.

Расчеты показывают, что около 50% индивидуальной вариативности в приросте МПК под влиянием тренировки выносливости" определяются генетическими особенностями тренирующихся, при этом лишь 20-30% зависит от исходного (предтренировочного). уровня МПК. Следовательно, примерно 70-80% величины тренировочных эффектов генетически зависимы, т. е. определяются наследственными особенностями организма.

Наследственность также влияет на общий уровень физической активности (подвижность) человека.

Так, у детей очень физически активных родителей высокая подвижность наблюдалась в 20% случаев, а у детей "обычных" родителей - лишь в 4% случаев. Отношение к тому или иному виду спортивной деятельности отличалось среди монозиготных близнецов лишь в 6% случаев, а среди дизиготных близнецов - в 85% случаев. Полное совпадение в выборе спортивной специализации, степени активности и достигнутых результатах наблюдалось у 70% пар монозиготных близнецов и лишь у 22% пар дизиготных близнецов.

Предел роста тренировочных эффектов у каждого человека генетически предопределен. Даже систематическая интенсивная физическая тренировка не может повысить функциональные возможности организма сверх предела, определяемого генотипом. Поэтому генетические факторы являются решающими в предсказании и достижении высоких спортивных результатов. Природные, генетически предопределенные аэробные возможности могут быть довольно устойчивыми несмотря на средовые (тренировочные) влияния. В частности, пределы роста МПК, вероятно, лимитированы индивидуальным генотипом, так что никакая тренировка не в состоянии преодолеть этот барьер.

Влияние наследственных факторов проявляется в определенных внешних условиях, в частности в процессе физической тренировки. Иначе говоря, наследственные и средовые факторы взаимодействуют. Из изложенного следует, что выдающиеся спортсмены обладают уникальным генотипом, определяющим высокие специфические функциональные возможности организма и его высокую тренируемость. Таким образом, выражение "великим стайером или спринтером рождаются" означает, что лишь у некоторых. людей имеются генетические предпосылки, которые, однако, могут реализоваться только в результате специфической тренировки, чтобы эти люди стали выдающимися спортсменами.