Тренажерные системы в адаптивной физической культуре. Силовая тренировка

Используемая для решения разнообразных задач тренировка с отягощениями (штанги, гантели, тренажеры, вес собственного тела) в большей степени приводит к развитию таких качеств, как силовые способности человека. Вследствие этого тренировку с отягощениями часто называют силовой тренировкой. Однако если в практике спорта силовые способности рассматривались как первоочередные, а гипертрофия мышечной массы и изменение композиции тела были лишь побочными эффектами этой тренировки, то для нас. развитие силы перестало быть первоочередной задачей, развитие силовых способностей нас будет интересовать лишь с точки зрения их влияния на увеличение мышечной массы, снижение жирового компонента и улучшение здоровья. Тем не менее в дальнейшем мы достаточно подробно рассмотрим это физическое качество. Силовая тренировка по характеру выполнения относится к интервальной тренировке и представляет собой чередование выполнения различных упражнений с регламентированными паузами отдыха. Человек выполняет определенное число повторений в каждом упражнении, делает паузу, затем снова приступает к выполнению этого же или другого упражнения. Однократное выполнение упражнения называется «подход» (или, в переводной литературе, «сет»).

Тренировка с отягощениями характеризуется достаточно мощным воздействием на нервно-мышечную систему человека в течение ограниченного периода времени. В зависимости от используемого тренировочного режима выполняется от 1 до 30 и более повторений (чаще всего от 5 до 15 повторений), под  нагрузкой в одном подходе прорабатываемая мышечная группа может находиться от 2 секунд до 2 минут и более.

 

 

Режимы работы мышц

В тренировке с отягощениями могут использоваться как динамический, так и статический режимы работы мышц.

Динамический режим – это режим, при котором при сокращении мышцы изменяется расстояние между точками ее прикрепления к костям. Динамический режим работы подразделяется на преодолевающий (концентрическое сокращение)  и уступающий (эксцентрическое сокращение).

При концентрическом сокращении расстояние между точками прикрепления мышцы к костям уменьшается,  при эксцентрическом – увеличивается. В уступающем режиме мышца работает, развивая усилие, недостаточное для концентрического сокращения с данным отягощением, однако достаточным для торможения и регулирования скорости его движения. Примером концентрического сокращения может служить подъем штанги вверх при выполнении упражнения сгибание рук со штангой стоя, эксцентрического – подконтрольное опускание ее вниз.

В зависимости от того, на какой параметр или качество ставится цель оказать преимущественное воздействие и какое оборудование используется, при динамическом режиме могут использоваться скоростно-силовой или взрывной режим работы мышц, изокинетический (мышца сокращается с постоянной скоростью), изотонический (упражнение выполняется с постоянным напряжением в мышце), плиометрика (уступающий режим работы мышцы, при котором она препятствует инерционному движению отягощения или собственного тела) и другие режимы. Все они также могут различаться по скорости сокращения мышцы, т. е. времени ее нахождения под нагрузкой в одном повторении.

Кроме этого, могут применяться различные комбинации режимов работы мышцы, например, взрывное усилие мышц рук и спины в преодолевающем режиме при подтягивании на перекладине и изокинетическое замедленное сокращение в уступающем режиме при опускании вниз.

Следует четко понимать, что использование тех или иных режимов работы мышц  в тренировке с отягощениями будет оказывать преимущественное воздействие на разные функции и качества, обеспечивающие работу мышц в этих режимах; также они напрямую связаны с такими параметрами, определяющими направленность физических упражнений, как объем и интенсивность тренировки.

Статический (изометрический) режим – это режим работы мышцы, при котором она развивает усилие для противодействия внешней силе без изменения ее длины. Примером таких усилий могут служить как усилия мышц для поддержания различных поз и положений тела (положение головы, поза сидя, стоя), так и усилия при выполнении различных упражнений в спортивной практике (упоры, удержания снаряда, работа мышц-стабилизаторов при выполнении различных динамических упражнений).

Силовые способности

Прежде чем приступить к рассмотрению путей решения основных задач, ознакомимся с качествами, в наибольшей степени развиваемыми в процессе тренировки с отягощениями и находящимися в явной (хотя и не в прямой) зависимости от мышечной массы и композиции тела. Речь идет о силовых способностях человека.

Силовая способность, или сила, – это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет напряжения мышц. Силовые способности принято подразделять на собственно силовые, скоростно-силовые и силовую выносливость. Проявление силовых способностей в собственно силовых движениях часто в отечественной литературе обозначается как «медленная сила», в отличие от быстрой и взрывной силы в скоростно-силовых движениях.

Для скоростно-силовых движений характерна мобилизация максимума силы в очень короткое время. Сила, проявляемая в таких движениях, получила название «взрывная сила», которая также может подразделяться на две составляющие – стартовую силу и ускоряющую силу.

Взрывная сила отражает способность человека к быстрому наращиванию рабочего напряжения мышц до возможного максимума (прыжки, метания и удары, броски и др.). Стартовая сила – это характеристика способности мышц к быстрому развитию рабочего усилия в начальный момент их напряжения. Ускоряющая сила – способность мышц к быстроте наращивания рабочего усилия в условиях начавшегося их сокращения.

При проявлении взрывной силы скорость и сила не достигают максимальных значений. В зависимости от величины применяемого отягощения могут быть достигнуты различные величины максимальной динамической силы.

К специфическим видам силовых способностей относят силовую выносливость. Силовая выносливость – это способность противостоять утомлению, вызываемому относительно продолжительными мышечными напряжениями значительной величины. Силовая выносливость бывает динамическая и статическая. Динамическая силовая выносливость характерна для циклической и ациклической деятельности, а статическая силовая выносливость типична для деятельности, связанной с удержанием рабочего напряжения в определенной позе (упор руки в стороны на кольцах, равновесие на одной ноге, удержание руки при стрельбе из пистолета и др.). В зависимости от количества вовлеченных в работу мышц силовую выносливость разделяют на общую и локальную.

Мышечная сила, развиваемая  одной мышцей, зависит:

1 от собственно мышечных факторов:

а)       ее длины,

б)      суставного угла,

в)       количества мышечных волокон, составляющих данную мышцу, что определяет площадь ее поперечного сечения,

г)       композиции (соотношения в ней волокон различного типа: быстрых и медленных, активности ферментов мышечного сокращения);

2 координационной группы факторов:

а)       внутримышечная координация проявляется в регулировании количества, частоты импульсации и синхронности вовлекаемых в работу двигательных единиц,

б)       межмышечная координация направлена на согласование работы различных мышц, обеспечивающих выполнение двигательных действий.

Стоит заметить, что некоторые из этих факторов тренируемы, а некоторые заданы генетически, изменению в процессе тренировки не подлежат и служат лимитирующим фактором в развитии силовых способностей (например, длина мышцы, а по некоторым данным, и соотношение «быстрых» и «медленных» мышечных волокон).

Следует отметить, что прирост силовых показателей у человека, впервые приступившего к силовым тренировкам, на первых порах будет обусловлен именно совершенствованием факторов координационной группы. С этим связано утверждение, что «у начинающих эффективность развития силы почти не зависит от величины сопротивления, коль скоро эта величина превосходит определенный минимум – примерно 30 – 40 % максимальной силы».  

Адаптационные процессы, обусловленные тренировкойс отягощениями

Вследствие того, что характер нагрузок в данном виде тренировки может иметь очень широкие границы, так же разнообразны могут быть и адаптационные реакции, обусловленные тренировкой с отягощениями. Адаптационные изменения, вызванные определенной тренировочной нагрузкой, охватывают те системы и структуры организма, которые призваны обеспечить адекватное его функционирование при повторном выполнении работы. Структурной и функциональной перестройке при силовых тренировках подвергается сократительный аппарат скелетных мышц, эндокринная система, сердечно-сосудистая система, повышается эффективность работы механизмов, обеспечивающих энергетическое обеспечение данного вида тренировки. Происходит гипертрофия скелетных мышц, в результате чего повышается предельная мощность выполняемой ими работы и общая энергопродукция анаэробных систем.

Увеличение мышечной массы

Процессы, приводящие к увеличению мышечной массы, и режим нагрузок для его достижения до сих пор не являлись предметом серьезных научных исследований. В спорте гипертрофия скелетной мускулатуры была лишь эффектом, сопутствующим развитию качеств и функций, обеспечивающих результативность в конкретном виде спорта. Кроме этого, недостаточный объем знаний относительно физиологических процессов, обеспечивающих увеличение мышечной массы, частично обусловлен сложностью исследований вследствие кратковременного нахождения мышц под нагрузкой во время тренировочных занятий. Гипертрофия мышцы за счет гипертрофии отдельного мышечного волокна может происходить в случае:

• увеличения количества миофибрилл;
• увеличения количества актиновых и миозиновых филаментов;
• увеличения объема саркоплазмы;
• увеличения количества соединительной ткани;
• любого сочетания приведенных факторов.

В свою очередь, увеличение саркоплазмы может происходить за счет увеличения количества и размеров митохондрий, увеличения количества гликогена и жира, хранящегося в мышечном волокне в виде гликогеновых гранул и липидных капелек, других органелл, объема цитозола – внутриклеточной жидкости.

Кроме этого, на увеличение размеров мышцы может влиять увеличение капилляров вокруг мышечных волокон.

В целом, обобщая многочисленные данные относительно рекомендаций по организации тренировки, направленной на развитие мышечной массы, можно сделать выводы о достаточно широком диапазоне использующихся методов. Речь идет о выполнении упражнений от 5-6 до 15-20 повторений в подходе, использовании различных режимов работы мышц (изокинетического, изотонического, плиометрического, статического), различной скорости выполнения движений, а также о применении различных технических приемов для изменения интенсивности тренировки.

Однако следует принять во внимание, что нагрузки, применяемые для развития одних факторов, могут приводить к угнетению других. Например, достаточно высокообъемные тренировочные занятия, применяемые для повышения выносливости и приводящие к увеличению количества и размеров митохондрий и образованию новых капилляров, могут приводить к снижению площади поперечного сечения миофибрилл и самих волокон. Такая адаптационная реакция способствует лучшей диффузии метаболитов и питательных веществ между сократительными филаментами и цитоплазмой и между цитоплазмой и интерстициальной жидкостью.

Кроме этого, важно учитывать гетерохронизм (разновременность) процессов компенсации, сверхкомпенсации и декомпенсации различных факторов, подвергающихся воздействию в результате тренировки. Очередная тренировка, проведенная в период суперкомпенсации одного параметра или функции, может совпасть с периодом недовосстановления другого или периодом утраченной суперкомпенсации третьего.

Величина нагрузки в тренировке с отягощениями

Ниже перечислены основные параметры тренировки с отягощениями, определяющие ее объем и интенсивность: характер упражнения; величина поднимаемого веса; количество подходов; количество повторений; пауза между подходами; количество тренировок в неделю; доля т. н. отказных повторений в тренировке. Остановимся на некоторых из них подробнее.

Упражнения

Упражнения, используемые в тренировках с отягощениями, можно условно разделить на три основные группы по степени их воздействия на организм:

• Упражнения, наиболее мощно воздействующие на весь организм человека, включая все его системы (мышечную, эндокринную, нервную, сердечно-сосудистую и др.).
• Упражнения, также достаточно мощно воздействующие на организм, однако в меньшей степени, чем базовые упражнения.
• Упражнения, характеризующиеся невысокой степенью воздействия на организм.

Отдельно можно рассмотреть еще две группы упражнений.

Упражнения, отягощенные весом собственного тела. Собственный вес может уменьшаться за счет использования дополнительной опоры или отягощаться весом внешних предметов. Движения эти, как правило, биомеханически естественны для человека. Многие из них в зависимости от формы их выполнения и используемого (или неиспользуемого) отягощения могут применяться практически на всех уровнях подготовленности.

Статические упражнения в изометрическом режиме. Это упражнения, в которых мышечное напряжение создается за счет волевых усилий как с использованием внешних предметов (различные упоры, удержания, противодействия и т. п.), так и без использования внешних предметов в самом сопротивлении. Независимо от того, какое движение производится (многосуставное или односуставное), использование таких упражнений оказывает довольно жесткую нагрузку на организм, особенно на сердечно-сосудистую систему. Это связано с тем, что при достаточно мощной нагрузке не работает механизм возврата венозной крови в систему кровообращения при помощи сокращения окружающих вены мышц. Поэтому использование таких упражнений рекомендуется очень редко.

Величина поднимаемого веса и количество повторений

Величина поднимаемого веса – основной параметр, определяющий величину тренировочной нагрузки в тренировке с отягощениями. Она напрямую связана с количеством повторений в одном подходе.

В тренировочных программах величина отягощения может выражаться как в абсолютных величинах (килограммы), так и в процентном отношении от максимального веса, который человек может поднять в конкретном упражнении один раз (т. н. один повторный максимум – 1ПМ).

Если с указанным отягощением выполняется максимальное количество повторений в подходе (т. е. «до отказа»), то последнее повторение называют «отказным» повторением. Зависимость максимального количества повторений от величины отягощения показана в таблице:

 

Вес в %  от максимума	ПМ (число повторений в одном подходе)
100	1
90-99	2-3
80-89	4-7
70-79	8-12
60-69	13-18
50-59	19-25
40-49	25-30

Пауза между подходами

Продолжительность отдыха между подходами определяется в зависимости от величины нагрузки и восстановительных способностей конкретного клиента. Как правило, опытным путем подбирается минимальный период времени, за время которого человек восстановится до уровня, позволяющего ему выполнить последующий подход этого же упражнения с тем же количеством повторений. Обычно пауза между подходами длится от 45 секунд до 3 минут.

Иногда продолжительность отдыха между подходами искусственно сокращают (для увеличения интенсивности тренировки или воздействия на разные компоненты силовых способностей) или удлиняют (при очень интенсивных тренировках с предельными отягощениями – 90 – 100 % от максимального веса в 1ПМ).      

Используемое оборудование

Все оборудование, используемое в тренировке с отягощениями, условно подразделяют на «свободные веса» и «тренажеры». «Свободные веса» – гантели и штанги – самый старый вид оборудования для силового тренинга, без значительных изменений доживший до наших дней. С момента появления первого тренажера и до недавнего времени в эволюции тренажеростроения прослеживалась следующая тенденция: изоляция и локализация прорабатываемой области и максимизация «внутренней» интенсивности при выполнении упражнения. Рассмотрим эту эволюцию более подробно, классифицируя силовое оборудование в соответствии с характером нагрузки.

Сравнение тренажеров и свободных весов.

Преимущества свободных весов

Гантели и штанги более эффективны в развитии мышц-синергистов и мышц-стабилизаторов, участвующих в упражнении.

Упражнения со свободным весом более естественны с точки зрения биомеханики, вовлечения мышечных групп в работу, неврологического соответствия и других параметров.

Возможность оказать на мышцу большую нагрузку, применяя такие способы, как "читинг", изменение положения тела в процессе движения, "отбив" и другие приемы. Штанги и гантели более универсальны. При выполнении упражнений со свободным весом организм получает большую нагрузку вследствие вовлечения в работу большего количества мышечных групп и, как следствие, большего количества выполненной работы (т. е. перемещение веса на данное расстояние).

Недостатки свободных весов

Травмоопасность выполнения упражнений со свободным весом вследствие потери контроля за движением снаряда. Обязательное наличие страхующего при выполнении «базовых» упражнений. В некоторых упражнениях невозможность изолированной проработки конкретной мышцы. Зачастую технически более сложны, требуют от выполняющего упражнение развития координационных навыков.

Преимущества тренажеров

Некоторые тренажеры более эффективны для изоляции мышцы или мышечной группы для более эффективной нагрузки. Более безопасны. Быстро и легко меняется величина отягощения.

Недостатки тренажеров

Тренажеры, предполагающие перемещение веса по заданной траектории или управление скоростью движения, удалили аспект «естественности» движения, который, по мнению физиологов, увеличивает эффективность в развитии силовых характеристик или мышечной массы. Это объясняется более естественным неврологическим обеспечением данного движения.

На многих моделях тренажеров невозможно выполнение упражнений темпового характера, взрывных и скоростных движений.

Большинство тренажеров спроектировано с учетом анатомических данных среднестатистического человека.

Методы и технические приемы для изменения интенсивности

Пирамида – выполнение упражнения с постепенным изменением веса отягощения в каждом подходе. Самый распространенный вариант – постепенное увеличение отягощения в каждом рабочем подходе с одновременным сокращением количества повторений. Например, после разминочных подходов спортсмен выполняет жим штанги, лежа с весом 100 кг в 12 повторениях, 105 кг – 10 повт., 110 – 8, 115 – 6, 120 – 4. Часто в последнем подходе вес отягощения значительно снижают и выполняют с ним до 15 повторений. (В практике бодибилдинга такой подход часто называют «забивочным» из-за специфических ощущений «забитости» в рабочих мышцах, связанных с временными локальными отечными процессами в тканях в результате такого режима нагрузки.)

Читинг – намеренное искажение техники выполнения упражнений для преодоления большего количества повторений с заданным весом отягощения, с увеличением  нагрузки. Применяться данный прием может только опытными спортсменами или энтузиастами бодибилдинга, у которых такое искажение техники не приведет к потере контроля над работой мышц и движением снаряда. В противном случае стремление преодолеть предельное отягощение, искажая технику движения, в значительной степени повышает опасность получения травмы.

Суперсет, трисет, гигантский сет – выполнение двух, трех или более подходов на одни и те же или различные мышечные группы без отдыха между ними. Прием увеличивает как интенсивность, так и объем тренировочной нагрузки.

Предварительное истощение – прием, при котором вы нагружаете мышечную группу до утомления в рамках ее прямой двигательной функции, используя изолированное движение, а затем немедленно соединяете это упражнение в суперсет с второстепенным движением, применяя базовое упражнение.

Отдых-пауза – выполнение упражнения с отягощением, вес которого позволяет выполнить лишь 2 – 3повторения, затем делается 30–45-секундная пауза, во время которой частично ресинтезируется АТФ, выполняются еще 2 – 3 повторения, снова 40 – 60-секундная пауза, еще 2 повторения, пауза 60 – 90 секунд и выполнение заключительных 1 – 2 повторений.

Пиковое сокращение – дополнительное статическое напряжение сокращенной мышцы в конце каждого концентрического движения. Часто таким способом компенсируют уменьшение нагрузки на целевую мышцу вследствие изменения мускульно-скелетных рычагов к концу концентрического движения. (Например, сознательно сокращая двуглавую мышцу плеча в статическом режиме в конце траектории движения при выполнении упражнения сгибания на бицепс на скамье Скотта).

Форсированные повторения – прием, при котором, выполнив максимальное количество повторений в подходе, спортсмен пользуется помощью партнера для выполнения еще 1 – 3 дополнительных повторений. Например, при выполнении упражнения жим штанги лежа тренировочный партнер, стоя за скамьей со стороны головы выполняющего упражнение, создает дополнительное минимальное усилие к грифу штанги снизу вверх для выполнения последних повторений.

Частичные повторения. Выполнив максимально возможное количество повторений в подходе, спортсмен продолжает выполнять упражнение по ограниченной траектории, позволяющей сделать еще несколько повторений.

Вставочные подходы. Выполнение упражнений на локальные мышечные группы, не требующих использования значительных отягощений, во время отдыха между подходами, направленными на тренировку крупных мышечных массивов. Как правило, речь идет о тренировке мышц пресса, голени и предплечья.

Дроп-сет. После выполнения спортсменом последнего «отказного» повторения партнеры, стоящие по бокам, снимают с его штанги по одному диску. Спортсмен выполняет еще предельное количество повторений, после чего партнеры могут снять еще по диску. При использовании гантелей спортсмен заранее располагает пары гантелей на гантельной стойке в порядке убывания их веса. Выполнив предельное количество повторений с самой тяжелой парой, он кладет ее на место, берет следующую и так далее. Можно использоваться от двух до пяти пар гантелей.