ВИИТ vs низкоинтенсивная продолжительная тренировка: сражение титанов аэробики

Micah Zuhl, MS, Len Kravitz, PhD перевод - Сергей Струков По материалам IDEA Fitness Journal

Научный взгляд на интервальную тренировку высокой интенсивности (ВИИТ)

В индустрии фитнеса наблюдается всплеск интереса к ВИИТ: повторяющаяся высокая и восстанавливающая нагрузка предлагается в качестве альтернативы продолжительным аэробным упражнениям.

ВИИТ, в которой сочетаются энергичные упражнения и активный отдых, – не новая идея. Уже в 1912 году финский бегун-олимпиец на длинные дистанции Ханнес Колемайнен (Hannes Kolehmainen) использовал интервальную работу в своих тренировках (Billat, 2001). Наши знания о ВИИТ возросли, ученые обнаружили, что ВИИТ способна:

• повышать работоспособность соревнующихся спортсменов
• улучшать здоровье у занимающихся рекреацией
• обеспечивать улучшение результатов в продолжительных упражнениях за несколько занятий

Стандартный способ улучшения состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) – увеличение объема упражнений, например, дольше бежать или ехать на велосипеде или проводить больше времени на «аэробном» тренажере. В то же время ВИИТ, согласно современным исследованиям, может обеспечить прирост физиологических показателей за меньшее время, чем продолжительные низкоинтенсивные упражнения (Daussinetal, 2008).

В статье будет обсуждаться адаптация сердечно-сосудистой, скелетно-мышечной систем организма и метаболизма к ВИИТ, а также сравниваться с реакцией на продолжительные упражнения на выносливость (продолжительная аэробная тренировка – упражнения в беге, езде на велосипеде, плавании и т. д. длительностью более 20 минут с постоянной интенсивностью). Также включены основанные на данных исследований примеры ВИИТ и низкоинтенсивной продолжительной тренировки (НИПТ).

Физиология ССС: основные реакции и адаптации к аэробной тренировке

Перед тем как сравнивать ВИИТ и НИПТ, важно рассмотреть, как ССС адаптируется к аэробной работе. Во время аэробных упражнений работоспособность сердца отражают: сердечный ритм, ударный объем (количество крови, выбрасываемое во время одного сокращения) и сократимость сердца (сила каждого сокращения). Эти переменные увеличиваются в ответ на повышение кровотока для обеспечения кислородом работающих мышц. Сокращение скелетных мышц способствует венозному возврату крови к сердцу, что увеличивает наполнение желудочка кровью, по-другому, преднагрузку. Увеличение преднагрузки вносит вклад в повышение ударного объема во время упражнений, что, в свою очередь, предопределяет аэробную работоспособность (Joyner & Coyle, 2008).

Адаптация сердечной мышцы в ответ на прогрессивную тренировку выносливости проявляется в увеличении толщины волокон и расширении левого желудочка, что улучшает функцию сердца во время упражнения. Для долговременной адаптации ССС необходимо выполнять упражнения на выносливость (бег, езда на велосипеде) продолжительностью 30–60 минут, 3–7 дней в неделю (см. рис. 1).

Рис. 1. Реакции и адаптации сердечно-сосудистой системы к тренировке на выносливость. Источники: Joyner and Coyle, 2008; Pavliketal, 2010.

ВИИТ vs НИПТ: адаптация ССС

Недавние исследования показали сходную и даже в чем-то превосходящую адаптацию в результате ВИИТ по сравнению с НИПТ (Helgerudetal, 2007; Wisløff, Ellingsen & Kemi, 2009). Helgerudetal продемонстрировали, что 4 серии бега по 4 минуты при 90–95 % максимальной ЧСС (ЧССмакс) с активным восстановлением в течение 3 минут при 70 % ЧССмакс, выполняемые 3 раза в неделю в течение 8 недель, привели к большему на 10 % улучшению ударного объема, чем длительные низкоинтенсивные тренировки такой же частоты, продолжительности и общего потребления кислорода.

В другом эксперименте (Slordahletal, 2004) обнаружено, что аэробная тренировка высокой интенсивности 90–95 % (VO2max) увеличивает массу левого желудочка на 12 % и сердечную сократимость на 13 % выше по сравнению с продолжительными низкоинтенсивными упражнениями.

Максимальное потребление кислорода рассматривают как верхнюю границу поглощения, распределения и использования кислорода для энергопродукции. Обычно называемое «максимальной аэробной мощностью», VO2max является хорошим показателем физической работоспособности. Улучшение функции сердечно-сосудистой системы повышает VO2max организма. Несколько исследований свидетельствуют, что ВИИТ увеличивает VO2max в большей степени, чем традиционная тренировка выносливости (НИПТ).

Daussinetal (2008) измерили изменения VO2max у женщин и мужчин вследствие 8-недельной программы тренировок ВИИТ или НИПТ. VO2max повысилось больше в случае ВИИТ программы (15 %), чем после продолжительной низкоинтенсивной нагрузки (9 %).

Улучшение функций ССС и увеличение VO2max – основные цели пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, для достижения которых некоторые кардиологические реабилитационные центры начинают включать интервальную тренировку (Bartels, Bourne & Dwyer, 2010). Несмотря на то, что продолжительные низкоинтенсивные упражнения обеспечивают сходные улучшения, применение интервальной тренировки позволяет достигнуть их в более короткие сроки с меньшим количеством занятий.

ВИИТ vs НИПТ: адаптация скелетных мышц

Увеличение количества и размера митохондрий (клеточных «энергетических станций») – характерный признак адаптации к ВИИТ (Gibala, 2009). В течение многих лет считалось, что увеличение плотности митохондрий, как его называют ученые, происходит только вследствие продолжительных тренировок на выносливость.

Во время аэробных упражнений митохондрии используют кислород для производства большого количества АТФ (аденозин трифосфат – энергетическая молекула клетки) за счет окисления углеводов и жиров. При увеличении плотности митохондрий возрастает доступность энергии для работающих мышц, что позволяет им сокращаться сильнее и продолжительнее (например, спортсмен может бежать дольше и с большей интенсивностью).

В шестинедельном эксперименте Burgomasteretal (2008) обнаружено аналогичное увеличениеокислительных энзимов (белков, ускоряющих биологические реакции высвобождения АТФ) среди субъектов, выполнявших ВИИТ программу из четырех-шести 30-секундных максимальных велосипедных спринтов (с последующим 4–5 минутным активным отдыхом) 3 дня в неделю, и субъектов, выполнявших 40–60 минутную велоэргометрию при постоянном VO2max 5 дней в неделю. Увеличение окислительных энзимов ведет к более эффективной утилизации жиров и углеводов в качестве топлива.

Согласно работе MacDougalletal (1998), в скелетных мышцах здоровых молодых студентов мужчин, выполнивших 7 недельную программу ВИИТ (велосипедные спринты), был выше уровень окислительных ферментов: цитратсинтазы (36 %), малатдегидрогеназы (29 %) и сукцинатдегидрогеназы (65 %). Три дня в неделю субъекты выполняли от четырех до десяти 30-секундных велосипедных спринта с интервалами отдыха в 4 минуты. Более высокий уровень митохондриальных ферментов отмечался у испытуемых с лучшей метаболической функцией мышц.

За последнее время наблюдается значительное увеличение исследований, рассматривающих сочетание молекулярных сигнальных путей, ведущих к повышению плотности митохондрий. ВИИТ может вызывать физиологические изменения, подобные происходящим в результате НИПТ, но эти изменения происходят с вовлечением разных сигнальных путей (см. рис. 2).

Рис. 2. Сигнальные пути НИПТ и ВИИТ. Источник: Laursen, 2010.

В моделях кальциевая кальмодулинкиназа (СаМК) и аденозинмонофосфаткиназа (АМРК) – сигнальные пути, активирующие коактиватор 1α рецептора g, активирующего пролиферацию пероксисом (PGC -1α). PGC-1α подобен «главному выключателю», который, как полагают, содействует улучшению функций скелетных мышц, показанному на рисунке. Влияние низкоинтенсивной объемной тренировки, вероятно, реализуется через СаМК путь, тогда как высокоинтенсивной, скорее всего, – через путь АМРК.

ВИИТ vs НИПТ: метаболическая адаптация

Увеличение плотности митохондрий можно рассматривать как адаптацию скелетных мышц и обмена веществ. Одной из наиболее интересных метаболических адаптаций является метаболизм жиров для обеспечения энергией во время упражнения. Учитывая природу высокоинтенсивных упражнений, их эффективность для сжигания жиров нуждалась в детальной оценке. Perryetal (2008) показали, что окисление жиров, или «жиросжигание», было существенно выше, а окисление углеводов – значительно ниже после 6 недель интервальной тренировки.

Подобно этому, но менее чем за две недели ВИИТ, Talanianetal (2007) обнаружили существенный сдвиг в сторону окисления жирных кислот. Ранее Horowitzand &  Klein (2000) сообщали, что увеличение окисления жирных кислот было отмечено как адаптация к продолжительным низкоинтенсивным упражнениям.

Другим метаболическим преимуществом ВИИТ является избыточное потребление кислорода после упражнений (ЕРОС). После тренировки потребление кислорода (и, таким образом, расход калорий) остается повышенным, так как в работавших мышечных волокнах восстанавливаются физиологические и метаболические параметры клетки до уровня перед упражнениями. Это приводит к большему по величине и продолжительности расходу калорий после окончания упражнений.

В своем обзоре La Forgia, Withers & Gore (2006) отметили, что исследования показали большее ЕРОС при ВИИТ, чем при низкоинтенсивной продолжительной тренировке.

Окончательный вердикт: победителем в битве титанов аэробики становится...

Основными целями большинства программ упражнений на выносливость является улучшение сердечно-сосудистой, метаболической и скелетно-мышечной функций организма. На протяжении многих лет продолжительные аэробные упражнения выбирались в качестве метода для достижения этих целей. Тем не менее исследования показали, что ВИИТ приводит к аналогичным, а в некоторых случаях большим улучшениям физиологических показателей за меньший промежуток времени. Включение ВИИТ (соответствующей интенсивности и частоты) в тренировку сердечно-сосудистой системы ваших клиентов предоставляет вам эффективный с точки зрения затрат времени путь для достижения их целей.

В связи с тем, что и ВИИТ и НИПТ программы улучшают физиологические и метаболические функции человеческого тела, сбалансированное включение этих методов в тренировочные программы клиентов – беспроигрышный путь к улучшению сердечно-сосудистой и общей работоспособности. Применяйте ВИИТ и вперед к выносливости!

ПРИЛОЖЕНИЕ:

7 замечательных рекордов выносливости

1. Официальный мировой рекорд марафонского бега у мужчин Международной ассоциации легкоатлетических федераций (IAAF) – 2:03:59, установлен Хайле Гебреселаси из Эфиопии, 28 сентября 2008 года во время Берлинского марафона.
2. Мировой рекорд марафонского бега у женщин принадлежит Поле Джейн Рэдклифф из Великобритании – 2:15:25 (Лондонский марафон, 2003).
3. Основываясь на физиологических характеристиках человека, минимально возможное время в марафоне, предположительно – 1:57:58. Это эквивалентно преодолению мили за 4:30, что потребует V02max – 84 мл/кг мин, лактатного порога при 85 % V02max, а также исключительной экономичности бега (M. J. Joyner, 1991).
4. Самый длинный сертифицированный пробег в мире – 3100 миль (4987, 87 км) «Самопреодоление», проводится на трассе длиной в 0,5488 мили (883 метра) в районе Квинс, Нью-Йорк. Участники пробегают 5649 кругов. Только 30 человек завершили пробег, что потребовало в среднем пробегать более чем по два марафона в день в течение 50 дней; см.: http://ru.wikipedia.org/wiki/Бег_на_3100_миль_самопревосхождения
5. Самая длинная велогонка – Тур по Африке (Tour d’Afrique), участники преодолевают 7500 миль (12 000 километров) за более чем 120 дней из Каира (Египет) в Кейптаун (ЮАР).
6. Один из самых длинных заплывов совершен Мартином Стрелом в 2007 году. Словенец проплыл 5268 км (по 80 км в течение 66 дней), преодолев вплавь Амазонку; см.:http://ru.wikipedia.org/wiki/Мартин_Стрел
7. Другим выдающимся заплывом можно считать пересечение Атлантического океана за 73 дня Бенуа Лекомтом, который в 1998 году проплыл 3700 миль (6400 км) от Кейп-Код (Массачусетс, США) до Франции. В среднем он плыл по 6–8 часов в день.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

4 программы на выносливость

Приведенные ниже программы упражнений на выносливость разработаны на основе научных исследований из обзора La Forgia, Withers & Gore (2006). Необходимо выполнять адекватную разминку (около 10 минут легких упражнений) и заминку (5–10 минут упражнений низкой интенсивности) для каждой программы. Все приведенные ниже методы тренировки могут выполняться для развития аэробных способностей.

1. Упражнения на уровне лактатного порога
   Упражнения на уровне лактатного порога выполняются с  наибольшей нагрузкой, которую занимающийся может поддерживать в отведенный период времени (20–50 минут). Клиент работает с максимальной нагрузкой, которую он может выполнять непрерывно от 20 до 50 минут.
2. Чередование разновидности аэробных упражнений на выносливость
   Клиент чередует виды аэробных упражнений (например, тредмилл и  эллиптический тренажер) каждые 20–40 минут, поддерживая интенсивность на уровне ≥ 70 % ЧССмакс. Время, затраченное на каждый вид, не изменяется. Количество чередований зависит от уровня тренированности клиента.
3. «Ступенчатые» упражнения на выносливость
   Клиент каждые 10 минут увеличивает, уменьшает или увеличивает, а  затем уменьшает интенсивность упражнений. Например, начиная с ≥ 50 % ЧССмакс доходит до ≥ 70 % ЧССмакс (или наоборот). Всего выполняется от 3 до 5 «ступеней».
4. Упражнения на выносливость со смешанным темпом
   Заранее выбранный вид упражнений выполняется с  изменением в случайном порядке продолжительности (5-, 10- или 15-минутные блоки) и интенсивности нагрузки. Например, занятие на тредмилле начинается с 10 минут при 50 % ЧССмакс, затем, 5 минут при 70 % ЧССмакс, после этого 15 минут при 60 % ЧССмакс, потом 10 минут при 75 % ЧССмакс и в завершение – 5 минут при 50 % ЧССмакс.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

Разработка программы ВИИТ

Для разработки программы ВИИТ необходимо определиться с двумя основными переменными: «работа» и отдых (продолжительность, интенсивность и количество интервалов). Продолжительность интервалов «работы» составляет от 5 секунд до 8 минут. Силовые атлеты склонны выполнять короткие интервалы (5–30 с), в то время как спортсмены, тренирующиеся «на выносливость», – от 30 секунд до 8 минут (Kubukeli, Noakes & Dennis, 2002). Интенсивность работы колеблется от 80 до более 100 % VO2max, ЧССмакс или максимально развиваемого усилия.

Интенсивность интервалов отдыха может быть от приближающейся к пассивному отдыху (незначительные движения) – до (чаще применяемой) 50–70 % интенсивности, описанной выше (VO2max, ЧССмакс или максимально развиваемого усилия).

Также рассматривается связь интервалов нагрузки и восстановления. Во многих исследованиях используется соотношение работа/отдых. Например, соотношение 1 : 1 означает, что 30-секундные рабочие интервалы чередуются с 30-секундными интервалами отдыха, в этом случае соотношение 1 : 2 будет означать 30 секунд работы и одну минуту отдыха. Обычно соотношение зависит от выбора специфической энергетической системы организма.

Ниже приводятся программы, использующиеся для изучения изменений сердечно-сосудистой и скелетно-мышечной систем при тренировке на выносливость. Описаны все компоненты тренировочного занятия.

ПРОГРАММА 1

Тренировка на стадионе
Разминка: 10 минут легкого бега по стадиону.
Рабочий интервал: 800 метров бега при 90 % ЧССмакс (вычисляется на основе ЧССмакс: 220 минус возраст). Измеряется время каждого рабочего отрезка.
Интервал отдыха: Легкий бег или ходьба с продолжительностью, аналогичной времени бега на 800 метров.
Соотношение работа – отдых: 1 : 1.
Частота: 4 повторения последовательности, если возможно.
Заминка: 10 минут легкого бега.
Комментарий: Дистанция рабочего интервала может выбираться от 200 до 1000 метров. Соответственно подбирается продолжительность интервала отдыха.
Источник: По материалам Musaetal, 2009.

ПРОГРАММА 2
Спринтерская тренировка
Разминка: 10 минут легкого бега.
Рабочий интервал: 20-секундный спринт с максимальной скоростью.
Интервал отдыха: 10 секунд легкого бега или ходьбы после каждого спринта.
Соотношение работа – отдых: 2 : 1.
Частота: 3 серии по 10–15 спринтов, 4 минуты отдыха между сериями.
Заминка: 10 минут легкого бега.
Комментарий: Это спринтерская тренировка. Первые несколько интервалов выполняются медленнее, для адаптации мышц. Это важно для предотвращения повреждений мышц во время максимальных спринтов. Разминка очень важна.
Источник: по материалам Tabataetal, 1996.

ПРОГРАММА 3
Тренировка на тредмилле
Разминка: 10 минут легкого бега.
Рабочий интервал: Наклон тредмилла 5 %, скорость 3 мили/ч, чередуются с интервалами высокой интенсивности – увеличение скорости до 5–6,5 миль/ч – без изменения наклона. Каждый интервал длится 1 минуту.
Интервал отдыха: 2 минуты ходьбы со скоростью 3 мили/ч. Без наклона.
Соотношение работа – отдых: 1 : 2.
Частота: Последовательность повторяется 6–8 раз.
Заминка: 10 минут легкого бега
Комментарий: Это интервальный бег по холмам. Наклон, скорость бега, продолжительность интервалов работы и отдыха уточняются дополнительно.
Источник: По материалам Seiler & Hetleilid, 2005.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

4 важных вопроса и ответы про ВИИТ

Вопрос 1. Сколько раз в неделю можно выполнять ВИИТ?

Ответ: Исследования утверждают, что три раза в неделю дают лучшие результаты, в то время как риск травмы ограничен (Daussinetal, 2008; Helgerudetal, 2007; Musaetal, 2009; Perryetal, 2008). Интервалы оказывают значительное воздействие на организм, поэтому важно полностью восстанавливаться между занятиями.

Вопрос 2. За последние несколько лет набирает популярность бег босиком. Безопасно ли выполнять ВИИТ босиком?

Ответ: Очень важно постепенно увеличивать интенсивность бега босиком (Pauls & Kravitz, 2010). Лучшим вариантом будет выполнение другой повседневной активности, например, ходьбы, уборки или работы в саду перед началом занятий бегом. После того как клиент перейдет на бег босиком, необходимо применять другой подход к ВИИТ. Лучшая рекомендация: начинать с одного или двух интервалов босиком и увеличивать до трех-четырех в последующие несколько недель.

Вопрос 3. Если клиент не был активен несколько месяцев, безопасно ли начинать занятия с ВИИТ?

Ответ: Возобновление любой тренировочной программы требует осторожности при увеличении уровня активности. Начав заниматься с ВИИТ, можно увеличить риск травмы и повреждений мышц. Лучшим выбором вначале будут низкоинтенсивные аэробные упражнения. Клиент, способный бежать непрерывно в течение 30 минут с умеренной интенсивностью, может понемногу включать интервальную тренировку.

Вопрос 4: Можно ли есть перед занятием ВИИТ?

Ответ: Желудок избавляется от содержимого намного медленнее, когда интенсивность упражнений превышает 80 % VO2max (de Oliveira & Burini, 2009), в связи с изменениями кровотока, гормональными изменениями и активацией нейротрансмиттеров. Потребление пищи с низким содержанием волокон, лактозы и подсластителей в течение нескольких часов перед тренировкой, а также достаточного количества жидкости снижает вероятность проблем с желудком во время занятий (de Oliveira & Burini, 2009).

Стратегия построения оптимальной программы Core-тренировки

Brad Schoenfeld, MSc, CSCS, NSCA-CPT and Bret Contreras, MA, CSCS перевод - Сергей Струков По материалам NSCA’s performance training journal

Сбалансированная core-тренировка должна быть частью общей тренировочной программы спортсмена. Core-тренировка требует научного подхода, а искусство построения программы включает в себя много аспектов. В статье мы обсудим некоторые фундаментальные темы, которые в настоящее время обсуждаются при рассмотрении core-тренировки, и предоставим исчерпывающие рекомендации для построения программы. При этом внимание будет сосредоточено на core-тренировке для здоровых подготовленных людей, обсуждение реабилитационных программ выходит за рамки данной публикации.

Что такое Core?

Richardson et al. описывают core как «коробку», переднюю стенку которой составляют мышцы живота; ягодичные и глубокие мышцы спины – задняя стенка; диафрагма – крыша; таз и мускулатура бедра, связанная с тазобедренными суставами, – дно (14). Willson et al. определяют core как пояснично-тазобедренный комплекс, включающий поясничный отдел позвоночника, таз и тазобедренные суставы, а также активные и пассивные ткани, которые вызывают или ограничивают движения перечисленных сегментов (19). Fig относит к core анатомические регионы от грудины до коленных суставов с акцентом на мышцах живота, пояснице и бедрах (7). Tse et al. считают, что core-мускулатура включает мышцы туловища и таза, которые отвечают за поддержание стабильности поясницы и таза, а также имеют принципиальное значение для передачи энергии от «большего» туловища к «меньшим» конечностям при выполнении различных видов спортивной активности (16). Behm et al. предложили наиболее исчерпывающее определение core – осевой скелет и все мягкие ткани, в том числе добавочного скелета, с проксимальными прикреплениями на осевом, безотносительно от принадлежности тканей к осевому или добавочному скелету (верхним и нижним конечностям) (2).

Важно понимать, что core-мускулатура получает существенную нагрузку во время спортивной тренировки. Структурные упражнения, такие как тяжелые приседания, становая и другие тяги, вовлекают core-мышцы. В этом отношении мы полагаем, что целевые core-упражнения обеспечивают хорошую силовую тренировку для структурного баланса.

Какие виды core-тренировки существуют?

Core-тренировка применяется во многих случаях: активация мышц и коррекция дисфункций, улучшение различных видов стабилизации и/или развитие мышечной силы, мощности и выносливости. Следующие секции раскрывают эти темы.

Активационные и коррекционные упражнения

При тренировке силы тренеры часто включают «активационную» нагрузку низкой интенсивности в разминку или в промежутках между подходами многосуставных упражнений как коррекционные или «преабилитационные» упражнения (то есть для профилактики травм). В то время как коррекционные упражнения восстанавливают основные двигательные паттерны путем увеличения мобильности и стабильности суставов, а также контроля движений, преабилитационные позволяют мышцам, которые обычно неактивны, поддерживать возбуждение. Несмотря на то что коррекционные упражнения проактивны, в то время как преабилитационные – превентивны, упражнения и тренировки, применяющиеся в обеих методологиях, сходны. Применение этих движений в начале тренировочного занятия в качестве динамической разминки дает несколько преимуществ: они разогревают мышцы и суставы, подготавливают их к полноамплитудным движениям, активируют нервную систему и корректируют или предотвращают возможные дисфункции. Активационную нагрузку можно применять во время отдыха между упражнениями для увеличения моторной плотности занятия, а также для продуктивного использования «простоев». Bird dogs и x-band walks – два примера «преабилитационных» упражнений, которые могут активировать core-мышцы и поддерживать их способность к вовлечению в функциональные движения, предотвращать сверхкомпенсацию мышц-синергистов.

Ранее было показано, что активационная работа перед взрывными движениями увеличивает силу и мощность. Так, выполнение семи упражнений, активирующих ягодичные мышцы, включая glute bridges и side-lying clams, приводило к увеличению пиковой мощности в прыжке с подседом на 8 % (3). Более того, в исследовании Wagner et al. показано, что в результате применения активационных упражнений увеличилась сила разгибателей бедра одновременно с уменьшением активации мышц задней поверхности бедра во время фазы переноса и первой половины опорной фазы у триатлонистов, страдающих от преходящих судорог задней поверхности бедра (18). Активационная работа должна выполняться с низкой нагрузкой при пониженных нейромышечных порогах, акцент делается на корректную форму.

Стабильность

Core-тренировка стабильности предусматривает выполнение упражнений, направленных на улучшение стабильности всего тела, позвоночника или отдельных сегментов (11). С тех пор как о core сказано: «проксимальная стабильность для дистальной мобильности», слабый и нестабильный «центр» можно ассоциировать с проблемой нарушения работы кинетических цепей (6). Стабилизационная core-тренировка включает функциональную тренировку равновесия наряду с традиционными стабилизационными core-упражнениями.

Сенсомоторную тренировку и тренировку баланса иногда включают в тренировочные программы спортсменов по улучшению проприоцепции и координации. В нескольких исследованиях обнаружено, что сенсомоторная тренировка может оказывать положительное влияние на производство мощности (9). Упражнения на нестабильных поверхностях с использованием мячей BOSU, надувных дисков и качающихся досок обычно включают в эту категорию. Следует отметить, что тренировка баланса не требует специальных приспособлений, кроме как выполнения упражнений с опорой на одну конечность (румынская тяга на одной ноге, приседания «пистолет» или зашагивание на тумбу с подъемом колена), которые эффективно стимулируют сенсомоторную систему с нагрузкой соответствующей используемой для спортивной активности. Таким образом, тренерам необходимо включать сочетания унилатеральных и билатеральных упражнений в программы по силовой подготовке.

Несмотря на то что для стабилизации сегментов позвоночника необходимы динамические сокращения, традиционные стабилизационные упражнения требуют изометрического сокращения core-мускулатуры для предотвращения сгибания поясничного отдела и таза, предоставляя эффективную передачу энергии через все тело. Чаще всего для core-стабильности применяют два типа упражнений: изометрические для всего тела и изометрические сокращения core при динамических движениях конечностей. Примером упражнений первого типа является «планка» (plank), где фиксируется положение всего тела. Планка трех положений (3-point plank) – упражнение второго типа, где core остается стабильным, тогда как конечности совершают полноамплитудные движения. Многие виды спорта требуют быстрых и сильных изометрических сокращений core-мускулатуры, что, по-видимому, требует комбинирования методов тренировки.

Сила

Для увеличения силы core могут применяться динамические и статические упражнения. Стабилизационные упражнения, способствующие увеличению изометрической силы, описывались в предыдущей секции. В данном случае будут обсуждаться динамические упражнения, включающие концентрические и эксцентрические сокращения мышц. Выполнение многих спортивных движений требует относительно медленных, но мощных core-движений, например, при выполнении становой тяги сильнейшими пауэрлифтерами происходит динамическое сгибание спины, в смешанных единоборствах многие ситуации (клинч или борьба на полу) требуют выполнения сгибания поясницы (10). Динамические core-упражнения предпочтительнее изометрических для увеличения мышечной массы (5).

Мощность

При выполнении многих спортивных движений необходимы мощные динамические сокращения core-мускулатуры. Это проявляется в быстром увеличении жесткости для передачи кинетической энергии между верхней и нижней частями тела. Например, большинство бросков, махов и ударов включают разноуровневые вращения бедра и позвоночника; даже спринт требует высокого уровня сокращения core-мышц для производства, уменьшения или передачи силы. Варьирование методов тренировки и скоростей сокращения стабилизирующих core-упражнений, а также интенсивные тренировки с отягощениями могут помочь достигнуть максимальной мощности core.

Выносливость

Выносливость core – интегральный компонент многих видов спорта и спортивных движений, таких как гребля, бокс, регби и т. д. Выполнение большого количества подходов и повторений, по-видимому, необходимо в этом случае для увеличения выносливости core-мышц. Вероятно, для предотвращения болей в нижней части спины выносливость core-мускулатуры важнее, чем сила (12).

Анализ программ

Построение программ core-тренировки требует от тренеров рассмотрения множества различных факторов. Последующие секции посвящены обсуждению этих факторов.

Движения в суставах

Core, исходя из определения, охватывает мышцы, расположенные вокруг суставов позвоночника, таза и бедер, соответственно все движения суставов и типы сокращения мышц, окружающих суставы, необходимо учитывать при разработке программы core-тренировки. Поясничный отдел позвоночника может сгибаться прямо и латерально, разгибаться и вращаться. Таз способен отклоняться вперед, назад в сторону, а также вращаться. И, наконец, бедро сгибается, разгибается (только из согнутого положения), отводится, приводится, вращается наружу и внутрь. Важно отметить, что каждое из движений суставов может сопровождаться динамическим (концентрическим и эксцентрическим) и статическим (изометрическим) сокращением мышц.

Позвоночник, таз и бедро работают как одно целое, производя синхронизированные, координированные движения. Изменение жесткости позвоночно-тазового комплекса производится для предотвращения или способствования движению в зависимости от задачи. Например, во время спринта разгибания поясницы и вращение таза кпереди позволяет разгибателям бедра развить большее усилие (15, 20). Слабость core-мышц не позволяет контролировать второстепенные движения, что приводит к потерям энергии, снижая способность бедер производить максимальную силу при опорных взаимодействиях. Более того, недостаточная мобильность бедра может влиять на нормальную функцию пояснично-тазового региона. Например, если мобильность сгибания бедра ограничена во время барьерного шага, это компенсируется чрезмерным сгибанием поясницы для поддержания требуемого размаха движения. И, наконец, на положение тела, связанное с передачей усилия через пояснично-тазовый регион, может влиять гибкость. Например, люди с чрезмерным отклонением таза назад, вероятно, будут испытывать затруднение с поддержанием прогиба поясницы в нижней точке приседания или сохранение необходимого положения в спорте. Учитывая эти факторы, для производства максимальной мощности и эффективности движений пояснично-тазовый комплекс должен иметь оптимальную силу, подвижность и координацию.

Специфичность направления усилия

Все обсуждаемые формы core-тренировки – активационная, стабилизационная, силовая, мощностная и на выносливость – требуют специфично направленного усилия. Например, приседания и становые тяги требуют силы преимущественно разгибателей позвоночника и действуют в основном на разгибание спины и наклон таза кпереди или, более точно, предохраняют от сгибания спины и отклонения таза кзади. Несмотря на то что эта особенность – жизненно важный компонент силовой тренировки, ее полезность ограничена для бойцов, падающих на спину после броска противника, или футболистов, испытывающих затруднения с точностью броска. Мы уверены, что многонаправленность воздействия достигается варьированием методов тренировки в направлении максимальной или оптимальной общей подготовленности.

Безопасность

Основываясь на доступных данных, динамические упражнения для позвоночника представляются безопасными при соблюдении трех условий (5). Первое – постепенная прогрессия нагрузки, позволяющая произойти структурной адаптации дисков. Слишком быстрая прогрессия может негативно влиять на межпозвоночные диски, тогда как постепенное увеличение нагрузки оказывает положительное влияние на здоровье дисков. Второе – необходимо избегать чрезмерных движений позвоночника в любом из направлений. Сами по себе движения полезны для здоровья позвоночника, но избыток движений может быть опасным. Правильная форма выполнения динамических упражнений для позвоночника должна быть изучена и строго соблюдаться при сочетании движений отдельных двигательных сегментов, так чтобы ни один из позвонков не достигал предела амплитуды движения. Например, при выполнении скручиваний происходит сгибание туловища на 300 преимущественно в грудном отделе позвоночника, в то время как при выполнении упражнения «дровосек» у верхнего блока происходит сгибание в тазобедренных суставах, грудном и, значительно меньше, в поясничном отделе позвоночника. Третье условие – строгий учет объема динамических движений позвоночника. Для увеличения силы core мы рекомендуем выполнять большинство упражнений в  2–4 подходах из 8–15 повторений.

Спортивные движения

Хорошие тренеры по силовой подготовке всегда уделяют повышенное внимание упражнениям для увеличения силы core-мышц, используя, например, приседания, становые тяги, тяги в наклоне и перенос грузов («прогулка фермера») для усиления core. В случае если пояснично-тазовый регион остается стабильным при подтягиваниях и отжиманиях, происходит укрепление передней core-мускулатуры. Целевые core-упражнения – боковая планка, ролик для пресса и поднимание ног – дополняют полноценную core-тренировку.

Принцип специфичности должен всегда быть в основе построения индивидуальной core-программы. Многие виды спорта требуют уникальных core-движений, и, таким образом, упражнения должны быть адаптированы специфично к этим движениям. Например, при выполнении броска происходят разные по величине сгибания, вращения и латеральные сгибания позвоночника. Длинный, закрепленный с одной стороны гриф или веревочная рукоятка, прикрепленная к верхнему блоку, могут использоваться для воссоздания необходимых сокращений core-мышц, которые при сходных по амплитуде движениях обеспечат увеличение мощности, нервной активации и физиологического поперечника мышц, особенно когда выполняются совместно с отработкой специфических спортивных движений.

Порядок упражнений

Лучшее место core-упражнений в занятии часто вызывает дебаты у тренеров. Как отмечено выше, тренировка core происходит на всем протяжении занятия. Мы полагаем, что активационная работа должна выполняться в качестве динамической разминки и, возможно, между подходами тяжелых упражнений, если время тренировки ограничено. Работа над мощностью и скоростью, включающая различные спринты, упражнения для развития быстроты и взрывной силы, буксировка, плиометрика, баллистические движения включаются сразу после разминки. За ними следуют силовые упражнения для всего тела с акцентом на многосуставные движения. И завершают занятия целевые упражнения для core-мускулатуры, для того чтобы исключить преждевременное утомление core.

Ротационная тренировка

Упражнения с ротацией в положении стоя обычно выполняются с отягощением, удерживаемым в вытянутых руках, создающих длинные рычаги и высокие вращающие моменты для позвоночника, которым противодействует сила реакции опоры, передаваемая через ноги. Соответственно все суставы, расположенные между руками и ногами, «вовлечены в игру», делая ротационную тренировку высокоэффективной формой тренировки всего тела. Несмотря на относительно небольшое отягощение, которое обычно используется, длинные рычаги и множество мышц, противодействующих вращению, создают высокую компрессионную нагрузку на позвоночник и требуют высокой нейромышечной и метаболической активности. Мы считаем ротационную тренировку незаменимым компонентом общей физической подготовки, своеобразным мостом между силой, полученной в тренажерном зале, и мощностью вращения на поле или корте.

Недавние исследования показали, что тренировка из ротационных упражнений в положении стоя может улучшать механику приземления в отсутствие прыжковых упражнений (13). Сильнейшие игроки в гольф демонстрируют большую угловую скорость вращения туловища, чем менее квалифицированные гольфисты (21). Более того, в исследованиях обнаружено, что ротационные движения несомненно полезны для здоровья поясничных дисков, в случае когда избегаются крайние положения амплитуды (4). Ротационные упражнения в положении стоя могут выполняться с ремнями и блоками для симуляции различных подъемных и рубящих движений из разных исходных положений: на коленях, на одном колене, в выпаде и при параллельной стойке.

Втягивать, напрягать или нет

Многие профессионалы фитнеса дают рекомендации, как должен функционировать core при выполнении упражнений. Втягивание и напряжение (живота) – две наиболее популярные рекомендации. Относительно этого важно знать некоторые вещи. Первое: несмотря на то, что втягивание рекомендуется после повреждений поясницы, его не следует использовать во время интенсивной силовой тренировки (1). Втягивание живота уменьшает стабильность позвоночника, что ухудшает способность к производству усилия и потенциально ведет к травме (17). Напряжение мышц живота гораздо больше стабилизирует низ спины, чем втягивание, и является предпочтительной стратегией во время интенсивной силовой тренировки (8).

Прогрессия и регрессия

Хорошие тренеры понимают, как трудно подобрать core-упражнения в соответствии с уровнем тренированности спортсмена. Длина рычагов, размах движения и величина сопротивления могут изменяться для обеспечения оптимальной нагрузки core. Начинающие должны освоить основы, прежде чем пытаться усложнять core-упражнения. Например, фронтальная планка должна быть освоена на надлежащем уровне, перед тем как пытаться выполнить сложные движения, такие как ролик для пресса.

Классификация core-упражнений

Таблица содержит рекомендации, помогающие разработать программу для core. Упражнения, отмеченные как «анти», подразумевают силу сопротивления воздействию и, таким образом, могут выполняться для увеличения core-стабильности, в то время как другие упражнения предназначены для производства или снижения усилия и выполняются для «динамических» целей.

Таблица

Двигательные паттерны core-упражнений

Тип core-движения	Примеры упражнений
(Анти)разгибание позвоночника / (анти)наклон таза кпереди	Отжимания, фронтальная планка, ролик
(Анти)сгибание позвоночника / (анти)наклон таза кзади	Приседания, становые тяги, наклоны со штангой
(Анти)латеральное сгибание позвоночника / (анти)латеральный наклон таза	Боковая планка, «прогулка фермера», становая тяга одной рукой
Разгибание позвоночника / (анти)ротация таза	(Анти)ротационная тяга блока, повороты с закрепленным грифом, жим гантели одной рукой лежа
Разгибание позвоночника / наклон таза кпереди	«Супермен», гиперэкстензия 450
Сгибание позвоночника / наклон таза кзади	Обратные скручивания, подъем ног в висе
Латеральное сгибание позвоночника / латеральный наклон таза	Наклоны в сторону, наклоны в сторону 459
Ротация позвоночника / ротация таза	«Дровосек» у блока, «русские повороты»
(Анти)разгибание бедра	Удержание согнутых ног, болгарские и обычные приседания-ножницы («задняя» нога)
(Анти)сгибание бедра	Жимы в кроссовере, (анти)ротационный жим в стойке на одном колене
(Анти)отведение / приведение бедра	Боковая планка, в том числе с поднятой ногой
(Анти)ротация бедра внутренняя / внешняя	(Анти)ротационный жим в блоке, повороты с закрепленным грифом
Разгибание бедра	Приседания, становые тяги, выпады, разгибание бедра 450
Сгибание бедра	Сгибание бедра у блока стоя, сгибание бедра с резиной лежа, сгибание бедра с отягощением на голени
Отведение / приведение бедра	Отведение/приведение бедра у блока стоя, ходьба с x-band
Внешняя / внутренняя ротация бедра	Side-lying clams, ротация бедра стоя с резиной, «дровосек» у блока

При чтении таблицы следует отметить:

1) core-мускулатура работает во время выполнения традиционных упражнений силовой тренировки;

2) core-тренировка требует множества различных типов действий и двигательных паттернов. Просто нереально вместить все эти направления в одно занятие. Таким образом, тренеры по силовой и кондиционной тренировке должны стараться включить все категории в тренировочную неделю (микроцикл) для обеспечения спортсмену полноценного воздействия на core.

the core musculature.
Appl Physiol Nutr Metab 35(1): 91–108, 2010.

3. Buttifant, D, Crow, J, Kearney, S, and Hrysomallis, C. Whole-body vibration vs. gluteal muscle activation: What are the acute effects on explosive power? Journal of Strength and Conditioning Research, 25: S. 14–15, 2011.

4. Chan, S, Ferguson, S, Wuertz, K, and Gantenbein-Ritter, B. Biological response of the intervertebral disc to repetitive short term cyclic torsion. Published ahead of print. Spine, 2011.

5. Contreras, B, and Schoenfeld, B. To crunch or not to crunch: An evidence-based examination of spinal flexion exercises, their potential risks, and their applicability to program design. Strength and Conditioning Journal, 33(4): 8–18, 2011.

6. Kibler, W, Press, J, and Sciascia, A. The role of core stability in athletic function. Sports Med, 36: 189–198, 2006.

7. Fig, G. Sport-specific conditioning: strength training for swimmers—Training the core. Strength and Conditioning Journal, 27(2): 40–41, 2005.

8. Grenier, S, and McGill, S. Quantification of lumbar stability by using 2 different abdominal activation strategies. Arch Phys Med Rehabil, 88(1): 54–62, 2007.

9. Gruber, M, and Gollhofer, A. Impact of sensorimotor training on the rate of force development and neural activation. Eur J Appl Physiol, 92(1–2): 98–105, 2004.

10. Hales, M, Johnson, B, Johnson, J. Kinematic analysis of the powerlifting style squat and the conventional deadlift during competition: Is there a cross-over effect between lifts? Journal of Strength and Conditioning Research, 23(9): 2574–2580, 2009.

11. Marshall, W, and Murphy, A. Core stability exercises on and off a Swiss ball. Arch Phys Med Rehabil, 86(2): 242–249, 2005.

12. McGill, S. Low back stability: From formal description to issues for performance and rehabilitation. Exercise Sport Science Review, 29(1): 26–31, 2001.

13. Nyland, J, Burden, R, Krupp, R, and Caborn, D. Single-leg jumping neuromuscular control is improved following whole-body, long-axis rotational training. J Electromyogr Kinesiol, 21(2): 348–355, 2011.

14. Richardson, C, Jull, G, Hodges, P, and Hides, J. Therapeutic exercise for spinal segmental stabilization in low back pain: Scientific basis and clinical approach. Edinburgh, NY: Churchill Livingstone; 1999.

15. Schache, A, Blanch, P, Rath, D, Wrigley, T, and Bennell, K. Three-dimensional angular kinematics of the lumbar spine and pelvis during running. Human Mov Sci, 21(2): 273–293, 2002.

16. Tse, M, McManus, M, and Masters, R. Development and validation of a core endurance intervention program: Implications for performance in college-age rowers. Journal of Strength andConditioning Research,19: 547–552, 2005.

17. Vera-Garcia, F, Elvira, J, Brown, S, and McGill, S. Effects of abdominal stabilization maneuvers on the control of spine motion and stability against sudden trunk perturbations. J Electromyo Kinesiology, 17(5): 556–67, 2007.

18. Wagner, T, Behnia, N, Ancheta, W, Shen, R, Farrokhi, S, and Powers, C. Strengthening and neuromuscular re-education of the gluteus maximus in a triathlete with exercise-associated cramping of the hamstrings. Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy, 40(2): 112–119, 2010.

19. Willson, J, Dougherty, C, Ireland, M, and Davis, I. Core stability and its relationship to lower extremity function and injury. J Am Acad Orthop Surg, 13: 316–325, 2005.

20. Worrell, T, Karst, G, Adamczyk, D, Moore, R, Stanley, C, Steimel, B, and Steimel, S. Influence of joint position on electromyographic and torque generation during maximal voluntary isometric contractions of the hamstrings and gluteus maximus muscles. J Orthop Sports Phys Ther, 31(12): 730–740, 2001.

21. Zheng, N, Barrentine, S, Fleisig, G, and Andrews, J. Kinematic analysis of swing in pro and amateur golfers. Int J Sports Med,29(6): 487–493, 2008.