Глава 19
Физиология интервальных тренировок

Главная идея главы

1. Определение и основы

Что такое интервальные тренировки

Интервальные тренировки - это любая активность, чередующая периоды высокоинтенсивных упражнений с периодами низкоинтенсивных. Хотя интервальные тренировки чаще всего ассоциируются со спринтерскими тренировками, такие виды активности как баскетбол и футбол, имеющие прерывистый характер, также следует классифицировать как интервальные. Хотя силовые тренировки тоже интервальны по природе, они рассматриваются отдельно в следующей главе.

Механизм утомления выше лактатного порога

До определённой точки организм справляется с повышенным лактатом, повторно используя его как топливо или буферируя бикарбонатом. Точка, в которой производство молочной кислоты превышает способность организма справляться с растущим количеством лактата - это лактатный порог (ЛП). Молочная кислота вызывает утомление, ингибируя мышечное сокращение и препятствуя дальнейшему производству энергии из расщепления гликогена. Продолжительность упражнения выше ЛП ограничена: от двадцати минут и более при нагрузке на уровне ЛП до тридцати секунд и менее при максимальной интенсивности.

2. Адаптации к интервальным тренировкам

Ключевая мысль

Главная адаптация - смещение лактатного порога вправо. Для бодибилдеров интенсивные интервальные тренировки могут быть вредны из-за сдвига волокон Типа IIb в сторону Типа IIa.

Подробное объяснение

При интенсивности около ЛП рекрутируются волокна Типа I и IIa. По мере приближения интенсивности к максимальной добавляются волокна Типа IIb. Главная адаптация к интервальным тренировкам - рост окислительной способности рекрутированных волокон (Типов IIa и IIb). При регулярных тренировках выше ЛП происходит постепенное смещение ЛП вправо - более высокие интенсивности переносятся с меньшим накоплением молочной кислоты.

Для атлетов на выносливость это важная адаптация, так как большинство соревновательных событий выполняется вблизи ЛП. Результаты в видах спорта на выносливость значительно улучшились за последние 15 лет несмотря на незначительный рост максимальной аэробной ёмкости - это объясняется большим временем тренировок на уровне ЛП или выше у современных атлетов.

Для бодибилдеров и силовых атлетов адаптации к интервальным тренировкам могут быть вредны. Несколько исследований зафиксировали сдвиг волокон Типа IIb в сторону характеристик Типа IIa при интенсивных интервальных тренировках. Людям, стремящимся максимизировать размер мышц или силу, рекомендуется в большинстве случаев придерживаться низкоинтенсивной аэробной активности ниже ЛП.

3. Гормональный ответ

Ключевая мысль

Гормональный ответ аналогичен аэробным упражнениям, только выражен сильнее. Рост глюкозы крови и последующий выброс инсулина после интервалов могут временно прерывать кетоз.

Подробное объяснение

Адреналин и норадреналин увеличивают расщепление гликогена в печени и мышцах, повышают глюкозу крови и СЖК. Нагрузка выше ЛП вызывает значительное повышение обоих гормонов. Глюкоза крови растёт при интервальных тренировках из-за усиленного выброса гликогена печени.

Несмотря на рост глюкозы крови во время нагрузки, инсулин всё равно снижается (из-за ингибирующего действия адреналина). Однако если после упражнений глюкоза крови остаётся повышенной, инсулин повысится для загрузки глюкозы в мышцы. Рост глюкозы крови и инсулина может кратковременно нарушать кетоз после упражнений.

Соматотропин значительно повышается при интервальных тренировках - вероятнее всего из-за роста уровня молочной кислоты. GH помогает контролировать мобилизацию топлива, усиливая расщепление жира и уменьшая использование гликогена и белка.

4. Энергетический метаболизм

Ключевая мысль

Интервальные тренировки опираются на анаэробный энергетический метаболизм - фосфагенную систему и анаэробный гликолиз; обе системы абсолютно углеводозависимы.

Фосфагенная система (АТФ-КФ)

В мышце хранится около 6 секунд запасов АТФ. Креатинфосфат (КФ) обеспечивает фосфатный донор для регенерации АТФ через фермент креатинкиназу. Запасов КФ хватает примерно на 20 секунд максимальной нагрузки. После истощения КФ полностью ресинтезируется примерно за 3-4 минуты. Важно: даже при полном истощении запасы АТФ в мышце не снижаются существенно ни при каком типе упражнений.

Анаэробный гликолиз

Главное отличие от аэробного - судьба пирувата: при анаэробном гликолизе пируват конвертируется в лактат, а не входит в цикл Кребса. Скорость производства лактата при интервальных тренировках превышает способность организма буферировать или повторно использовать его, что приводит к накоплению лактата в кровотоке и утомлению.

5. Утомление и влияние кетогенной диеты

Ключевая мысль

При однократном буте 20-60 сек гликоген не является лимитирующим фактором - кетогенная диета теоретически не нарушает единичный интервал. При повторных бутах снижение буферной ёмкости и истощение гликогена ускоряют утомление.

Подробное объяснение

При высокоинтенсивных упражнениях 20-60 сек накопление молочной кислоты - наиболее вероятная причина утомления. При истощении уровни гликогена в мышечных волокнах, как правило, остаются высокими - утомление возникает от накопления продуктов распада, а не нехватки гликогена. Таким образом, кетогенная диета не должна напрямую нарушать работоспособность при единичном интервале. При повторных высокоинтенсивных бутах истощение гликогена становится важным фактором.

Два предполагаемых механизма снижения работоспособности на кетогенной диете:

1. Снижение буферной ёмкости. Кетогенная диета снижает уровни бикарбоната, используемого для буферирования молочной кислоты. Однако эта связь не подтверждается: после 5 дней кетогенной диеты уровни лактата при спринте не отличались; приём бикарбоната натрия не улучшал работоспособность в группе на кетогенной диете.
2. Снижение активности фосфорилазы. Основной регулирующий фермент гликолиза - фосфорилаза - снижает активность при уровне гликогена ниже 40 ммоль/кг. Суперкомпенсация гликогена выше нормы не увеличивает гликолиз - таким образом, пока гликоген выше 40 ммоль/кг, гликолиз не нарушен. Только при падении ниже критического уровня работоспособность снижается.

Резюме главы

Медицинские термины

Практические выводы автора

• Интервальные тренировки абсолютно углеводозависимы - на SKD без углеводной поддержки работоспособность последовательно снижается.
• Для людей на кетогенной диете, желающих сохранить высокоинтенсивную интервальную работоспособность - TKD или CKD обязательны.
• Бодибилдерам следует ограничивать интенсивные интервальные тренировки из-за риска сдвига волокон Типа IIb в сторону характеристик Типа IIa.
• Временное нарушение кетоза после интервальных тренировок из-за роста глюкозы и инсулина - ожидаемо и не требует коррекции.
• Критический порог гликогена для анаэробного гликолиза - 40 ммоль/кг; выше этого уровня гликолиз не нарушен.

Что обязательно запомнить врачу

Список источников, упомянутых в главе

1. Vollestad NK, et al. Muscle glycogen depletion patterns in type I and subgroups of type II fibers during prolonged severe exercise. Acta Physiol Scand (1984) 122: 433-441.
2. "Physiology of Sport and Exercise" Wilmore JH, Costill DL. Human Kinetics Publishers, 1994.
3. "Endurance in Sport" Ed. Shephard RJ, Astrand P-O. Blackwell Scientific Publishers, 1992.
4. "Exercise Physiology: Human Bioenergetics and its applications" Brooks GA, Fahey TD, White TP. Mayfield Publishing Company, 1996.
5. "The Blood lactate response to exercise" Weltman A. Human Kinetics Publishers, 1995.
6. Simoneau JA. Adaptations of human skeletal muscle to exercise-training. Int J Obesity (1995) 19(Suppl 3): S9-S13.
7. Simoneau JA, et al. Human skeletal muscle fiber alteration with high-intensity intermittent training. Eur J Appl Physiol (1985) 54: 250-253.
8. Simoneau JA, et al. Inheritance of human skeletal muscle and anaerobic capacity adaptation to high-intensity intermittent training. Int J Sports Med (1986) 7: 167-171.
9. "Max O2: The Complete Guide to Synergistic Aerobic Training" Robinson J, Carrino F. Health for Life, 1993.
10. Chwalbinska-Monet J, et al. Threshold increases in plasma growth hormone in relationship to plasma catecholamine and blood lactate. Eur J Appl Physiol (1996) 73: 117-120.
11. Nevill ME, et al. Growth hormone responses to treadmill sprinting in sprint- and endurance-trained athletes. Eur J Appl Physiol (1996) 72: 460-467.
12. "Exercise Metabolism" Ed. Hargreaves M. Human Kinetics Publishers, 1995.
13. Yu-Yahiro H. Electrolytes and their relationship to normal and abnormal muscle function. Orthopaedic Nursing (1994) 13: 38-40.
14. Allen DG, et al. The role of intracellular acidosis in muscle fatigue. Advances in Experimental Medicine and Biology 384 (1995).
15. Karlsson J, Saltin B. Diet, muscle glycogen, and endurance performance. J Appl Physiol (1971) 31: 203-206.
16. Sahlin K. Metabolic factors in fatigue. Sports Medicine (1992) 13: 99-107.
17. Abernathy PH, et al. Acute and chronic response of skeletal muscle to resistance exercise. Sports Med (1994) 17: 22-38.
18. Maughan RJ, Poole DC. The effects of a glycogen-loading regimen on anaerobic exercise capacity. Eur J Appl Physiol (1981) 46: 211-219.
19. Greenhaff PL, et al. The effects of dietary manipulation on blood acid-base status and high intensity exercise. Eur J Appl Physiol (1987) 56: 331-337.
20. Greenhaff PL, et al. The effects of a glycogen loading regime on acid-base status and blood lactate before and after high intensity exercise. Eur J Appl Physiol (1988) 57: 254-259.
21. Greenhaff PL, et al. The effects of diet on muscle pH and metabolism during high intensity exercise. Eur J Appl Physiol (1988) 57: 531-539.
22. Jenkins DG, et al. The influence of dietary carbohydrate on supramaximal intermittent exercise. Eur J Appl Physiol (1993) 67: 309-314.
23. Ball D, et al. The acute reversal of a diet-induced metabolic acidosis does not restore endurance capacity during high-intensity exercise. Eur J Appl Physiol (1996) 73: 105-112.
24. Casey A, et al. The effect of glycogen availability on power output and metabolic response to repeated maximal exercise. Eur J Appl Physiol (1996) 72: 249-255.
25. Greenhaff PL, et al. The influence of dietary manipulation on plasma ammonia during incremental exercise. Eur J Appl Physiol (1991) 63: 338-344.
26. Jacobs I. Lactate concentrations after short maximal exercise at various glycogen levels. Acta Physiol Scand (1981) 111: 465-469.
27. Bangsbo J, et al. Elevated muscle glycogen and anaerobic energy production during exhaustive exercise. J Physiol (1992) 451: 205-227.
28. Vandenberghe K, et al. No effect of glycogen level on glycogen metabolism during high intensity exercise. Med Sci Sports Exerc (1995) 27: 1278-1283.
29. Hargreaves M. Effect of muscle glycogen availability on maximal exercise performance. Eur J Appl Physiol (1997) 75: 188-192.