Воздействие физических упражнений на человека связано с нагрузкой на его организм, вызывающей активную реакцию функци­ональных систем. Чтобы определить степень напряженности этих сис­тем при нагрузке, используются показатели интенсивности, которые характеризуют реакцию организма на выполненную работу. Таких по­казателей много: изменение времени двигательной реакции, частота дыхания, минутный объем потребления кислорода и т.д. Между тем, наиболее удобный и информативный показатель интенсивности на­грузки, особенно в циклических видах спорта, это частота сердечных сокращений (ЧСС). Индивидуальные зоны интенсивности нагрузок определяются с ориентацией именно на частоту сердечных сокраще­ний. Физиологи определяют четыре зоны интенсивности нагрузок по ЧСС: 0, I, II, III.

Разделение нагрузок на зоны имеет в своей основе не только изме­нение Ч СС, но и различия в физиологических и биохимических про­цессах при нагрузках разной интенсивности.

Нулевая зона характеризуется аэробным процессом энергетических превращений при частоте сердечных сокращений до 130 ударов в мин для лиц студенческого возраста. При такой интенсивности нагрузки не возникает кислородного долга, поэтому тренировочный эффект может обнаружиться лишь у слабо подготовленных занимающихся. Нулевая зона может применяться в целях разминки при подготовке организма к нагрузке большей интенсивности, для восстановления (при повтор­ном или интервальном методах тренировки) или для активного отды­ха. Существенный прирост потребления кислорода, а, следовательно, и соответствующее тренирующее воздействие на организм происходит не в этой, а в первой зоне, типичной при воспитании выносливости у начинающих.

Первая тренировочная зона интенсивности нагрузки (от 130 до 150 удар/мин) наиболее типична для начинающих спортсменов, так как прирост достижений и потребление кислорода (с аэробным про­цессом его обмена в организме) происходит у них, начиная с ЧСС, рав­ной 130 удар/мин. В связи с этим данный рубеж назван порогом готовности.

При воспитании общей выносливости для подготовленного спортсмена характерно естественное «вхождение» во вторую зону интенсивности нагрузок. Во второй тренировочной зоне (от 150 до 180 удар/мин) подключаются анаэробные механизмы энергообеспече­ния мышечной деятельности. Считается, что 150 удар/мин, это порог анаэробного обмена (ПАНО). Однако у слабо подготовленных зани­мающихся и у спортсменов с низкой спортивной формой ПАНО может наступить и при частоте сердечных сокращений 130-­140 удар/мин, тогда как у хорошо тренированных спортсменов ПАНО может «отодвинуться» к границе 160-165 удар/мин.

В третьей тренировочной зоне (более 180 удар/мин) совершенст­вуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значитель­ного кислородного долга. Здесь частота пульса перестает быть инфор­мативным показателем дозирования нагрузки, но приобретают вес по­казатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности ко­личество молочной кислоты. Уменьшается время отдыха сердечной мышцы при сокращении более 180 удар/мин, что приводит к падению ее сократительной силы (при покое 0,25 с - сокращение, 0,75 с ­отдых; при 180 удар/мин - 0,22 с - сокращение, 0,08 с - отдых), резко возрастает кислородный долг.

К работе большой интенсивности организм приспосабливается в ходе повторной тренировочной работы. Но самых больших значений максимальный кислородный долг достигает только в условиях сорев­нований. Поэтому чтобы достичь высокого уровня интенсивности тре­нировочных нагрузок, используют методы напряженных ситуаций со­ревновательного характера (прикидки и т.д.).     

Энергозатраты при физических нагрузках разной интенсивности

Чем больше мышечная работа, тем сильнее возрастает рас­ход энергии.

В лабораторных условиях, в опытах с работой на велоэргометре, при точно определенной величине мышечной работы и точно измерен­ном сопротивлении вращению педалей была установлена прямая (ли­нейная) зависимость расхода энергии от мощности работы, регистри­руемой в килограммометрах или ваттах. Вместе с тем было выявлено, что не вся энергия, расходуемая человеком при совершении механи­ческой работы, используется непосредственно на эту работу, ибо боль­шая часть энергии теряется в виде тепла. Известно, что отношение энергии, полезно затраченной на работу, ко всей израсходованной энергии называется коэффициентом полезного действия (КПД). Считается, что наибольший КПД человека при привычной для него работе не превышает 0,30-0,35. Следовательно, при самом экономном расхо­де энергии в процессе работы общие энергетические затраты организ­ма минимум в 3 раза превышают затраты на совершение работы. Чаще же КПД равен 0,20-0,25, так как нетренированный человек тратит на одну и ту же работу больше энергии, чем тренированный. Так, экспе­риментально установлено, что при одной и той же скорости передви­жения разница в расходе энергии между тренированным спортсменом и новичком может достигать 25-30%. Общее представление о расходе энергии (в ккал) во время прохож­дения разных дистанций дают следующие цифры, определенные из­вестным физиологом спорта В.С. Фарфелем (табл.1).

Таблица 1