Z Interwałem na Ty

1. Teoria treningu interwałowego

1.1. Rys historyczny

1.2. Metoda interwałowa

2. Specyfika Fizjologiczna wysiłków interwałowych, drogi metaboliczne

2.1. Podział wysiłków ze względu na rodzaj wysiłku i źródła energetyczne

2.2 Przywracanie równowagi ustroju w trakcie przerwy wypoczynkowej

a) źródła fosfogenowe
b) stężenie mleczanu i pH krwi
c) dług tlenowy
d) pochłanianie tlenu

3. Znaczenie treningu interwałowego we współczesnym sporcie wyczynowym

3.1. Rozwój treningu interwałowego

3.2. Warianty pracy interwałowej stosowane w treningu

3.3. Wpływ wielkości obciążenia na charakter metabolizmu podczas wysiłku interwałowego

3.4. Charakter przerwy wypoczynkowej

3.5. Progresja wyników na 5000m jako wyznacznik skuteczności aktualnie stosowanej metody treningowej

3.6. Trening interwałowy w przyszłości

_______________________________________________________________________________

1.1. Rys historyczny

Trening interwałowy ewoluował na przestrzeni kilku dziesięcioleci. Pierwszy okres około dwudziestu lat po pierwszych nowożytnych Igrzyskach Olimpijskich w 1896 roku, zdominowany był przez podstawową metodę treningową, jaką był bieg ciągły.

Zawodnicy specjalizujący się w biegach długodystansowych nie znali wtedy innego sposobu przygotowań. Intensywność i czas trwania wysiłku odpowiadał wysiłkowi startowemu konkurencji. Pierwsze wzmianki o biegach ciągłych pojawiły się w publikacjach Marshall’a J., Saffa E. „Sportowiec powinien dążyć do pokonania bez zatrzymania całego dystansu w długim biegu, podnosząc stopniowo intensywność poruszania się na dystansie, do tego momentu póki nie osiągnie zaplanowanej szybkości biegu”. Najwybitniejszym biegaczem stosującym powyższą metodę był Fin Hannes Kolehmainen, wielokrotny rekordzista świata w okresie przed i po I Wojnie Światowej.

W latach 20-tych, fińscy trenerzy i biegacze stosowali z dużymi sukcesami metodę ciągłą uzupełnioną o metodę wysiłków powtarzanych, dzięki której słynny Pavvo Nurmi osiągnął przodownictwo na arenie międzynarodowej. Prace naukowe tamtego okresu (autorstwa M. Puhkalaa’ego) opisywały stosowaną metodę treningową jako wysiłek, którego czas trwania jest krótszy niż startowy i rozdzielony jest krótkimi przerwami wypoczynkowymi. Była to metoda znacznie intensyfikująca przygotowania i pozwalająca na zwiększenie objętości pracy – w tempie biegu jak podczas zawodów. M. Puhkalaa wskazywał na konieczność specjalnego dozowania przerw wypoczynkowych w celu podtrzymania założonej prędkości biegu i uzyskania tym samym pożądanego efektu treningowego.

W latach 30-tych G. Olandera, stosował trening opierający się na biegu ciągłym z elementami biegu zmiennego, przy czym zmianę tempa wymuszało ukształtowanie terenu. Ten typ obciążeń udoskonalał G. Holmer, nadając mu nazwę „fartlek”.

Trening interwałow w znaczeniu przybliżonym do tego, jakie znamy dzisiaj, jako pierwszy ujął w system W. Gerschler. Szybko zastosowano go też w treningu niemieckich lekkoatletów. Podstawowe założenie to: kształtowanie wytrzymałości poprzez powtarzane wysiłki w tempie tak szybkim, żeby prędkość biegu w czasie najbliższych zawodów była dla zawodnika w pełni dostępna i możliwa do utrzymania na całym dystansie. Tak trenował m.in. olimpijczyk z 1936 roku w biegu na dystansie 800m Rudolf Harbig. Podstawowym środkiem treningowym zastosowanym wówczas był bieg powtarzany na odcinkach od 100 do 1000m, rozdzielony krótkimi przerwami wypoczynkowymi, które wypełniano biegiem o niskiej intensywności. Taki trening prowadzono w całym cyklu treningowym, w okresie przygotowawczym na dłuższych odcinkach (600m-3000m), natomiast w okresie przedstartowym i startowym na odcinkach krótszych (100m-600m). Intensywność biegu i przerwy wypoczynkowe regulowano samopoczuciem, jednak podstawowe założenie było takie, że mają one mieć taki sam czas. Był to uproszczony sposób w porównaniu z dzisiejszym treningiem interwałowym, nie miał potwierdzenia naukowego, był raczej konstruowany na zasadach intuicyjnych.

Zastosowanie treningu interwałowego w pełnym tego słowa znaczeniu zainicjował jeden z najsłynniejszych biegaczy w historiim, startujący w latach 50-tych Emil Zapotek. Czech, dzięki stosowanemu treningowi, uzyskał monopol na zlote medale olimpijskie i zdobył je aż cztery na dwóch Igrzyskach Olimpijskich. Pobijał 18 razy ówczesne rekordyświata, a do historii przeszły jego wygrane podczas IO w Helsinkach (1952 rok) – na 5000 i 10000m i w biegu maratońskim. Metoda Zatopka opierała się przede wszystkim na bieganych odcinkach 200-400m, powtarzanych wielokrotnie (nawet do 40 razy), przy krótkich przerwach wypoczynkowych wypełnionych biegiem o niskiej intensywności. Istotą tego treningu było wykonanie dużej objętościowo pracy o wysokiej intensywności, co nie było możliwe przy zastosowaniu innych metod treningowych.

1.2. Metoda interwałowa

Metoda interwałowa charakteryzuje się programowym następowaniem faz obciążeń i niepełnego wypoczynku. Intensywność i czas trwania kolejnych wysiłków, jak też długość przerw, są ściśle programowane według zasady, że każdy kolejny wysiłek jest wykonywany na tle nie zlikwidowanego zmęczenia po poprzednim.

Według standardowej formuły metody interwałowej, wysiłek powinien doprowadzić do HR około 180 ud./mln. Przerwa nie może pozwolić na pełny wypoczynek, zachodzą jednak podczas jej trwania istotne zjawiska adaptacyjne – ma więc ona także ważne znaczenie bodźcowe. Zasada niepełnych przerw (ryć.1.) opiera się na zjawisku, że w czasie 1/3 pełnej przerwy zachodzi około 2/3 procesów odnowy. Dlatego też tę fazę odpoczynku nazywa się „przerwą niepełną korzystną”. Winna ona trwać do momentu powrotu HR do około 120-130 ud./min, po czym następuje kolejne obciążenie. Liczba powtórzeń zależy od czasu trwania i intensywności pojedynczych obciążeń.

Ryc.1. Wykres ilustrujący przerwy pełne i niepełne „korzystne”

Jednorazowe wykonanie ćwiczeń z określonymi przerwami wypoczynkowymi i uzyskanie w tym czasie szybkich zmianach funkcji fizjologicznych, będziemy nazywali terminem „praca interwałowa”. Kiedy ten rodzaj pracy jest stosowany wielokrotnie w dłuższym okresie czasu w celu pobudzenia i rozwoju zmian adaptacyjnych funkcji w organizmie zawodnika, to mowa będzie o „treningu interwałowym”.

Jak z kolei wynika z poniższego schematu: duża intensywność to mała objętość i czas trwania, czego konsekwencją jest konieczność zastosowania długiej przerwy. Ale jest i odwrotnie: mała intensywność wymaga dłuższego czasu wysiłku i pozwala na krótsze przerwy, a ilość wykonanej pracy może być większa niż w przypadku wysiłku o dużej intensywności.

Ryc.2. Wzajemne relacje elementów obciążenia w metodach przerywanych

W metodzie interwałowej wyróżniamy dwie podstawowe odmiany różniące się przede wszystkim intensywnością pracy, a w konsekwencji również czasem przerw oraz ilością powtórzeń:

* ekstensywną (umiarkowana i średnia intensywność wykonywanych ćwiczeń, duża liczba powtórzeń i krótkie przerwy odpoczynkow), która kształtuje przede wszystkim wytrzymałość tlenową

* intensywną (duża intensywność wysiłku, dłuższe, ale niepełne przerwy wypoczynkowe, liczba powtórzeń mniejsza), kształtującą wytrzymałość beztlenową, charakterystyczną dla wytrzymałości szybkościowej oraz specjalnej

Tabela.1. Charakterystyka parametrów obciążenia w podstawowych odmianach metody przerywanej

Zasadnicza różnica między treningiem interwałowym a powtarzanym polega na stosowaniu odrębnych przerw. W treningu powtarzanym czas przerw pozwala na pełny wypoczynek. W treningu interwałowym natomiast istnieje tendencja do skracania przerw. W tym ostatnim przypadku przerwy nie pozwalają na całkowity wypoczynek i każdy następny wysiłek jest wykonywany na tle nie zlikwidowanych objawów zmęczenia. W związku z tym zmiany fizjologiczne, jakie zachodzą w czasie tego rodzaju pracy, stopniowo się nasilają (ryc. 3).

Ryc.3. Istota metody interwałowej

2.1. Podział wysiłków ze względu na rodzaj wysiłku i źródła energetyczne

Wysiłki fizyczne pod względem obciążenia możemy najogólniej podzielić na tlenowe i beztlenowe. Decyduje o tym rodzaj wysiłku (intensywność) i czas trwania. Każdy z tych rodzajów pracy wywołuje w organizmie bardzo różne reakcje metaboliczne, angażuje odmiennie układ krążenia, oddychania i cały aparat ruchu człowieka. Dokładne poznanie specyfiki reakcji organicznych powstających podczas wykonywania wysiłków krótkotrwałych o dużej intensywności oraz pracy fizycznej o długim czasie trwania ważne jest do właściwego planowania i programowania obciążeń treningowych.

Największa siła skurczu mięśnia wyzwalana jest wówczas, gdy źródłem resyntezy ATP są związki powstające z rozbicia fosfokreatyny. Służy ona do odbudowy zużytego podczas skurczu mięśnia ATP. Mięśnie zawierają małe ilości ATP, bo około 0.4 mmol/100 g tkanki, zaś dosyć dużo fosfokreatyny – 1.8 mmol/100g tkanki). Proces skurczu wymaga zaangażowania procesów beztlenowych w obrębie włókna mięśniowego. Przemiany anaerobowe dają wielkie korzyści, wyzwalając dużą siłę skurczu w krótkim czasie. Jest to metabolizm, który pierwszy włącza się podczas wysiłku i dominuje przez początkowe 10-15 sekund pracy. Kiedy zasoby tego źródła ulegną wyczerpaniu, włączają się procesy metabolizmu beztlenowego kwasomlekowego (tu głównym źródłem jest zmagazynowany w mięśniach i wątrobie glikogen). Po czasie 20-40s dominacji dostarczania energii z tego źródła, również następuje jego zużycie. Wkracza wtedy metabolizm tlenowy, osiągający moc maksymalną w 2-3 minucie wysiłku, charakteryzujący się małą w stosunku do beztlenowego, mocą (1/3 mocy tzw metabolizmu beztlenowego niekwasomlekowego).

Ryc.4. Charakterystyka zależności mocy metabolizmu energetycznego od czasu pracy (wartości logarytmiczne)

Krzywa na rycinie 4 składa się z odcinków, które charakteryzują dominację poszczególnych źródeł energetycznych. Punkty przecięcia poszczególnych odcinków wyznaczają czas pracy, w jakim następuje przejście między kolejnymi strefami przemian metabolicznych. Wartości maksymalnego czasu pracy dla poszczególnych źródeł metabolicznych określono w punktach: 10 sek – metabolizm beztlenowy niekwasomlekowy, 45 sekund – metabolizm beztlenowy kwasomlekowy, 150 sekund – metabolizm beztlenowy z rosnącym udziałem przemian tlenowych, 600 sekund – metabolizm tlenowy.

Skrót MMR to maksymalny poziomu metaboliczny – ang. maximal metabolic rate). Wyraża poziom całkowitego zużycia tlenu podczas ćwiczenia do poziomu maksymalnego indywidualnego zużycia tlenu.

Tabela 2. Wykorzystanie substratów energetycznych w zależności od rodzaju wysiłku (WKT = Wolne kwasy tłuszczowe)

Tabela 3. Klasyfikacja wysiłków fizycznych oraz ich zaopatrzenia energetycznego w zależności od czasu trwania pracy fizycznej

2.2 Przywracanie równowagi ustroju w trakcie przerwy wypoczynkowej.

a) źródła fosfogenowe

Resynteza rezerw fosfogenowych, zużytych podczas pracy, rozpoczyna się natychmiast po jej zakończeniu i przebiega z prędkością zbliżoną do tej, z jaką następował ich rozpad podczas pracy (ryc.5).

Ryc.5. Charakterystyka odbudowy fosfokreatyny (PCr mmol/100g s.t.m) w mięśniu, po wysiłku wykonanym do odmowy

Na powyższej rycinie wyidoczne są 3 wykresy: 1) praca z intensywnością 60% Pmax; 2) praca z intensywnością 80% Pmax; 3) praca z intensywnością 90% Pmax.

Jeżeli praca interwałowa ma na celu przede wszystkim rozwój wydolności beztlenowej niekwasomlekowej, to czas przerw wypoczynkowych, powinien zapewniać odbudowę źródła energetycznego w stopniu nie mniejszym niż 90%. Praca bowiem nie może odbywać się z mocą niższą w kolejnych powtórzeniach, niż w powtórzeniu poprzedzającym. Tym samym koncentracja PCr (fosfokreatyny) podczas całej serii ćwiczeń wykonywanych metodą interwałową, nie może spaść poniżej poziomu krytycznego (50% wartości początkowej), gdzie obserwowane jest obniżenie aktywności ATP-azy we włóknach mięśniowych.

Przy ukierunkowaniu pracy interwałowej na rozwój wydolności beztlenowej kwasomlekowej, odnowa zapasów fosfagenów podczas przerw wypoczynkowych nie posiada roli decydującej, a zapasy te mogą ulec znacznemu wyczerpaniu.

b) stężenie mleczanu i pH krwi

Wpływ przerw wypoczynkowych na przebieg restytucji powysiłkowej warunkuje również stężenie mleczanu i pH krwi. Obydwa wymienione parametry są szczególnie istotne podczas obserwacji dynamiki procesów restytucji, w przypadku realizacji pracy ukierunkowanej na rozwój wydolności beztlenowej kwasomlekowej. Dynamikę stężenia mleczanu we krwi (LA), zasad buforowych (BE) oraz pH krwi podczas restytucji po zakończeniu ćwiczeń o różnej mocy i czasie trwania od 10 do 180 sekund przedstawiono na ryc.6.

Ryc.6. Dynamika stężenia LA, BE i pH krwi podczas restytucji po ćwiczeniach o różnej mocy i czasie trwania

Na krzywych ilustrujących dynamikę stężenia mleczanu zaznacza się występowanie „opóźnionego maksimum”, któremu towarzyszy największe obniżenie pH. Zadanie, w tym momencie restytucji, kolejnego wysiłku, prowadzi w sposób nieunikniony, do obniżenia szybkości odbudowy ATP i PCr w pracujących mięśniach i nasilenia glikolizy.

Na poniższych dwóch rycinach zaznacza się z kolei znaczne nasilenie glikolizy beztlenowej w przypadku stosowania krótkich przerw wypoczynkowych.

Ryc.7 i 8. Charakterystyka stężenia kwasu mlekowego w mięśniu (powyżej) i we krwi (poniżej) podczas pracy interwałowej o różnym czasie i przerwach wypoczynkowych (1- 60/120 s, 2-30/60 s, 3- 20/40, 4- 10/20)

c) dług tlenowy d) pochłanianie tlenu

Odbudowa rezerw fosfagenowych i eliminacja mleczanu z krwi, powstającego podczas pracy, odbywa się podczas przerwy wypoczynkowej. Obydwa procesy wyraża dynamika „spłaty” długu tlenowego (O2-D), która rozpoczyna się po zakończeniu wysiłku. Podobnie jak dynamika VO2, także dynamika O2-D jest ściśle związana z czasem trwania wysiłku (ryc.9).

Podczas wykonywania krótkotrwałych ćwiczeń o mocy maksymalnej w czasie do 15s, natychmiast po zakończeniu wysiłku, obserwowany jest szybki wzrost zużycia tlenu (VO2) – z osiąganą wartością maksymalną po 15-20 sekundach. Następnie obserwowane jest obniżenie wartości tego parametru przebiegające zgodnie z charakterystyką funkcji wykładniczej. Po wysiłkach stymulujących największą intensywność metabolizmu beztlenowego (t=30-45 s), w pierwszych sekundach po zakończeniu pracy, pojawia się spowolnienie narastania wartości VO2, po którym następuje szybki wzrost wartości tego parametru do poziomu maksymalnego.

Kolejna fazą jest spadek wartości VO2 przebiegający zgodnie z charakterystyką funkcji wykładniczej. Po wysiłku nieco dłuższym – 60 sekundowym, po zakończeniu wysiłku obserwowana jest 15 sekundowa stabilizacja wartości VO2, przechodząca następnie w obniżenie o charakterystyce krzywej wykładniczej. Po wysiłku 90 sekundowym, spadek wartości VO2 (postępujący po krzywej funkcji wykładniczej) rozpoczyna się natychmiast po zakończeniu pracy. Występowanie punktów załamania krzywej ilustrującej przebieg „spłaty” długu tlenowego (O2-D) najwyraźniej jest widoczne na wykresie z logarytmiczną osią wartości VO2, który jest zazwyczaj wykorzystywany dla oceny parametrów szybkości przebiegu tego procesu (zarówno jego frakcji szybkiej, jak i wolnej). Przykład takiej krzywej przedstawiono na poniższych wykresach.

Ryc 9. Dynamika wartości VO2 podczas restytucji po wykonaniu pracy o maksymalnej intensywności („spłata” O2-D) i zróżnicowanym czasie pracy :10/45; 10/90; 45/90; 45/180; 90/180 (w liczniku czas pracy, w mianowniku czas odpowiadający mocy z jaką wykonywano wysiłek – moc maksymalna dla danego czasu. Np. czas pracy 10 s z mocą maksymalna dla wysiłku 45-sekundowego). Oznaczenia 10, 45, 90, 180 s odpowiadają pracy o tym czasie wykonywanej z intensywnością dla danego czasu maksymalną.

Ryc.10. Charakterystyka kinetyki „spłaty” długu tlenowego

W punktach przecięcia linii, na których leżą odcinki łączące punkty załamania krzywej, a wyznaczających różne fazy „spłaty” długu tlenowego, znajdują się dwa momenty krytyczne w przebiegu procesu restytucji:

• punkt 15 sekund, w którym kończy się faza „opóźnionych” zmian związanych z charakterem metabolizmu beztlenowego występującego podczas pracy;

• punkt 120 sekund, kiedy w „spłacie” długu tlenowego zaczyna przeważać „wolna” frakcja, wyrażająca rozpoczęcie procesu eliminacji kwasu mlekowego powstającego podczas wysiłku.

3.1. Rozwój treningu interwałowego

Sukcesy Emila Zatopka i istota jego treningu były bodźcem do badań nad fizjologicznymi uzasadnieniami skuteczności tego rodzaju pracy. Opracowano różnego rodzaju metody treningowe.

Wśród nich wykazano, że przy wykonywaniu krótkotrwałych wysiłków (ok. 30 sek), kiedy nie ma możliwości osiągnięcia stabilnego poziomu metabolizmu tlenowego, największa objętość wyrzutowa serca osiągana jest nie podczas wysiłku, a po 20-30 sekunach po jego zakończeniu. Przy pracy z intensywnością submaksymalną, maksymalne wartości parametrów pracy serca osiągane są zazwyczaj po 3-4 powtórzeniach ćwiczenia. Częstości skurczów serca osiąga wtedy wartość ok. 180 ud/min pod koniec pracy. Zakładając, że największa wartość parametrów sprawności pracy serca mieści się w przedziale od 130-170 ud/min, niemieccy naukowcy zalecili aby wysiłek przebiegał na poziomie 180 ud/min zanotowanych w końcu wysiłku, natomiast czas przerw wypoczynkowych – aż do czasu obniżenia częstości skurczów serca do poziomu 130-140 ud/min. Takiej krótkotrwałej pracy odpowiadają, w tej koncepcji treningu, przerwy od 60 do 90 s, czyli stosunek czasu pracy do przerwy jest na poziomie 1:2 lub 1:3. Metoda ta otrzymała nazwę „trening interwałowy na tętnie 180” lub „interwałowym treningiem wg zasad freiburskich” i ta nazwa jest częściej używana. Jest to forma uważana za klasyczną, którą dobrze poznano na drodze badań naukowych.

Równolegle poszukiwano przyczyn wysokiej efektywności pracy interwałowej wykonywanej w krótkich odcinkach czasu np. 30 s na 30 s. Erik Christiansen i współpracownicy stwierdzili, że jest on bardzo ekonomiczny. Przy zastosowaniu innego stosunku pracy do przerwy, a także podczas pracy ciągłej o całkowitym czasie pracy, porównywalnym z czasem wysiłku realizowanym w treningu interwałowym, produkcja kwasu mlekowego w tkance mięśniowej w wyniku glikolizy beztlenowej była na niskim poziomie. Niski był też poziom zużycia tlenu w trakcie pracy, a także parametry układu krążenia i oddychania. Za podstawowa przyczynę takiego stanu szwedzcy fizjolodzy uznali rezerwy tlenu zgromadzone w mioglobinie. Są one szybko wyczerpywane w pierwszych sekundach wysiłku, ale i szybko odbudowywane na początku wypoczynku. „Zdeponowany” w mioglobinie tlen zwiększa udział metabolizmu tlenowego w bilansie energetycznym pracy i daje w całości określony rodzaj pracy interwałowej, będący wysoce efektywnym i mniej męczącym w porównaniu z innymi. Taki trening otrzymał nazwę „treningu mioglobinowego” . Przy jego zastosowaniu kształtowana jest wydolności aerobowa. Zmiany czasu i charakteru przerwy wypoczynkowej mają drugorzędne znaczenie, najważniejsze są parametry samego ćwiczenia. Osiągnięcia szwedzkich uczonych były impulsem do dyskusji na temat priorytetu pracy i przerwy wypoczynkowej w treningu interwałowym.

W połowie lat 60-tych zauważono jednak, że praca interwałowa, oprócz sukcesów, niesie ze sobą wiele niebezpieczeństw. Stosowanie tej formy bez kontroli i przez długi okres czasu, w połączeniu z z dużą objętością, szybko wyczerpuje rezerwy adaptacyjne organizmu i przyspiesza osiągnięcie stanu przemęczenia, a w konsekwencji przetrenowania. Szczególnie kiedy stosuje się bodźce o dużej sile.

Mniej więcej w tym okresie badań wykrystalizowała się metoda o nazwie „sprint interwałowy”. Duże sukcesy w pływaniu na krótkich dystansach osiągnęli przy jej stosowaniu pływacy australijscy . Podobnie trenowali sprinterzy z USA i Ukrainy.

W tym samym czasie niemieccy i rosyjscy naukowcy oraz trenerzy zwrócili uwagę na przydatność treningu interwałowego w kształtowaniu wytrzymałości opartej na wydolności beztlenowej kwasomlekowej poprzez pracę na długich odcinkach – tak zwany „seryjny trening interwałowy” lub „anaerobowy trening interwałowy na długich odcinkach” . Funkcjonowała też nazwa „glikolityczne formy treningu interwałowego”. Przerwy wypoczynkowe były stałe lub stopniowo się skracały.

3.2. Warianty pracy interwałowej stosowane w treningu

Uprawnione jest stwierdzenie, że połączenie składowych intensywności i czasu trwania rozwija zdolności szybkościowe lub wytrzymałościowe. Podpowiada to praktyka niemal każdego typu treningu.

Tabela 4. Kształtowanie określonej wydolności w zależności od czasu wykonywanego wysiłku fizycznego

Wysiłki długotrwałe (od 5 min do wielu godzin) realizowane z intensywnością 30-40% VO2max zabezpieczane są ze źródeł tłuszczowych. Wzrost intensywności wysiłku poza granicą 30% VO2max natychmiast uruchamia procesy glikolizy, nieodłącznie związane z przyspieszoną produkcją kwasu mlekowego oraz towarzyszące tym procesom uczucie zmęczenia i zaburzenia metabolizmu mięśni.

Tabela. 5. Podstawowe formy treningu interwałowego ukierunkowanego na rozwój wydolności beztlenowej

Tabela 6. Podstawowe formy treningu interwałowego ukierunkowanego na rozwój wydolności tlenowej. Skrót Wkr oznacza tzw. moc krytyczną (moc przy której osiągany jest maksymalny pułap pochłaniania tlenu.

3.3. Wpływ wielkości obciążenia na charakter metabolizmu podczas wysiłku interwałowego

W celu określenia, przy jakim obciążeniu zachodzą konkretne przemiany energetyczne (beztlenowe niekwasomlekowe, beztlenowe kwasomlekowe, czy tlenowe) posłużyłem się wynikami doświadczenia laboratoryjnego, w którym określono wartości krytyczne obciążeń różniących się kierunkiem oddziaływania na poszczególne obszary przemian energetycznych.

W eksperymencie zastosowano trzy rodzaje wysiłku interwałowego, wykonywanego na cykloergometrze przez zawodników o wysokim poziomie wytrenowania. Czas pracy zależnie wynosił: 10, 60 i 180 sekund, a intensywność wyznaczono na poziomie maksymalnym dla każdego z wysiłków w badaniach wstępnych. Przerwy między powtórzeniami były określone następująco: stosując 10-sekundową pracę wykonywaną z mocą maksymalną, rozdzielano kolejne powtórzenia 90-sekundową przerwą. W dwu kolejnych wysiłkach praca była równa wypoczynkowi.

Tabela 7. Wartości wskaźników kosztu energetycznego różnych form wysiłków interwałowych

Analiza dynamiki stężenia mleczanu zależnie od wielkości stosowanego obciążenia, pozwoliła na dokonanie oceny wpływu stosowanych obciążeń na aktywację metabolizmu beztlenowego kwasomlekowego sportowca (ryc. 11).

Ryc.11. Charakterystyka stężenia mleczanu we krwi w różnych formach treningu interwałowego

Dane z tabeli nr 7 mówią o wielkościach sumy poboru tlenu ΣVO2 (l), długu tlenowego O2-D (l) oraz stężeniu mleczanu we krwi LA (mmol/l). Rycina numer 11 pokazuje natomiast, jakie obciążenie najbardziej wpływa na przemiany beztlenowe kwasomlekowe organizmu. Wyniki te wskazują, jak należy trenować, aby najskuteczniej oddziaływać na odpowiednie przemiany energetyczne i podnosić na wyższy poziom zamieszczone w tabeli 7. właściwości ustroju zawodnika.

Tabela 8. Zestawienie wartości parametrów obciążenia w różnych wariantach pracy interwałowej ukierunkowanej na uzyskanie ściśle określonego efektu treningowego

Opis terminów w tabeli:

Moc maksymalna beztlenowa – największa możliwa intensywność wysiłku (moc), uzyskana dzięki energii wyzwalanej w procesach beztlenowych zachodzących w mitochondriach.

Moc maksymalna tlenowa – największa możliwa intensywność wysiłku (moc), przy której osiągane jest maksymalne pobieranie tlenu przez organizm.

Pojemność beztlenowa – zależna od ilości źródeł ustrojowych zabezpieczających wysiłki o tym charakterze oraz od możliwości osobniczych zaciągania długu tlenowego.

Pojemność tlenowa – zależna od ilości zmagazynowanego we krwi i mioglobinie tlenu, a także możliwości ustrojowych źródeł energetycznych zabezpieczających wysiłki o tym charakterze.

Efektywność tlenowa – sprawność korzystania z dostarczanego tlenu w najbardziej ekonomiczny sposób.

Wmax – intensywność maksymalna.

WEX – intensywność 85-90%

Wcr – intensywność krytyczna. Odpowiada mocy, przy której osiągany jest maksymalny pułap pochłaniania tlenu.

WAT – intensywność na progu przemian beztlenowych.

Efekt treningowy zależny jest zatem od stosowanego rodzaju treningu interwałowego i osiągany tylko wtedy, kiedy stosowany jest u danego zawodnika w odpowiednim czasie jego kariery sportowej i z uwzględnieniem aktualnego stanu jego organizmu. Słowem musi być zindywidualizowany pod względem przygotowania konkretnego sportowca. W pełni ukierunkowane oddziaływanie na poddawaną treningowi funkcję metaboliczna organizmu zawdonika można osiągnąć tylko poprzez stosowanie w każdej jednostce treningowej programu o ściśle określonym charakterze fizjologicznym. Równoczesne stosowanie programów treningu interwałowego o różnych kierunkach oddziaływania metabolicznego na organizm, jest możliwe tylko wówczas, kiedy występuje przedłużone wzajemne oddziaływanie tych programów w kierunku planowanego efektu treningowego.

Na rozwój wydolności beztlenowej kwasomlekowej najkorzystniej oddziałują, u przedstawicieli cyklicznych dyscyplin sportu, ćwiczenia, których moc powinna być zbliżona do maksymalnej. Czas takiego ćwiczenia nie powinien przekraczać 10-15 sekund, przerwy między powtórzeniami powinny być nie krótsze niż 90 sekund, a ilość powtórzeń nie powinna dopuszczać spadku mocy – nie mniej niż 5-6. Optymalna objętość obciążenia podczas pracy o tym charakterze jest osiągana poprzez 3-4 powtórzenia ćwiczenia, rozdzielone 3-4 minutową przerwą.

W celu stymulowania rozwoju wydolności beztlenowej kwasomlekowej u przedstawicieli cyklicznych dyscyplin sportu, należy stosować w treningu interwałowym ćwiczenia o czasie trwania 30-60 sekund z submaksymalną lub maksymalną intensywnością. Przerwy między powtórzeniami mogą być o zmiennym czasie i wynosić od 1 do 3 minut. Maksymalna ilość powtórzeń w jednych zajęciach treningowych nie powinna przekraczać 8-12 powtórzeń zawartych w seriach składających się z 3-4 odcinków.

Najlepszy efekt treningowy pracy oddziałującej na kształtowanie wydolności tlenowej sportowca, jest osiągany przy zastosowaniu mocy na poziomie mocy krytycznej (odpowiadającej mocy na poziomie VO2max). Zalecany czas ćwiczeń 60-180 sekund, optymalna ilość powtórzeń 10-15 razy w jednej sesji treningowej. Stosunek czasu ćwiczenia do czasu przerwy powinien wynosić 1:1, a ilość powtórzeń nie przekracza 5-6 w każdej z 3-6 serii.

3.4. Charakter przerwy wypoczynkowej

Charakter stosowanej między ćwiczeniami przerwy wypoczynkowej nie jest zazwyczaj ściśle ograniczony, a fakt ten ma istotny wpływ na szybkość przebiegu procesów odnowy. Hermansen L. (1972) stwierdził, że umiarkowana aktywność w przerwach wypoczynkowych ma korzystny wpływ na szybkość eliminacji mleczanu z krwi (ryc. 12).

Ryc.11. Charakterystyka szybkości eliminacji mleczanu z krwi (HLa, mmol/l) podczas restytucji powysiłkowej o charakterze pasywnym i aktywnym (w marszu lub truchcie o zróżnicowanej intensywności (1 – spoczynek, 2- intensywność 35%VO2max; 3- intensywność 67% VO2max; 4- intensywność 60% VO2max).

Intensywność wysiłku podczas restytucji musi być kontrolowana. Wysiłek zbyt intensywny zmienia charakter oddziaływania na metabolizm powysiłkowy. Według Hermansena, Stensvolda (1972) optymalną intensywnością dla zawodników dobrze przygotowanych jest praca odpowiadająca poziomowi 60% VO2max. Dla zawodników o niższym poziomie wytrenowania Bonen A., Belcastr A. (1976) sugerują poziom intensywności ok. 50% VO2max. Uzasadnione jest wypełnianie przerwy między kolejnymi wysiłkami podczas treningu interwałowego wywołującego znaczny wzrost stężenia mleczanu we krwi (powyżej 18 mmol/l) – umiarkowaną pod względem intensywności aktywnością, na poziomie kosztu energetycznego nie przekraczającego 50% VO2max, która odpowiada częstości skurczów serca w przedziale 140-150 ud/min.

3.5. Progresja wyników na 5000m jako wyznacznik skuteczności aktualnie stosowanej metody treningowej

Uzupełnieniem rysu historycznego idei treningu interwałowego jest zestawienie go z postępem wynikowym w cyklicznych dyscyplinach sportu, w których zgodnie z przepisami obowiązują stałe warunki przeprowadzania konkurencji, a rezultaty są dokładnie rejestrowane. Przyrost wyniku następuje skokowo, można też założyć, że każdy skok wyraża „dominację” obowiązującej w danym okresie metodyki treningu sportowego.

Oczywiście istotny wpływ na progresje rezultatów ma także zmiana warunków przeprowadzania zawodów, na przykład pojawienie się tartanowych nawierzchni, doskonalenia konstrukcji i zmiana materiału sprzętu sportowego, stosowanie specjalnego odżywiania oraz środków farmakologicznych. Warunki treningu stanowią bowiem część metodyki treningu sportowego. Dlatego też analizując dynamikę rozwoju rezultatów rekordowych, należy dopatrywać się w zmianach jej przebiegu przede wszystkim zmian w dominacji warunków metodycznych.

Analiza krzywej wzrostu rekordowych wyników w biegach długich, umożliwia także prognozowanie rozwoju wyników sportowych. Historia tej konkurencji lekkoatletycznej jest ściśle związana z nazwiskami Kolemainena, Nurmiego, Zatopka, a zatem zawodników, którzy tworzyli podstawy metodyki treningu w biegach długodystansowych, a ich programy treningowe znajdowały wielu naśladowców. Rozwój rekordu świata w biegu na 5000m, rozdziela się na sześć etapów.

Tabela 9. Wskaźniki względnej szybkości progresji rezultatów i czas dominacji określonych metod treningowych w biegu na dystansie 5000m

Opisane funkcją wykładniczą przyrosty rezultatu w pełni odpowiadają historycznie wydzielonym okresom dominującej w każdym z nich metodyce treningu. Pierwszy przyrost odpowiada okresowi od początku XX wieku do 1924 roku. Jest związany z popularną w tym czasie metodą treningową opartą na biegu ciągłym o zadanej stałej intensywności.

Kolejny skokowy przyrost rezultatów obejmuje okres od 1924 do 1939 roku, jest związany z rezultatami fińskich biegaczy P. Nurmiego, L. Lehtonena, M. Meki, którzy z powodzeniem zastosowali metodę powtórzeniową, zgodnie z zaleceniami M. Pihkali.

Okres 1939-1954 to progresja rekordowych osiągnięć związana ze szwedzkim biegaczem T. Heggiem, który w swych przygotowaniach z dużym sukcesem wykorzystywał bieg ciągły o zmiennej intensywności – „fartlek”.

Kolejny skokowy przyrost rezultatów nastąpił w latach 1954-1965 kiedy najlepsi długodystansowcy świata (E. Zatopek, W. Kuc, G. Piri) szeroko wykorzystywali w swych przygotowaniach klasyczną metodę treningu interwałowego wg zasady „freiburskiej”.

Po okresie dominacji biegaczy europejskich, nastąpił okres, w którym biegacze nie tylko z Europy rozpoczęli poszukiwania nowych rozwiązań w metodyce treningu. Z sukcesem łączyli długotrwały bieg ciągły z „ostrą” pracą interwałową” opartą na biegu pod górę i w terenie o zmiennym ukształtowaniu, R. Clark, K. Keino, a także L. Viren i E. Puttemans.

Ostatni z analizowanych okresów progresji rekordów świata rozpoczął się w 1977 roku. Dominującą metodyką treningową jest w tym okresie metodyka łącząca kompleksowe stosowanie różnych form pracy interwałowej z długim biegiem ciągłym o stałej i zmiennej intensywności oraz biegiem realizowanym w oparciu o metodę powtórzeniową.

Względne tempo progresji rezultatów, związane jest z rozszerzeniem i wykorzystaniem w praktyce nowych metod treningowych. W każdym kolejnym „skoku” postęp wynikowy jest coraz mniejszy. Fakt ten odpowiada prawom rządzącym biologiczną adaptacją, która wyraża się tym, iż w miarę zbliżania się do granic możliwości adaptacyjnych organizmu. Powyższa prawidłowość bardzo wyraźnie jest ilustrowana przez dynamikę rozwoju rekordowych rezultatów w biegu na dystansie 5000m, którą przedstawia w logarytmicznym układzie współrzędnych ryc.12. Po zastosowaniu logarytmicznego przekształcenia zależności o charakterze wykładniczym punkty odpowiadające rekordowym rezultatom, układają się z upływem czasu w linii prostej. Łącząc punkty skrajne w każdej strefie wzrosty rekordowych rezultatów uzyskujemy powierzchnię trójkąta, w którym następuje przyrost rezultatu wyrażający adaptację do stosowanej w tym okresie metody treningowej. Punkt, w którym zbiegają się ograniczające trójkąt proste odpowiada „rewolucji” w metodyce treningu. Jak ilustruje rycina numer 12, w całej historii biegu na dystansie 5000m, takie punkty były dwa.

Ryc.12. Punkty wyznaczające okresy charakteryzujące się „rewolucyjnymi” zmianami w metodyce treningu w biegu na dystansie 5000m.

Dla każdego z okresów, w którym nastąpiła „skokowa” progresja rezultatów związana z określonym priorytetem w stosowaniu określonej koncepcji metodycznej, stosując równanie [1], można wyznaczyć współczynnik „k” pozwalający na ocenę względnego tempa progresji rezultatu rekordowego, a także średni czas „życia” tej koncepcji lub metody treningowej, oraz ogólny przyrost rezultatu na wybranym dystansie biegu, warunkowany stosowaniem dominującej koncepcji metodycznej w przygotowaniach najlepszych biegaczy świata. Aktualny etap progresji rezultatów pominięto w analizie, jako nie zakończony. Jeden przypada na początek lat 50-ch, kiedy wydziela się z metody powtórzeniowej, zmiennej i ciągłej, idea treningu interwałowego. Drugi punkt rozpoczyna nowa „rewolucję” w metodyce treningu, która powinna zakończyć się w pierwszych latach bieżącego wieku. Pierwszy okres, to epoka metody ciągłej i powtórzeniowej. Drugi, to okres metody interwałowej.

Jaka będzie nowa metodyczna koncepcja treningowa?Jakie będą nowe, jeszcze nieznane środki i metody treningowe, które doprowadzą do progresji rezultatów sportowych? Być może już wkrótce uzyskamy odpowiedź na te nurtujące nas pytania.

3.6. Trening interwałowy w przyszłości

Podstawowym niedostatkiem współczesnego treningu interwałowego jest znaczny udział metabolizmu beztlenowego w większości form tej koncepcji treningowej. Przy wysokiej objętości obciążenia o charakterze „ostrego” interwału, obserwujemy ujemne zmiany w poziomie wydolności tlenowej zawodnika oraz ogólnej odporności jego organizmu na stres wywołany stosowanymi środkami treningowymi. Tym samym zmniejszeniu ulega dopuszczalna objętość obciążeń treningowych tolerowanych przez organizm bez uszczerbku dla jego zdrowia. Nie wydaje się, aby był możliwy dalszy wzrost obciążeń o charakterze beztlenowy opartych na wysiłku interwałowym bez ujemnego wpływu na zdrowie sportowca oraz poziom jego wydolności. Należy przypuszczać, że trening interwałowy w najbliższym czasie będzie wspomagany środkami erogenicznymi, pozwalających na znoszenie przez organizm znacznej objętości obciążeń o charakterze beztlenowym. Już obecnie szeroko stosowane jest połączenie treningu interwałowego z hipoksją (interwałowy trening hipoksyczny), a także ze środkami farmakologicznymi o charakterze antyhipoksycznym, które pozwalają na znaczne ograniczenie niekorzystnego oddziaływania środków o charakterze beztlenowym na poziom wydolności tlenowej (moc, pojemność i efektywność metabolizmu tlenowego).

DYSKUSJA NA FORUM

Powyższe opracowanie jest częścią pracy magisterskiej Mariusza Giżyńskiego (AWF Warszawa)

Wykaz źródeł:

Kronika Sportu, Warszawa 1993.
Israel S. [1960]. Das Intervallprinzip im Training des Strassenradrennfahresrs. Theor. Praxis Korperkultur No.3.
Sozański H (red.)., Podstawy teorii treningu sportowego, Warszawa 1999.
Maciantowicz J., Biegi wytrzymałościowe, Warszawa 2000.
Malarecki I., Zarys fizjologii wysiłku i treningu sportowego, Warszawa 1972.
Ronniker A., Fizjologia sportu, Warszawa 2001.
Gabryś T., Wydolność beztlenowa sportowców, kontrola, trening, wspomaganie, Wydawnictwo AWF Katowice 2000.
Hultman E., Bergstrom J., [1967]. Breakdown and resynthesis of phosphorylatine and adenosine triphosphate in connection with muscular work in man. Scand. J. Clin. Lab. Invest. V.
Saltin B., Essen B. [1971]. Muscle glycogen, Lactate, ATP and CP in intermittent exercise. Muscle metabolism during exercise. red. Pernow, Saltin, N.Y., Plunum Press.
Wołkow N.I. [1990]. Bioenergeticzeskije kriterii myszecznoj raboty. Maszynopis, GOCOLIFK, Moskwa.
Reindell H., Roskamm H. [1959]. Ein Beitrad zu dem physiologischen Grundlagen des Intervalltraining unter besonderer Berucksichtigung des Kreislaufes. Schweiz. Ztsch. Sportmed. Bd.
Christensen E. [1961]. Neue Forschungsresultate auf Gebiet der Sportmedizin-Intervallarbeit. Sportarzt, V.
Carlile F., Carlile U. [1966]. Problems of competing at Mexico-City. J. Sports Med. V.
Fox E., Mathews D. [1974] Interval training conditioning for sports and general fitness. Philadelphia, W.B. Saunders W. Co.
Traczyk.Z. (red.), Słownik fizjologii człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2000.
Hermansen L., Stensvold I. [1972]. Production and removal of lactate during exercise in man. Acvta Physiol. Scand.