4.1. Введение и ключевые определения

Рекомендации по назначению ФТ требуют базовых знаний о физиологических реакциях на физические упражнения, а также понимания концепций и характеристик ФА, ФТ и их последствий для участия в спортивных мероприятиях. Хотя ФТ и ФА часто взаимозаменяемы, важно признать, что эти термины различаются. ФА определяется как любое движение тела, производимое скелетной мускулатурой, которое приводит к расходу энергии. С другой стороны, физические упражнения или тренировки по определению — это ФА, которая являются структурированной, повторяющейся и целенаправленной для улучшения или поддержания одного или нескольких компонентов физической подготовленности [83].

Физическая подготовка может быть определена пятью основными компонентами (рис. 1) [83]: морфологический компонент (масса тела относительно роста, состав тела, распределение подкожного жира, висцеральный жир, плотность костей и гибкость) [84]; мышечный компонент (мощность или взрывная сила, изометрическая сила, мышечная выносливость) [85]; двигательный компонент (ловкость, равновесие, координация, скорость движения) [85]; кардиореспираторный компонент (выносливость или субмаксимальная ФН, максимальная аэробная мощность, функция сердца, функция легких, АД); и метаболический компонент (толерантность к глюкозе, чувствительность к инсулину, метаболизм липидов и липопротеидов, характеристики окислительных процессов) [86].

4.1.1. Определение и характеристики ФТ

Основные принципы предписания тренировок были описаны с использованием концепции “частота, интенсивность, время и тип”. Режим упражнений (табл. 3) также является важной характеристикой. В следующих разделах будет описан каждый из этих компонентов, связанных с аэробными упражнениями (АУ), за которыми следуют компоненты силовых тренировок.

Сокращения: ПМВ — повторение с максимальным весом, ЧСС — частота сердечных сокращений, VO2peak — пиковое потребление кислорода.

4.1.1.1. Тип упражнений

Традиционно различные формы упражнений классифицируются как тренировки на выносливость и на сопротивление (силовые тренировки). Однако эта классификация несколько упрощена. Дальнейшие классификации тренировок связаны с метаболизмом (аэробные и анаэробные) или с типом сокращения мышц: изотоническое (сокращение против сопротивления, при котором мышца укорачивается (концентрическое) или удлиняется (эксцентрическое)) и изометрическое (статическое или без изменения длины мышцы).

АУ относятся к деятельности, выполняемой с интенсивностью, которая позволяет метаболизировать запасы энергии в основном за счет аэробного гликолиза. Помимо гликолитического пути, жировой обмен (β-окисление) также участвует во время аэробных тренировок. АУ задействуют большие группы мышц, выполняющих динамические действия, что приводит к значительному увеличению частоты сердечных сокращений (ЧСС) и затрат энергии. Примеры АУ включают езду на велосипеде, бег и плавание, выполняемые с низкой или умеренной интенсивностью [84]. В отличие от этого, анаэробные упражнения относятся к движениям, выполняемым с высокой интенсивностью, которые не могут обеспечиться только доставкой кислорода и требуют метаболизма накопленной энергии, которая в основном метаболизируется анаэробным гликолизом. Устойчивое изометрическое действие мускулатуры, которая не работает на максимум, но в то же время не обязательно полностью обеспечивается кислородом во время сокращения, является примером анаэробных упражнений. Другим примером анаэробных тренировок являются прерывистые упражнения высокой интенсивности [85].

4.1.1.2. Частота упражнений

Частота упражнений обычно выражается количеством раз в нед., когда человек занимается ФТ. Рекомендации предполагают, что умеренные ФТ должны выполняться в течение большинства дней недели, составляя не <150 мин в нед.

4.1.1.3. Интенсивность упражнений

Из всех основных элементов упражнений, интенсивность, как правило, считается наиболее важной для достижения аэробной натренированности и оказывает наиболее благоприятное влияние на ФР [86, 87]. Абсолютная интенсивность относится к скорости расхода энергии во время тренировки и обычно выражается в ккал/мин или метаболических эквивалентах (МЕТ) [84, 88]. Относительная интенсивность тренировок относится к объему максимальной мощности (нагрузки) человека, которая поддерживается во время тренировки и обычно обозначается в процентах от максимального потребления кислорода (МПК) на основании данных КПНТ [88]. Интенсивность тренировок также может быть выражена в процентах от максимальной ЧСС (ЧСС_max), зафиксированная во время теста с ФН [89], или предсказанная на основе уравнения (ЧСС_max = 220 - возраст) [90]. Использование уравнений прогнозирования для ЧСС_max не рекомендуется, поскольку существует большое стандартное отклонение вокруг линии регрессии между возрастом и ЧСС_max [91] . В качестве альтернативы интенсивность ФТ может быть выражена относительно процента резерва ЧСС, который использует процент разницы между ЧСС_max и ЧСС в состоянии покоя и добавляет его к ЧСС в состоянии покоя (формула Карвонена) [92] . Существуют подводные камни при использовании ЧСС для назначения и оценки интенсивности ФТ у лиц, принимающих бета-адреноблокаторы (β-АБ) [93]. В идеале, ЧСС, взятая для тренировки, должна использоваться только в том случае, если была определена функциональная способность (был проведен тест на ФН) во время приема лекарства. Интенсивность обычно контролируется с помощью шкалы скорости воспринимаемой нагрузки (например, 12-14 по шкале Борга 6-20) или “разговорного теста”, например, “чтобы человек мог говорить во время тренировки” [91, 94]. Основные зоны упражнений различной интенсивности показаны в таблице 4.

Примечание: ^a — адаптировано из ссылок [84, 85] с использованием тренировочных зон, связанных с аэробным и анаэробным порогами. Упражнения низкой интенсивности ниже аэробного порога; умеренный — выше аэробного порога, но не достигает анаэробной зоны; высокая интенсивность близка к анаэробной зоне; а очень интенсивные упражнения превышают анаэробный порог. Продолжительность упражнений также в значительной степени влияет на такое распределение интенсивности. Сокращения: МПК — максимальное потребление кислорода, ЧСС — частота сердечных сокращений, RPE — уровень воспринимаемой нагрузки.

4.1.1.4. Объем тренировок

Интенсивность упражнений обратно пропорциональна времени тренировки. Их произведение (в ккал или кДж) определяет объем каждой тренировочной единицы, который, в свою очередь, умноженный на частоту, дает оценку затрат энергии на тренировочный круг или сессию. Частота тренировочных сессий и продолжительность периода тренировки составляют общие затраты энергии на тренировочную программу. Соблюдение минимальных требований к активности составляет примерно 1000 ккал в нед. или ~10 МЕТ/ч в нед. (произведение уровня МЕТ и продолжительности в часах в нед.). Объем тренировок должен увеличиваться еженедельно либо на 2,5% по интенсивности [95], либо на 2 мин [95], хотя скорость увеличения нагрузки должна быть индивидуализирована в соответствии с биологической адаптацией конкретного лица. Адаптация к тренировкам также зависит от возраста, наследственности [96], физической подготовки и факторов окружающей среды, таких как гидратация, жара, холод и высота над уровнем моря [97].

4.1.1.5. Тип упражнения

АУ. АУ могут быть как непрерывными, так и интервальными. Существует значительная доказательная база и множество рекомендаций по непрерывным аэробным тренировкам, но также появляются убедительные доказательства преимуществ интервальных упражнений. Конструкция интервала включает в себя завершение коротких подходов с высокой интенсивностью, перемежающихся периодами восстановления. По сравнению с непрерывными тренировками этот подход создает значительные трудности для сердечно-легочной, периферической и метаболической систем и приводит к более эффективному тренировочному эффекту [98]. Сообщалось, что интервальные тренировки мотивируют, в то время как традиционные непрерывные тренировки часто могут быть утомительными. Интервальные тренировки следует применять только у стабильных кардиологических пациентов, поскольку они повышают нагрузку на сердечно-сосудистую систему [99]. Поскольку интервальная тренировка требует от спортсмена почти максимальных усилий, рекомендуются интервалы отдыха соответствующей продолжительности, предпочтительно активные [100]. Соотношение упражнений и отдыха варьируется [101]. Существует ряд различных подходов, которые должны быть индивидуализированы в зависимости от физической подготовки и сопутствующих заболеваний.

Упражнение сопротивления. Интенсивность упражнений: Интенсивность тренировок с сопротивлением обычно обозначается термином одного повторения с максимальным весом (ПМВ). Одно ПМВ определяется как максимальное количество веса, которое человек может поднять в течение всего диапазона движений с одним повторением. Несмотря на то, что выполнение ОПМВ, по-видимому, является безопасным подходом для оценки силы [102] и с использованием этого подхода не было зарегистрировано никаких значительных сердечно-сосудистых событий [103], по соображениям удобства и соответствия предлагается использовать несколько (обычно 5) повторений. 5 ПМВ — это максимальное количество веса, которое может быть выполнено 5 раз. Сообщалось, что 1 ПМВ может быть точно оценено по многократным повторениям и что 5 ПМВ отражает величину максимальной силы [104].

Вид тренировки: Упражнение сопротивления с использованием <20% 1 ПМВ обычно считается аэробной тренировкой на выносливость. При более чем 20% 1 ПМВ мышечные капилляры сжимаются во время сокращения мышц, что приводит к гипоксическому стимулу, ответственному за тренировочные эффекты. Количество повторений должно быть обратно пропорционально интенсивности тренировки. Умеренная интенсивность тренировки 30-50% 1 ПМВ с 15-30 повторениями считается тренировкой на мышечную выносливость. Более высокие интенсивности тренировок 50-70% 1 ПМВ с 8-15 повторениями являются оптимальными для увеличения силы.

Объем тренировки: Оптимальный прирост силы достигается при выполнении силовых тренировок 2-3 раза в нед. Выполнение упражнений может быть в виде круговой тренировки и в виде станций. При варианте “Станций” обычно выполняются все подходы данного упражнения для каждой группы мышц, прежде чем перейти к другому упражнению и группе

мышц. При первом варианте обычно выполняется один подход для данной группы мышц, а затем переходят к другому упражнению и группе мышц до тех пор, пока не будет завершен полный сет упражнений для каждой группы мышц. Следует выполнить от одного до трех подходов по 8-15 повторений, включая сгибание и разгибание каждой группы мышц. Лучше выполнять несколько подходов, чем только один [105]. Для охвата большинства групп мышц следует назначить 8-10 различных упражнений на сопротивление [88]. Мышечная сила лучше всего поддерживается при использовании интервалов отдыха 3-5 мин вместо коротких интервалов отдыха (<1 мин) [106].

Режим тренировки: тренировка сопротивления может быть либо изометрической (т.е. длина мышцы не меняется, без движения сустава), либо динамической (сокращение с изменением длины мышцы и движением сустава во всем диапазоне движений). Изометрические (статические) мышечные действия могут вызвать пробу Вальсальвы при умеренных или высоких нагрузках, если это намеренно не предотвращается регулярным дыханием, и могут привести к ненужным колебаниям АД. Динамическая тренировка может включать постоянное или переменное сопротивление в диапазоне движения с использованием свободных весов или силовых тренажеров. В обоих этих режимах тип сокращения и скорость движения варьируются во всем диапазоне движения. Этот тип мышечной активности отражает мышечную нагрузку, с которой сталкиваются в повседневной деятельности. Мышцы могут сокращаться концентрическим образом, при котором происходит укорочение мышц во время движения, или эксцентрическим способом, при котором происходит удлинение мышцы. Тренировка сопротивления — это сложное упражнение, в котором участники выполняют серию быстрых концентрических и эксцентрических мышечных действий, часто при относительно высокой нагрузке.

4.1.2. Классификация ФТ и видов спорта

Точная классификация видов спорта с использованием различных компонентов “частота, интенсивность, время и тип” затруднительна из-за различий в типе мышечной работы, режиме, объеме и интенсивности упражнений. Более того, большинство видов спорта состоят из изотонического и изометрического мышечного компонента. Например, упражнение сопротивления может выполняться преимущественно динамическим способом или преимущественно статическим способом. Некоторые виды спорта требуют высокого уровня двигательного контроля и уровня мастерства, в то время как другие виды спорта выполняются с низкой, умеренной, высокой или очень высокой интенсивностью. Эта интенсивность может варьироваться в зависимости от вида спорта или профессионального, любительского или рекреационного уровня занятий спортом.

При составлении рекомендаций относительно программы ФТ или участия в спортивных мероприятиях врач должен указать: (i) вид спорта; (ii) частоту и продолжительность программы ФТ; и (iii) интенсивность, которая представляется наиболее подходящей для конкретного человека.

• (1) Что касается выбора наиболее удобного вида спорта, врач может указать вид спорта, как показано на рисунке 2 (не связанный с высокими ФН, силовой, смешанный, или на выносливость), с указанием частоты, продолжительности и интенсивности мышечной работы, которую следует предпочтительно поддерживать во время программы ФТ.

• (2) Для того, чтобы адекватно определить индивидуальную интенсивность ФТ на выносливость и видов спорта смешанного типа, человек должен выполнить тест максимальной ФН с записью ЭКГ в 12 отведениях или предпочтительно, если это возможно, с одновременным выполнением КПНТ.

Знание максимальной переносимости ФН человека позволяет медицинскому работнику определить индивидуальную программу ФТ, которая является безопасной и, скорее всего, будет эффективной. Нагрузочный тест позволяет сформулировать соответствующую программу ФТ на основе хорошо известных показателей, включая резерв ЧСС (ЧСС = ЧСС_max - ЧСС_{в покое}), резерв потребления O₂, порог вентиляции или процент скорости работы для данного человека.

Нагрузочный тест также позволяет оценить любые аномальные реакции сердечно-сосудистой системы, которые в противном случае могли бы не проявляться во время обычной повседневной деятельности (включая типичные жалобы, изменения на ЭКГ, аритмии или ненормальную реакцию АД). Основываясь на результатах нагрузочного теста, врач может указать на определенные интенсивность, режим и продолжительность ФТ, которые являются наиболее подходящими для конкретного пациента (см. табл. 4).

Для силовых видов спорта или тренировок с сопротивлением дополнительно требуется максимальное мышечное тестирование, чтобы определить 1 ПМВ или 5 ПМВ. Процент этих значений, количество повторений и количество серий позволят определить CV и мышечную потребность. Кроме того, полевые испытания облегчат соответствующие рецепты, в основном для командных видов спорта.

При назначении силовых видов спорта лицам с ССЗ следует также учитывать тип мышечной работы: изометрические (статические) или изотонические (динамические) силовые упражнения. Кроме того, очень важен тип и объем ФТ при подготовке к спорту. Объем ФН должен постепенно адаптироваться в соответствии с фактической толерантностью человека к ФН и ожидаемым уровнем производительности.