Исследования по изменению расхода энергии при изменении условий тренировки

Эксперимент №1. Использование различной высоты платформы.

Три группы ученых (под руководством Олсон, Стенфорта и Френсиса) независимо друг от друга рассмотрели расход энергии на степ - тренировках с использованием платформ различной высоты. Расход энергии измерялся в METS (1 MET – это количество энергии, необходимое для поддержания нормального функционирования организма при полном покое, когда поглощается 3,5 миллилитра кислорода на каждый килограмм веса тела за 1 минуту).

Каждая группа исследователей сообщила, что расход энергии на степ - тренировке постепенно повышался с увеличением высоты платформы. Средние показатели расхода энергии в степ - упражнениях на небольшой высоте (10-15 см) приблизительно равны показателям, полученным

при относительно быстрой ходьбе по горизонтальной местности. Во время занятий на высокой платформе (25-30 см) диапазон показателей расхода энергии был сопоставим с данными, полученными при беге трусцой со скоростью 10-12 км/ч. Разный уровень расхода энергии у разных групп при одинаковой высоте платформы объясняется использованием неодинаковой хореографии, а также разницей в уровне подготовленности участников эксперимента.

Исследователи Университета Сан – Диего доказали, что соотношение между высотой платформы и расходом энергии является линейным, т.е. увеличение высоты платформы ведет к повышению расхода энергии (в среднем, увеличение высоты платформы на 5 см приводит к повышению интенсивности на 12%). Следовательно, изменение высоты платформы является надежным способом регулирования интенсивности тренировки. Однако, кроме физиологического аспекта необходимо учитывать и биомеханический. Соотношение между высотой платформы и величиной механического воздействия на опорно-двигательный аппарат также является линейным. Таким образом, хорошие физиологические показатели при выполнении упражнений на высокой платформе могут быть сведены к нулю потенциально травмоопасными нагрузками, особенно в области коленных суставов. При выборе высоты платформы необходимо учитывать рост, вес, уровень подготовки, состояние здоровья занимающихся, а также их тренировочные цели.

По данным ACSM (Американского колледжа спортивной медицины), хорошее состояние кардио-респираторной системы можно поддерживать при интенсивности нагрузки от 50% до 85% МПК (максимального потребления кислорода). Исследования, проведенные со здоровыми участниками тренировки, показывают, что такая интенсивность обеспечивается высотой платформы 15-30 см.

Вывод: при выборе увеличения высоты платформы в качестве средства повышения интенсивности следует учитывать как плюсы, так и минусы данного метода. Методические указания инструктора должны быть направлены не только на поддержание более высокого уровня расхода энергии, но и на соблюдение техники безопасности.

Альтернативой тренировке на высокой платформе является урок, построенный на принципах использования хореографии разного уровня интенсивности.

Эксперимент №2. Использование различной хореографии.

Исследователи из Университета Аделфи (Каларко) провели экспериментальные занятия, выявляющие зависимость уровня расхода энергии от используемой степ-хореографии. В таблице, приведенной ниже, показан расход энергии при многократном выполнении каждого из шести различных элементов на платформе высотой 15 см.

Таблица. Расход энергии при выполнении шести различных движений.

Элемент	Расход энергии, METS
Basic step	7,5
Over	7,6
Knee up + Tap down (без смены ноги)	8,2
Repeater knee up	9,1
Lunge	9,3
Knee up (со сменой ноги)	10,1

Вывод: общий показатель расхода энергии на уроке степ-аэробики зависит от элементов, используемых инструктором. Программа, включающая большой процент выпадов, лифтовых движений, перемещений по платформе и вокруг неѐ, будет характеризоваться более высоким показателем расхода энергии, чем программа, основанная на Basic Step и Over.

Дополнительный расход энергии, вызванный движениями рук, был исследован Френсисом и его коллегами. Эксперимент заключался в том, что 30 участников выполняли простую комбинацию на платформе высотой 20 см с темпом 120 ударов в минуту, сначала фиксируя руки на бедрах, а затем выполняя движения руками. Измерения расхода энергии были произведены дважды (для комбинации без движений рук и для комбинации с движениями рук). В первом случае средний расход энергии составил 6,9 METS, а во втором - 7,7 METS (увеличение равно 12%).

Вывод: дополнительная работа руками влияет на интенсивность тренировки. Увеличение расхода энергии, вызванное добавлением движений рук, примерно равно увеличению расхода энергии при увеличении высоты платформы на 5 см (12 %).

Эксперимент №3. Применение отягощений для рук.

Блессинг вместе с коллегами из Университета Оуборн провели следующие исследования: испытуемые выполняли простые шаги с использованием степ-платформы высотой 20 см, держа в руках гантели весом 0.5 кг. Затем те же самые упражнения были проделаны без гантелей. Расход энергии определялся путем измерения потребления кислорода. Исследователи сообщили, что расход энергии при выполнении шагов с гантелями был выше, чем при выполнении тех же шагов без отягощений. Кроме того, ЧСС участников была выше при использовании гантелей. Повышенный пульс в данном случае не является показателем увеличения интенсивности, т.к. объясняется прессорным эффектом. Прессорный эффект-это физиологический механизм, управляемый автономной нервной системой. Проявляется он в повышении пульса и в снижении ударного объѐма крови при интенсивных движениях руками (особенно, если руки поднимаются выше уровня сердца). Интересно, что движения рук, выполняемые без использования дополнительных отягощений, не приводят к возникновению значительного прессорного эффекта. Подтверждением тому являются исследования учѐных Университета Сан-Диего. Они сравнили потребление кислорода и ЧСС при Степ-тренировке и при беге на беговой дорожке. Степ-тренировка включала ряд дополнительных движений руками на уровне плеч или ниже, а во время бега руки выполняли естественные движения примерно в том же диапазоне. Соотношения между потреблением кислорода и ЧСС при Степ-тренировке и при беге были примерно одинаковыми, что говорит о сходных объѐмах расхода энергии. При этом наблюдаемый прессорный эффект был незначителен и не влиял на изменение ЧСС.

Интересно сопоставить увеличение затрат энергии при использовании гантелей около 1 кг с соответствующими показателями при повышении высоты платформы на 5 см. Затраты энергии при использовании гантелей увеличились на 6.7%, а при изменении высоты платформы (25 см вместо 20 см)- примерно на 11%. Очевидно, что повышение платформы на 5 см способствует большему расходу энергии, чем использование гантелей весом 1 кг.

Вывод: применение отягощений в уроках степ-аэробики не рекомендуется ввиду значительного прессорного эффекта, высокого риска получения травм и низкой эффективности. Разнообразная работа рук без отягощений рекомендована как способ регулирования интенсивности (увеличение до 12%) и создания хореографии.

Эксперимент №4. Изменения темпа музыки.

Стенфорт и его коллеги из Университета Техаса изучили эффект, вызванный изменением темпа музыки от 120 до 128 ударов в минуту на платформе высотой 20 см. Учѐные обнаружили, что интенсивность занятий увеличивалась приблизительно на 4,6% при более быстром темпе. Госс и группа исследователей из Университета Питсбурга, проводя подобные эксперименты, определили, что расход энергии увеличился на 50%, когда музыкальный темп вырос с 80 до 120 ударов в минуту.