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.

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.