Что такое пульсовые тренировочные зоны
Пульсовые тренировочные зоны -- это диапазоны интенсивности, выраженные в процентах от максимальной частоты сердечных сокращений человека (макс. ЧСС) или резерва ЧСС (РЧСС), которые соответствуют разным физиологическим и метаболическим состояниям во время нагрузки. Наиболее распространённая система делит нагрузку на пять зон -- от очень лёгкого усилия (Зона 1) до максимального усилия (Зона 5). Специалисты по физиологии упражнений и тренеры используют зоны, чтобы назначать тренировки нужной интенсивности для конкретной физиологической адаптации, будь то формирование аэробной базы, повышение лактатного порога или развитие максимальной мощности.
Системы тренировочных зон используются такими организациями, как Американский колледж спортивной медицины (ACSM), и лежат в основе структурированных программ тренировки выносливости для бегунов, велосипедистов и других спортсменов аэробных видов спорта. Тренировки по зонам позволяют спортсменам и любителям фитнеса подстраивать интенсивность каждой сессии под конкретную цель, а не тренироваться на одном и том же неопределённом уровне усилия. Пятизонная модель наиболее распространена в видах спорта на выносливость, хотя некоторые системы используют три, шесть или семь зон в зависимости от применения.
Пять пульсовых тренировочных зон
В таблице ниже показана пятизонная модель, как её обычно определяют через процент от максимальной ЧСС (%макс.ЧСС) и процент от резерва ЧСС (%РЧСС, метод Карвонена). Границы зон немного различаются у разных организаций и тренеров; значения ниже представляют широко цитируемые источники по физиологии упражнений.
| Зона | Название | % от макс. ЧСС | % от резерва ЧСС | Основная адаптация |
|---|---|---|---|---|
| Зона 1 | Активное восстановление / очень легко | 50-60% | 50-60% | Восстановление, базовая аэробная подготовка |
| Зона 2 | Аэробная база / легко | 60-70% | 60-70% | Окисление жиров, митохондриальная плотность, аэробная выносливость |
| Зона 3 | Аэробная / умеренно | 70-80% | 70-80% | Аэробная мощность, сердечно-сосудистая эффективность |
| Зона 4 | Порог / тяжело | 80-90% | 80-90% | Лактатный порог, адаптация к соревновательному темпу |
| Зона 5 | Максимум / на пределе | 90-100% | 90-100% | МПК (VO2 max), нервно-мышечная мощность |
Формула Фокса против формулы Танаки: оценка максимальной ЧСС
Точность пульсовых зон зависит от надёжной оценки максимальной ЧСС (макс. ЧСС). Самая известная формула -- формула Фокса (220 минус возраст), которая используется в клинической практике и фитнесе с 1970-х годов. Формула Фокса не была получена из строго контролируемого первичного исследования -- это была аппроксимация на основе наблюдаемых данных. Часто упоминаемое ограничение состоит в том, что стандартная ошибка этой оценки составляет примерно плюс-минус 10-12 ударов в минуту для отдельного человека, а значит, личная максимальная ЧСС может существенно отличаться от прогноза формулы.
В 2001 году Хирофуми Танака с коллегами опубликовал метаанализ в Journal of the American College of Cardiology, рассмотрев данные 351 исследования с участием более 18 000 испытуемых. Сообщалось, что формула Танаки -- 208 минус (0,7, умноженное на возраст) -- имеет стандартную ошибку около плюс-минус 7,1 удара в минуту, заметно ниже оценок для формулы Фокса. Формула Танаки также показала более слабое взаимодействие возраста и пола, что говорит о её большей согласованности между полами по сравнению с формулой Фокса. В учебниках по физиологии упражнений часто упоминаются обе формулы, при этом формулу Танаки нередко отмечают как немного более точную для здоровых взрослых.
Метод Карвонена: использование резерва ЧСС
Метод Карвонена, разработанный финским физиологом Мартти Карвоненом и опубликованный в 1957 году, рассчитывает целевую частоту сердечных сокращений с помощью резерва ЧСС (РЧСС), а не сырой максимальной ЧСС. РЧСС рассчитывается как максимальная ЧСС минус ЧСС покоя. Целевая ЧСС при заданном проценте интенсивности: ЧСС покоя + (доля интенсивности x РЧСС). Например, чтобы найти нижнюю границу Зоны 2 (60% РЧСС) для человека с ЧСС покоя 60 уд/мин и макс. ЧСС 190 уд/мин: 60 + (0,60 x 130) = 138 уд/мин.
Многие специалисты по физиологии упражнений считают, что метод Карвонена лучше отражает индивидуальную сердечно-сосудистую подготовленность, чем простой процент от макс. ЧСС, поскольку он учитывает ЧСС покоя -- показатель, который значительно варьируется между людьми и снижается при аэробных тренировках. У высокотренированного спортсмена на выносливость ЧСС покоя может составлять 40 уд/мин, что даёт заметно иные целевые зоны по сравнению с малоподвижным человеком с ЧСС покоя 80 уд/мин, даже если их максимальная ЧСС одинакова. ACSM включает метод Карвонена в свои рекомендации по назначению физической нагрузки.
Тренировки в Зоне 2: наука о формировании аэробной базы
Тренировки в Зоне 2 -- продолжительная аэробная нагрузка при 60-70% от макс. ЧСС или РЧСС -- связаны с улучшением митохондриальной плотности, способности к окислению жиров и аэробной базы. При интенсивности Зоны 2 организм преимущественно использует аэробный метаболизм, опираясь на жиры и в меньшей степени на углеводы как топливо. Специалисты по физиологии упражнений изучали Зону 2 как интенсивность, при которой окисление жиров и митохондриальные адаптации могут поддерживаться в течение продолжительного времени без значительного накопления лактата.
Исследования Зейлера и коллег, изучавших распределение тренировочной нагрузки у элитных спортсменов на выносливость, описали поляризованную модель, при которой спортсмены проводят большую часть тренировочного объёма на низкой интенсивности (примерно соответствующей Зонам 1-2), меньшую долю -- на высокой интенсивности (Зоны 4-5), и относительно немного -- на умеренной интенсивности (Зона 3). Эта модель -- иногда называемая поляризованной тренировкой -- изучалась в сравнении с подходами, ориентированными на пороговую нагрузку. Логика в том, что низкоинтенсивный объём наращивает аэробную ёмкость и митохондриальную функцию, тогда как высокоинтенсивные отрезки развивают МПК и лактатный порог.
Как определить свои личные пульсовые зоны
Наиболее точный способ определить индивидуальную максимальную ЧСС и тренировочные зоны -- это нагрузочный тест (НТ), проводимый специалистом по физиологии упражнений или спортивной медицине, часто с одновременным измерением газообмена (тест МПК). Лабораторное тестирование позволяет выявить вентиляторные пороги, которые точнее соответствуют физиологически значимым границам зон, чем формулы на основе возраста.
Для большинства любителей фитнеса и спортсменов без доступа к лабораторному тестированию практичной альтернативой служат оценки по формулам в сочетании с пульсометром. Для оценки макс. ЧСС можно использовать формулу Танаки (208 минус 0,7, умноженное на возраст) или формулу Фокса (220 минус возраст), а зоны рассчитываются как проценты от этой оценки. Учитывая индивидуальную вариативность прогнозов макс. ЧСС, зоны следует рассматривать как отправную оценку и корректировать на основе субъективного восприятия нагрузки и реакции на тренировки со временем.
Часто задаваемые вопросы
Что такое тренировка в Зоне 2 по пульсу?
Тренировка в Зоне 2 по пульсу -- это продолжительная аэробная нагрузка, выполняемая при 60-70% от максимальной ЧСС (или 60-70% от резерва ЧСС по методу Карвонена). При такой интенсивности организм преимущественно использует аэробное окисление жиров, и усилие можно поддерживать длительное время без значительного накопления лактата. Зона 2 связана с улучшением аэробной базы, митохондриальной плотности и способности к окислению жиров и составляет основу многих программ тренировки выносливости.
Какая формула максимальной ЧСС точнее: Фокса или Танаки?
Формула Танаки (208 минус 0,7, умноженное на возраст) в целом считается немного точнее формулы Фокса (220 минус возраст) для здоровых взрослых. Метаанализ Танаки и коллег 2001 года в Journal of the American College of Cardiology, основанный на данных более 18 000 испытуемых из 351 исследования, сообщил о стандартной ошибке около плюс-минус 7,1 уд/мин для формулы Танаки. Стандартная ошибка формулы Фокса оценивается примерно в плюс-минус 10-12 уд/мин. Обе формулы дают оценки со значимой индивидуальной вариативностью, а самым точным методом остаётся лабораторное тестирование.
Что такое метод Карвонена для расчёта целевой ЧСС?
Метод Карвонена рассчитывает целевую ЧСС с помощью резерва ЧСС (РЧСС) -- максимальной ЧСС минус ЧСС покоя. Целевая ЧСС = ЧСС покоя + (доля интенсивности x РЧСС). Например, при интенсивности 60% с ЧСС покоя 65 уд/мин и макс. ЧСС 185 уд/мин: 65 + (0,60 x 120) = 137 уд/мин. Считается, что этот метод лучше учитывает индивидуальный уровень сердечно-сосудистой подготовленности, чем простой процент от максимальной ЧСС, и он включён в рекомендации ACSM по назначению физической нагрузки.
Сколько существует пульсовых тренировочных зон?
Наиболее распространённая модель делит интенсивность тренировки на пять зон, примерно соответствующих 50-60%, 60-70%, 70-80%, 80-90% и 90-100% от максимальной ЧСС. В некоторых системах используются три зоны (легко, умеренно, тяжело), а в других -- шесть или семь зон для более детального назначения нагрузки. Пятизонная модель широко используется в видах спорта на выносливость и согласуется с подходами, на которые ссылаются ACSM и крупные спортивные тренерские организации.
Можно ли использовать пульсометр для тренировки по зонам?
Да. Пульсометр -- будь то нагрудный датчик или оптический датчик на запястье -- можно использовать для отслеживания интенсивности тренировки в реальном времени относительно рассчитанных пульсовых зон. Нагрудные датчики в целом точнее оптических датчиков на запястье, особенно при высокой интенсивности нагрузки. После оценки максимальной ЧСС по формуле или лабораторному тесту границы целевых зон можно ввести в большинство фитнес-часов или тренировочных приложений, чтобы ориентироваться на усилие во время сессий.
В чём разница между зонами по %макс.ЧСС и %РЧСС?
Зоны по проценту от максимальной ЧСС (%макс.ЧСС) рассчитываются как доля только от максимальной ЧСС. Зоны по проценту от резерва ЧСС (%РЧСС) используют метод Карвонена, учитывающий ЧСС покоя. При одинаковом целевом проценте зоны %РЧСС дадут более высокие абсолютные значения ЧСС, чем зоны %макс.ЧСС для того же человека. Многие специалисты по физиологии упражнений считают зоны %РЧСС более индивидуализированным назначением, особенно для людей с заметно низкой или высокой ЧСС покоя.
Источники
- Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. "Age-predicted maximal heart rate revisited." Journal of the American College of Cardiology, 2001;37(1):153-156.
- American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription. 11th ed. Wolters Kluwer, 2022.
- Karvonen MJ, Kentala E, Mustala O. "The effects of training on heart rate; a longitudinal study." Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae, 1957;35(3):307-315.
- Seiler S, Tønnessen E. "Intervals, thresholds, and long slow distance: the role of intensity and duration in endurance training." Sportscience, 2009;13:32-53.
- Fox SM, Naughton JP, Haskell WL. "Physical activity and the prevention of coronary heart disease." Annals of Clinical Research, 1971;3(6):404-432.
- Thomas DM, Bredlau C, Bosy-Westphal A, et al. "Relationships between body roundness with body fat and visceral adipose tissue emerging from a new geometrical model." Obesity, 2013;21(11):2264-2271.