VO2 max и сила: как тренировать их одновременно

Феномен интерференции при совмещенных тренировках

Одновременное развитие кардиореспираторной выносливости и мышечно-скелетных адаптаций — так называемый совмещенный тренинг (concurrent training) — сопряжено с хорошо изученными физиологическими компромиссами. Классическая работа Хиксона показала, что хотя десять недель совмещенных высокоинтенсивных тренировок на выносливость и силу увеличивали максимальное потребление кислорода ($\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) в той же степени, что и изолированный тренинг на выносливость (~17% на тредмиле, ~20% на велоэргометре), прирост силы мышц нижней части тела выходил на плато на 7–8-й неделях и затем снижался на 9–10-й неделях [6]. Последующие исследования подтвердили, что высокоинтенсивный совмещенный тренинг притупляет гипертрофию мышечных волокон (ограничивая рост примерно до 16% по сравнению с ~28% при исключительно силовом тренинге) [6]. Метаанализ количественно оценил это взаимодействие: изолированный силовой тренинг показал величину эффекта 1,71 для силы и 1,22 для гипертрофии, тогда как совмещенный тренинг снижал эти эффекты до 1,28 и 0,80 соответственно [6].

Сохранение силы, мощности и площади поперечного сечения мышц (MCSA) наряду с повышением $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ требует стратегического выбора модальности выносливости, точного планирования пауз между сессиями внутри дня и консервативного управления недельным объемом.

Выбор модальности на выносливость и биомеханический стресс

Выбор модальности аэробной нагрузки существенно влияет как на нервно-мышечное утомление, так и на гипертрофические результаты. Данные сетевого метаанализа 40 исследований (841 участник) показывают, что хотя все модальности совмещенного тренинга снижают прирост максимальной силы нижней части тела по сравнению с чисто силовыми тренировками, высокоинтенсивный интервальный тренинг (HIIT) нивелирует силовую интерференцию наиболее эффективно (SMD = -0,08, 95% ДИ: от -0,25 до 0,08) [3]. Кроме того, HIIT оказался единственной модальностью выносливости в совмещенном формате, превзошедшей изолированный силовой тренинг в развитии взрывной силы (SMD = 0,06, 95% ДИ: от -0,21 до 0,33) [3].

Что касается мышечной массы, то как совмещение интервального бега высокой интенсивности с силовым тренингом (SMD = 0,15, 95% ДИ: от -0,46 до 0,76), так и непрерывный сайклинг умеренной интенсивности с силовым тренингом (SMD = 0,07, 95% ДИ: от -0,24 до 0,38) способствовали увеличению MCSA в большей степени, чем изолированный силовой тренинг [3].

Биомеханика движений также определяет системное и локальное восстановление. Бег создает силу реакции опоры, в 3–5 раз превышающую массу тела, с выраженным эксцентрическим торможением, что вызывает структурные повреждения мышц и повышает уровень креатинкиназы в плазме [14]. Напротив, модальности с преобладанием концентрической работы, такие как вело- или гребной эргометр, исключают эти эксцентрические ударные нагрузки, минимизируя мышечные микроповреждения и последующую интерференцию с гипертрофическими сигнальными путями [14]. У тренированных регбистов, выполнявших утренние спринтерские интервалы перед дневной силовой тренировкой с 4-часовым окном восстановления, беговые спринты вызывали достоверно более высокие показатели воспринимаемого напряжения (7,7 ± 1,1) и более низкое субъективное самочувствие (17,9 ± 4,1) в последующие дни по сравнению со спринтами на велотренажере (7,4 ± 1,1 RPE; 20,1 ± 3,9 самочувствие) или контрольными условиями (6,7 ± 1,5 RPE; 21,1 ± 3,6 самочувствие) [13].

Последовательность упражнений и интервалы между сессиями

Порядок упражнений внутри одной тренировки

Данные свидетельствуют о том, что последовательность упражнений внутри одной сессии не препятствует аэробным адаптациям. Систематический обзор и метаанализ 19 рандомизированных контролируемых исследований (482 участника) не выявили значимой разницы между порядком «сила перед выносливостью» (S-E) и «выносливость перед силой» (E-S) в отношении прироста $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ (SMD = 0,02, 95% ДИ: от -0,21 до 0,25, p = 0,859) [1]. Аналогичным образом, 13-недельное исследование с участием взрослых людей среднего возраста продемонстрировало, что последовательность упражнений не оказывала достоверного влияния на $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$, форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ) или объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) [10].

Тем не менее, порядок упражнений существенно влияет на силу и мощность. Последовательность S-E обеспечивает достоверно более выраженные силовые адаптации мышц нижних конечностей по сравнению с E-S (SMD = 0,19, 95% ДИ: от 0,02 до 0,37, p = 0,032), причем выраженные преимущества наблюдались для разгибания голени (p = 0,026), сгибания голени (p = 0,040), в женских когортах (p = 0,017), у пожилых людей (p = 0,039), в программах длительностью более 8 недель (p = 0,002) и при частоте дважды в неделю (p = 0,003) [1]. Хотя общая долгосрочная гипертрофия и максимальная сила могут успешно развиваться при различных вариантах компоновки [4], [11], выполнение силового блока перед аэробным снижает остаточное утомление и оптимизирует нервно-мышечные адаптации, взрывную мощность и высоту прыжка с подседом (CMJ) [4], [11].

Интервалы между сессиями и молекулярный сигналинг

На клеточном уровне острая нагрузка на выносливость активирует аденозинмонофосфат-активируемую протеинкиназу (AMPK), которая подавляет сигнальный каскад мишени рапамицина у млекопитающих комплекс 1 (mTORC1) — ключевой драйвер синтеза мышечного белка (MPS) [14]. AMPK ингибирует mTORC1 двумя различными путями: фосфорилируя комплекс туберозного склероза 2 (TSC2), что переводит Rheb в неактивную ГДФ-связанную форму, и напрямую фосфорилируя субъединицу Raptor комплекса mTORC1, индуцируя ингибиторное связывание [14]. Выполнение высокоинтенсивных тренировок на выносливость вплотную к силовым упражнениям подавляет фосфорилирование нижележащей киназы p70S6K на срок до 8 часов [14].

Чтобы развести эти конкурирующие внутриклеточные сигналы:

• Если последовательность «выносливость сначала» неизбежна, рекомендуется минимальный интервал восстановления более 3 часов для снижения острой молекулярной интерференции [4].
• При оценке нервно-мышечной работоспособности спортсмены соревновательного уровня, разделявшие утреннюю спринтерскую интервальную сессию и дневную силовую 4-часовым окном отдыха, полностью сохраняли скорость движения штанги в жиме лежа и приседаниях на тумбу, а также высоту прыжка с подседом [13].
• Для предотвращения подавления трансляции белков комплексом mTORC1 со стороны AMPK разделение тренировок интервалом не менее 6 часов (а в идеале от 8 до 24 часов) обеспечивает наилучшую изоляцию процессов [14]. Острая активность AMPK возвращается к базовому уровню в течение 180 минут после нагрузки при условии адекватного поступления углеводов, тогда как передача сигналов mTORC1 и MPS остаются повышенными в течение 24–48 часов после высокоинтенсивного силового тренинга [14].
• Доступность углеводов напрямую влияет на этот каскад: тренировки с низким уровнем внутримышечного гликогена удваивают базовую активацию AMPK [14]. Потребление 30–60 г/ч углеводов во время аэробных сессий длительностью более 45 минут в сочетании с 1,0–1,2 г/кг быстрых углеводов и 0,3–0,4 г/кг белка сразу после кардио ускоряет ресинтез гликогена и гасит пролонгированный сигналинг AMPK [14].

Пороговые значения недельного объема и частоты

Ограничения дозировки тренировок на выносливость

Объем и частота аэробных нагрузок демонстрируют отрицательную корреляцию с развитием максимальной силы [7]. Тренировки на выносливость с частотой 3 раза в неделю часто ухудшают развитие мышечной силы и физических кондиций, тогда как 1–2 сессии в неделю оказывают заметно меньшее негативное влияние [7]. Кроме того, большая продолжительность отдельных занятий (50–60 минут против 20–30 минут) и более высокая недельная частота (от 3 до 5 сессий в неделю) усугубляют эффект интерференции на прогресс в силе [7].

Соотношение «доза-эффект» в силовом тренинге

Для сохранения силы и гипертрофии объем силовых тренировок должен быть точно рассчитан. Многоуровневые метарегрессии Pelland et al. (оценившие 67 исследований и 2058 участников) установили, что модель «дробного» учета подходов (прямые подходы оцениваются с коэффициентом 1,0, а косвенные базовые — 0,5) обеспечивает наиболее надежную эмпирическую основу для прогнозирования силы и гипертрофических адаптаций [17], [18].

Эта метарегрессия установила 100%-ную апостериорную вероятность того, что предельный наклон превышает ноль для недельного объема подходов как для гипертрофии, так и для силы, подтверждая, что более высокие объемы стимулируют адаптацию [17]. Однако оба результата подчиняются модели «доза-эффект» с убывающей отдачей, причем убывающая отдача значительно более выражена для прироста силы, чем для мышечной гипертрофии [17]. Более высокая недельная частота тренировок также показала 100%-ную апостериорную вероятность увеличения силовых показателей (с убывающей отдачей), тогда как влияние частоты на гипертрофию соответствовало незначительным изменениям при уравненном объеме [17]. Предыдущие исследования дозовой зависимости подтверждают, что недельный объем свыше 5 подходов обеспечивает больший прирост силы по сравнению с ≤5 подходов (SMD: 0,18, p = 0,003) [19], а ≥9 подходов на мышечную группу дают более выраженный гипертрофический ответ (ES = 0,46) [19].

При регулировании интенсивности нагрузок мышечная гипертрофия достигается в широком диапазоне отягощений (≤8 ПМ, 9–15 ПМ и >15 ПМ), если подходы выполняются до произвольного отказа (p = 0,113–0,469) [21]. Тем не менее, адаптации максимальной силы достоверно превосходят при использовании высоких (SMD = 0,60–0,63, p < 0,003) и умеренных рабочих весов (SMD = 0,34–0,35) по сравнению с протоколами с низкими весами [21].

Тренировочный статус спортсмена и половые различия

Индивидуальные характеристики изменяют выраженность эффекта интерференции при совмещенных нагрузках:

• Тренировочный статус: Нетренированные люди сталкиваются с минимальной интерференцией, развивая силу, гипертрофию и $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ параллельно, с откликом, сопоставимым с изолированными тренировками [7], [9], [21]. Напротив, тренированные спортсмены на выносливость демонстрируют притупление прироста $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$ при добавлении силовых упражнений по сравнению с нетренированными атлетами (p = 0,04) [9]. Хорошо подготовленные силовики показывают снижение экспрессии анаболических генов и белков наряду с ухудшением нервно-мышечных адаптаций при внедрении аэробного объема [7]. Опытные атлеты тренируются вблизи своего потолка адаптации, где требования к высокому уровню нервного драйва, синхронизации двигательных единиц и минимальной ко-контракции антагонистов повышают утомление и риск травматизма при совмещенных нагрузках [22]. Высококвалифицированным атлетам требуется большее количество специализированных тренировочных сессий для достижения даже минимального прироста силы [21].
• Половые различия: Данные метаанализов показывают, что совмещенный тренинг притупляет развитие максимальной силы нижней части тела у мужчин (SMD = -0,43, 95% ДИ: от -0,64 до -0,22), но не у женщин (SMD = 0,08, 95% ДИ: от -0,34 до 0,49; межгрупповая разница p = 0,03) [9]. Кроме того, женщины демонстрируют выраженные преимущества в силовых показателях при приоритете последовательности «сила в начале тренировки» (p = 0,017) [1].