Зоны мощности

Зоны мощности раскладывают любую работу мышц по полкам: насколько она тяжёлая и сколько её можно терпеть. Беда в том, что под этим названием живут две разные системы, и их путают постоянно.

Первая пришла из учебника физиологии. Это четыре зоны относительной мощности В. С. Фарфеля, их спрашивают на экзаменах в спортивных вузах и в рефератах про «физиологическую характеристику упражнений». Вторая пришла из велоспорта: семь зон Эндрю Когана в процентах от FTP. Их показывает велокомпьютер, Zwift и любой дневник тренировок. Разберём обе, а потом сложим вместе.

Зоны относительной мощности по Фарфелю

Советский физиолог В. С. Фарфель разбирал мировые рекорды в циклических видах спорта и заметил простую вещь. Если сопоставить скорость с предельным временем, которое её можно держать, на кривой рекордов выделяется несколько участков. На каждом организм работает по-своему: своё топливо, свой пульс, своя причина, по которой человек в итоге встаёт.

Отсюда главный принцип. Зону определяет предельное время работы, а не скорость и не ватты. Сотка за 10 секунд у мастера и сотка за 15 секунд у школьника попадают в одну и ту же максимальную зону. И наоборот: одна и та же скорость для новичка и для мастера спорта окажется в разных зонах. Поэтому мощность и называют относительной, она считается от возможностей конкретного человека.

Зон четыре, и называют их так: максимальная, субмаксимальная, большая и умеренная.

Зона максимальной мощности

Работа длится до 20–30 секунд. В части пособий границу ставят ниже, на 10–20 секундах. Речь о том же спринте, просто учебники по-разному округляют.

Топливо лежит прямо в мышечных клетках: АТФ и креатинфосфат. На 90–95 % работу тянет эта фосфагенная система, кислород почти не участвует. Кислорода за время работы нужно около 8 литров, а на ходу организм успевает получить меньше 0,1 литра. Почти весь запрос уходит в долг и отдаётся уже после финиша.

Пульс к концу может подойти к 200 ударам, но дыхание и кровообращение за полминуты развернуться не успевают. Молочная кислота накопиться тоже не успевает. Суммарно тратится скромно, около 80 ккал, зато каждая секунда предельно дорогая.

Решают здесь нервная и мышечная системы. Кислород ни при чём: нервные центры не выдерживают потока импульсов, в нейронах падает уровень АТФ и креатинфосфата, мышцы теряют возбудимость.

Сюда попадают бег на 60, 100 и 200 м, плавание на 25 и 50 м, гиты на 200 и 500 м на треке. На шоссе это финишный спринт.

Зона субмаксимальной мощности

Работа длится от 20–30 секунд до 3–5 минут. Главный источник энергии анаэробный гликолиз: углеводы расщепляются без кислорода, и лактат в крови лезет вверх. По сравнению с покоем гликолиз разгоняется в 25 раз, лактат доходит до 20–25 ммоль/л, pH крови падает до 7,0 и ниже.

Самая «кислая» зона. Дыхание и кровообращение успевают выйти на максимум, кислорода организм потребляет на уровне МПК, пульс около 180. И всё равно этого мало: на дистанции покрывается примерно треть запроса. У сильных спортсменов кислородный долг добирается до предельных 20–22 литров.

Встают здесь, потому что мышцы закисляются. Недоокисленные продукты обмена попадают в кровь и глушат нервные клетки, которым и так не хватает кислорода.

Примеры: бег на 400, 800, 1000 и 1500 м, плавание 100–400 м, коньки 500–3000 м, гребля 500 и 1000 м, гит на 1000 м на треке.

Зона большой мощности

Работа длится от 5–6 до 20–30 минут. Энергию мышцы берут смешанно, аэробно-анаэробно: гликолиз ещё работает, но больше всего дают углеводы, которые окисляются с кислородом.

Сердце и лёгкие работают у потолка, организм выходит на МПК, пульс держится около 180. Наступает «кажущееся устойчивое состояние»: цифры замирают, хотя кислорода по-прежнему не хватает. В долг организм берёт 10–30 % запроса, к концу долгой работы набегает до 12–15 литров, лактат держится около 10 ммоль/л. За дистанцию сгорает 750–900 ккал.

Подходят сюда бег на 3000, 5000 и 10 000 м, плавание 800 и 1500 м, коньки 5 и 10 км, лыжные гонки 5 и 10 км. В велоспорте по времени сюда ложится индивидуальная гонка на 10–20 км или затяжной подъём минут на 15–20.

Зона умеренной мощности

Работа длится от 30–40 минут до нескольких часов. Энергию мышцы получают аэробно, с кислородом. Сначала горят углеводы, а по мере того как кончается гликоген, организм всё сильнее переключается на жиры.

Кислорода организм потребляет около 70–80 % от МПК, и этого почти хватает, чтобы закрыть запрос. В долг к финишу набегает меньше 4 литров, лактат в норме, около 1–2 ммоль/л. Пульс держится на 160–180. Зато сжигаете вы за такую работу 2–3 тысячи ккал и больше.

Останавливает тут пустой бак, а не кислота. Глюкоза в крови падает примерно вдвое, наступает гипогликемия. Долгая монотонная работа включает в нервной системе охранительное торможение. А сверху человек теряет воду и соли и перегревается.

Примеры: бег на 20 и 30 км и марафон, спортивная ходьба 10–50 км, лыжные гонки от 15 км, шоссейные велогонки от 100 км, сверхдлинные заплывы. Сюда же относятся бреветы и веломарафоны.

Сводная таблица зон мощности

Зона	Предельное время	Энергообеспечение	Пульс, уд/мин	Лактат	Кислородный долг	Примеры
Максимальная	до 20–30 с	АТФ и креатинфосфат, анаэробно	к финишу до 200	накопиться не успевает	почти весь запрос (около 8 л)	бег 100 м, плавание 50 м, гит 200 м
Субмаксимальная	от 20–30 с до 3–5 мин	анаэробный гликолиз	около 180	до 20–25 ммоль/л	предельный, 20–22 л	бег 400–1500 м, плавание 100–400 м, гит 1000 м
Большая	от 5–6 до 20–30 мин	смешанное аэробно-анаэробное	около 180	около 10 ммоль/л	12–15 л	бег 3–10 км, плавание 800–1500 м
Умеренная	от 30–40 мин до нескольких часов	аэробное: углеводы, затем жиры	160–180	1–2 ммоль/л	меньше 4 л	марафон, лыжи от 15 км, шоссе от 100 км

Пульс и лактат в таблице мы взяли из учебных пособий по физиологии спорта (А. С. Солодков, Е. Б. Сологуб и пособия на их основе), они описывают тренированных спортсменов. У любителя абсолютные цифры будут другими, а порядок и логика зон останутся.

Короткие ответы для тестов по физкультуре

Про зоны мощности любят спрашивать в школьных и вузовских тестах. Вот ответы на типовые вопросы, все по классификации Фарфеля.

• В какой зоне мощности выполняется работа, требующая предельно быстрых движений? В максимальной. Это спринт на 20–30 секунд, не дольше: бег на 100 м, плавание на 50 м, гит на треке.
• Какие физиологические зоны мощности бывают? Их четыре: максимальная, субмаксимальная, большая и умеренная.
• Какой зоны мощности не существует? Малой. Такого названия у Фарфеля нет.
• Какой циклический вид спорта охватывает все зоны мощности? Бег, в нём есть дистанция под каждую зону. Сотка уходит в максимальную, 400–1500 м в субмаксимальную, 3–10 км в большую, марафон в умеренную. Плавание устроено так же, от 50 м до сверхдлинных заплывов.
• Что такое субмаксимальная мощность? Предельная работа длиной от 20–30 секунд до 3–5 минут. Тянет её анаэробный гликолиз, и лактат в крови доходит до 20–25 ммоль/л. Так бегут 400–1500 м и едут гит на 1000 м.

Откуда берутся «5 зон мощности»

В поиске часто спрашивают про пять зон. Путаница понятная: это не расширенный Фарфель, а другая классификация, зоны интенсивности тренировочных нагрузок из теории спорта. В учебном пособии Ж. К. Холодова и В. С. Кузнецова «Теория и методика физического воспитания и спорта» они выглядят так:

1. Аэробная восстановительная. Пульс около 140, лактат на уровне покоя, до 2 ммоль/л. Работать можно от нескольких минут до нескольких часов.
2. Аэробная развивающая. Пульс 160–175, лактат до 4 ммоль/л, верхняя граница проходит по анаэробному порогу.
3. Смешанная аэробно-анаэробная. Пульс до 180–185, лактат до 8–10 ммоль/л, сверху зону ограничивает мощность на уровне МПК.
4. Анаэробно-гликолитическая. Лактат 10–20 ммоль/л, пульс 180–200, и по нему уже мало что понятно.
5. Анаэробно-алактатная. Не дольше 15–20 секунд в одном повторе, пульс и лактат о такой работе ничего не говорят.

Они просто решают разные задачи. Фарфель описывает, что происходит с организмом, если работать до отказа. Пять зон нагрузок отвечают на вопрос тренера: в каком режиме гонять спортсмена, чтобы развить нужное качество. Поэтому там пороги и пульс, а у Фарфеля предельное время. Есть ещё третья система, пять пульсовых зон в часах и приложениях, про неё у нас отдельный разбор зон пульса.

7 зон мощности по Когану для велосипедиста

Когда на велосипеды поставили измерители мощности, понадобилась шкала под конкретного гонщика, а не под рекорды человечества. Её предложил физиолог Эндрю Коган в книге «Training and Racing with a Power Meter», которую он написал вместе с тренером Хантером Алленом. Шкала опирается на FTP, функциональную пороговую мощность: самые высокие ватты, которые вы держите более-менее ровно около часа.

Остальные зоны считают в процентах от FTP. При FTP 220 Вт зона Z2 выходит 124–165 Вт, а Z5 уже 233–264 Вт.

Зона	Название	% от FTP	Для чего	Как ощущается	Сколько держать
Z1	Active Recovery, восстановление	до 55 %	восстановление между тяжёлыми днями	ноги почти не чувствуются, можно болтать	сколько угодно
Z2	Endurance, выносливость	56–75 %	база, длинные спокойные заезды	легко, разговор не прерывается	часами, темп «на весь день»
Z3	Tempo, темп	76–90 %	бодрая групповая езда, фартлек	ноги работают заметно, говорить приходится с паузами	долго, но уже с ценой
Z4	Lactate Threshold, порог	91–105 %	подъём порога, гонка с раздельного старта	постоянное усилие, говорить трудно	отрезки по 10–30 мин, на уровне FTP около часа
Z5	VO2max, МПК	106–120 %	рост аэробного потолка	тяжело, не до разговоров	интервалы 3–8 мин
Z6	Anaerobic Capacity, анаэробная	121–150 %	атаки, короткие крутые подъёмы	ноги горят до отказа	от 30 с до 3 мин
Z7	Neuromuscular Power, нейромышечная	свыше 150 %	спринт, старт с места, рывки	максимум	секунды

Две детали, которые обычно теряются при пересказе. В оригинальной таблице Когана у седьмой зоны процента нет вовсе: это максимальные короткие усилия, они грузят скорее мышцы и нервную систему, чем обмен веществ. Границу 150 % между Z6 и Z7 проводят программы и велокомпьютеры, у нас она там же. И второе: для зон 6 и 7 пульсовых диапазонов нет, пульс за такие отрезки просто не успевает среагировать.

Как узнать FTP

Без FTP зоны не посчитать, так что сначала нужен сам порог. Способов три.

Тест 20 минут. После разминки едете 20 минут на максимуме, который получается держать ровно, и умножаете среднюю мощность на 0,95. Пять процентов срезают, потому что 20 минут ещё не час. Понадобится ровный длинный подъём или станок и выдержка, чтобы не сгореть за первые пять минут.

Рамп-тест. Нагрузка растёт ступеньками каждую минуту, пока держать заданные ватты не станет невозможно. FTP берут как 75 % от лучшей минутной мощности. Тест короче и не требует раскладки сил, за это его любят станочные программы.

Оценка по лучшим усилиям (eFTP). Отдельный тест не нужен. Программа выкапывает из обычных заездов лучшие отрезки длиной от нескольких минут до часа и пересчитывает их в оценку порога. Чем длиннее отрезок, тем ближе он к FTP. Работает, если вы хоть иногда едете на пределе: из одних восстановительных заездов оценка не вырастет.

Как зоны Фарфеля соотносятся с зонами Когана

Обе шкалы говорят одно: чем выше мощность, тем меньше её можно терпеть и тем больше в топливе анаэробного. Отличается точка отсчёта. Фарфель режет по предельному времени работы, Коган по проценту от FTP. А FTP по определению и есть мощность примерно на час. Отсюда стыковка:

Зона Фарфеля	Предельное время	Зоны Когана	Что это на велосипеде
Умеренная	от 30–40 мин	Z1–Z3 и нижняя часть Z4	база, бревет, веломарафон, длинная групповая
Большая	5–30 мин	верх Z4 и Z5	раздельный старт, затяжной подъём, интервалы на МПК
Субмаксимальная	от 30 с до 3–5 мин	Z5–Z6	атака, короткий крутой подъём, гит 1000 м
Максимальная	до 20–30 с	Z7	финишный спринт, рывок со светофора

Стыкуются они грубо, и это нормально. Границы Фарфеля описаны для рекордных дистанций и подготовленных спортсменов, а зоны Когана едут вслед за вашим FTP. Логика у них всё равно общая. Езда в Z2 и есть умеренная зона во всём её физиологическом смысле: жиры и углеводы, лактат около нормы, ограничитель в запасах гликогена. Спринт в Z7 живёт на чистом креатинфосфате, как стометровка.

Что это значит, если вы любитель. Готовитесь к первой сотне или к веломарафону? Основной объём придётся на умеренную зону, то есть на Z2–Z3. Собираетесь на любительские гонки? Без большой и субмаксимальной зоны там делать нечего: гонку решают как раз отрезки Z5–Z6.

Зоны мощности в dodofo

dodofo это календарь велозаездов и дневник тренировок. Зоны в нём считаются сами, из файлов ваших же устройств.

Семь зон Когана автоматически. Укажите FTP в разделе «Спортивные параметры», и границы посчитаются по тем же процентам, что в таблице выше. Там же задаются пороговый и максимальный пульс, из них строятся пять зон пульса. Пока их нет, зон пульса нет тоже.

Свои границы, если проценты не подходят. Ниже в том же разделе блок «Тренировочные зоны». Для мощности вводятся шесть верхних границ в ваттах, последняя зона открыта сверху. Своя разметка работает даже без FTP, а кнопка «Сбросить зоны» возвращает автоматический расчёт.

Время в зонах на каждом заезде. Откройте анализ заезда, там есть плашка «Мощность, время в зонах»: сколько минут и какую долю поездки вы провели в каждой зоне, от Recovery до Neuromuscular, в тех же цветах, что на картинке выше. Рядом такая же плашка для пульса.

Оценка FTP по лучшим усилиям. Ехать тест не обязательно. Мы берём лучшие отрезки мощности от 6 до 60 минут и делим на коэффициент: у 20 минут он 1,05, те же самые 95 %, у часа 1,00. Отрезки короче шести минут не смотрим, а дырявые, где датчик молчал больше 10 % времени, выбрасываем. Если FTP в профиле уже указан, а по вашему заезду оценка получилась больше, на вкладке «Анализ» рядом с ней появится плашка с кнопкой «Обновить». Нажмёте, и новый FTP запишется с сегодняшнего дня. Оценка ниже текущего FTP или FTP ещё не задан? Плашки не будет, так что вниз порог сам не сползает. На чужих заездах её тоже нет.

Нормализованная мощность и TSS. На заезде считаются NP, IF и TSS. NP сглаживает рывки: средняя по 30-секундному окну возводится в четвёртую степень, усредняется и возвращается корнем четвёртой степени. IF это NP, делённая на FTP, а TSS = IF² × часы в движении × 100. Ровно час на пороге даёт 100 TSS. Нет измерителя мощности? Посчитаем по пульсу, если в профиле задан пульс порога или максимальный пульс и известен пульс покоя (его можно вписать в профиль или получить с часов). Без FTP и пульсовых порогов нагрузка не считается.

Форма и усталость. В календаре тренировок на вкладке «Форма» TSS складываются в три кривые: фитнес (CTL, копится 42 дня), усталость (ATL, за 7 дней) и форма (TSB, их разница на начало дня). Формулы и как читать график, в статье о тренировочной нагрузке и форме.

Один заезд из нескольких устройств. Обычная история: мощность и каденс пишет велокомпьютер, а пульс снимают часы на руке. Такие записи мы склеиваем в один заезд. Основой остаётся запись велокомпьютера, часы заполняют каналы, которых в ней нет, и зоны пульса и мощности считаются уже по склеенной поездке.

Подписка не нужна: анализ заезда, время в зонах, NP и TSS, оценку FTP, свои границы зон и график формы вы получаете бесплатно.

Проверять зоны интереснее всего на старте. Подходящие велогонки, веломарафоны и бреветы собраны у нас в календаре.