Самыми знаменитыми и именитыми из «пионеров» разработки и практического использования интервальных тренировок были известный финский бегун, многократный олимпийский чемпион и многократный рекордсмен мира Пааво Нурми, прозванный «Летящим финном» или «Королем бегунов», и его тренер Лаури Пихала. Основными элементами подготовки Нурми были ходьба, бег, гимнастика, а также интервальные тренировки (Billat, 2001). Он научился измерять свой темп и его влияние с помощью секундомера, и, как правило, никогда не бегал без секундомера в руке. Финский тренер Лаури Пихала в своей книге «TerraceTraining» (1920) подчеркнул важность баланса между нагрузкой и отдыхом в методе, основанном на чередующихся периодах работы и восстановления, который получил дальнейшее развитие в конце 1930-х годов в форме интервальной подготовки (Bourne, 2008). В 1930-х годах шведский тренер Геста Холме изобрел фартлек (Fartlek), что в переводе со шведского означает «игра скоростью».

Рисунок 1.1. Схематичное представление соотношения нагрузки (на примере нагрузки с МПК-интенсивностью) при непрерывной и интервальной тренировке: интервальная тренировка обеспечивает возможность выполнения большего объема упражнения с высокой интенсивностью

В 40-е годы немецкий специалист В. Гершлер (W. Gershler), зарекомендовавший себя как один из ведущих тренеров по бегу в мире в середине двадцатого века, разработал свой интервальный метод – модель тренировки, выполняемой на определенной ЧСС с периодами отдыха (Gerschler, Roskamm & Reindell, 1964). В этой модели спортсмены выполняли бег на короткую дистанцию с целевой ЧСС 180 уд/мин, после чего следовал период отдыха до тех пор, пока ЧСС не снизился до 120 уд/мин, после чего можно было приступить к следующему повторению. Совместная работа с Г. Рейнделлом, известным немецким кардиологом, помогла обеспечить научное обоснование этого метода тренировки. Изучая кардио-эффекты интервальной тренировки, они показали, что стимул для улучшения ударного объема возникает во время интервалов восстановления между пробежками, когда ЧСС снижается после рабочего отрезка. Эффективность метода была подтверждена проведенным ими исследованием, в котором 21 день ВИИТ вызвал увеличение объема сердца на 20 % и улучшение выносливости бегунов на средние и длинные дистанции. Таким образом, акцент тренировки был сделан на интервале восстановления, что побудило Гершлера и Рейнделла называть такой вид нагрузки «интервальной работой» или «интервальной тренировкой». Эффективность тренировочных инноваций Гершлера убедительно подтвердили результаты выступлений немецкого бегуна Рудольфа Харбига. Тренируясь по предложенной Гершлером «экспериментальной методике», Харбиг установил ряд мировых рекордов в беге на дистанциях 400, 800 и 1000 м. Гершлер успешно тренировал и других бегунов мирового класса, таких как Бартель, Пири, Херманс, Моэнс, Баррис. Одним из самых известных спортсменов, принявших данную модель интервальных тренировок, является Р. Баннистер, который впервые пробежал 1,6 км (1 милю) менее чем за 4 минуты. Его тренировочный протокол включал 10 x 400 м бега за 60 с, разделенных 2-минутным отдыхом. Несмотря на явные успехи его спортсменов, Гершлеру не удалось избежать и большого количества критики: многие оппоненты считали его метод «слишком жестким и опасным».

Метод Гершлера развивался и менялся на протяжении многих лет. Наиболее четко он был описан самим автором в 1963 году в журнале Track Technique (W. Gershler, 1963). В статье обосновываются преимущества интервальной тренировки по сравнению с методом длительной равномерной нагрузкой, который набирал популярность среди бегунов благодаря разработкам А. Лидьярда. Признавая, что длительный бег с постоянной нагрузкой также развивает сердце, Гершлер отмечал три ключевых преимущества интервальной тренировки, которая: 1. занимает меньше времени; 2. является более мощным стимулом; 3. позволяет более точно контролировать интенсивность и продолжительность нагрузки. В качестве критериев, определявших протокол нагрузки, Гершлер предлагал использовать продолжительность усилия, выбранную скорость, продолжительность восстановления, количество повторений. А основной целью интервальной тренировки являлось «развитие большого, сильного сердца»: «Существует тесная связь между работоспособностью и размерами сердца» (W. Gershler, 1963). И именно фаза восстановления, а не нагрузки, развивает сердце, или, как утверждал Гершлер, «позволяет стимулу, особенно сильному, достичь сердца». Восстановление может быть как пассивным (например, лежа на спине), так и активным (бег трусцой). Но до начала следующего повторения ЧСС должна снизиться до 120–140 уд/мин. В следующей статье (Gershler, 1964) основное внимание было уделено мышцам. В частности, подчеркивалось, что воздействие интервальной тренировки оказывается более сильным стимулом для мышц, чем длительная равномерная нагрузка. Для объяснения этого была введена концепция локальной мышечной выносливости как «способности клеток приспосабливаться к состоянию кислородного долга», а также положение о необходимости баланса между общей выносливостью и локальной мышечной выносливостью (например, бегунам на средние дистанции потребуется больше локальной мышечной выносливости, а для бегунов на длинные дистанции баланс будет равным).

Интервальный метод получил еще большую популярность в 1950-х годах после того, как трехкратный олимпийский чемпион в беге на 5000 м, 10 000 м и марафоне Эмиль Затопек из Чехословакии описал свою тренировку. Согласно этому описанию, с начала 1943 года со своим тренером Йозефом Хроном, Затопек выполнял тренировки с короткими интервалами, бегая со скоростью, близкой к его критической скорости, рассчитанной по его личному рекорду на соревнованиях от 3 до 10 км. По оценкам, это было 85 % его скорости при VO2max (vVO2max; 20 км/ч или 1:12 на 400 м), при ежедневных тренировках, которые включали 5 x 200 м + 20 x 400 м + 2 x 200 м (в общей сложности 10 км), или знаменитые 100 x 400 м с включениями 200 м восстановления (от 45 с до 1:30). Примечательно, что Затопек уже «играл» с некоторыми переменными HIIT, чтобы изменить физиологические реакции во время его зимнего этапа подготовки. Например, снижая интенсивность пробежек и увеличивая интенсивность периодов восстановления (то есть уменьшать амплитуду), что повышало вклад аэробной и уменьшало вклад анаэробной системы энергообеспечения.

Варианты интервальной тренировки использовал в своей подготовке и выдающийся советский бегун Владимир Куц. Анализ выполняемых спортсменом нагрузок представлен в статье V. Billat (2001). Изучив интервальную тренировку В. Куца в течение недели, автор делает вывод, что спортсмен выполнял большое количество беговых серий, разделенных упражнениями на растяжку. Подчеркивается существенное различие от современных методических подходов: в настоящее время бегуны тренируются два раза в день, а не выполняют такую длинную программу в ходе одной тренировки.

На первых этапах разработки и совершенствования интервальной тренировки работа велась практиками – тренерами и спортсменами – эмпирически, методом проб и ошибок. Вначале это был поиск методов, дающих возможность спортсмену проводить как можно больше времени на уровне скорости/мощности нагрузки, соответствующей соревновательной или даже несколько превышающей ее. Это был творческий поиск отдельных энтузиастов, не боявшихся искать новые средства и методы подготовки, рискуя при этом, но и получая высочайшие результаты на Олимпийских играх и чемпионатах мира. Лишь с середины прошлого века эти вопросы стали привлекать внимание ученых. Более активное подключение науки, в том числе спортивной, способствовало не только детальному изучению влияния уже существовавших методов и модификаций интервальных тренировок на спортивный результат, но и установлению взаимосвязи между различными вариантами интервальной тренировки и теми ключевыми параметрами подготовленности и функционального состояния, которые этот результат обеспечивают.

В 60-е годы интервальная тренировка была впервые описана в научном журнале физиологами Рейнделлом и Роскаммом (Reindell H, Roskamm H., 1959, 1962). Различные форматы интервальных тренировок были представлены на многочисленных тренерских конференциях. Шведский физиолог П.-О. Астранд (Per-Olof Astrand, 1960) описал кардио-респираторные реакции на длительные интервальные тренировки (3-минутные усилия) со скоростью от 90 % до 95 % скорости бега на уровне МПК (VO2max), которые, как известно, уже вызывали VO2max в последних повторениях, несмотря на полностью пассивные интервалы отдыха. Астранд и соавт. (1960) считали, что это была одна из лучших форм интервальных тренировок для улучшения VO2max, поскольку все кардиореспираторные параметры были на максимуме.

Влияние высокоинтенсивных интервальных тренировок на аэробную систему высвобождения энергии в организме человека было детально и всесторонне изучено Эдвардом Фоксом (Fox EL et al., 1973, 1974, 1975 и др). Результатами его исследований было показано, что повышение МПК после высокоинтенсивной интервальной тренировки линейно связано с потребностью в кислороде (выражается в % МПК) высокоинтенсивной интервальной тренировки, что указывает на то, что интенсивность упражнений является ключевым фактором для улучшения максимальной аэробной мощности. Экспериментально было доказано, что размер прироста МПК после высокоинтенсивных интервальных тренировок, выполняемых 2 дня в неделю, не отличается от того, который достигается при тренировках в таком же режиме 4 дня в неделю. Исходя из того, что 3 тренировочных занятия в неделю было рекомендуемой частотой тренировок для улучшения МПК при «обычных» тренировках умеренной интенсивности, было постулировано, что высокоинтенсивные интервальные тренировки являются более мощным стимулом для улучшения максимальной аэробной мощности.