ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ В. Г. БЕЛИНСКОГО

ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

студент Y курса

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ

У СПОРТСМЕНОВ

Дипломная работа

Научный руководитель:

кандидат биологических наук,

Пенза, 2006

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………....…..3

ГЛАВА 1. Физиологические механизмы развития утомления в условиях

срочной адаптации организма к физической нагрузке…………….…5

1.1. Утомление в изолированном нервно-мышечном аппарате.

Теории развития утомления. ………………………………………..…5

ГЛАВА 2. Особенности и специфические причины развития утомления

в различных видах спортивной деятельности…………………….…13

2.1. Развитие утомления при циклической работе……………………..13

2.2. Развитие утомления при статических усилиях и силовой работе..17

2.3. Переутомление и перетренировка, их признаки…………………..21

ГЛАВА 3. Диагностика утомления………………………………………………..25

3.1. Общий и спортивный анамнез……..……………………………….25

3.2. Изменение физиологических функций организма

при развитии утомления…………………………………………….27

ГЛАВА 4. Факторы, ускоряющие и ограничивающие развитие утомления

в условиях мышечной деятельности………………………………....45

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….54

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………..……………….56

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Утомление является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологической оценки тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. Знание механизмов утомления и стадий его развития позволяет правильно оценить функциональное состояние и работоспособность спортсменов и должно учитываться при разработке мероприятий, направленных на сохранение здоровья и высоких спортивных результатов (Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1997; Иорданская Ф.А., Юдинцева М.С., 1999; Вовк С.И., 2001).

К настоящему времени имеется более 100 определений понятия утомления и ряд теорий его происхождения. Обилие формулировок указывает на еще недостаточное знание этого сложного явления и механизмов его развития. С точки зрения физиологии утомление является функциональным состоянием организма, вызванным умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временное снижение работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости (Солодков А.С., Сологуб Е.Б., 2001).

В настоящее время актуальными являются проблемы диагностики, так как от определения уровня утомления зависит, с одной стороны, предупреждение развития переутомления, а с другой - развитие функциональных возможностей организма, создание устойчивой мотивации к занятиям физическими упражнениями и подбор используемых средств, методов, организационных форм занятий, поиск новых форм двигательной активности.

Цель работы - обобщить данные литературы по вопросам развития утомления в условиях адаптации организма к физическим нагрузкам; рассмотреть факторы, ускоряющие и ограничивающие развитие утомления в условиях мышечной деятельности.

Задачи исследования:

- установить специфические причины развития утомления в различных видах спортивной деятельности;

- установить морфофизиологические изменения органов и систем органов при развитии утомления;

- установить факторы, ускоряющие и ограничивающие развитие утомления в условиях мышечной деятельности.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведен анализ источников литературы по выявлению особенностей и специфических причин развития утомления в различных спортивных упражнениях. Установлены изменения физиологических функций организма при развитии утомления, переутомления; определены факторы, влияющие на развитие утомления. Показано, что темпы нарастания явлений утомления и их особенности характеризуют адаптивную способность организма спортсмена, они зависят от резервных возможностей организма и от уровня тренированности. Положительный эффект механизмов утомления заключается встимуляции резервных возможностей, усилении активности стресс-лимитирующих систем, генетических механизмов протеиносинтеза, компенсирующих энергетические и пластические затраты в период последующего восстановления. Знание физиологических особенностей и механизмов развития утомления позволит правильно оценивать функциональное состояние организма спортсменов и должно учитываться при разработке тренировочных нагрузок и восстановительно-оздоровительных мероприятий.

ГЛАВА 1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СРОЧНОЙ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

Основной объективный признак утомления - снижение работоспособности. Однако не каждый случай снижения работоспособности может рассматриваться как утомление. Работоспособность организма может понизиться в результате голода, болезненного состояния, но эти случаи не могут считаться утомлением, так как не являются следствием активной деятельности - работы (Анохин П.К., 1979). Под утомлением понимают такое состояние организма, которое возникает как следствие работы и проявляется в понижении работоспособности.

1.1. Утомление в изолированном нервно-мышечном аппарате. Теории развития утомления.

Утомление - сложное явление, развивающееся во всем орга­низме. Развивающееся в опыте утомление изолированной мышцы в связи с ее длительной работой выражается в постепенном уменьшении амплитуды сокращений, удлинении фазы расслабления, а также в том, что расслабление постепенно становится все менее полным - развивается контрактура. Спе­циальные исследования обнаружили, что в утомленной мышце уменьшается возбудимость (порог раздражения повышается), удлиняется скрытый период (отрезок времени от момента начала раздражения мышцы до момента начала сокращения), увеличи­вается вязкость. Необходимо отметить, что эти признаки имеют место и при двигательной деятельности в мышцах всего орга­низма.

Нервно-мышечный препарат содержит в себе три элемента: мышечное волокно, нервно-мышечный синапс и нервное волокно. Опыт показывает, что при утомлении нервно-мышечного препа­рата изменение функциональных свойств наступает, в первую очередь, в нервно-мышечных синапсах, во вторую очередь, - непосредственно в мышечных волокнах. Что касается нервных проводников, то они, как впервые показал Н. Е. Введенский, практически «неутомимы». Изменение функциональных свойств нервно-мышечных синапсов выражается в нарушении процесса передачи возбуждения с нервных волокон на мышечные.

Существует несколько теорий развития утомления. Все они разрабатывались в условиях изолированной мышцы, на нервно-мышечном препарате.

Одной из наиболее ранних теорий, пытавшихся объяснить про­исхождение утомления, была теория «истощения» . Поскольку осуществление любой деятельности связано с превращениями энергии, предполагали, что утомление мышцы при ее работе есть следствие расхода энергетических веществ, т. е. результат исто­щения имеющихся в ней известных запасов этих веществ. Однако эксперименты показали, что значительное утомление изолирован­ной мышцы наступает раньше, чем в действительности исчерпы­ваются в ней запасы углеводов. Если же опыт проводится в усло­виях, когда мышца не отделена от организма и в ней поддержи­вается нормальное кровообращение, то содержание углеводов в утомленной мышце вообще мало отличается от исходных дан­ных. Далее оказалось возможным восстановить работоспособ­ность утомленной изолированной мышцы, промывая ее физиоло­гическим раствором, который сам по себе не восполняет расхода энергетических веществ. Таким образом, теория «истощения» не дает должного объяснения утомления изолированной мышцы, тем более она неприемлема для объяснения утомления при мышечной деятель­ности целого организма.

Сущность теории «задушения» сводится к предположению, что утомление мышцы при работе вызывается нарастающей недоста­точностью притока кислорода. Однако исследования показали, что мышца может совершать свою работу вообще без всякого до­ступа кислорода извне, например при нахождении изолированной мышцы в камере, наполненной азотом. Сокращение мышцы без доступа кислорода извне происходит за счет анаэробных процес­сов расщепления аденозинтрифосфата и креатинфосфата и рас­пада гликогена до молочной кислоты. Утомление мышцы в бес­кислородной среде наступает все же значительно быстрее, чем в обычных условиях.

Теория «засорения» основывается на том, что мышечная ра­бота связана с усиленным распадом энергетических веществ, что приводит к известному накоплению промежуточных продуктов этого распада. Этому обстоятельству авторы теории «засорения» придавали исключительное значение, причем роль главного «за­соряющего» вещества приписывали молочной кислоте. Но в два­дцатых годах тешущего столетия было впервые установлено, что мышца может сокращаться и в том случае, если углеводный об­мен в ней совершенно выключен и, следовательно, молочная кислота вовсе не образуется. При этом, утомление мышцы происходит быстрее, чем при ненарушенном углеводном обмене. Несомненно, что при некоторых видах работы накопление в организме недоокисленных продуктов мышечного обмена имеет место и играет свою роль в развитии утомления, но этим не исчерпываются при­чины утомления.

Исторический интерес представляет теория «отравления». В 1912 г. немецким ученым было заявлено об открытии им «ядов утомления», якобы образующихся в мышцах во время работы. Указывалось, что будто бы возможно вызывать утомле­ние у животных посредством впрыскивания им некоторых доз крови, взятой у утомленного животного. Обнаружение «ядов уто­мления» открывало принципиальную возможность выработки противоядий против утомления с помощью хорошо известных в микробиологии методов. Однако все опыты, послужившие осно­вой для провозглашения теории «отравления», оказались глубоко ошибочными и несостоятель­ными.

Перечисленные теории затрагивают только отдельные звенья сложного и многогранного процесса утомления.

Утомление организма как результат сдвигов в функциональ ном состоянии центральной нервной системы. Мышечная работа - это целостная деятельность всего организма. Функциони­рование организма как целого и его взаимодействие с внешним миром осуществляется посредством нервной системы при веду­щей роли ее высшего отдела - коры больших полушарий. Утомление организма вследствие мышечной работы является прежде всего результатом сдвигов в функциональном состоянии центральной нервной системы. И. М. Сеченов писал: «Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы: я же помещаю его... исключительно в центральную нервную систему» (Сеченов И. М., 1935). Исследования отечественных физиологов - И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтом­ского, Л. А. Орбели, Г. В. Фольборта и др. - убедительно обосно­вывают то важное положение, что в возникновении и развитии утомления нервная система играет ведущую роль.

Утомление организма при мышечной работе, прежде всего, связано с утомлением центральной нервной системы, так как интенсивная мышечная деятельность является в то же время и интенсивной деятельностью нервных центров. Последняя в результате длительной напряженной работы нарушается. Выражением этого нарушения является изменение нормального взаимоотноше­ния процессов возбуждения и торможения, причем тормозной процесс начинает преобладать. В результате расстраивается нор­мальное течение рефлекторных процессов, нарушаются регуляция вегетативных функций и координация движений, двигательный аппарат постепенно приходит в недеятельное состояние (Павлов С.Е., 1999; Павлов С.Е. и др., 2001; Селье Г., 1960; Суркина И.Д. и др., 1991; Хмелева С.Н. и др., 1997).

Нервная система наиболее чувствительна к изменениям вну­тренней среды. Такие факторы утомления, как накопление в крови продуктов работы клеток, уменьшение содержания в крови сахара, недостаток при некоторых условиях кислорода в крови, понижают работоспособность организма не прямо, а глав­ным образом опосредствованно - через центральную нервную систему (рис. 1).

Эти возможности коры больших полушарий и других отделов мозга, осуществляемые через посредство интрацентральных пу­тей и вегетативных нервов, реализуются с помощью регулирую­щих влияний на все органы и ткани, в том числе также и на центральную нервную систему. В активизации этих влияний ведущая роль принадлежит условнорефлекторным реакциям, возникающим при действии самых разнообразных сигнальных раздражителей.

Среди условных раз­дражителей для человека огромное значение имеет словесный раздражитель, оказывающий свое влияние через вторую сигнальную систему коры больших полу­шарий, взаимодействующую с первой сигнальной системой. Механизм влияния различных эмоциональных факторов на рабо­тоспособность организма при утомлении должен рассматриваться в свете взаимодействия двух сигнальных систем. Различные ре­чевые воздействия (словесные поощрения, призывы и т. д.) могут существенно влиять на течение явлений утомления.

Следует указать на интересные опыты с гипнотическим сло­весным внушением различных двигательных представлений при выполнении работы. Испытуемый в состоянии гипноза поднимал легкий или тяжелый груз, причем при поднимании легкого груза ему внушалось, что он поднимает тяжелый, а при поднимании тяжелого - внушалось, что он поднимает легкий.

В первом случае - при совершении легкой работы на фоне внушенного представления о тяжелой работе - физиологические сдвиги были выше и утомление наступало значительно быстрей, чем в контрольных опытах с выполнением той же работы вне гипноза. Во втором случае -при совершении тяжелой работы на фоне внушенного представления о легкой работе - наблюда­лось противоположное явление.

Опыты с выполнением работы на фоне тех или иных внушен­ных двигательных представлений убедительно показывают, что утомление и усталость зависят от состояния центральной нервной системы и, прежде всего, от процессов в коре больших полушарий, которые могут изменяться условнорефлекторным пу­тем, в частности через посредство второй сигнальной системы.

В физиологии принято различать по­нятия утомление и усталость . Утомление - состояние организма, возникающее вследствие работы и объективно характеризую­щееся снижением работоспособности, усталость- это субъективная сторона проявления утомления, психическое пережива­ние, связанное с утомлением, чувство утомления.

Степень усталости большей частью соответствует степени дей­ствительного снижения работоспособности, что в свою очередь связано с количеством и качеством проделанной работы. Однако нередки случаи, когда усталость и другие признаки утомления по своей выраженности друг другу не соответствуют, например, когда усталость чувствуется большая, а объективных данных для резкого снижения работоспособности нет, так как работа про­делана незначительная. Это наблюдается, если работа совер­шается без интереса и желания, без ясного представления цели данной работы или ближайших ее результатов. Могут быть дру­гие случаи, когда налицо все данные для выраженного утомле­ния, так как работа произведена большая, а усталость тем не менее не чувствуется. Это бывает тогда, когда выполнение работы сопровождается эмоциональным подъемом, обусловли­ваемым заинтересованностью в работе, сознанием высокой цели и т. п.

Условия, в которых выполнялась утомительная работа (фак­торы внешней среды, обстановка, коллектив, время суток и т. д.), могут по механизмам временных связей приобрести сигнальное значение, способствуя в дальнейшем развитию утомления и уста­лости. Эти же условия могут стать и сигналами, противодей­ствующими развитию утомления и усталости, если сама работа на первых порах не была утомительной. Значение условнорефлекторных механизмов в развитии утомления исключительно велико (Васильева В.В. и др.,1977; Волков В.М.,1976; Жбанков О.В. и др.,1999; Сашенков С.Л. и др., 1995).

Существенное значение для развития явлений утомления имеют трофические воздействия центральной нервной системы через вегетативные нервы. Симпатические и парасимпатические нервы, как показал впервые Павлов на примере сердечной мышцы, осуществляют часть трофических влияний центральной нервной системы на органы. При раздражении симпатических нер­вов изменяются функциональные свойства и повышается работо­способность утомленных скелетных мышц. Последующие исследования вскрыли периферические меха­низмы, с помощью которых реализуются адаптационно-трофиче­ские влияния нервной системы на мышцу при ее утомлении. Было показано, что при раздражении симпатических нервов уси­ливаются окислительные процессы, увеличивается образование аденозинтрифосфорной кислоты, повышается забуференность (щелочной резерв) ткани, повышается электропроводность мышцы и ее упруговязкие свойства. Импульсы по симпатиче­скому нерву влияют также на функцию нервно-мышечного си­напса, улучшая процесс передачи возбуждения с нерва на мышцу, нарушающийся при утомлении. Трофические влияния центральной нервной системы (т. е. влияния на процессы обмена веществ) имеют всеобщее распро­странение в организме. Сущность этих влияний может выра­жаться в изменении функционального состояния различных органов. Возникающие безусловно- и условнорефлекторным путем стимулирующие трофические воздействия центральной нервной системы на все органы и ткани, играют важную роль в мышеч­ной деятельности человека при производственной работе и спор­тивной деятельности. Эти воздействия в зависимости от своей интенсивности могут в большей или меньшей мере противодей­ствовать наступающему утомлению или, в известной степени, «снимать» уже наступившее утомление (Карпман В.Л. и др., 1988; Куликов В.П. и др., 1998; Озолин Н.Н. и др., 1993; Суздальницкий Р.С. и др., 2000).

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Нельзя дать универсальное объяснение механизмам утомле­ния, действительное на все случаи. Главенствующую роль в раз­витии утомления при всех видах работы играет нервная система. Вместе с тем при каждом конкретном виде работы могут допол­нительно приобретать существенное значение какие-нибудь осо­бые факторы. Это делает необходимым проанализировать особен­ности утомления применительно к отдельным формам мышечной деятельности.

2.1. Развитие утомления при циклической работе

Утомление при циклической работе умеренной мощности . Работа, связан­ная с преодолением сверхдлинных дистанций в различных видах спорта, совершается длительное время, в течение которого нерв­ные центры постепенно утомляются. Интенсивная деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем в течение длительного срока приводит к снижению функциональных свойств их нервных регуляторных аппаратов. Таким образом, понижение работоспособности организма при длительной работе, обусловлен­ное расстройством деятельности соответствующих нервных центров, связано и с постепенным, изменением функций кровообращения и дыхания (Викулов А.В., 1997; Абзалов Р.А. и др., 1999) .

Работа умеренной мощности протекает в условиях истинного устойчивого состояния: образующиеся про­дукты распада успевают устраняться во время самой работы, зна­чительного накопления их в организме не наблюдается. Поэтому говорить о каком-либо «засорении» организма продуктами обмена при этой работе нет оснований.

Важным фактором утомления при напряженной работе умеренной мощности (бег и плавание на сверхдлинные дистанции, лыжные переходы и т. п.) следует считать снижение концентрации сахара в крови - гипогликемию. В этом случае исследование крови обнаруживает резкое снижение содержания сахара (до 50 мг%). Количество израсходованных углеводов при длительной работе может дойти до нескольких сот граммов, но полного истощения углевод­ных резервов в организме не происходит, потому что острое утомление и прекращение работы наступает раньше. Уменьшение количества сахара в крови является сигналом начинающегося существенного изменения внутренней среды организма и, в то же время, причиной развития ком­пенсаторных реакций по мобилизации углеводов из депо и по превращению в углеводы жиров и белков, а в дальнейшем и причиной такого изменения деятельности центральной нервной системы, которое может привести к полному прекращению работы.

Особенно чувствительной к недостатку сахара в крови явля­ется центральная нервная система.В случае резкой гипогликемии функциональное состоя­ние центральной нервной системы изменяется и нарушается ее координационная деятельность, что сказывается на работе двига­тельного аппарата и вегетативных органов. Углеводное голодание корковых клеток может обусловить даже нарушение психических функций, что изредка наблюдается на финише бега и проявляется в форме неадекватного поведения (например, бег на месте или поворачивание кругом и продолжение бега в обрат­ном направлении и т. п.). Прием углеводов (50-100 г сахара) при длительной работе оказывает положительное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, повы­шая тем самым работоспособность организма, снижая утомление или отдаляя время его острого развития. Положительный эффект от приема углеводов подтверждает то положение, что снижение уровня сахара в крови является существенным фактором в разви­тии утомления при длительной напряженной работе.

Специальными экспериментальными исследованиями обосно­ваны сроки приема углеводов. Целесообразным оказывается при­нимать углеводы непосредственно во время самой работы - на дистанции. Можно принимать углеводы и перед самым началом работы, непосредственно перед стартом, однако это менее эффек­тивно, чем прием во время работы. До­пустимым считается прием углеводов больше чем за 2 часа до начала ра­боты. Прием углеводов за полчаса, час или полтора часа до на­чала работы не целесообразен, так как при этом в первые же минуты работы происходит резкое снижение уровня сахара в крови, что отрицательно влияет на работоспособность.

Помимо уменьшения концентрации сахара в крови, в развитии утомления при длительной напряженной работе может играть роль нарушение теплорегуляции. Потоотделение, если оно не сопро­вождается испарением пота с поверхности тела или одежды, не ведет к увеличению теплоотдачи. Отставание же теплоотдачи от уровня теплопродукции при мышечной работе приводит к повышению температуры тела, что может отрицательно повлиять на ра­ботоспособность (если повышение температуры значительно). Особенно это может иметь место при высокой влажности среды и малой проницаемости одежды.

Утомление при циклической работе большой мощности. Напряженная деятельность нервных центров при мышечной ра­боте большой мощности быстрее приводит к их истощению, чем при работе умеренной мощности. Также быстрее, чем при работе умеренной мощности, снижается работоспособ­ность органов дыхания и кровообращения.

Работа большой мощности совершается в условиях лож­ного устойчивого состояния. Потребление кислорода достигает максимальной величины, на которую способен организм (до 4,5-5 л у хорошо тренированного человека), и в то же время зна­чительно отстает от кислородного запроса. Следовательно, работа выполняется в условиях недостатка кислорода и кислородный долг во время работы неуклонно увеличивается. Следствием этого является накопление в организме недоокисленных продуктов. Таким образом, существенными факторами утомления при выполнении работы большой мощности являются растущая кислород­ная задолженность и, связанное с ней, накопление в организме недоокисленных продуктов, что приводит к угнетению деятель­ности нервных центров.

При выполне­нии работы большой мощности работоспособность сердечно­сосудистой и дыхательной систем (с их нервно-регуляторными механизмами), обеспечивающих кислородное снабжение всех органов, в том числе и нервной системы, в значительной степени определяет общую работоспособность организма.Недостаток кислорода и химические изменения в связи с на­коплением в крови недоокисленных продуктов влияют на все органы и ткани организма не только непосредственно, гуморально, но и через посредство центральной нервной системы, которая является наиболее чувствительной к воздействиям со стороны внутренней среды. Химические агенты внутренней среды воздействуют на клетки нервных центров как путем непосредственного соприкосновения с ними (например, действие углекислоты на ды­хательный центр), так и путем воздействия на хеморецепторы. В настоящее время доказано наличие хеморецепции во всех орга­нах и тканях тела.

Утомление при циклической работе максимальной и субма ксимальной мощности. К циклической работе максимальной мощности относят спринтерские дистанции в различных ви­дах спорта, на которых работа длится короткое время - в преде­лах десятков секунд. За такое короткое время не может произойти очень больших сдвигов в деятельности вегета­тивных органов. Более значительные сдвиги успевают произойти при работе субмаксимальной мощности, которая длится от 35 сек до 2-5 мин.

Утомление при работе максимальной и субмакси­мальной мощности в первую очередь связано с изменением функционального состояния центральной нервной системы. Мы­шечные сокращения большой частоты и силы вызываются интен­сивной деятельностью нервных центров. В то же время централь­ная нервная система подвергается воздействию мощного потока идущих от периферии двигательного аппарата центростремитель­ных проприоцептивных импульсов. В результате этого в нервных центрах развивается состояние парабиотического торможения, функциональная подвижность их понижается, что исключает возможность воспроизведения центробежных импуль­сов в первоначальном ритме, и движения бегуна, пловца и т. д. замедляются, «сковываются».

Мышечная работа максимальной мощности фактически протекает в анаэробных условиях. В результате в работающих мышцах происходит накопление недоокисленных продуктов, кон­центрация молочной кислоты достигает больших размеров. Поэтому полагают, что накопление молочной кислоты сказы­вается главным образом на процессе расслабления мышц, а это, естественно, отражается на частоте сокращений. Изменение упруго-вязких свойств мышц также ведет к уменьшению скорости сокращений, что является одной из причин того, что движения, например у бегуна, делаются менее размашистыми и менее бы­стрыми, а шаг укорачивается, замедляется и скорость бега неиз­бежно уменьшается.

Таким образом, ведущим фактором утомления организма при мышечной работе максимальной и субмаксимальной мощности является изменение функциональных свойств нервных центров и мышц, т. е. утомление всей нервно-мышечной системы. При этом при работе субмаксимальной мощности существен­ную роль в развитии утомления играет также снижение функциональ­ных возможностей аппаратов кровообращения и дыхания.

2.2. Развитие утомления при статических усилиях и силовой работе

Утомле­ние при статических усилиях наступает быстро, несмотря на кажущуюся иногда легкость упражнения. Так, напри­мер, весьма трудно простоять в положении полуприседа в течение 1-2 мин. Вис на перекладине, упор на брусьях, держание угла в висе или упоре также принадлежат к числу трудных упражне­ний статического характера, которые ограничены во времени. Ди­намическая работа, при выполнении которой отдельные мышцы несут преимущественно статическую нагрузку, вызывает сниже­ние работоспособности в первую очередь именно этих мышц.

Особое значение в развитии утомления при статических уси­лиях принадлежит центральной нервной системе. При любой ра­боте динамического характера в центральной нервной системе про­исходит непрерывное чередование процессов возбуждения и тор­можения. Такой характер функционирования нервных центров обеспечивает более длительную их работоспособность. При статическом усилии в соответствую­щих нервных центрах состояние возбуждения поддерживается непрерывно, без ритмического чередования с торможением. Такой характер функционирования нервных центров ведет к быстрому понижению их работоспособности, что, очевидно, обусловливает возникновение в них парабиотического торможения. В результате характер пусковых и регулирующих влияний, идущих из нервных центров к мышцам, быстро изме­няется, степень напряжения мышц все более уменьшается и, на­конец, статическое усилие прекращается совсем.

Энергетические затраты даже при тяжелых статических уси­лиях сравнительно невелики; сдвиги со стороны деятельности веге­тативных органов невысоки, причем заметное увеличение дыхания и деятельности сердца наблюдается не во время самого усилия, а по прекращении его в восстановительном периоде («феномен статического усилия»). Таким образом, в развитии утомления при статических усилиях ни энергетические затраты сами по себе, ни сдвиги в деятельности вегетативных органов не играют основной роли.

Считалось, что в развитии утомления при статических усилиях основное значение имеет недостаточное кровообращение в дли­тельно напряженных мышцах вследствие механического сдавли­вания сосудов и бездействия «мышечного насоса». В связи с за­трудненным кровообращением в мышцах могут накапливаться недоокисленные продукты в количестве, затрудняющем дальней­ший распад энергетических веществ. При исследовании статически напряженных мышц в них не было обнаружено большого количества недоокисленных продуктов распада. Это опровергает предположение, что утом­ление при статических условиях зависит от недостаточного кро­воснабжения статически напряженных мышц. Главнейшее значе­ние в развитии утомления при статических усилиях имеет, как уже было указано выше, изменение функциональных свойств нервных центров.

Иногда статическое напряжение определенных мышц является компонентом динамической работы (например, напряжение мышц спины при беге); при недостаточной тренированности эти мышцы утомляются в первую очередь.

При необходимости в течение длительного времени неподвижно сохранять одну и ту же позу тела происходит утомление стати­чески напряженных мышц, сопровождаемое иногда болевыми ощущениями. Длительное удерживание однообразной позы приво­дит также к нарушению крово- и лимфообращения и застойным явлениям (скопление венозной крови и лимфы) в наиболее низко расположенных при данном положении частях тела, от­мечается общее чувство усталости и понижение работоспособ­ности.

Эффективным средством борьбы с указанными явлениями будут различные динамические физические упражнения, усили­вающие крово- и лимфообращение, а также упражнения, обуслов­ливающие активное расслабление мышц, бывших в состоянии статического напряжения, и напряжение их антагонистов. Эти же упражнения (в сочетании с длительными статическими напряже­ниями) являются и средством тренировки выносливости органи­зма к длительному удерживанию тела в однообразном положении.

Максимальные силовые напряжения связаны с максимальной активностью нервных центров, которые при этом подвергаются чрезвычайно интенсивному влиянию импульсов, идущих из проприорецепторов двигательного аппарата. Снижение функциональ­ных свойств центральной нервной системы играет ведущую роль в утомлении организма при силовой работе. Наряду с этим имеют значение и местные изменения в самих мышцах, например по­нижение в них функциональной подвижности. В утомлении при длительной силовой работе (переноска тяжестей, тренировка в поднимании штанги и т. д.) определенную роль играет и сни­жение функций вегетативных органов. Обобщенные данные, характеризующие причины развития утомления в различных спортивных упражнениях, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Физиологические характеристики и причины развития утомления

в различных спортивных упражнениях (Москатова А.К.,1999)

2.3. Переутомление и перетренировка, их признаки

При анализе механизмов и особенностей утомления речь шла об остром утомлении, т. е. о том состоянии организма, которое возникает в результате однократ­ного совершения какой-либо работы. В практике физической культуры и спорта обычно наблюдается многократное повторение работы на протяжении длительного времени (недель, месяцев и т. д.). Повторность напряжений, повторность занятий физиче­скими упражнениями является основой тренировки.

При многократном совершении работы может случиться, что повторная работа выполняется тогда, когда утомление от преды­дущей работы еще полностью не прошло. При этом утомление от повторной работы может суммироваться с остаточным утомлением от предшествующей. Такое суммирование явлений утомления при повторяющейся изо дня в день работе приводит к развитию хронического утомления и называется переутомлением.

Переутомление как хроническую форму утомления не следует смешивать с состоянием чрезмерного острого утомления (изнемо­жения или перенапряжения) после однократно выполненной изну­рительной работы, которое иногда неправильно называют пере­утомлением. Например, бегун может после финиша находиться в состоянии полного изнурения; в этом случае, хотя иногда и гово­рят, что наступило переутомление, но его следует понимать в смы­сле очень сильного острого утомления. Перенапряжение большей частью связано с несоответствием проделанной работы данному уровню тренированности.

Переутомление, возникающее в связи с физи­ческой тренировкой как результат суммирования явлений утомле­ния от повторных тренировочных занятий или соревнований, называется перетренировкой.

Перетренировка не является неизбежным след­ствием тренировки. Перетренировка наступает только при нарушениях режима тренировки. Соответствующая дозировка нагрузки при тренировочных занятиях и соблюдение необходимых временных интервалов между тренировочными занятиями или со­ревнованиями, обеспечивающих положенный отдых и ликвидацию явлений острого утомления, исключают возможность перетрени­ровки. Наступлению перетренировки могут способствовать одно­образие и монотонность тренировочных занятий, их слабая (или, наоборот, чрезмерная) насыщенность эмоциональными момен­тами, а также ослабление организма в связи с перенесенным за­болеванием (грипп, ангина и т. п.).

В развитии переутомления (перетренировки), как и в развитии утомления, ведущую роль играет центральная нервная система. Состояние перетренирован­ности обусловливается перенапряжением возбудительного и тор­мозного процессов в коре больших полушарий, а также перена­пряжением подвижности этих процессов. Таким образом, пере­тренировку можно рассматривать как особого рода невротическое состояние, т. е. расстройство нормальной высшей нервной дея­тельности, нарушение правильных взаимоотношений между воз­будительным и тормозным процессами в коре больших полу­шарий.

Перетренировка может наблюдаться как у начинающих, так и у высокотренированных спортсменов, если условия тренировки приводят к перенапряжению нервных процессов в коре больших полушарий. Особенно легко возникает перетренировка у лиц с не­достаточно сильной и уравновешенной нервной системой.

Признаками перетренировки в боль­шинстве случаев являются: нежелание заниматься данным видом спорта, потеря своеобразного чувства «мышечной радости», которым обычно сопровождаются занятия физическими упражне­ниями. Часто отмечаются также общая вялость, уменьшение аппе­тита, сонливость днем, бессонница ночью, повышенная раздражи­тельность, быстрое наступление усталости при работе и т. д. Эти явления связаны с известным истощением центральной нервной системы и характерны для невротического состояния.

Признаками перетренировки являются также уменьшение веса тела, уменьшение жизненной емкости легких и данных динамо­метрии. В выраженной стадии перетренировки может быть повы­шена частота пульса и понижено кровяное давление. В некоторых случаях отмечается резкое урежение пульса. Иногда наблюдается экстрасистолическое нарушение ритма сердечной деятельности. Для перетренировки характерно также повышение возбудимости нервной системы, что проявляется в том, что сравнительно неболь­шая нагрузка вызывает резкое учащение пульса и повышение кровяного давления, одышку, потоотделение. Свойственное трени­рованному организму нормальное соотношение между интенсив­ностью работы двигательного аппарата и высотой вегетативных сдвигов при перетренировке нарушается. В результате значительно увеличиваются энергетические затраты при работе. Восстанови­тельный период после работы удлиняется. При перетренировке наблюдается также большая или меньшая степень нарушения координации движений. Все это свидетельствует о расстройстве нормальной координации функций со стороны центральной нерв­ной системы.

Перетренировка может проявляться различно, в зависимости от индивидуальных особенностей спортсмена, вида спорта, харак­тера тренировочных занятий. На первый план могут выступать различные признаки переутомления в зависимости от того, какие функциональные изменения преимущественно выделяются в дан­ном конкретном случае (Бажора Ю.И. и др.,1991).

Существенным признаком перетренировки является снижение спортивных результатов. Часто именно этот признак перетренировки в первую очередь обращает на себя внимание спортсмена и тренера, в то время как другие признаки могут на первых порах пройти незамеченными. «Неожи­данно» обнаруживается, что спортсмен никак не может повторить своего прежнего максимального результата в беге или прыжке, метании, подъеме штанги и т. д. Это снижение спортивного ре­зультата есть следствие уменьшения работоспособности при пере­тренировке.

Переутомление во время занятий спортом предупреждается рациональным распределением нагрузки в процессе тренировки и соблюдением необходимого режима. Если перетренировка все же наступила, необходимо дать органику отдых, сделав перерыв в тренировке. Иногда достаточно уменьшить нагрузку при трени­ровочных занятиях или переключиться временно на занятия дру­гим видом спорта. При серьезных расстройствах следует обра­титься за советом к врачу.

Известно, что переутомление скорее проходит, если спортсмен переносит свои занятия в другую обстановку - на другой ста­дион, в другой спортивный зал и т.д. Это показывает, что пере­утомление связано с условнорефлекторными влияниями. Пере­мена обстановки, т. е. в данном случае устранение условных раздражителей, сигнализирующих состояние пониженной работо­способности (состояние перетренированности), благоприятствует восстановлению прежнего уровня тренированности.

ГЛАВА 3. ДИАГНОСТИКА УТОМЛЕНИЯ

3.1. Общий и спортивный анамнез

Для выявления утомления и устранения причин его развития необходимо проводить общий и спортивный анамнез спортсмена. При состояниях чрезмерного утомления, прежде всего, обращают внимание на наличие и ха­рактер болевых ощущений в области сердца, печени, мышц. Особенно важно установить локализацию бо­лей, их иррадиацию, время появления, длительность и характер, а также наличие диспептических явлений (тошнота, рвота).

При расспросе спортсмена нужно уточнить, наблю­дались ли прежде боли, диспепсия, отсутствие чувства бодрости, снижения работоспособности, на­рушения сна, аппетита, неустойчивое настроение, когда эти признаки появлялись, сколько времени держались.

Из анамнеза следует выяснить: 1) начало утомления (когда, где и как оно началось, внезапно или постепен­но, каковы были его первые проявления; 2) его даль­нейшее течение (острое утомление, перенапряжение, прогрессирующее или с перерывами, перетренирован­ность, переутомление); 3) применявшееся лечение (ка­кие средства и как применялись), 4) причина утомления, по мнению спортсмена. Этот последний вопрос важен, так как дает возможность узнать действительную причину утомления, потому что спортсмен при этом сообщает нередко очень существенные сведения, облегчающие понимание развития этого состояния.

При анамнезе необходимо установить характер спортивной тренировки в последнее время: в каком на­правлении она проводилась (скоростная, силовая, на выносливость или комбинированная), какие применялись средства подготовки и как долго они использова­лись. Немаловажное значение имеют сведения о коли­честве тренировочных занятий в недельном цикле, их объеме, интенсивности, частоте выступления в соревно­ваниях, показанных спортивных результатах. Важно составить представление и о тренировке в прошлом (круглогодичная, сезонная, разносторонняя, узкоспе­циальная) и выступлениях в болезненном состоянии. Кроме этого необходимо об­ратить внимание на:

1) перенесенные заболевания; 2) условия труда и быта; 3) вредные привычки. Необхо­димо выяснить, какова реакция спортсмена на опреде­ленную инфекцию или вредность и общая его реактив­ность. Здесь же должны быть отмечены операции и разного рода соматические и нервно-психические трав­мы, если спортсмен им подвергался, так как они могут иметь близкое отношение к возникновению данного состояния утомления.

Из профессионально-производственных сведений нужно уделить внимание условиям труда (наличие или отсутствие профессиональных вредностей): 1) вреднос­ти, связанные с самим трудовым процессом (чрезмер­ное физическое или умственное напряжение, напряже­ние зрения и т. п.);

2) вредности, связанные с окружа­ющей обстановкой (низкая или высокая температура, шум, пыль и пр.) и 3) вредности, связанные с матери­алами, применяемыми в данном производстве (свиней, мышьяк, фосфор и другие химические вещества).

Из бытовых условий надо учитывать жилищные ус­ловия (площадь помещения, отопление), питание (ха­рактер пищи - мясная, растительная, молочная и пр.), порядок приема пищи (регулярно, сколько раз в день, в определенные часы или беспорядочно и т. д.), отдых (в течение суток - сон, в течение недели - выходной день, в течение года - отпуск).

Установив жалобы и собрав анамнез, следует произве­сти еще раз систематический опрос спорт­смена относительно важнейших общих явлений глав­нейших функций организма в его состоянии здоровья и в периоде нарастания утомления.

Дополнительный опрос на выявление признаков и причин утомления рекомендуется проводить по следующей примерной схеме:

Общее состояние спортсмена: слабость, недомога­ние, отсутствие чувства бодрости, вялость, исхудание, отеки.

Состояние сердечно-сосудистой системы: сердцеби­ение, боли и неприятные ощущения в области сердца, одышка.

Состояние дыхательной системы: дыхание носом, кашель, одышка.

Состояние пищеварительной системы: аппетит, отрыжка, изжога, тошнота и рвота, вздутие живота (метеоризм), характер стула.

Состояние выделительной системы: потоотделение, мочеотделение и характер мочи.

Состояние нервной системы: головная боль, головокружение, бессонница, зрение, слух, обоняние, вкус, общая нервозность, устойчивостьнастроения. Необходимо выявить основные нервные процессы, характеризующие функциональное состояние нервной системы, а косвенно - общее состояние организма, т.е. силу, уравновешенностьи подвижность возбудительного и тормозного процессов.

3.2. Изменение физиологических функций организма при развитии утомления

Нервная система. Нервная система играет важную роль в регуляции всех происходящих в организме процессов. Управле­ние движениями, высококоординированная связь меж­ду двигательным аппаратом и функциями вегетатив­ных органов и систем осуществляется благодаря цент­ральной нервной системе.

В процессе тренировки и соревнований происходят отчетливые функциональные сдвиги в состоянии нерв­ной системы, особенно при длительных нагрузках на выносливость.

Значительные изменения в состоянии нервной системы, как правило, служат наиболее ран­ними и постоянными объективными симптомами пе­ренапряжения и перетренированности.

Для исследования нервной и нервно-мышечной систем используют комп­лекс методов клинического обследования (расспрос, состояние черепно-мозговых нервов, чувствительной и двигательной сфер, вегетативной нервной системы) и специальные инструментальные методы (электроэнце­фалография, электромиография, хронаксиметрия и др.).

Расспросвыявляет жалобы на нарушение вни­мания, памяти, на изменения настроения, чрезмерную утомляемость, вялость, головные боли, повышенную возбудимость, раздражительность, плохое засыпание, беспокойный сон. При обследовании черепно-мозговых нервов основное внимание обращают на конверген­цию (содружественное движение глаз), аккомодацию (сужение зрачков), ширину зрачков и их равномер­ность, правильность формы и реакции на свет. При ис­следовании чувствительной сферы устанавливается состояние болевой, тактильной и температурной чув­ствительности, а также мышечного чувства. Исследо­вание двигательной сферы включает определение су­хожильных рефлексов, пробу на устойчивость в позе Ромберга, пробы на координацию. Сухожильные реф­лексы вызываются ударом по области рефлексогенной зоны: при определении коленных рефлексов - у под­коленной чашечки в области ее связки, а при определе­нии рефлексов ахиллова сухожилия - пяточной кос­ти. Отмечается симметричность и степень живости рефлексов. Они оцениваются по трехбалльной систе­ме: высокие - 3 балла, средние - 2, низкие-1 балл; отсутствие рефлексов (арефлексия) отмечается особо.

Для определения устойчивости в позе Ромберга об­следуемому предлагают встать, сдвинуть стопы (носки и пятки вместе). При слабой степени атаксии заметно качание, усиливающееся, когда закрыты глаза (симп­том Ромберга).

Для исследования состояния вегетативной нервной системы применяется проба Ашнера, отражающая воз­будимость парасимпатической иннервации сердца, и ортостатическая проба, определяющая возбудимость симпатического отдела сердечно-сосудистой системы, а также исследование дермографизма. Проба Ашне­ра- глазо-сердечный рефлекс. После подсчета пуль­са у обследуемого в положении лежа надавливают через закрытые веки на глаза достаточно сильно, но не до боли; спустя 10 сек,от начала надавливания под­считывают пульс в течение 20 сек;полученную цифру утраивают, чтобы определить количество ударов в минуту. При нормальной возбудимости парасимпатиче­ской иннервации сердца замедление пульса не превы­шает 4-12 ударов в минуту; замедление, превышаю­щее 12-15 ударов, указывает на повышение возбуди­мости блуждающего нерва. Если эта возбудимость снижена или повышена возбудимость симпатического нерва, то частота пульса не изменяется или даже увеличивается. Глазо-сердечный рефлекс у детей и подростков обычно выражен более резко, чем у взрослых. Тренированные спортсмены, как правило, имеют резко выраженный рефлекс. Ортостатическая проба дает возможность судить о нормальной возбудимости симпатической иннервации сердечно-сосудистой сис­темы и основана на изменении реактивности организма при переходе из горизонтального положения в вертикальное. В положении лежа у обследуемого подсчитывают пульс до устойчивых величин, измеряют артериальное давление и предлагают спокойно встать. После этого вновь подсчитывается пульс и определяет­ся артериальное давление. Нормально при переходе из положения «лежа» в положение «стоя» пульс в сред­нем учащается на 12-18 ударов в минуту, а макси­мальное давление повышается в среднем на 10-15 ммрт. ст. Учащение пульса более чем на 18 ударов че­рез минуту после вставания указывает на повышен­ную возбудимость сердечного отдела симпатической нервной системы, на расстройство нервной регуляции сосудистой системы. Учащение пульса на 40 и более, ударов в минуту при уменьшении данных максималь­ного давления расценивается как наихудший показа­тель для функциональной способности сердечно-сосу­дистой системы.

Дермографизм определяется путем проведения черты по коже тупым предметом в области грудной клетки. Появляется белая, красная или выпуклая красная полоса в зависимости от степени возбудимос­ти концевых вегетативных аппаратов кровеносных сосудов. Оценка дермографизма определяется по быст­роте появления этого признака, по интенсивности, цве­ту и длительности его. Продолжительный белый дер­мографизм - признак повышенной возбудимости сим­патической иннервации кожных сосудов, в связи с чем при механическом раздражении происходит сужение сосудов и образуется белая полоса. Длительный крас­ный дермографизм обусловлен повышенной возбудимостью парасимпатического нерва (механическое раз­дражение вызывает расширение сосудов и появляется красная полоса). При крайней степени повышения воз­будимости парасимпатической иннервации сосудов по­является возвышенный дермографизм в виде отечного валика с красной каймой.

При хроническом утомлении наблюдаются вегетативные реакции - стойкий розовый (иногда белый, приподнятый) дермографизм, дрожание пальцев рук, ничем не оправданная потливость или, наоборот, су­хость кожных покровов. Сухожильные рефлексы уси­лены или угнетены. Нередко отмечается полное их от­сутствие.

При значительном утомлении у совершенно здоро­вых спортсменов иногда развивается неврозоподобное состояние-неврастения, гиперстеническая и гипостеническая ее форма. В клини­ческой картине гиперстенической формы преобладают следующие симптомы: повышенная нервная возбудимость, склонность к кон­фликтам с тренером, врачом, товарищами, чувство усталости и утомления, общая слабость и др. Ослабле­ние процесса торможения сопровождается нарушени­ем функции сна, удлинением времени засыпания и более поверхностным сном. Гипостеническая форма клинически проявляется в общей слабости, истощаемости, быстрой утомляемости, отсутствии интереса к тре­нировкам, апатии, нежелании заниматься данным видом двигательного режима, сонливости днем, гипореактивности, иначе - синдром истощения центральной нервной системы, астеническое состояние. Одновре­менно отмечается снижение спортивных результатов или прекращение их роста. Среди многообразия клини­ческой картины проявлений неврастении у спортсме­нов в большинстве случаев наблюдаются ведущие симптомы, которые особенно тягостны для спортсме­на. Из нервно-психических синдромов чаще отмечается астенический, значительно реже - фобический и ипохондрический. Из неврологических синдромов преобладают явления общей вегетативной дистонии, расстройство функций отдельных органов, чаще сердца и желудочно-кишечного тракта, явления ангионевроза и др. Несмотря на довольно редко встре­чающиеся симптомы навязчивого состояния, фобий, у спортсменов в состоянии перетренированности они особенно бывают тягостными, так как мешают их спортивной деятельности. Появле­ние фобий указывает на нарушение нормальной деятельности центральной нервной системы, ее высшего отдела - коры головного мозга, на наличие в коребольших полушарий состояния патологической инерт­ности, застойности возбудительного или тормозного процесса. Спортсмен прекрасно сознает необоснован­ность своих страхов, но продолжает переживать это состояние всякий раз, когда оказывается в соответст­вующей обстановке (на тренировке, на старте, сорев­нованиях).

Электромиография - регистрация биотоков, воз­никающих в скелетных мышцах в связи с физико-химическими процессами, обусловленными клеточным обменом. По характеру изменения биоэлектрических потенциалов судят о воздействии утомления на состоя­ние нервно-мышечного аппарата и косвенным обра­зом - о сдвигах в функциональном состоянии цент­ральной нервной системы.

Для регистрации биотоков мышц используют элек­тромиографы, усиливающие мышечные токи до 1500 миллионов раз и пропускающие широкий диапазон частот (от 3 до 3000 Герц). Усилитель такой системы производит запись электромиограммы (ЭМГ) без эк­ранированной камеры. Отведение потенциалов дейст­вия осуществляется с помощью электродов, которые прикрепляются коллодием или клеолом, лейкопласты­рем или резиновой повязкой. Один из поверхностных электродов прикрепляется на участке кожи - на дви­гательной точке соответствующей мышцы, второй - дистальнее на 1,5-2 см (биполярное отведение) или один -на двигательной точке, а другой - на какой-нибудь отдаленной (монополярное отведение). Анализ изменений ЭМГ проводится по частоте колебания био­токов и их амплитуде, соотношению длительности и степени отграниченности периодов, залпов, импульсов биопотенциалов и периодов покоя.

При утомлении частота токов действия мышцы па­дает, соответственно увеличивается амплитуда биопо­тенциалов, что свидетельствует о включении дополни­тельных моторных единиц в двигательный акт; в даль­нейшем при большем утомлении наблюдается не только падение частоты, но и уменьшение амплитуды токов действия мышц.

Установлено, что последователь­ное возрастание электрической активности (напряжения) дельтовидной мышцы при длительном статическомсокращении линейно во времени. Возрастание электрической активности по мере утомления отмечено у большинства пациентов.

Дыхательная система. При исследовании органов дыхания необходимо определить их функциональную способность и изме­нения, наступившие в результате развития состояния утомления. Для этого применяют клинические мето­ды - расспрос, осмотр, перкуссию, аускультацию, опре­деление жизненной емкости легких, показатели внеш­него дыхания (частота пульса, глубина, МОД, МВЛ, по­казатели тканевого дыхания: O 2 /P). Для определения функциональной способности органов дыхания необ­ходимо провести легочные пробы, рентгенокимографию грудной клетки, оксигемометрию. При расспро­се выявляют, нет ли жалоб. Определение ЖЕЛ поз­воляет глубже оценить функциональную способность дыхательной системы. Особенно ценны в этом от­ношении многократные измерения ЖЕЛ (легочные пробы) Розенталя, Шафрановского, Лебедева, а также пробы с задержкой дыхания - Штанге, Генчи.

Про­ба Розенталя - пятикратное измерение ЖЕЛ с 15-секундными интервалами. У здоровых людей опреде­ляются одинаковые и даже нарастающие цифры ЖЕЛ. При состояниях перетренированности или перенапряжения ЖЕЛ при повторных измерениях постепенно уменьшается. Это зависит от утомления дыхательной мускулатуры и снижения функциональ­ного состояния нейтральной нервной системы.

Проба Шафрановского - определение ЖЕЛ в покое и после 3-минутного бега на месте в тем­пе 180 шагов в минуту. ЖЕЛ измеряется до и сразу после бега, а затем через одну, две и три минуты в вос­становительном периоде. У здоровых тренированных спортсменов она мало (чаще незначительно) увеличивается. При состояниях утомления после нагрузки функциональная проба ЖЕЛ уменьшается, причем чем глубже утомление, тем больше.

Проба Лебедева - четырехкратное определение ЖЕЛ в покое и после тренировочной или соревнова­тельной нагрузки с интервалами между измерениями 15 секунд. ЖЕЛ у хорошо тренированных спортсменов обычно снижается мало, но после больших физических напряжений - значительно.

Проба Штанге - с задержкой дыхания на вдохе: обследуемый в положении стоя делает полный вдох, а затем глубокий выдох и снова вдох (80-90% от мак­симального); закрывает рот и зажимает пальцами нос. Отмечается время задержки. Продолжительность задержки дыхания в большей степени зависит от воле­вых усилий человека. Поэтому ее фиксируют по перво­му сокращению диафрагмы (по движению брюшной стенки). Обычно здоровые нетренированные лица спо­собны задерживать дыхание на вдохе в течение 40-50 секунд, а тренированные спортсмены - от 60 секунд до 2-2,5 минут. С нарастанием тренированности вре­мя задержки дыхания возрастает, а при утомлении снижается.

Проба Генчи - с задержкой дыхания на выдохе. Здоровые тренированные люди, не занимающиеся спортом, могут задерживать дыхание на выдохе в те­чение 20-30 секунд, а здоровые тренированные спорт­смены - 30-60 и даже 90 секунд.

Рентгенокимография грудной клетки - это реги­страция на рентгеновской пленке (многощелевым рентгенокимографом) движений грудной клетки и диафраг­мы при дыхании. Данные рентгенокимографии груд­ной клетки позволяют объективно изучить механизм и типы дыхания у спортсменов. Для тренированных спортсменов характерен удлиненный выдох. После физической нагрузки (4-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту и еще одну минуту с максимальной скоростью) у хорошо тренированных спортсменов преобладают реберный (48%) и смешанный (43,5%) типы дыхания; при этом значительно повышается амплитуда дыхательных колебаний диафрагмы; сила дыхательной мускулатуры также увеличивается; чаще наблюдается одноименный тип дыхания на обеих сторонах грудной клетки. У спортсменов с явлениями перетренированности, отмечавших боли в правом боку тренировке и соревнованиях (без отклонений в функции сердечно-сосудистой системы и печени), после нагрузки бывает уменьшена подвижность купола и понижен тонус диафрагмы.

Оксигемометрия - бескровный длительный и непре­рывный метод определения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Основная функция системы органов внешнего дыхания - насыщение ар­териальной крови кислородом, поэтому по данным оксигемометрии прежде всего определяют конечную ре­зультативную функцию органов дыхания. Этот метод позволяет также судить о функции кровообращения и, в известной мере, о тканевом дыхании. У здоровых людей в покое 96-98% гемоглобина артериальной крови насыщено кислородом. Способность организма сопро­тивляться развитию гипоксемии при физической на­грузке зависит от функционального состояния системы органов дыхания, кровообращения и от быстроты и ин­тенсивности включения различных приспособитель­ных реакций, прежде всего от возможности увеличения легочной вентиляции. Умеренная мышечная нагрузка у здоровых людей не вызывает изменения уровня на­сыщения артериальной крови кислородом. При интен­сивной же физической нагрузке возникает гипоксемия. Ее степень прежде всего зависит от увеличения легоч­ной вентиляции и усиления кровообращения. Для тре­нированных спортсменов характерны энергичные и эф­фективные реакции и хорошо сочетанное увеличение легочной вентиляции и легочного кровообращения. По­этому дозированные умеренные физические нагрузки вызывают у них значительно меньшее, чем у трениро­ванных, падение оксигенации крови. Зато во время максимальных мышечных напряжений тренированные спортсмены способны к большей работоспособности при значительном снижении оксигенации крови.

Определение МОД можно осуществить при помощи газовых часов, спирографа или по методу Дугласа-Холдена. Самый простой из них - при помощи газо­вых часов. Спортсмен дышит через ротовой загубник, надетый на трубку с клапанным устройством, отделя­ющим вдох от выдоха при зажатом носе. Вдох и выдох производится в газовые часы. Вначале при дыхании спортсмена некоторое время показания не учитыва­ются, затем включается секундомер и одновременно фиксируются показания газовых часов. После 5-10 минут, в течение которых сосчитывают число дыханий в минуту, снова определяют показания газовых часов. На основании полученных данных легко определить как МОД, так и дыхательный объем (ДО). Прини­мать во внимание следует лишь исследования, в кото­рых глубина вдоха и частота дыхания (сосчитывается до начала испытания) не изменились.

Гораздо точнее определение по Дугласу - Холдену. Спортсмен через мундштук с тройником дышит наруж­ным воздухом, выдыхая его в мешок Дугласа в течение 5-10 минут; число дыханий в это время сосчитывает­ся. Затем объем выдохнутого воздуха измеряется пропусканием через газовые часы. В это время берут пробы воздуха, подвергающиеся газовому анализу, в аппарате Холдена. Путем соответствующих расчетов определяют не только МОД и ДО, но и поглощение кислорода в минуту, выделение углекислоты, дыха­тельный коэффициент, основной обмен.

Спирографические исследования позволяют определить основные показатели дыхания: ЖЕЛ, дыхатель­ные объемы, МВЛ, МОД, поглощение кислорода. Час­тота дыхания при состоянии перетренированности мо­жет несколько учащаться, глубина дыхания уменьшается, минутный объем дыха­ния умеренно повышается. Однако максимальная вен­тиляция легких, потребление кислорода и коэффициент использования его при состоянии утомления снижают­ся. Также может быть ниже коэффициент пульс/дыхание. При этом восстановление идет более медленно и не­редко в данном периоде МВЛ продолжает уменьшать­ся. Все зависит от степени утомления - чем оно глуб­же, тем меньше максимальная вентиляция легких (Локтев С.А. и др., 1991; Кузнецова В.К. и др., 1994; Кузнецова В.К. и др., 19096; Исаев А.П. и др., 1999; Шалдин В.И., 2000).

Сердечно-сосудистая система. В определении функционального состояния сердеч­но-сосудистой системы широкое применение получили дозированные адекватные мышечные нагрузки (функциональные пробы), в основе которых используется естественная спортивная нагрузка в виде приседаний, прыжков, бега, поднятия тяжестей, выполнения специфических физических упражнений (Кочетков А.Г. и др., 1991; Никитюк Б.А. и др., 1991; Беренштейн Г.Ф. и др., 1993; Граевская Н.Д. и др., 1997; Елисеев Е.В., 2001). Наибольшее распространение во врачебно-спортивной практике получили следующие пробы: 1) Проба ГЦИФКа - 60 подскоков на высоту 3-4 см за 30 секунд. 2) Проба Мартинэ-20 приседаний за 30 секунд. 3) Проба Кевдина-40 приседаний за 30 секунд. 4) Проба Котова - Дешина - 2-3-минутный бег на месте темпе 180 шагов в минуту, с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с туловищем. 5) Проба Летунова, состоящая из трех последовательно прово­димых физических нагрузок-20 приседаний за 30 се­кунд (время адаптации-3 минуты), 15-секундногома­ксимально быстрого бега на месте с энергичной рабо­той рук (время адаптации-4 минуты) и 3-минутного бега на месте в темпе 180 шагов в минуту с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с тулови­щем. 6) Проба Серкина-Иониной-дифференцирован­ная проба на силу, скорость и выносливость. В первой части используется в качестве нагрузки подъем двухпу­довой гири на высоту от пола до подбородка столько раз, сколько получится от деления веса тела испытуемо­го на четыре. Выполняется нагрузка дважды. Проба на скорость - максимально быстрый бег в течение 15 секунд с энергичной работой рук. Выполняется на­грузка дважды. Проба на выносливость связана с за­держкой дыхания. Используется ртутный манометр. Воздух выдыхается в трубку манометра, уровень ртути доводится до высоты 20 мм и максимально долго удерживается. Повторяется трижды. Причем после второго раза предлагается выполнить 60 подскоков. Оценка: после первой фазы задержка дыхания - 50-60 секунд, второй - 23-24 секунды и третьей фазы - 49-65 секунд. 7) Проба Шеллонга состоит из двух частей: изменение положения тела: лежа, стоя, лежа (ортостатическая проба) и физическая нагрузка, связанная с приседанием или восхождением на лестницу. После нагрузки спортсмен вновь укладывается на кушетку. Оценка: после первой части показатели не должны отличаться от данных покоя, после второй - отмечается увеличение частоты пульса и умеренный подъем артериального давления. 8) Проба Кверга состоит из 30 приседаний за 30 секунд, максимально быстрого бега на месте в течение 30 секунд, бега на месте в течение 3 минут с числом шагов 150 в минуту, подскоки со скакалкой в течение одной минуты. После нагрузки сразу же измеряется пульс в течение 30 секунд (P 1), повторно через две (Р 2) и четыре (Р 3) минуты. Высчи­тывается индекс (И):

И=длительность работы в секундах х 100

2 х (Р 1 + Р 2 + Р 3)

Оценка: если число получилось больше 105-очень хорошо, от 99 до 104-хорошо, от 93 до 98-удовле­творительно и меньше 92-слабо. 9) Проба Карл­сона- бег на месте в максимально быстром темпе в течение 10 секунд, повторяется 10 раз, через 10-секундный интервал отдыха. Пульс подсчитывается перед пробой за 10 секунд, после пробы в первые 10 секунд, через 2-4 и 6 минут после упражнения. Оценка скла­дывается из числа контактов правой стопы и частоты пульса. Данные должны совпадать.

Пульс и артериальное давление, характеризующие наиболее полно функциональное состояние сердечно­сосудистой системы, при утомлении претерпевают оп­ределенные качественные и количественные изменения. Пульс нередко достигает частоты 200 и более ударов в минуту. Все зависит от характера физической работы и фо­на утомления. Однако обычно при достаточно интен­сивной нагрузке пульс учащается у тренированных лиц в пределах 150-180 ударов. Рациональность увеличения сердечного ритма при выполнении физических упраж­нений рассматривается в связи с так называемой кри­тической частотой пульса. Она определяется по той минимальной длительности сердечного цикла, дальней­шее укорочение которого ведет к уменьшению эффек­тивности сердечного сокращения. В ряде исследований, проведенных на спортсменах в состоянии острого утомления, было отмечено учащение пульса по сравнению с состоянием покоя больше чем в 1,5-2 раза. По мере ухудшения общего состояния (нарастание утомления) ритм сердечной деятельности может учащаться, урежаться или оставаться прежним. Нередко наблюдаются различного рода аритмии, которые меняют свой характер взависимости от особенностей двигательного режима. При прочих равных условиях часто­та сердечных сокращений и его ритм зависят от уровня тренированности, физической подготовленности и фона утомления. Выполнение одной и той же работы у хорошо подготовленных спортсменов совершается при более низком сердечном ритме по сравнению с недостаточно подготовленными спортсменами. Оптимальная зона ча­стоты пульса при интенсивной мышечной работе может быть принята равной 160-190 ударам в минуту. При длительной интенсивной работе на выносливость у тренирую­щихся начальное учащение сердцебиении может быть более выражено, чем в контрольной группе, а к концу работы иногда наблюдаются обратные соотношения. На характер и выраженность изменений сердечного ритма во время мышечной работы до утомления опре­деленным образом влияет пол, возраст исследуемых. У юношей происходит более резкая пульсовая реакция на утомление, чем у взрос­лых. Причем лабильность пульса отмечается и в состоянии покоя. У женщин частота пульса во время ра­боты до утомления относительно увеличена.

Утомление проявляется в из­менении артериального давления. При оптимальном утомлении артериальное давление максимальное при физической нагрузке умеренно повышается; минимальное, как правило, снижается. Вместе с тем следует за­метить, что при прочих равных условиях уровень артериального давления находится в линейной зависимости от объема и интенсивности мышечной нагрузки. У тренированных спортсменов сдвиг артериального давления менее выражен, чем у нетренированных, выполнивших ту же мышечную работу.

Электрокардиография. С целью ранней диагностики сердечной формы перетренированности некоторые авторы (Граевская Н.Д. и др., 1997) предла­гают использовать три простые пробы: ортостатическую, глазосердечную и с физической нагрузкой, па­раллельно регистрируя электрокардиограммы. Полу­ченные данные позволили выявить три стадии перетренированности.

Первая стадия - неврогенная. Характеризуется вегетодистонией. определяемой при помощи вышепе­речисленных проб. Как правило, одна из проб вызы­вает патологические реакции.При глазосердечной пробе нередко возникают гетеротопный ритм, синоаурикулярные блокады с остановкой сердца в диастоле от 2 до 10 сердечных сокращений, предсердные или желудочковые экстрасистолы, интерференция с диссоциацией и другие изменения, указывающие на повышенную раздражимость вагуса или слабость синусового узла, а также на наличие в миокарде скрытых патоло­гических очагов возбуждения. При ортостатической пробе часто обнаруживается недостаточность нейро-сосудистой регуляции коронарного кровообращения: ортостатическая гипоксия или ишемия миокарда. Про­ба с физической нагрузкой является особенно ценной при определении функциональной приспособляемости сердечно-сосудистой системы к нагрузкам.

Вторая стадия - очагово-миогенная. Характеризу­ется наличием очаговых изменений в миокарде.

Третья стадия - диффузно-миогенная, с тотальным поражением сердечной мышцы и проявлением сердечно-сосудистой недостаточности. При миогенных стадиях перетренировки рефлекторные реакции серд­ца обычно имеют иной характер.

Применение указанной триады помогает выявить ранние патологи­ческие изменения в сердце при перетренирован­ности.

При остром утомлении у тренированных спортсме­нов отмечается увеличение суммарного вольтажа зубцов Р, R, S и Т, что, по-видимому, связано с повы­шением электрической активности сердца.Bстандартных и грудных отведениях происходило уменьшение интервалов R-R, P-Q (до 0,09 сек)иQ-T (до 0,22 сек)в абсолютных цифрах и увеличение систолического показателя. Следовательно, сердце работает при значительно укороченной ди­астоле, что, конечно, может привести (и приводит) к гипоксии миокарда.

Таким образом, у хорошо тренированных спортсме­нов при выполнении ими предельных мышечных на­грузок отмечаются выраженные сдвиги в функцио­нальном состоянии сердца, указывающие на то, что сердечно-сосудистая система у спортсменов при остром утомлении испытывает очень большое напряжение, может наблюдаться даже относительная коронарная недостаточность. Однако эти изменения у здоровых и хорошо тренированных спортсменов носят функцио­нальный характер и являются обратимыми.

Кровь. При утомлении увеличивается коли­чество лейкоцитов, выявляется так назы­ваемый «миогенный» лейкоцитоз (по Егорову) с фазо­выми изменениями. Первая фаза: общий лейкоцитоз (до 15-25-30%), относительный и абсолютный лимфоцитоз, относительная и абсолютная нейтропения, базопения, эозинопения. При этой фазе нет сдвига фор­мулы нейтрофилов влево, но отмечается некоторое увеличение лимфоцитов с азурофильной зернистостью. Вторая фаза: наблюдается через полчаса-час после первой или непосредственно сразу же после предель­ной мышечной работы (на высоте утомления) и выра­жается в следующем комплексе: продолжение нараста­ния лейкоцитоза (еще на 30-40%), относительная и абсолютная нейтрофилия; относительный и абсолют­ный лимфоцитоз; всегда сдвиг формулы нейтрофилов влево; относительная и абсолютная эозинофилия. всегда уменьшение лимфоцитов с азурофильной зерни­стостью. Кроме того, может иметь место фазовый сдвиг в составе периферической крови иного характе­ра (Першин Б.Б. и др., 19814 Аронов Г.Е. и др., 1987; Антропова Е.Н. и др., 1990). Например, отмечается мышечный лейкоцитоз без сдви­га формулы молодых форм лейкоцитов (через 2-2,5 часа количество лейкоцитов увеличи­вается до 10-15000 в 1 мм 3 ; через сутки возвращается к исходным цифрам, но без нормализации формулы крови; на третьи-четвертые сутки обнаруживается лей­копения (до 3500-5000 лейкоцитов в 1 мм 3)со сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Имеет место и лимфоцитоз. Нередко отмечается картина, указывающая на раздра­жение нейтрофильной системы (костного мозга) - от регенеративных сдвигов до гиперрегенерации и деге­нерации (подавленность функции костного мозга). При утомлении отмечается сравнительно высокий лейкоцитолиз. Наблюдается резкое усиление гемолиза, меняется количество эритроцитов как в сторону пони­жения, так и увеличения. При утомлении может повышаться уровень гемоглобина, ко­личество эозинофилов, больших лимфоцитов (Хисамов Э.М., 1991; Першин Б.Б., 1994; Рыбаков В.В. и др., 1995; Хребтова А.Ю., 1999). При истощающем утомлении уменьшается количество нейтрофильных лейкоцитов, а также тромбоцитов (Макарова Г.А. и др., 1991; Тхоревский В.И. и др., 1997).

Свертывание крови. При утомлении после максимальной физической работы свертывание крови ускоряется. Ускоряется свертывание крови и при кратковременных мышечных напряжениях. Физи­ческое утомление характеризуется качественными сдви­гами в тромбоцитарной картине. При состояниях пере­напряжения и перетренированности количество тром­боцитов может увеличиваться, с резким сдвигом в сторону крупных форм.

СОЭ. Впервые Д. Е. Розенблюмом в 1928 г. была сделана попытка проследить изменения скорости осе­дания эритроцитов (СОЭ) при напряженной мышечной деятельности. Испытуемые с грузом 27 кг проходили расстояние от 5 до 20 км со скоростью 6,6 км/час. Через каждые 45 минут назначался отдых продолжи­тельностью до 15 минут. Через час после завершения похода у всех исследуемых констатировалось ускорение СОЭ. Автор отмечает, что изменение скорости оседания эритроцитов наступает за определенной гранью мы­шечного напряжения; переход на 5 км не вызывал изменения СОЭ, тогда как переход на 20 км вызывал резкое изменение СОЭ. Кроме того, он считает, что оседание эритроцитов зависит от степени приспособ­ленности организма к производимой работе. У тренированных спортсменов после физических упражнений СОЭ замед­ляется или остается без изменений, если же ускоря­ется, то незначительно и быстро возвращается к исход­ным данным. У менее тренированных спортсменов, ослабленных или находящихся в состоянии утомления, физическая нагрузка ведет к ускорению СОЭ. После чрезмерных нагрузок ускоренная СОЭ сохраняется в течение двух-трех дней

Фагоцитоз. Сравнительно недавно врачебно-спортивная практика стала уделять внимание изуче­нию состояния естественных защитных сил организма спортсменов при состояниях острого и хронического утомления.

Из большого числа тестов, характеризующих состо­яние естественной резистентности организма, предложенных и разработанных в настоящее время, большое внимание отводится клеточной защитной реакции ор­ганизма- фагоцитозу. Фагоцитарная активность лейкоци­тов представляет собой физиологическую функцию, приобретенную в процессе эволюции. Честь открытия и всестороннего изучения фагоцитоза как защитной реакции организма принадлежит И. М. Мечникову (1892), труды которого соста­вили одну из главных теоретических основ современ­ной иммунологии. Процесс фагоцитоза состоит из трех основных фаз (И. И. Мечников, 1913): положи­тельного хемотаксиса, поглощения микроба фагоци­том и внутриклеточного переваривания.

При легкой степени утомления, которое наблюдается после выполнения оптимальной фи­зической нагрузки, отмечается двухфазное изменение фагоцитоза: вначале - снижение фагоцитарной реак­ции, в дальнейшем - восстановление, а в отдельных случаях - даже превышение исходного уровня Со­вершенно по-иному ведет себя фагоцитарная активность нейтрофилов при состоянии острого утомления и хронического. При остром отмечается более значи­тельное угнетение, чем при хроническом (перетрени­рованности). Можно пред­положить, что снижение клеточной защитной реакции организма при состоянии острого перенапряжения и перетренированности связано с нарушением тонуса вегетативной нервной системы и, следовательно, с нарушением нейрогуморальной регуляции организма, поскольку эти же изменения оказывают определенное воздействие на метаболизм фагоцитов.

Быстрое восстановление фагоцитарной активности лейкоцитов у спортсменов, перенесших острое перена­пряжение, и более медленное восстановление у спорт­сменов, перенесших состояние перетренированности, по-видимому, следует рассматривать с точки зрения некоторых общефизиологических закономерностей. При состоянии острого перенапряжения есть чрезмерная, однократная физическая нагрузка, которая через ряд опосредованных систем приводит к значительному, чаще всего кратковременному угне­тению фагоцитоза, вызывая при этом и другие измене­ния в различных органах и системах. При состоянии перетренированности также имеет место неаде­кватная функциональным возможностям спортсмена тренировочная нагрузка. Однако она менее значи­тельна по силе, но более длительна по действию. Возможно, этим и объясняется умеренное угнетение фагоцитарной активности лей­коцитов у спортсменов, находившихся в состоянии перетренированности, и те значительные сдвиги фаго­цитарной реакции, которые наблюдаются у спортсменов при состоянии перенапряжения. Вероятно, от этого зависит и медленное восстановление фагоцитарной реакции у спортсменов с перетренированностью.

Пищеварение. При глубоком утомлении отмечается индеферентное отношение к пище или полное отсутствие аппети­та, расстройство стула. Могут начинаться запоры или более частый стул, реже поносы, приступообразные боли в животе (спазмы кишечника). Отмечается чув­ство тяжести в желудке, особенно после приема пищи. При хроническом утомлении нередко нарушается желчевыделительная функция. Отмечаются разные показатели билирубина в крови. В норме его 1,6-6,2 мг%или 0,25-0,5 мг%. Нарушается жиролипидный обмен, снижается альбумино-глобулиновый коэффициент. Меняется общее количество и качество белка плазмы (формоловая, тимоловая и фуксино-сулемовая пробы чаще всего положительные); синтетическая функция (проба Квика с бензойным на­трием) может быть изменены; водный обмен (анализы мочи по Зимницкому) не нару­шен. Наблюдается бо­левой печеночный синдром, особенно при остром утом­лении, небольшое увеличение печени, иногда ее отек.

Почки. При развитии состояния переутомления у спортсменов отмечается изменение функции почек. Утренняя пор­ция мочи может быть темно-кирпичного или бурого цвета. При кратковременном стоянии прозрачная мо­ча быстро мутнеет и в ней появляется объемистый оса­док оранжево-красного или кирпично-красного цвета. В осадке резко увеличено количество уратов. Нередко определяется белок от умеренных количеств (0,033-0,099 г%)до больших. Особенно часто белок в моче при утом­лении наблюдается у подростков и юношей. Кроме того, в моче могут определяться цилиндры (гиа­линовые, зернистые), лейкоциты (единичные в поле зрения), эпителиальные клетки (плоские до 10-12 в поле зрения), эритроциты.

ГЛАВА 4. ФАКТОРЫ, УСКОРЯЮЩИЕ И ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ РАЗВИТИЕ УТОМЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Утомление возникает как следствие работы. Однако при неко­торых условиях динамическая мышечная работа может совер­шаться длительное время без признаков утомления. Такими условиями являются: оптимальный ритм и темп работы, опти­мальная величина нагрузки и полное расслабление мышц после каждого сокращения. «Для работы без устали, - писал И. М. Се­ченов, - необходимо совершенно определенное соотношение между факторами работы (частотой и силой движений, а также величиной преодолеваемых препятствий) и продолжительностью периодов покоя». При этих условиях различные сдвиги во время мышечных сокращений полностью компенсируются восстанови­тельными процессами во время фаз покоя, и работа протекает без признаков утомления. Примером такой действительно неуто­мимой деятельности скелетных мышц является ритмическая ра­бота дыхательной мускулатуры, совершающаяся непрерывно в те­чение всей жизни человека.

В спортивной практике в большинстве случаев встречаются виды мышечной деятельности, ритм, темп и напряженность кото­рых выходят за оптимальные пределы. При этом утомление (боль­шее или меньшее, раньше или позже) возникает неизбежно. Чередование работы и отдыха - необходимое условие совершенствования функ­циональных свойств организма (Меерсон Ф.З., 1986, 1993; Козырев О.А. и др., 2000).

Проблема отдыха, обоснование «активного отдыха». При пол­ном пассивном отдыхе утомление после совершенной работы по­степенно проходит.

Во время отдыха наиболее полно протекают все восстанови­тельные процессы в организме, в первую очередь в нервной системе, при этом работоспособность организма, сниженная в ре­зультате совершенной работы, постепенно возвращается к исход­ному уровню и через какое-то время даже повышается. Сочета­ние работы с отдыхом - важнейшее условие здоровья. Периоди­ческий полный пассивный отдых в виде ночного сна является обязательным и незаменимым для каждого человека. Полный отдых в большинстве случаев необходим после тяжелой (длитель­ной и напряженной) работы.

Однако является ложным мнение, что отдых всегда и во всех случаях должен состоять в абсолютном покое. Хорошо известно, что в ряде случаев так называемый активный отдых, т. е. не абсолют­ный покой, а отдых, в известной мере сопровождающийся движе­ниями, является более действенным видом отдыха (И. М. Сеченов).

Указание Сеченова на роль центростремительных импульсов в снижении утомления нервно-мышечной системы согласуется с современными предста­влениями о процессах индукции в центральной нервной системе, лежащих в основе реципрокной иннервации антагонистических мышц. Переключение работы с одних мышечных групп на другие представляет собой сущность активного отдыха и обеспечивает более длительное поддержание работоспособности как одних, так и других групп мышц.

Оказа­лось возможным увеличивать динамическую деятельность мышц с помощью одновременного статического напряжения антагони­стических мышц противоположной конечности. Так установлено, например, что работоспособность сгибателей правой руки увели­чивается, если одновременно происходит статическое напряжение разгибателей левой руки.

Практически доказанное положительное значение активного отдыха и серьезное научное обоснование его диктуют необходи­мость дальнейшей разработки и внедрения различных форм актив­ного отдыха не только в спорте, но и в быту, в производстве. Практика показывает, что в ряде случаев активный отдых является наиболее эффективным видом отдыха после профессио­нального труда. Важнейшее значение здесь имеет факт переклю­чения на такого рода деятельность, которая по своему характеру прямо противоположна основной профессиональной трудовой дея­тельности. Утомление, связанное с умственной работой и с профес­сиональным физическим трудом, успешно ликвидируется с по­мощью занятий физической культурой и спортом. Важную роль в восстановлении работоспособности в этом случае играет изме­нение характера высшей нервной деятельности в связи с переме­ной суммы действующих раздражителей. При этом существен­ное значение имеет и перемена внешней обстановки.

Значение эмоциональных факторов в борьбе с утомлением и усталостью. Регулирующие и трофические воздействия централь­ной нервной системы на все органы и ткани, в том числе на ске­летные мышцы и нервные центры, обусловливают повышение их функционального состояния и тем самым стимулирование работо­способности организма при утомлении. Влияния центральной нерв­ной системы через вегетативные нервы непрерывно участвуют в регуляции физиологических процессов во время работы. Однако стимулирующее значение этих влияний особенно ярко прояв­ляется в том случае, если работе предшествует или ее сопрово­ждает положительное эмоциональное возбуждение.

Известно, что эмоциональное возбуждение может понизить ощущение усталости, «снять» уже наступившее утомление, вызвать отчетливое повышение работоспособности. Эмоциональное состояние человека связано с возбуждением в первую очередь коры больших полушарий и подкорковых веге­тативных центров. Рефлекторно возникающие импульсы от коры больших полушарий и других отделов центральной нервной си­стемы обусловливают через вегетативные нервы мобилизацию функций организма, что сказывается в повышении работоспособ­ности. Влияния нервных центров на органы и ткани, осуществляе­мые через вегетативные нервы, подкрепляются действием гумо­ральных факторов - гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, иннервируемыми также вегетативными нервами. Осо­бое значение здесь имеет гормон надпочечников - адреналин, а также как показали последние исследования, гормоны гипофиза и щитовидной железы (Виру А.А., 1981, 1983, 1997).

Эмоциональное возбуждение, возникающее условнорефлекторным путем на спортивных занятиях или соревнованиях, может явиться естественным фактором борьбы с утомле­нием, естественным средством повышения работоспособности. Различные формы общественного поощрения, воодушевляющие призывы, одобрение товарищей - все это оказывает сильное воздействие на эмоциональную сферу спортсмена.

Но не всякое эмоциональное возбу­ждение способствует устранению явлений утомления и усталости. Эмоции отрицательного характера, связанные с угнетением функ­ций нервной системы, не только не устраняют, но в некоторых слу­чаях даже способствуют развитию утомления. Чрезмерно сильное эмоциональное возбуждение, способствуя снятию утомления в первый момент, в дальнейшем иногда также может сопрово­ждаться явлениями, характерными для сильного утомления.

Развитие утомления, несомненно, зависит от отношения к спортивным занятиям. Если по каким-либо причинам имеет место отрицательное отношение к мышечной работе, то в этом случае она, как правило, отличается большей утомляемостью (Иорданская Ф.А. и др., 1999; Пшенникова М.Г., 2001).

Положительная трудовая установка обеспечивает наиболь­шую работоспособность, а также наиболее длительное поддержа­ние высокой работоспособности без чувства усталости.

Влияние на работоспособность некоторых пи­ щевых веществ и витаминов.

Нормальное питание, т. е. снабжение организма всеми необходимыми органическими и неорганиче­скими веществами является важным условием под­держания работоспособности на высоком уровне. Недостаточное или неправильное питание может способствовать быстрому на­ступлению утомления и усталости во время работы (Сейфулла Р.Д., 1998).

Прием углеводов (сахара) снижает утомляемость при выпол­нении работы умеренной интенсивности и большой длительности. Принятием сахара на дистанции восполняются затраты углево­дов во время работы, при заблаговременном же приеме создается дополнительный резерв их в организме. Положительное влияние приема сахара непосредственно во время работы объясняется еще действием его как вкусового вещества.

Чистый сахар, а также конфеты, сладкие и кисло-сладкие фруктовые соки, шоколад и другие продукты приятного вкуса, даже в очень небольшом количестве, могут вызывать заметное - в большинстве случаев кратковременное - уменьшение чувства усталости и увеличение работоспособности. Механизм такого влияния вкусовых веществ заключается в рефлекторном воздей­ствии со слизистой оболочки полости рта на функциональное со­стояние центральной нервной системы.

Воздействовать на работоспособность могут и неприятные вку­совые вещества (например, обладающий очень горьким вкусом хинин), но при этом стимулирующий эффект быстро переходит в свою противоположность.

Витамины представляют собой органические вещества, необходимые для нормальной жизнедея­тельности организма. Некоторые витамины имеют особое значение для мышечной деятельности, к ним, в первую очередь, отно­сятся витамины В 1 и С.

Витамин В 1 (тиамин) играет важную роль в ферментатив­ных превращениях углеводов (в соединении с пирофосфорной кислотой он входит в состав ферментной системы, вызывающей от­щепление С0 2 от укорачивающейся молекулы углевода). Кроме того, он способствует передаче возбуждения с окончания двига­тельного нерва на мышцу. В последнее время получены также данные, указывающие на то, что тиамин содействует проявлению стимулирующего влияния симпатической иннервации на утомлен­ную скелетную мышцу. Потребность организма в тиамине при на­пряженной или длительной мышечной деятельности повышается (до 3 мг в сутки). При этом следует учесть, что в организме не могут быть созданы резервы тиамина, следовательно, доставка последнего должна происходить непрерывно и особенно увеличи­ваться при усиленной мышечной работе.

Витамин С (аскорбиновая кислота), обладая сильными ре­дуцирующими (восстанавливающими) свойствами, принимает участие в клеточных окислительно-восстановительных процессах. Кроме того, аскорбиновая кислота активизирует ферменты, рас­щепляющие белки; ее присутствие необходимо для нормального течения креатинового обмена. Аскорбиновая кислота предохра­няет от окисления адреналин и тем самым повышает его актив­ность в организме, что особенно важно при мышечной работе. Аскорбиновая кислота усиливает также действие гормона щито­видной железы - тироксина. Интенсивная мышечная деятель­ность, особенно работа при высокой температуре среды, требует значительного увеличения доставки аскорбиновой кислоты орга­низму (до 200 мг при обычной суточной потребности в 50 мг).

При тренировке потребность организма в витаминах С и группы В повышена. Увеличенная доставка этих витаминов с пи­щей или в виде препаратов повышает мышечную работоспособ­ность, уменьшает утомляемость. В целях стимуляции работоспо­собности полезно добавлять тиамин и аскорбиновую кислоту (ви­тамины В 1 и С) к питательным смесям, принимаемым во время интенсивной работы.

Фармакологические стимуляторы работоспособности. Люди с давних пор используют в качестве вкусовых веществ растения, содержащие алкалоиды группы кофеина. Такие общеупотреби­тельные напитки, как кофе, чай и какао, будучи ароматичными и имея приятный вкус, в то же время благодаря содержанию ко­феина оказывают бодрящее, возбуждающее влияние на организм. В кофейных бобах содержится 1,2% кофеина, в листьях чайного дерева - 2,0%, в орехах кола - 1,2%.

Кофеин, согласно работам Павлова и его сотрудников, повы­шает возбудимость коры головного мозга, усиливает возбудительный процесс в ней. Кофеин оказывает возбуждающее действие и непосредственно на скелетные мышцы, увеличивая силу сокраще­ний и стимулируя их работоспособность при утомлении. Под влия­нием кофеина увеличивается также сила сердечных сокращений и расширяются сосуды сердца, в связи с чем улучшается его крово­снабжение. Кофеин вызывает общее повышение обмена веществ и, в частности, повышение газообмена. Таким образом, воздействие кофеина на организм является положительным. Сти­мулирующее влияние кофеин оказывает на работоспособность как при мышечной деятельности, так и при различных видах умствен­ной работы (отмечается улучшение восприятий, исчезновение вялости и сонливости).

Положительные результаты воздей­ствия кофеина сказываются под влиянием небольших доз его, со­держащихся в крепком чае или кофе. Применение же кофеина в чистом виде в качестве стимулятора работоспособности во время, например, спортивных соревнований не рекомендуется.

Симпатомиметические вещества. В последние годы широкое распространение в качестве фармакологических стимуляторов работоспособности получили так называемые симпатомиметические (симпатоподобные) вещества, т. е. такие вещества, которые в организме вызывают реакции, сходные с теми, какие получаются при усилении воздействий центральной нервной системы, реа­лизуемых через симпатические нервы. С химической стороны эти вещества представляют собой аминные производные катехола.

Одним из таких веществ является адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников, который в настоящее время получают в чистом виде синтети­чески. Адреналин обладает сильным физиологическим дей­ствием, однако как стимулятор не применяется, так как в малых дозах быстро разрушается, а в больших- вызывает ряд неприят­ных и даже опасных явлений, связанных с сильными изменениями кровяного давления.

В Крыму и на Кавказе растет безлистный полукустарник - хвойник, известный в народе под названием «кузьмичева трава»; настой его приме­няется народной медициной как бодрящее, возбуждающее сред­ство против усталости и сонливости. Действующим началом этого растения является симпатомиметический амин - эфедрин. Из других симпатомиметических веществ могут быть названы симпатол, суприфен, веритол, первитин и фенамин. Наибольшего внимания заслуживает последний препарат, широко применявшийся и лучше других наученный.

Фенамин (сульфат фенилизопропиламина) известен с 1910 г., но только в 1935 г. были впервые установлены его стимули­рующие свойства. Оптимальная доза фенамина для однократного приема около 15 мг. Обычно этот препарат применяется в виде таблеток с сахаром. При утомлении однократный прием вызы­вает ощущение бодрости, прилива сил и стремление к активной деятельности. Фенамин «снимает» признаки утомления, повы­шает работоспособность и устраняет чувство усталости. Прием фенамина в ночное время прогоняет сонливость. Действие препа­рата начинает проявляться спустя 0,5-1 час после приема и продолжается 4-5 часов при прерывающейся работе малой и средней интенсивности и 2-2,5 часа при непрерывной тяжелой физической работе. Начальное действие проявляется сильнее, чем последующее.

В условиях пониженного парциального давления кислорода на высотах фенамин улучшает функциональное состояние централь­ной нервной системы, уменьшает неприятные ощущения, вызывае­мые кислородным голоданием, устраняет чувство усталости, улуч­шает деятельность сердечно-сосудистой системы.

Физиологический механизм действия фенамина заключается в том, что он связывает фермент аминоксидазу, разрушающую медиатор симпатических нервов. Таким образом, в организме создаются условия для известного накопления нор­мально образующегося симпатического медиатора. В результате получается ряд реакций, которые обычно наблюдаются при уси­лении воздействий через симпатические нервы. Часть этих реак­ций является выражением трофических влияний центральной нервной системы и в первую очередь коры больших полушарий и сводится к повышению функционального состояния всех органов. Другая часть реакций выражается в мо­билизации функций вегетативных органов, обеспечивающих на­пряженную мышечную деятельность.

Применение фенамина можно рассматривать как искусствен­ный способ усиления тех воздействий на организм, которые осу­ществляются центральной нервной системой через посредство симпатической иннервации. Имеются данные, говорящие о том, что фенамин и непосредственно воздействует на кору больших полушарий, повышая ее возбудимость.Вызываемое фенамином изменение течения жизненных про­цессов все же следует рассматривать как известное «насилие» над естественными ресурсами организма; поэтому требуется по­следующая компенсация в питании и отдыхе. Нецелесообразно принимать фенамин лицам в сильно возбу­жденном состоянии, так как при этом может произойти уже чрез мерное усиление симпатических влияний, что вызовет болезнен­ные расстройства. Не рекомендуется применение стимуляторов в пожилом возрасте (старше 50 лет). Нельзя пользоваться фена­мином систематически, так как при этом возможно хроническое отравление.

Следует учесть, что 10-15% людей либо совсем не обнару­живают реакции на фенамин, либо дают даже отрицательную реакцию в виде понижения работоспособности, потливости, по­тери веса, головной боли, изнуряющей бессонницы, раздражи­тельности. В силу этого необходимо предварительное испытание лиц на действие стимулятора.

При­менение фенамина, кофеина и других фармакологических стиму­ляторов в обычной спортивной практике не может быть одобрено. Необходимо приучать спортсмена рассчитывать на качества, вы­рабатываемые тренировкой, а в эмоциональном возбуждении при спортивных занятиях и соревнованиях видеть естественное мощ­ное средство повышения жизненных сил.

Главным и основным средством повышения работоспособно­сти в спорте является тренировка, а самым эффективным сред­ством экстренного стимулирования работоспособности - есте­ственное эмоциональное возбуждение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процессы, лежащие в основе утомления, многооб­разны и сложны. Природа утомления до настоящего времени остается недостаточно изученной. Невозможно определенно указать, является ли состояние утомления следствием расходования каких-либо веществ или оно зависит от накопления продуктов обмена, от блокирования опре­деленных этапов распада и ресинтеза энергетически важных веществ, от изменения ритма протекающих процессов (интервала возбуждения), от развития нерв­ного торможения, от каких-либо определенных комби­наций всех этих явлений или других процессов. Одни исследователи считают, что процесс утомления развивается в самом периферическом деятельном органе, другие - локализуют этот процесс исключительно в центральной нервной системе, третьи - придают особое значение вегетативной нервной системе. Выска­зывается мнение, что утомление всего организма зависит от изменений в системе кровообращения, а также целый ряд других сообщений и предположений. Основными причинами, задерживающими развитие знаний о процессах утомления, яв­ляются: 1) отсутствие единого обще­го понимания этих процессов и 2) отсутствие метода, дающего возможность измерить степень отклонения функции утомленного органа от нормы.

Утомление – процесс, обусловленный временными изменениями состояния периферических рабочих систем, а в ряде случаев, в частности в спорте, - нарушениями относительной стабильности внутренней среды организма. Эти изменения, в свою очередь, поддерживают функциональные изменения в центральной нервной системе. Утомление выражается в появлении чувства уста­лости, снижении работоспособности, уменьшении мы­шечной силы, нарушении координации движений. Особенно выраженное утомление наступает после выполнения максимальных тренировочных и соревновательных нагрузок. В этом случае частая смена процессов возбуждения и торможения в нервных центрах даже хоро­шо тренированных лиц утомительна. В нервных клетках при такой деятельности быстро развива­ется охранительное торможение; сила возбудитель­ного процесса и подвижность нервных процессов при этом уменьшаются. Изменения в нервных центрах сопровожда­ются изменениями функционального состояния мышц, что еще больше ускоряет нарушение слаженной дея­тельности организма. Как следствие этого, работоспо­собность резко падает, и необходим определенный про­межуток времени (часто довольно продолжительный) для того, чтобы она полностью восстановилась.

В развитии утомления, особенно состояний пере­напряжения, перетренированности, переутомления, встречающихся довольно часто в спортивной практике, имеют место механизмы нарушения корковой нейродинамики. В частности, происходит разлад моторно-висцеральных интеграции (разрегули­рование функций) в результате воздействия неблаго­приятного внешнего фактора - чрезмерной мышечной нагрузки, превышающей функциональные возможнос­ти организма. Максимальная физическая нагрузка, выполненная на фоне утомления от предше­ствующей мышечной работы, приводит к своеобразной «сшибке» нервных процессов, что ведет к функциональному нарушению деятельности центральной нервной системы - неврозам. Именно эти глубокие сдвиги в нейродинамике на фоне утом­ления при форсированной работе и лежат в основе функциональных расстройств, выражающихся в раз­личных конкретных нарушениях регуляторных меха­низмов отдельных функций. Данное состояние может также наблюдаться после выполнения однократной чрезмерной физической нагрузки, превышающей воз­можности организма, у недостаточно тренированных спортсменов или на фоне сниженного функционально­го потенциала организма после перенесенного в неда­леком прошлом заболевания (тонзиллит, грипп, катары верхних дыхательных путей и т. п.), что также часто наблюдается в спортивной практике.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абзалов Р.А., Нигматуллина Р.Р. Изменение показателей насосной функции сердца у спортсменов и неспортсменов при выполнении мышечных нагрузок повышающейся мощности // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №8.-С.24-26, 39.

2. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем. М.: Медицина, 1971. - 143 с.

3. Антропова Е.Н., Учакин П.Н., Воротникова И.Е., Овсянников А.В. Иммунологический контроль при общей и специальной физической тренировке // Теор. и практ. физ. культ. - 1990.- №6.-С.17-19.

4. Аронов Г.Е., Иванова Н.И. Иммунологическая реактивность при различных режимах физической нагрузки.- Киев.: Здоров, я,1987.-84с.

5. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. - М.: Медицина,1997.-235с.

6. Бажора Ю.И., Соколовский В.С. Иммунный статус спортсмена и критерии его оценки // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №5.-С.8-10.

7. Беренштейн Г.Ф., Полевой Д.А., Нурбаева М.Н. К методике оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы студентов // Теор. и практ. физ. культ.- 1993.- №11,12.-С.29-30.

8. Васильева В.В., Сологуб Е.Б. Лекции по физиологии отдельных видов спорта (лыжные гонки, биатлон). Л.,1977 - 52с.

9. Викулов А.В. Реологические свойства крови в системе комплексной оценке кровообращения у высококвалифицированных спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- №4.-С.5-7.

10. Виру А.А. Функции коры надпочечников при мышечной деятельности. - М.: Медицина,1977.-176с.

11. Виру А.А. Гормональные механизмы адаптации и тренировки. - Л.:Наука,1981.-156с.

12. Виру А.А., Кырге П.К. Гормоны и спортивная работоспособность. М.:ФиС,1983.-159с.

13. Вовк С.И. Особенности долговременной динамики тренированности // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №2.-С.28-31.

14. Волков В.М. Физиологическая характеристика некоторых видов спорта. - Смоленск,1976 - 48с.

15. Граевская Н.Д., Гончарова Г.А., Калугина Г.Е. Еще раз к проблеме "спортивного сердца" // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- №4.-С.2-5.

16. Елисеев Е.В. Особенности фазовой структуры диастолы сердца в свете анализа устойчивости сердечно-сосудистой системы к действию // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №6.-С.21-24.

17. Жбанков О.В., Царегородцева Л.Д. Технология комплексного тестирования - инструмент формирования информационного пространства процесса физического воспитания // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №5.-С.17-20.

18. Иорданская Ф.А., Юдинцева М.С. Диагностика и дифференцированная коррекция симптомов дезадаптации к нагрузкам современного спорта и комплексная система мер их профилактики // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №1.-С.18-24.

19. Исаев А.П., Быков Е.В., Кабанов С.В. Корреляционный анализ отдельных показателей кардиореспираторной системы для выявления стресс-состояний // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №9.-С.11-13.

20. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988.-208с.

21. Коган Б.М. Стресс и адаптация. - М.: Знание,1980.-64с.

22. Козырев О.А., Богачев Р.С., Дубенская Л.И. и др. Оценка адаптационных реакций спортсменов-лыжников на этапах подготовки // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- №1.-С.9-11.

23. Кочетков А.Г., Бирюкова О.В., Силкин Ю.Р. Морфофункциональные эквиваленты состояния сердца при нагрузках до отказа как отражение стадийности адаптационного процесса // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №1.-С.27-32.

24. Кузнецова В.К., Любимов Г.А. Механика дыхания // Физиология дыхания. - СПб.: Наука, 1994. - С.54-104.

25. Кузнецова В.К., Аганезова Е.С., Яковлева Н.Г. и др. Методика проведения и унифицированная оценка результатов функционального исследования механических свойств аппарата вентиляции на основе спирометрии: Пособие для врачей. СПб., 1996.-36с.

26. Куликов В.П., Киселев В.П. Потребность в двигательной активности. - Алтай: Физиология. Валеология. Реабилитология,1998.-128с.

27. Локтев С.А., Шкеля В.А. Воспроизводимость показателей аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов в условиях стандартных лабораторных тестов // Теор. и практ. физ. культ.- 1995.- №10.-С.54-56.

28. Макарова Г.А., Якобашвили В.А., Локтев С.А. Показатели крови в системе оценки функционального состояния организма спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №8.-С.45-48.

29. Меерсон Ф.З. Общий механизм адаптации и роль в нем стресс-реакции, основные стадии процесса // Физиология адаптационных процессов: Руководство по физиологии. - М.: Наука,1986.-С.77-123.

30. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: концепция долговременной адаптации. М.: Дело, 1993.-138с.

31. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. - М.: Медицина, 1988.-253с.

32. Москатова А.К. Физиология спорта (учебное пособие для студентов РГАФК). М.:"СПРИНТ", 1999.-111с.

33. Никитюк Б.А., Талько В.И. Адаптация компонентов сердечно-сосудистой системы к дозированным двигательным нагрузкм // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №1.-С.23-27.

34. Озолин Н.Н., Конькова А.Ф., Абрамова Т.Ф. Оптимизация адаптации - условие эффективной тренировки // Теор. и практ. физ. культ.- 1993.- №8.-С.34-39.

35. Павлов С.Е. Основы теории адаптации и спортивная тренировка // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №1.-С.12-17.

36. Павлов С.Е., Кузнецова Т.Н., Афонякин И.В. Современная теория адаптации и опыт использования ее основных положений в подготовке пловцов // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №2.-С.32-37.

37. Першин Б.Б., Кузьмин С.Н., Левандо В.А. и др. Местный и гуморальный иммунитет у спортсменов в процессе тренировок и ответственных соревнований // Теор. и практ. физ. культ.- 1981.- № 6.-С.18-20.

38. Першин Б.Б. Стресс, вторичные иммунодефициты и заболеваемость. М., 1994. -189 с.

39. Пшенникова М.Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии // Актуальные проблемы патофизиологии (избранные лекции). Под ред. Б.Б.Мороза. - М.: Медицина, 2001.-С.220-353.

40. Рыбаков В.В., Куликов Л.М., Дятлов Д.А. и др. Влияние тренировочных программ годичного макроцикла на состояние иммунитета и уровень заболеваемости квалифицированных лыжников-гонщиков // Теор. и практ. физ. культ.- 1995.- №10.-С.37-45.

41. Сашенков С.Л., Исаев А.П., Волчегорский И.А. и др. Проблемы и критерии адаптации спортсменов к экстремальным физическим нагрузкам в динамике тренировочно-соревновательного цикла подготовки // Теор. и практ. физ. культ.- 1995.- №10.-С.14-17.

42. Сейфулла Р.Д. Новые комбинированные адаптогены, повышающие работоспособность спортсменов высокой квалификации // Теор. и практ. физ. культ.- 1998.- № .-С.47-49.

43. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. - М.: Медицина,1960.-130с.

44. Сеченов И.М. Избранные труды. М., 1935.

45. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная. // Учебник для высших учебных заведений физической культуры. - М.:Терра-спорт, 2001.

46. Суздальницкий Р.С., Левандо В.А., Кассиль Г.Н. и др. Стрессорные и спортивные иммунодефициты у человека // Теор. и практ. физ. культ.- 1990.- № 6.-С.9-17.

47. Суздальницкий Р.С., Левандо В.А. Иммунологические аспекты спортивной деятельности человека // Теор. и практ. физ. культ.- 1998.- № 10.-С.43-46.

48. Суздальницкий Р.С., Меньшиков И.В., Модера Е.А. Специфические изменения в метаболизме спортсменов, тренирующихся в разных биоэнергетических режимах в ответ на стандартную физическую нагрузку // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- № 3.-С.16-20.

49. Суркина И.Д., Готовцева Е.П. Роль иммунной системы в процессах адаптации у спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- № 8.-С.27-37.

50. Тхоревский В.И., Медведков В.Д., Медведкова Н.И. Детоксикационная функция физических нагрузок // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- № 4.-С.26-39.

51. Хисамов Э.Н., Безруков Ю.Н. О регенерации в системе крови у спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- № 5.-С.35-36.

52. Хмелева С.Н., Буреева А.А., Давыдов В.Ю., Васильев Н.Д. Адаптация к физическим нагрузкам и ее медико-биологические характеристики у спортсменов циклических видов спорта // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- № 4.-С.19-21.

53. Хребтова А.Ю. Функциональное значение особенностей периферической крови у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- № 1.-С.42-44.

54. Шалдин В.И. Клиническая проба с форсированным дыханием в спортивной практике. // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- № 4.-С.42-44.

Зарубежные ученые, видя, что одними гуморальными теориями утомления не объяснить, стали заниматься изучением утомляемости нервных проводников. Они утверждали, что под влиянием длительного прохождения импульсов возбуждения (например при раздражении электрическим током) нервные проводники утомляются.

Русский же физиолог Н. Е. Введенский, подвергнув критике ряд ошибок в опытах западных ученых, доказал на фактах, что нервные проводники практически неутомляемы и что в нервах физиологическое проведение возбуждения происходит с минимальной тратой энергии. Следовательно, причина утомления крылась не в мышце и не в нервном проводнике. Естественно, что мысль ученых обратилась к изучению работоспособности нервных клеток.

Одним из первых, кто на ярком и интересном опыте сумел показать, куда тянутся нити утомления, был И. М. Сеченов. Усиленное изучение вопросов физиологии труда в нашем отечестве началось именно его блистательными работами. Прекрасные исследования И. М. Сеченова «Участие нервной системы в рабочих движениях человека» и «Очерк рабочих движений человека» и по сей день служат настольными руководствами для исследователей, изучающих физиологию труда. Занимаясь вопросами утомления, И. М. Сеченов искал не только причины утомления, но и стремился найти рациональные меры борьбы с этим состоянием.

Вообразим Ивана Михайловича Сеченова, сидящего за простым прибором, несколько напоминающим описанный выше эргограф. Только на сеченовском эргографе работал уже не один палец, а вся рука, движения которой были подобны тем, какие совершаются при пилке дров. Груз в определенном ритме поднимается и опускается с каждым взмахом руки. Проходит 4 часа, рука уже сделала 4800 движений, высота поднятия груза все более и более уменьшается, надвигается утомление. С этим неотвратимым явлением решает вступить в борьбу пытливый ум ученого, он ищет то «целебное лекарство», которое бы могло устранить утомление.

Ученый находит, что кратковременная работа левой руки снимает утомление правой руки гораздо быстрее, чем длительный отдых.

И. М. Сеченов объяснил это следующим образом: кратковременная работа левой (не работающей) рукой рождает в чувствующих нервах мышц импульсы возбуждения, несущиеся в центральную нервную систему, где они как бы перестраивают работу нервной системы, возбуждая и освежая ее, настраивая на новый плодотворный рабочий ритм. Если это так, рассуждал И. М. Сеченов, значит и легкое электрическое раздражение левой руки также должно снимать утомление. На самом деле так и оказалось: как внешние благотворные раздражения, сообщающие нам хорошее и приятное настроение (песня и музыка, соревнование и интерес к работе), вызывая возбуждение анализаторов, * повышают работоспособность нервной системы и нашего мозга, так и незначительная работа незанятой трудом левой рукой или слабые электрические раздражения ее уменьшают утомление. Таким образом И. М. Сеченов показал, что сущность утомления коренится в процессах, происходящих в центральной нервной системе.

Изучением явления, открытого И. М. Сеченовым, занимались и занимаются многие советские физиологи (Н. К. Верещагин, С. И. Крапивенцева, М. Е. Маршак, Г. В. Попов, А. Д. Слоним и др.). В последнее время, например, советский ученый Ш. А. Чахнашвили показал, что восстановление работоспособности утомленной руки происходит не только при активном отдыхе, связанном с деятельностью другой руки, но и при кратковременной работе, производимой во время отдыха нижними конечностями, мышцами туловища и шеи, жевательными мышцами. Оказалось, что сокращение мышц шеи (при движении головы) в течение 10-секундного отдыха увеличивает восстановление работоспособности утомленной руки на 61-75% по сравнению с «пассивным» отдыхом той же продолжительности.

* Анализатор представляет собой комплексное образование, включающее в себя рецептор, чувствительный нерв и нервный центр в коре больших полушарий. Рецепторы (от латинского слова recipio - воспринимаю) это чувствительные нервные окончания в мышце или другом органе (глаз, ухо). Восприятие внешних и внутренних раздражений осуществляется не рецепторами, как таковыми, а всей системой анализатора в целом. Учение об анализаторах впервые введено в физиологическую науку .

ВВЕДЕНИЕ

Утомление возникает как следствие работы. Однако при некоторых условиях динамическая мышечная работа может совершаться длительное время без признаков утомления. Такими условиями являются: оптимальный ритм и темп работы, оптимальная величина нагрузки и полное расслабление мышц после каждого сокращения. «Для работы без устали, - писал И. М. Сеченов, - необходимо совершенно определенное соотношение между факторами работы (частотой и силой движений, а также величиной преодолеваемых препятствий) и продолжительностью периодов покоя». При этих условиях различные сдвиги во время мышечных сокращений полностью компенсируются восстановительными процессами во время фаз покоя, и работа протекает без признаков утомления. Примером такой действительно неутомимой деятельности скелетных мышц является ритмическая работа дыхательной мускулатуры, совершающаяся непрерывно в течение всей жизни человека.

В спортивной практике в большинстве случаев встречаются виды мышечной деятельности, ритм, темп и напряженность которых выходят за оптимальные пределы. При этом утомление (большее или меньшее, раньше или позже) возникает неизбежно. Чередование работы и отдыха - необходимое условие совершенствования функциональных свойств организма. При полном пассивном отдыхе утомление после совершенной работы постепенно проходит. Однако является ложным мнение, что отдых всегда и во всех случаях должен состоять в абсолютном покое. Хорошо известно, что в ряде случаев так называемый активный отдых, т. е. не абсолютный покой, а отдых, в известной мере сопровождающийся движениями, является более действенным видом отдыха (И. М. Сеченов).

ГЛАВА 1 ФИЗИОЛОГИЯ УТОМЛЕНИЯ

1.1 Определение и физиологические механизмы развития утомления

Утомление является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологической оценки тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. Знание механизмов утомления и стадий его развития позволяет правильно оценить функциональное состояние и работоспособность спортсменов и должно учитываться при разработке мероприятий, направленных на сохранение здоровья и достижение высоких спортивных результатов.

К настоящему времени имеется около 100 определений понятия утомления и ряд теорий его происхождения. Обилие формулировок само по себе указывает на еще недостаточное знание этого сложного явления и его механизмов. С физиологической точки зрения утомление является функциональным состоянием организма, вызванным умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временное снижение работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости (Солодков А.С., 1978). Исходя из этого, принято выделять два основных вида утомления - физическое и умственное, хотя такое деление достаточно условно.

Таким образом, главным и объективным признаком утомления человека является снижение его работоспособности. Однако понижение работоспособности не всегда является симптомом утомления. Работоспособность может снизиться вследствие пребывания человека в неблагоприятных условиях (высокая температура и влажность воздуха, пониженное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе и др.). С другой стороны, длительная работа с умеренным напряжением может протекать на фоне выраженного утомления, но без снижения производительности. Следовательно, снижение работоспособности является признаком утомления только тогда, когда известно, что оно наступило вследствие конкретно выполненной физической или умственной работы. При утомлении работоспособность снижается временно, она быстро восстанавливается при ежедневном обычном отдыхе. Состояние утомления имеет свою динамику - усиливается во время работы и уменьшается в процессе отдыха (активного, пассивного и сна). Утомление можно рассматривать как естественное нормальное функциональное состояние организма в процессе труда.

Другим важным критерием оценки утомления является изменение функций организма в период работы. При этом в зависимости от степени утомления функциональные сдвиги могут носить различный характер. В начальной стадии утомления клинико-физиологические и психофизиологические показатели отличаются неустойчивостью и разнонаправленным характером изменений, однако их колебания, как правило, не выходят за пределы физиологических нормативов. При хроническом утомлении, и особенно переутомлении, имеет место однонаправленное значительное ухудшение всех функциональных показателей организма с одновременным снижением уровня профессиональной деятельности человека (Солодков А.С., 1978, 1990).

Процесс утомления характеризуется и еще одним признаком -субъективным симптомом, усталостью (тяжесть в голове, конечностях, общая слабость, разбитость, вялость, недомогание, трудность выполнения работы и т. д.). А. А. Ухтомский усмотрел в усталости не только субъективный признак наличия развивающегося утомления, но и нечто другое и большее, что имеет весьма важное практическое значение. Он считал, что усталость является одновременно и "натуральным предупредителем утомления". Ощущая усталость, человека снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотвращается "функциональное истощение" корковых клеток и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека. Автор считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей утомления.

Однако выраженность усталости не всегда соответствует степени утомления, т.е. объективным прямым и косвенным показателям работоспособности. В основе этого несоответствия в первую очередь лежит разная эмоциональная настройка работающего на выполняемую работу. При выполнении приятной или социально-значимой работы, при высокой мотивации работающего, усталость не возникает у него в течение длительного времени. Наоборот, при бесцельной, неинтересной работе усталость может возникнуть, когда объективно утомление или вовсе ещё не наступило, или выраженность его далеко не соответствует степени усталости.

Следовательно, один и тот же признак утомления является информативным только в конкретных условиях деятельности и при определенном состоянии организма. Поэтому для констатации утомления в каждом виде работы целесообразно использовать особый набор прямых и косвенных показателей, адекватный для данного вида труда.

Настойчивые попытки многих исследователей проникнуть в тайны физиологических механизмов утомления привели к накоплению обширного экспериментального материала. На основе этих данных создано много гипотез и теорий, но в настоящее время в качестве самостоятельных они могут выступать только в историческом аспекте. К их числу следует отнести теорию истощения энергетических ресурсов в мышцах Шиффа (1868), теорию засорения мышц продуктами обмена Пфлюгера (1872), теорию отравления метаболитами Вейхарда (1902) и теорию задушения (вследствие недостатка кислорода) Ферворна (1903). Все эти так называемые локально-гуморальные теории не полностью вскрывают механизмы утомления, так как в качестве его основной причины рассматриваются лишь местные изменения в мышечной ткани и частные сдвиги принимаются за общие процессы. Однако каждая из этих теорий правильно отражала одну из многих сторон сложного процесса утомления.

Наиболее распространенная в нашей стране центрально-нервная теория утомления, сформулированная И.М. Сеченовым в 1903 году, всесторонне развитая и дополненная А.А.Ухтомским, связывает возникновение утомления только с деятельностью нервной системы, в частности, коры больших полушарий. При этом предполагалось, что основой механизма утомления является ослабление основных, нервных процессов в коре головного мозга, нарушение их уравновешенности с относительным преобладанием процесса возбуждения над более ослабленным процессом внутреннего торможения и развитием охранительного торможения.

Однако современные электрофизиологические и биохимические методы исследования и полученные на их основе экспериментальные данные не позволяют свести причины утомления к изменениям в каком-то одном органе или системе органов, в том числе нервной системе.

Следовательно, приписывать возникновение первичного утомления какой-либо одной системе неправомерно. В зависимости от состояния функций организма и характера деятельности человека первичное возникновение утомления вариативно и может наблюдаться в различных органах и системах организма.

Мышечная работа связана с вовлечением в деятельность многих органов и формированием в организме специальной функциональной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека. Поэтому на снижение работоспособности влияет возникновение функциональных изменений не только в нервной системе, но и в других рабочих звеньях -скелетных мышцах, органах дыхания, кровообращения, системе крови, железах внутренней секреции и др. Таким образом, согласно современным представлениям о физическом утомлении, оно связано, во-первых, с развитием функциональных изменений во многих органах и системах, во-вторых, с различным сочетанием деятельности органов и систем, ухудшение функций которых наблюдается при том или ином виде физических упражнений. Поэтому создание общей теории о физиологических механизмах утомления не может основываться на отдельных системах организма и должно учитывать все многообразие и вариативность характера сдвигов функций, обуславливающих ту или иную деятельность человека. В зависимости от характера работы, ее напряженности и продолжительности ведущая роль в развитии утомления может принадлежать различным функциональным системам.

Итак, утомление является нормальной физиологической реакцией организма на работу. С одной стороны, оно служит очень важным для работающего человека фактором, так как препятствует крайнему истощению организма, переходу его в патологическое состояние, являясь сигналом к необходимости прекратить работу и перейти к отдыху Наряду с этим, утомление играет существенную роль, способствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию. С другой стороны, утомление ведет к снижению работоспособности спортсменов, к неэкономичному расходованию энергии и уменьшению функциональных резервов организма. Эта сторона утомления является невыгодной, нарушающей длительное выполнение спортивных нагрузок.

тренировка отдых работоспособность мышечный

ГЛАВА 2 ФИЗИОЛОГИЯ «АКТИВНОГО ОТДЫХА»

1 Научные основы «активного отдыха»

В ходе научно-технического прогресса открылись мощные источники энергии, создаются механизмы, освобождающие человека на производстве и в быту от утомительных физических напряжений. Все это не только ставит человека в новые для него условия, но и содействует повышению культурно-технического уровня, всестороннему развитию его физических и духовных способностей.

Глубокие преобразования характера труда и всего образа жизни человека в ходе научно-технической революции существенно изменяют запросы к отдыху, вносят новое качественное содержание в понимание его форм и влияния, требуют отказа от привычных и перехода на новые формы отдыха в условиях трудовой деятельности людей самых разных профессий. Все это позволяет понять, почему проблема активного отдыха, как никогда со времени классических исследований Сеченова, приобретает в наши дни исключительный интерес и практическую значимость.

Сеченов доказал, что отдых в процессе трудовой деятельности должен сводиться не к полному покою, а к смене деятельности, а мышечная деятельность оказывается более действенной в различных условиях, обеспечивающих восстановление работоспособности утомленных мышц. Кратковременный отдых такого рода (активный отдых) оказывается значительно эффективней, чем более продолжительный отдых, происходящий в условиях полного покоя. Принципиальная возможность стимуляции мышечной работоспособности за счет переключения деятельности на неутомленные мышцы послужила основой нового направления в физиологии мышечной деятельности. В ходе изучения Сеченовым активного отдыха были сделаны поражающие открытия.

В результате многочисленных опытов, а именно в эксперименте на лягушке, были сделаны следующие выводы:

) способность нервных центров суммировать чувствительные, поодиночке не действительные раздражения (индукционные удары, приложенные к седалищному нерву) до импульса, дающего движение, если эти раздражения достаточно часто следуют друг за другом *;

) сильная тетанизация чувствительных нервов дает сильные двигательные последействия, состоящие в следующем: пока сильная тетанизация продолжается, движения угнетены, а как только раздражение прекращается, движения проявляются в усиленной степени *; и

) соответственный ряд явлений замечается на продолговатом мозгу лягушки, а именно сильное раздражение нерва подавляет гальванические знаки возникающих от времени до времени произвольно в продолговатом мозгу двигательных импульсов, а по прекращении раздражения эти последние вновь появляются в более сильной степени **.

Первый из этих фактов прямо доказывал способность нервной системы заряжаться энергией, как ни объясняй это явление, так как существенен только тот факт, что нервные центры играют роль аккумуляторов для поступающих в них раздражений. Два последних факта говорят о том же, так как они могут означать только следующее: если раздражения, действующие на нервные центры, с получающимися из них импульсами не могут найти естественного выхода (в наших случаях и движение), то они накопляются в нервных центрах и выступают в усиленной степени, как только задержка исчезнет.

И.М.Сеченов говорил "Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы, я же помещаю его при вышеупомянутом объяснении его исчезновения исключительно в ЦНС".

Это обоснование Сеченов доказал через следующий опыт:

Происходила автоматическая работа рукой (т. е. не думая об экскурсиях руки) до появления ясно выраженного чувства усталости, а затем испытуемый начал обращать внимание на каждую отдельную экскурсию, стараясь делать её возможно большей. Чувство утомления исчезло при этом мгновенно и не появлялось вновь во все время работы, хотя он беспрерывно работал таким способом в течение 1 часа (1200 подъемов). Это звучит парадоксально, но может быть легко объяснено. При постоянной работе в одном ритме более или менее быстрое появление чувства утомления зависит от соотношения между силой мышечных тяг и величиной преодолеваемых сопротивлений. Если последние велики сравнительно с первыми, то мышечные сокращения быстро уменьшаются, в противном же случае уменьшение долго остается незаметным. В данном опыте в первой половине миограммы соблюдено первое условие, во второй - второе. Далее, ясно, что так как во время обеих половин опыта работала одна и та же группа мышц, то чувство усталости, если бы его источник был в мышце, должно было бы скорее развиться во второй половине опыта, чем в первой, так как работа в это время продолжалась гораздо дольше и была интенсивнее. Но произошло обратное; значит, как в этом опыте так и в остальных, ему подобных (т. е. в опытах с автоматическими движениями), источник чувства утомления был не в мышцах, а в процессах, происходящих внутри нервных центров. Конечно же это не говорит о том, чтобы мышцы вообще не участвовали в возникновении этого чувства. При тяжелых работах их участие несомненно; сказанное относится только к описанным в этом исследовании легким работам. Вышеописанным так же было определенно, происходит ли и при новых условиях возрастание работоспособности работавшей руки от перенесения работы на другую руку. Два последних ряда повышенных ординат с обычными знаками 1.А и г. А дали на этот вопрос утвердительный ответ. Впрочем опыт в этой форме был произведён только один раз.

Механизм активного отдыха - явление многогранное, на него оказывает влияние целый ряд факторов. В его основе лежат индукционные взаимоотношения между нервными центрами. Включение в деятельность мышц, не участвовавших в процессе труда, приводит к возникновению в соответствующих центрах очага возбуждения, который в силу одновременной отрицательной индукции еще более углубляет тормозной процесс в центрах утомленных ранее мышц. Само по себе торможение не только охраняет нервные клетки от функционального истощения, но и активно стимулирует течение восстановительных процессов. Поэтому усиление тормозного процесса в центрах утомленного ранее участка рассматривается как средство более быстрого восстановления израсходованной энергии в клетках больших полушарий головного мозга. Определенную роль при этом играет и другая сторона межцентральных взаимоотношений: последовательная положительная индукция, сменяющая тормозной процесс состоянием повышенной возбудимости. В итоге облегчается начальный период работы и возрастает ее продуктивность.

Эффект активного отдыха возникает вследствие нервно-рефлекторных влияний с определяющим значением проприоцептивной импульсации, свидетельствующим о ведущей роли двигательного анализатора.

Положительный эффект от дополнительной работы мышц является более стойким, т.е. более длительным по сравнению с эффектом афферентной сигнализации от других анализаторов. Физические упражнения являются наиболее эффективными средствами активизации отдыха по сравнению с другими видами:

Эффект активного отдыха не ограничивается стимуляцией работоспособности утомленных мышц. Существенной стороной функциональных сдвигов, развертывающихся в организме под влиянием активного отдыха, являются глубокие и своеобразные изменения регуляции кровообращения, дыхания и энергетических затрат организма.

Развитие феномена Сеченова при включении дополнительной деятельности неутомленных мышц, а также при перемене характера работы означает не отдых мышц за счет более напряженной работы внутренних органов, а улучшение функционального состояния как утомленных мышц, так и обслуживающих органов кровообращения и дыхания.

Активный отдых по механизму своего влияния кардинальным образом отличается от любой физической нагрузки, от каждого из тренировочных занятий. Существеннейшей чертой влияния активирующей деятельности на организм является снятие утомления, переход на более легкий режим деятельности, обеспечивающий более экономные реакции организма, несмотря на увеличение количества выполняемой механической работы.

Развитие эффекта активного отдыха ликвидирует складывающуюся в результате однообразной деятельности "конфликтную ситуацию" в регуляторных механизмах, приводит к оптимизации взаимосвязей между ними и таким образом улучшает приспособление организма к условиям утомительной деятельности. Один и тот же конечный результат - повышение уровня организма к работоспособности, свойственный как физической тренировке, так и активному отдыху, обеспечивается ими за счет принципиально разных путей и механизмов.

Повышение адаптации утомленного организма к условиям утомительной деятельности под влиянием активного отдыха происходит не за счет общего равномерного и гармонического улучшения различных функциональных свойств и двигательных качеств. Развитие сеченовского эффекта характеризуется неоднозначными и разнонаправленными изменениями отдельных сторон регуляции функций. Не возврат к прежнему, а качественно иной, новый способ решения "двигательной задачи" лежит в основе стимуляции работоспособности под влиянием активного отдыха.

В механизмах активного отдыха существенное значение принадлежит улучшению функционального состояния двигательных нервных центров. Это находит свое отражение в более экономном расходовании биоэлектрической активности, улучшении координационных отношений мышц-антагонистов, более быстром восстановлении после утомления центральных регуляторных механизмов.

Эффект активного отдыха регистрируется у людей разного возраста - от детей до глубоких стариков. Возрастная динамика развития феномена Сеченова характеризуется преимущественной стимуляцией двигательной функции у растущего организма и ярко выраженной вегетативной направленностью его влияния при старении. Изменения выраженности различных сторон сеченовского эффекта с возрастом обеспечивают как у молодых, так и у пожилых людей устранение "лимитирующего звена" регуляции функциональных систем организма.

Влияние активного отдыха не сводится к последействию дополнительной деятельности, которое постепенно ослабевает после ее прекращения. Сеченовский эффект формируется в результате взаимодействия активирующей деятельности неутомленных мышц и продолжающейся работы, достигая максимума своего развития после периода отдыха.

Выяснение особенностей развития эффекта активного отдыха во времени (быстрота его проявления и длительность влияния) и величины стимулирующего влияния оптимальных форм активирующей деятельности свидетельствуют о принципиальной возможности значительного (в 2-3 раза по сравнению с достигнутым в настоящее время - 8-12% и более) повышение эффективности влияния активного отдыха на работоспособность трудящихся. Этот эффект может быть достигнут лишь в условиях хорошо организованной и достаточно напряженной деятельности, когда производительность труда ограничивается функциональными возможностями организма.

При отсутствии элементарных условий научной организации труда потребность организма в активном отдыхе отпадает и применение его становится нецелесообразным и неэффективным.

Закономерное развитие "отрицательной фазы" феномена Сеченова при передозировке нагрузки в активирующей деятельности или неверном - без учета характера рабочих движений - подбора упражнений, характеризующейся резким (до 40-50% по сравнению с пассивным отдыхом) угнетением работоспособности, требует тщательного подбора упражнений как непременного условия всей работы по производственной гимнастике, приобретают центральное значение во всей практической работе.

Таким образом, активный отдых в виде физических упражнений является основой при рациональной организации труда.

ГЛАВА 3 УТОМЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ В СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКЕ

3.1 Спортивная тренировка и отдых

Рациональное применение тренировочных нагрузок неразрывно связано с использованием и нормированием необходимого отдыха между упражнениями, сериями упражнений или тренировочными занятиями. Весьма важно, что во время отдыха в организме в виде биологической реакции возникают процессы восстановления, которые обеспечивают возврат к исходному уровню функционального состояния организма. Восстановление работоспособности организма после тренировочных нагрузок имеет три фазы. Первая фаза - в результате выполнения упражнений наступает утомление, работоспособность снижается, а затем постепенно переходит в дорабочее состояние. Вторая фаза - работоспособность продолжает повышаться до величин, превышающих дорабочий уровень работоспособности. Наступает так называемый эффект сверхвосстановления (суперкомпенсация). Третья фаза - через некоторое время достигнутый уровень сверхисходного состояния работоспособности возвращается к исходному, до тренировки. Следует особо подчеркнуть, что психофизиологические сдвиги, происходящие в организме после отдельных тренировочных нагрузок, во время отдыха не устраняются полностью, а сохраняются и скрепляются путем восстановительных процессов, и тем caмым создают предпосылки возобновления деятельности организма на более высоком уровне. Таким образом, происходит прогрессирующее развитие тренированности спортсмена и рост спортивных результатов. Поэтому регулирование интервалов отдыха является одним из важных средств повышения качества тренировочного процесса. Умение тренера и спортсмена управлять состоянием утомления и восстановления в значительной мере определяет эффективность тренировочного процесса. Необходимо помнить, что накопление утомления без соответствующего отдыха и восстановления работоспособности может обуславливать развитие переутомления перетренированности, снижение работоспособности, прекращение роста спортивных результатов. К сожалению, такие случаи еще наблюдаются в спортивной практике. Поэтому следует не забывать хороший афоризм: "Искусство тренировки - это искусство тренируясь отдыхать". В подготовке спортсменов отдых используется в двух разновидностях: собственно отдых - пассивный отдых и активный отдых. Пассивный отдых - это относительный покой, который сменяет двигательную активность. Активный отдых - это отдых, организуемый посредством переключения на деятельность, отличающуюся от той, которая вызывала утомление, и способствующую восстановлению работоспособности. Понятие активного отдыха было известно участникам Олимпийских игр Древней Греции. Еще Гиппократ писал: "Кто устает при беге - должен бороться, кто устает при борьбе - должен бегать". Феномен активного отдыха был научно обоснован И.М.Сеченовым на примере восстановительных явлений при чередовании локальной мышечной работы. В настоящее время активный отдых понимается весьма широко: всякое чередование различных видов деятельности, вызывающее эффект более быстрого восстановления. Активный отдых включает в себя рациональную смену спортивных упражнений и характера деятельности. Эти явления рекомендуется проводить на фоне смены эмоционального состояния, добиваясь "эмоциональной разрядки" спортсмена. Однако, следует помнить: чтобы физическая работа являлась активным отдыхом, переносимые нагрузки не должны выходить за рамки умеренных. Применение активного отдыха имеет важное преимущество перед пассивным отдыхом. При активном отдыхе спортсмен продолжает выполнять физическую работу и не отвыкает от нее. Вместе с этим изменившийся вид физической нагрузки стимулирует восстановительные процессы. Следует отметить, что переход от активного отдыха к обычному режиму тренировок также является своеобразным активным отдыхом. Следовательно, эффект ускорения восстановительных процессов проявляется дважды. Важно подчеркнуть, что применение в процессе тренировок неспецифических для спортсмена физических упражнений, направленных на совершенствование силовых, скоростных и других качеств, помимо своей основной роли играют и роль активного отдыха. Поэтому широкое применение таких упражнений, как и общеукрепляющих, не только не отнимает драгоценное время, которое необходимо для специальных тренировок, но и обеспечивает быстрейшее повышение спортивной работоспособности. Все это позволяет в значительной мере повысить эффективность тренировочного процесса. Важное значение для развертывания восстановительных процессов у спортсменов в ходе тренировочного занятия имеет выполнение полноценной разминки, которая обеспечивает не только быструю врабатываемость и настройку организма на предстоящую работу, но создает необходимые условия для оптимального развития физиологических и психических процессов. А это, в свою очередь, способствует более эффективному восстановлению организма между отдельными сериями упражнений в ходе тренировок. В процессе отдельного тренировочного занятия интервалы отдыха для восстановления устанавливаются в соответствии с необходимостью обеспечить определенную степень восстановления оперативной работоспособности к моменту очередного повторения упражнений. Во время тренировки в интервалах между упражнениями активный и пассивный отдых обычно комбинируются. Если упражнение связано со значительной (но не предельной) нагрузкой, надо создать необходимые условия для возможно полного восстановления. К следующему повторению рекомендуется применять сочетание активного и пассивного отдыха. Так, например, в интервалах между подходами в упражнениях со штангой сначала выполняют упражнения для расслабления мышц, а затем используют пассивный отдых сидя. Установлено, что противоположное сочетание: пассивный и активный отдых характеризуется меньшим восстановительным эффектом. При выполнении кратковременных упражнений и относительно небольших интервалов между ними, а также большой суммарной тренировочной нагрузке часто применяют лишь активный отдых. Так, например, между сериями силовых упражнений применяют упражнения для расслабления мышц и дыхательные упражнения, между ускорениями в беге используют ходьбу или легкий бег. В заключительной части каждой тренировки необходимо выполнять так называемую заминку. Она обеспечивает постепенный выход из значительных тренировочных нагрузок и является эффективным средством интенсификации восстановительных процессов после тренировки. Заминка включает в себя легкий бег в невысоком темпе (частота сердечных сокращений 105-120 уд./мин), который продолжается 10-15 мин. После этого выполняется комплекс специальных упражнений с учетом специфики вида спорта. Значительное место в комплексе отводится упражнениям на гибкость, растяжение и расслабление мышц. После тренировки обязательно применяются восстанавливающие гидропроцедуры и другие средства. Прежде всего принимается теплый душ, который является хорошим восстановительным средством. Он оказывает успокаивающее действие на сердечно-сосудистую и нервную системы, а также способствует расслаблению мышц и усилению кровотока в них. Продолжительность теплого душа 8-10 мин. После душа необходимо энергично растереть тело полотенцем. Через некоторое время после приема теплого душа появляется чувство бодрости, исчезает или уменьшается чувство утомления. После теплого душа можно применять пятиминутный горячий душ (температура воды 45°С). Он оказывает более глубокое воздействие на организм и дает значительный импульс для дальнейшего стимулирования восстановительных процессов. Эффективным средством стимуляции работоспособности после тренировки является восстановительное плавание. Оно проводится в течение 15-20 мин в бассейне или в открытых водоемах (температура воды 20-22°С и выше). При более низкой температуре воды продолжительность восстановительного плавания устанавливается индивидуально, чтобы у спортсменов не возникали простудные заболевания, миозиты и т.п. Применение различных видов пассивного и активного отдыха между тренировками в течение дня или на протяжении недельного тренировочного микроцикла обычно планируется с учетом особенностей вида спорта, этапов подготовки, условий учебной и трудовой деятельности, средств и методов тренировки, экологических условий и индивидуальных особенностей спортсменов. После периодов напряженных тренировок или соревнований для отдыха и восстановления спортсменов обязательны специальные восстановительные циклы с широким применением активного отдыха с переключением на другие виды физических упражнений и использованием благоприятных климатических факторов. Вместе с этим используются различные средства восстановления и повышения спортивной работоспособности. В заключение необходимо подчеркнуть, что отдых и восстановление являются важными факторами подготовки спортсменов, значение которых в современном спорте все время возрастает в связи с повышением уровня тренировочных и соревновательных нагрузок. Поэтому те спортсмены, которые умеют правильно отдыхать и быстро восстанавливаться, имеют больше шансов на спортивные успехи.

3.2 Восстановление работоспособности в спорте

Эффективное управление течением восстановительных процессов после интенсивных тренировочных нагрузок (ТН) требует знания современных представлений о процессах утомления и восстановления.

Ушли в историю теории утомления, основанные на данных, полученных в эксперименте на изолированном нервно-мышечном аппарате (НМА). Однако отдельные их положения, особенно в приложении к различным вариантам интенсивной мышечной деятельности, сохранили свою силу и в настоящее время. Это развитие гипоксии, использование углеводных резервов, метаболические изменения.

Работами И.М. Сеченова, А. А. Ухтомского, Л. Л. Васильева, М.И. Виноградова, И.П. Павлова, В.В. Розенблата и других ученых установлено, что и в развитии процессов восстановления и утомления, вызванных мышечной деятельностью, главная заслуга принадлежит центральной нервной системе (ЦНС). Согласно данным В.В. Розенблата, утомление при мышечной работе человека есть целостный процесс с центрально-корковым ведущим звеном, представляющим по биологической сущности корковую защитную реакцию, а по физиологическому механизму - снижение работоспособности, прежде всего самих корковых клеток. Последнее обусловлено в большей степени охранительным торможением и, в свою очередь, вызывает существенные изменения в состоянии периферических аппаратов.

Это свидетельствует о том, что развитие утомления обусловлено сложным взаимодействием периферических и центральных механизмов при ведущей и интегрирующей роли последних.

В настоящее время широкое распространение получил системный подход к оценке утомления, который предполагает количественный и качественный анализы взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов на различных уровнях организации живого организма. В соответствии с этим подходом доминанта, возникающая при любой деятельности человека, включает в себя элементы практически всех систем человека. Поэтому утомление возникает при дискоординации функционирования элементов внутри конкретной доминанты, соответствующей определенному рабочему динамическому стереотипу. Указанная форма применения системного подхода совпадает с "теорией функциональной системы",рассматривающей организм в условиях рабочей деятельности как функциональное объединение различно локализованных структур и процессов на основе конечного приспособительного эффекта.

При системном подходе, не умаляя важной роли ЦНС в развитии утомления, нельзя недооценивать и роли периферических факторов, т.е. изменения функционального состояния НМА.

Широкое использование сауны, массажа, водных процедур в подготовительном периоде может нейтрализовать у спортсменов адаптационные перестройки, складывающиеся в процессе систематической тренировки, и не способствовать повышению уровня развития физических качеств и работоспособности в целом. Поэтому для получения тренировочного эффекта в подготовительном периоде физические нагрузки должны выполняться на фоне некоторого недовосстановления. В ином аспекте можно рассматривать воздействие вышеназванных факторов на процессы восстановления организма спортсменов в соревновательном периоде, во время которого спортивная форма сохраняется, совершенствуется и реализуется.

В этот период наряду со снижением или стабилизацией объема нагрузок возрастает их интенсивность, причем, говоря о двигательной интенсивности, необходимо учитывать и ее вторую сторону - психическую напряженность, т.е. степень сенсорной, мыслительной, эмоциональной и волевой деятельности, которая постепенно нарастает при достижении пика спортивной формы. Функциональное состояние спортсменов в этот период отражает высокое совершенство и качество регуляторных механизмов, обеспечивающих устойчивость функций сердечно-сосудистой, дыхательной, нервно-мышечной и других систем организма к воздействию ТН, и различных эмоциональных факторов. Это обусловлено совершенствованием кардио-респираторной системы, координационных отношений, сократительной способностью НМА, функциональной и энергетической экономизацией, повышением способности сенсорных систем воспринимать и перерабатывать информацию, расширением функциональных пределов. Поддержание строго определенного уровня основных функций организма в соревновательном периоде обеспечивает тонкая координация адаптационных механизмов, которая может осуществляться при значительном варьировании других параметров, в частности объема и интенсивности ТН. Поэтому наряду с повышением моторной плотности тренировок, нарастанием психической напряженности в соревновательном периоде увеличивается вероятность возникновения травм опорно-двигательного аппарата (ОДА), нарушения деятельности отдельных органов и систем организма.

Целенаправленное и своевременное применение средств восстановления в этот период позволяет снять психофизическое напряжение, повысить общую и специальную работоспособность, создать благоприятный психологический фон перед состязанием, что в конечном итоге будет способствовать реализации спортивной формы в соревнованиях.

Следует иметь в виду, что под термином "восстановление" предполагается не регенерация всех функций организма, а восстановление конкретных, наиболее уязвимых у данного спортсмена звеньев, что создает предпосылки к повышению кумулятивного тренировочного эффекта. Так, во время тренировки воздействие нагрузок на различные функциональные системы организма неоднозначно. Системы органов, выполняющих основную работу, или орган, который ограничивает работоспособность, требуют более продолжительного восстановления, так как именно они испытывают наибольшее утомление. При метании диска требуется проявление взрывной силы, мышечных и координационных способностей. Во время бега на средние дистанции спортсмены испытывают дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Спринтерские дистанции, являясь упражнениями максимальной анаэробной мощности, предъявляют высокие требования к ОДА спортсменов. Следовательно, методика восстановления работоспособности спортсменов должна быть дифференцированной с учетом изменений, происходящих в организме при работе аэробной, анаэробной или смешанной, аэробно-анаэробной мощности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во время отдыха наиболее полно протекают все восстановительные процессы в организме, в первую очередь в нервной системе, при этом работоспособность организма, сниженная в результате совершенной работы, постепенно возвращается к исходному уровню и через какое-то время даже повышается. Сочетание работы с отдыхом - важнейшее условие здоровья. Периодический полный пассивный отдых в виде ночного сна является обязательным и незаменимым для каждого человека. Полный отдых в большинстве случаев необходим после тяжелой (длительной и напряженной) работы.

В результате работ Сеченова по изучению работы и отдыха был сделан вывод что роль центростремительных импульсов в снижении утомления нервно-мышечной системы согласуется с современными представлениями о процессах индукции в центральной нервной системе, лежащих в основе реципрокной иннервации мышц. Переключение работы с одних мышечных групп на другие представляет собой сущность активного отдыха и обеспечивает более длительное поддержание работоспособности как одних, так и других групп мышц.

Оказалось возможным увеличивать динамическую деятельность мышц с помощью одновременного статического напряжения антагонистических мышц противоположной конечности. Так установлено, например, что работоспособность сгибателей правой руки увеличивается, если одновременно происходит статическое напряжение разгибателей левой руки.

Практически доказанное положительное значение активного отдыха и серьезное научное обоснование его диктуют необходимость дальнейшей разработки и внедрения различных форм активного отдыха не только в спорте, но и в быту, в производстве. Практика показывает, что в ряде случаев активный отдых является наиболее эффективным видом отдыха после профессионального труда. Важнейшее значение здесь имеет факт переключения на такого рода деятельность, которая по своему характеру прямо противоположна основной профессиональной трудовой деятельности. Утомление, связанное с умственной работой и с профессиональным физическим трудом, успешно ликвидируется с помощью занятий физической культурой и спортом. Важную роль в восстановлении работоспособности в этом случае играет изменение характера высшей нервной деятельности в связи с переменой суммы действующих раздражителей. При этом существенное значение имеет и перемена внешней обстановки.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Основными показателями, характеризующими деятельность мышц, являются их сила и работоспособность.

Сила мышц. Сила - мера механического воздействия на мышцу со стороны других тел, которая выражается в ньютонах или кг-силах. При изотоническом сокращении в эксперименте сила определяется массой максимального груза, который мышца может поднять (динамическая сила), при изометрическом - максимальным напряжением, которое она может развить (статическая сила).

Одиночное мышечное волокно развивает напряжение в 100-200 кг-сил во время сокращения.

Степень укорочения мышцы при сокращении зависит от силы раздражителя, морфологических свойств и физиологического состояния. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие.

Незначительное растяжение мышцы, когда напрягаются упругие компоненты, является дополнительным раздражителем, увеличивает сокращение мышцы, а при сильном растяжении сила сокращения мышцы уменьшается.

Напряжение, которое могут развивать миофибриллы , определяется числом поперечных мостиков миозиновых нитей, взаимодействующих с нитями актина , так как мостики служат местом взаимодействия и развития усилия между двумя типами нитей. В состоянии покоя довольно значительная часть поперечных мостиков взаимодействует с актиновыми нитями. При сильном растяжении мышцы актиновые и миозиновые нити почти перестают перекрываться и между ними образуются незначительные поперечные связи.

Величина сокращения снижается также при утомлении мышцы.

Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение в результате активации всех мышечных волокон. Такое напряжение мышцы называют максимальной силой. Максимальная сила мышцы зависит от числа мышечных волокон, составляющих мышцу, и их толщины. Они формируют анатомический поперечник мышцы, который определяется как площадь поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно ее длине. Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы, измеряемой в кг/см2.

Физиологический поперечник мышцы - длина поперечного разреза мышцы, перпендикулярного ходу ее волокон.

В мышцах с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. У мышц с косыми волокнами он будет больше анатомического. Поэтому сила мышц с косыми волокнами всегда больше, чем мышц той же толщины, но с продольными волокнами. Большинство мышц домашних животных и особенно птиц с косыми волокнами перистого строения. Такие мышцы имеют больший физиологический поперечник и обладают большей силой (рис. 83).

Рис. 83. Анатомический (а-а) и физиологический (б-б) поперечники мышц с разным расположением волокон:

А - параллельноволокнистый тип; Б - одноперистый; В - двуперистый; Г - многоперистый.

Наиболее сильными являются многоперистые мышцы, затем идут одноперистые, двухперистые, полуперистые, веретенообразные и продольноволокнистые.

Много, -одно, -и двухперистые мышцы имеют большую силу и выносливость (мало утомляются), но ограниченную способность к укорачиванию, а остальные виды мышц хорошо укорачиваются, но быстро утомляются.

Сравнительным показателем силы разных мышц является абсолютная мышечная сила - отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику, т.е. максимальный груз, который поднимает мышца, деленный на суммарную площадь всех мышечных волокон. Она определяется при тетаническом раздражении и при оптимальном исходном растяжении мышцы. У сельскохозяйственных животных абсолютная сила скелетных мышц колеблется от 5 до 15 кг-сил, в среднем 6-8 кг-сил на 1см2 площади физиологического поперечника. В процессе мышечной работы поперечник мышцы увеличивается и, следовательно, возрастает сила данной мышцы.

Работа мышц. При изометрическом и изотоническом сокращении мышца совершает работу.

Оценивая деятельность мышц, обычно учитывают только производимую ими внешнюю работу.

Работа мышцы, при которой происходит перемещение груза и костей в суставах называется динамической.

Работа (W) может быть определена как произведение массы груза (Р) на высоту подъема (h)

W= P·h Дж (кг/м, г/см)

Установлено, что величина работы зависит от величины нагрузки. Зависимость работы от величины нагрузки выражается законом средних нагрузок: наибольшая работа производится мышцей при умеренных (средних) нагрузках.

Максимальная работа мышцами выполняется и при среднем ритме сокращения (закон средних скоростей).

Мощность мышцы определяется как величина работы в единицу времени. Она достигает максимума у всех типов мышц так же при средних нагрузках и при среднем ритме сокращения. Наибольшая мощность у быстрых мышц.

Утомление мышц. Утомление - временное снижение или потеря работоспособности отдельной клетки, ткани, органа или организма в целом, наступающее после нагрузок (деятельности). Утомление мышц происходит при их длительном сокращении (работе) и имеет определенное биологическое значение, сигнализируя о истощении (частичном) энергетических ресурсов.

При утомлении понижаются функциональные свойства мышцы: возбудимость, лабильность и сократимость. Высота сокращения мышцы при развитии утомления постепенно снижается. Это снижение может дойти до полного исчезновения сокращений. Понижаясь, сокращения делаются все более растянутыми, особенно за счет удлинения периода расслабления: по окончании сокращения мышца долго не возвращается к первоначальной длине, находясь в состоянии контрактуры (крайне замедленное расслабление мышцы). Скелетные мышцы утомляются раньше гладких. В скелетных мышцах сначала утомляются белые волокна, а потом красные.

Из различных представлений о механизме утомления одной из наиболее ранних теорий, объясняющих утомление, была теория истощения, предложенная К. Шиффом. Согласно этой теории причиной утомления служит исчезновение в мышце энергетических веществ, в частности гликогена. Однако, детальное изучение показало, что в утомленных до предела мышцах содержание гликогена еще значительно. В дальнейшем Е. Пфлюгером была выдвинута теория засорения органа продуктами рабочего распада (теория отравления). Согласно этой теории, утомление объясняется накоплением большого количества молочной , фосфорной кислот и недостатком кислорода, а так же других продуктов обмена, которые нарушают обмен веществ в работающем органе и его деятельность прекращается.

Обе эти теории сформулированы на основании данных, полученных в экспериментах на изолированной скелетной мышце и объясняют утомление односторонне и упрощенно.

Дальнейшим изучением утомления в условиях целого организма установлено, что в утомленной мышце появляются продукты обмена веществ, уменьшается содержание гликогена, АТФ, креатинофосфата. Изменения наступают в сократительных белках мышцы. Происходит связывание или уменьшение сульфгидрильных групп актомиозина, в результате чего нарушается процесс синтеза и распада АТФ. Нарушения в химическом составе мышцы, находящейся в целостном организме, выражены в меньшей степени, чем в изолированной благодаря транспортной функции крови.

Исследованиями Н.Е. Введенского установлено, что утомление прежде всего развивается в нервно-мышечном синапсе в связи с низкой его лабильностью.

Быстрая утомляемость синапсов обусловлена несколькими факторами.

Во-первых, при длительном раздражении в нервных окончаниях уменьшается запас медиатора, а его синтез не поспевает за расходованием.

Во-вторых, накапливающиеся продукты обмена в мышце понижают чувствительность постсинаптической мембраны к ацетилхолину, в результате чего уменьшается величина постсинаптического потенциала. Когда он понижается до критического уровня, в мышечном волокне не возникает возбуждения.

И.М.Сеченов (1903)-, исследуя на сконструированном им эргографе для двух рук работоспособность мышц при поднятии груза, установил, что работоспособность утомленной правой руки восстанавливается полнее и быстрее после активного отдыха , т.е. отдыха сопровождаемого работой левой руки. Подобного же рода влияние на работоспособность утомленной руки оказывает сочетающееся с отдыхом раздражение индукционным током чувствительных (афферентных) нервных волокон кисти другой руки, а также работа ногами, связанная с подъемом тяжести, и вообще двигательная активность.

Таким образом, активный отдых, сопровождающийся умеренной работой других мышечных групп, оказывается более эффективным средством борьбы с утомлением двигательного аппарата, чем простой покой.

Причину наиболее эффективного восстановления работоспособности двигательного аппарата в условиях активного отдыха Сеченов с полным основанием связывал с действием на центральную нервную систему афферентных импульсов от мышечных, сухожильных рецепторов работающих мышц.

В организме в различных звеньях рефлекторной дуги утомление в первую очередь наступает в нервных центрах, особенно в клетках коры больших полушарий.

В настоящее время установлено, что функциональное состояние мышц находится под влиянием центральной нервной системы и прежде всего коры больших полушарий. Это влияние осуществляется через соматические нервы, вегетативную нервную систему и железы внутренней секреции.

По двигательным нервам к мышце поступают импульсы из спинного и головного мозга, вызывая ее возбуждение и сокращение, сопровождающиеся изменением физико-химических свойств и функционального состояния мышцы.

Импульсы, поступающие по симпатическим волокнам в мышцу, усиливают процессы обмена веществ, кровоснабжения и работоспособность мышцы. Такое же действие оказывают и медиаторы симпатической системы - адреналин и норадреналин.

Однако единой теории, объясняющей причины утомления, сущность утомления до настоящего времени нет, т.к. в естественных условиях утомление двигательного аппарата организма является многофакторным процессом.

Наступление утомления мышц можно задержать с помощью тренировки. Она развивает и совершенствует функциональные возможности всех систем организма: нервной, дыхательной, кровообращения, выделения и т.д.

При тренировке увеличивается объем мышц в результате роста и утолщения мышечных волокон возрастает мышечная выносливость. В мышце повышается содержание гликогена, АТФ и креатинфосфата, ускоряется течение процессов распада и восстановления веществ, участвующих в обмене. В результате тренировки коэффициент использования кислорода при работе мышц повышается, усиливаются восстановительные процессы вследствие активизации всех ферментативных систем, уменьшается расход энергии. При тренировке совершенствуется регуляторная функция центральной нервной системы, и в первую очередь, коры больших полушарий.

1.1. Утомление в изолированном нервно-мышечном аппарате. Теории развития утомления.

Утомление - сложное явление, развивающееся во всем орга­низме. Развивающееся в опыте утомление изолированной мышцы в связи с ее длительной работой выражается в постепенном уменьшении амплитуды сокращений, удлинении фазы расслабления, а также в том, что расслабление постепенно становится все менее полным - развивается контрактура. Спе­циальные исследования обнаружили, что в утомленной мышце уменьшается возбудимость (порог раздражения повышается), удлиняется скрытый период (отрезок времени от момента начала раздражения мышцы до момента начала сокращения), увеличи­вается вязкость. Необходимо отметить, что эти признаки имеют место и при двигательной деятельности в мышцах всего орга­низма.

Нервно-мышечный препарат содержит в себе три элемента: мышечное волокно, нервно-мышечный синапс и нервное волокно. Опыт показывает, что при утомлении нервно-мышечного препа­рата изменение функциональных свойств наступает, в первую очередь, в нервно-мышечных синапсах, во вторую очередь, - непосредственно в мышечных волокнах. Что касается нервных проводников, то они, как впервые показал Н. Е. Введенский, практически «неутомимы». Изменение функциональных свойств нервно-мышечных синапсов выражается в нарушении процесса передачи возбуждения с нервных волокон на мышечные.

Существует несколько теорий развития утомления. Все они разрабатывались в условиях изолированной мышцы, на нервно-мышечном препарате.

Одной из наиболее ранних теорий, пытавшихся объяснить про­исхождение утомления, была теория «истощения». Поскольку осуществление любой деятельности связано с превращениями энергии, предполагали, что утомление мышцы при ее работе есть следствие расхода энергетических веществ, т. е. результат исто­щения имеющихся в ней известных запасов этих веществ. Однако эксперименты показали, что значительное утомление изолирован­ной мышцы наступает раньше, чем в действительности исчерпы­ваются в ней запасы углеводов. Если же опыт проводится в усло­виях, когда мышца не отделена от организма и в ней поддержи­вается нормальное кровообращение, то содержание углеводов в утомленной мышце вообще мало отличается от исходных дан­ных. Далее оказалось возможным восстановить работоспособ­ность утомленной изолированной мышцы, промывая ее физиоло­гическим раствором, который сам по себе не восполняет расхода энергетических веществ. Таким образом, теория «истощения» не дает должного объяснения утомления изолированной мышцы, тем более она неприемлема для объяснения утомления при мышечной деятель­ности целого организма.

Сущность теории «задушения» сводится к предположению, что утомление мышцы при работе вызывается нарастающей недоста­точностью притока кислорода. Однако исследования показали, что мышца может совершать свою работу вообще без всякого до­ступа кислорода извне, например при нахождении изолированной мышцы в камере, наполненной азотом. Сокращение мышцы без доступа кислорода извне происходит за счет анаэробных процес­сов расщепления аденозинтрифосфата и креатинфосфата и рас­пада гликогена до молочной кислоты. Утомление мышцы в бес­кислородной среде наступает все же значительно быстрее, чем в обычных условиях.

Теория «засорения» основывается на том, что мышечная ра­бота связана с усиленным распадом энергетических веществ, что приводит к известному накоплению промежуточных продуктов этого распада. Этому обстоятельству авторы теории «засорения» придавали исключительное значение, причем роль главного «за­соряющего» вещества приписывали молочной кислоте. Но в два­дцатых годах тешущего столетия было впервые установлено, что мышца может сокращаться и в том случае, если углеводный об­мен в ней совершенно выключен и, следовательно, молочная кислота вовсе не образуется. При этом, утомление мышцы происходит быстрее, чем при ненарушенном углеводном обмене. Несомненно, что при некоторых видах работы накопление в организме недоокисленных продуктов мышечного обмена имеет место и играет свою роль в развитии утомления, но этим не исчерпываются при­чины утомления.

Исторический интерес представляет теория «отравления». В 1912 г. немецким ученым было заявлено об открытии им «ядов утомления», якобы образующихся в мышцах во время работы. Указывалось, что будто бы возможно вызывать утомле­ние у животных посредством впрыскивания им некоторых доз крови, взятой у утомленного животного. Обнаружение «ядов уто­мления» открывало принципиальную возможность выработки противоядий против утомления с помощью хорошо известных в микробиологии методов. Однако все опыты, послужившие осно­вой для провозглашения теории «отравления», оказались глубоко ошибочными и несостоятель­ными.

Перечисленные теории затрагивают только отдельные звенья сложного и многогранного процесса утомления.

Утомление организма как результат сдвигов в функциональном состоянии центральной нервной системы. Мышечная работа - это целостная деятельность всего организма. Функциони­рование организма как целого и его взаимодействие с внешним миром осуществляется посредством нервной системы при веду­щей роли ее высшего отдела - коры больших полушарий. Утомление организма вследствие мышечной работы является прежде всего результатом сдвигов в функциональном состоянии центральной нервной системы. И. М. Сеченов писал: «Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы: я же помещаю его... исключительно в центральную нервную систему» (Сеченов И. М., 1935). Исследования отечественных физиологов - И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтом­ского, Л. А. Орбели, Г. В. Фольборта и др. - убедительно обосно­вывают то важное положение, что в возникновении и развитии утомления нервная система играет ведущую роль.

Утомление организма при мышечной работе, прежде всего, связано с утомлением центральной нервной системы, так как интенсивная мышечная деятельность является в то же время и интенсивной деятельностью нервных центров. Последняя в результате длительной напряженной работы нарушается. Выражением этого нарушения является изменение нормального взаимоотноше­ния процессов возбуждения и торможения, причем тормозной процесс начинает преобладать. В результате расстраивается нор­мальное течение рефлекторных процессов, нарушаются регуляция вегетативных функций и координация движений, двигательный аппарат постепенно приходит в недеятельное состояние (Павлов С.Е., 1999; Павлов С.Е. и др., 2001; Селье Г., 1960; Суркина И.Д. и др., 1991; Хмелева С.Н. и др., 1997).

Нервная система наиболее чувствительна к изменениям вну­тренней среды. Такие факторы утомления, как накопление в крови продуктов работы клеток, уменьшение содержания в крови сахара, недостаток при некоторых условиях кислорода в крови, понижают работоспособность организма не прямо, а глав­ным образом опосредствованно - через центральную нервную систему (рис. 1).

Эти возможности коры больших полушарий и других отделов мозга, осуществляемые через посредство интрацентральных пу­тей и вегетативных нервов, реализуются с помощью регулирую­щих влияний на все органы и ткани, в том числе также и на центральную нервную систему. В активизации этих влияний ведущая роль принадлежит условнорефлекторным реакциям, возникающим при действии самых разнообразных сигнальных раздражителей.

Среди условных раз­дражителей для человека огромное значение имеет словесный раздражитель, оказывающий свое влияние через вторую сигнальную систему коры больших полу­шарий, взаимодействующую с первой сигнальной системой. Механизм влияния различных эмоциональных факторов на рабо­тоспособность организма при утомлении должен рассматриваться в свете взаимодействия двух сигнальных систем. Различные ре­чевые воздействия (словесные поощрения, призывы и т. д.) могут существенно влиять на течение явлений утомления.

Следует указать на интересные опыты с гипнотическим сло­весным внушением различных двигательных представлений при выполнении работы. Испытуемый в состоянии гипноза поднимал легкий или тяжелый груз, причем при поднимании легкого груза ему внушалось, что он поднимает тяжелый, а при поднимании тяжелого - внушалось, что он поднимает легкий.

В первом случае - при совершении легкой работы на фоне внушенного представления о тяжелой работе - физиологические сдвиги были выше и утомление наступало значительно быстрей, чем в контрольных опытах с выполнением той же работы вне гипноза. Во втором случае -при совершении тяжелой работы на фоне внушенного представления о легкой работе - наблюда­лось противоположное явление.

Опыты с выполнением работы на фоне тех или иных внушен­ных двигательных представлений убедительно показывают, что утомление и усталость зависят от состояния центральной нервной системы и, прежде всего, от процессов в коре больших полушарий, которые могут изменяться условнорефлекторным пу­тем, в частности через посредство второй сигнальной системы.

В физиологии принято различать по­нятия утомление и усталость. Утомление - состояние организма, возникающее вследствие работы и объективно характеризую­щееся снижением работоспособности, усталость- это субъективная сторона проявления утомления, психическое пережива­ние, связанное с утомлением, чувство утомления.

Степень усталости большей частью соответствует степени дей­ствительного снижения работоспособности, что в свою очередь связано с количеством и качеством проделанной работы. Однако нередки случаи, когда усталость и другие признаки утомления по своей выраженности друг другу не соответствуют, например, когда усталость чувствуется большая, а объективных данных для резкого снижения работоспособности нет, так как работа про­делана незначительная. Это наблюдается, если работа совер­шается без интереса и желания, без ясного представления цели данной работы или ближайших ее результатов. Могут быть дру­гие случаи, когда налицо все данные для выраженного утомле­ния, так как работа произведена большая, а усталость тем не менее не чувствуется. Это бывает тогда, когда выполнение работы сопровождается эмоциональным подъемом, обусловли­ваемым заинтересованностью в работе, сознанием высокой цели и т. п.

Условия, в которых выполнялась утомительная работа (фак­торы внешней среды, обстановка, коллектив, время суток и т. д.), могут по механизмам временных связей приобрести сигнальное значение, способствуя в дальнейшем развитию утомления и уста­лости. Эти же условия могут стать и сигналами, противодей­ствующими развитию утомления и усталости, если сама работа на первых порах не была утомительной. Значение условнорефлекторных механизмов в развитии утомления исключительно велико (Васильева В.В. и др.,1977; Волков В.М.,1976; Жбанков О.В. и др.,1999; Сашенков С.Л. и др., 1995).

Существенное значение для развития явлений утомления имеют трофические воздействия центральной нервной системы через вегетативные нервы. Симпатические и парасимпатические нервы, как показал впервые Павлов на примере сердечной мышцы, осуществляют часть трофических влияний центральной нервной системы на органы. При раздражении симпатических нер­вов изменяются функциональные свойства и повышается работо­способность утомленных скелетных мышц. Последующие исследования вскрыли периферические меха­низмы, с помощью которых реализуются адаптационно-трофиче­ские влияния нервной системы на мышцу при ее утомлении. Было показано, что при раздражении симпатических нервов уси­ливаются окислительные процессы, увеличивается образование аденозинтрифосфорной кислоты, повышается забуференность (щелочной резерв) ткани, повышается электропроводность мышцы и ее упруговязкие свойства. Импульсы по симпатиче­скому нерву влияют также на функцию нервно-мышечного си­напса, улучшая процесс передачи возбуждения с нерва на мышцу, нарушающийся при утомлении. Трофические влияния центральной нервной системы (т. е. влияния на процессы обмена веществ) имеют всеобщее распро­странение в организме. Сущность этих влияний может выра­жаться в изменении функционального состояния различных органов. Возникающие безусловно- и условнорефлекторным путем стимулирующие трофические воздействия центральной нервной системы на все органы и ткани, играют важную роль в мышеч­ной деятельности человека при производственной работе и спор­тивной деятельности. Эти воздействия в зависимости от своей интенсивности могут в большей или меньшей мере противодей­ствовать наступающему утомлению или, в известной степени, «снимать» уже наступившее утомление (Карпман В.Л. и др., 1988; Куликов В.П. и др., 1998; Озолин Н.Н. и др., 1993; Суздальницкий Р.С. и др., 2000).

Каждой по 7 человек. Возраст испытуемых 15-16 лет. Все занимающиеся имели второй спортивный разряд. Планирование тренировочного процесса лыжников-гонщиков этих групп было направлено на решение основных задач по развитию специальной выносливости. За период исследования группами выполнено примерно одинаковый объем циклической работы. В неделю проводилось 4-6 тренировочных занятий, каждое занятие по...

Экспериментальная работа по развитию быстроты и ловкости у детей старшего дошкольного возраста Цель: Подобрать, разработать и апробировать комплекс подвижных игр способствующих развитию быстроты и ловкости у детей старшего дошкольного возраста. В ходе опытно – экспериментальной работы с детьми проводились подвижные игры способствующие развитию быстроты и ловкости. Работа с детьми проводилась...

Игры с облегченными правилами, массаж. Описанные занятия лечебной физкультурой при инфаркте миокарда могут быть использованы при других заболеваниях сердечно-сосудистой системы, но сроки перехода к более повышенным нагрузкам короче. 2. ЛФК при ишемической болезни сердца Ишемическая болезнь сердца - распространенное заболевание, которое проявляется стенокардией - болями в области...

Информации, церкви и т. д. Воспитание в педагогическом смысле – это специально организуемый и управляемый процесс, содействующий развитию личности. В данной работе рассматривается семейное воспитание. Семья выступает и в качестве социальной ячейки общества и, в то же время, как важнейший фактор формирования личности. Семья, с позиции социологов, представляет собой малую социальную группу, ...