2020-04-12
11914Предстартовое состояние характеризуется функциональными изменениями, предшествующими началу работы. Значение этих изменений состоит в подготовке организма к началу предстоящей деятельности.
Комплекс изменений физиологических и психических функций, возникающих до начала выступления спортсмена в соревнованиях, называется предстартовым состоянием.
Длительность предстартового состояния может быть разная. Она зависит от индивидуальных особенностей человека и может продолжаться от нескольких минут до нескольких дней.
Различают:
- раннее предстартовое состояние − возникает за несколько дней до соревнований;
- предстартовое состояние − с момента попадания в атмосферу спортивных состязаний;
- стартовое состояние − за несколько минут или секунд до старта.
Природа этого явления условно-рефлекторная и гуморальная, важную роль в этом процессе играют эмоциональные реакции. Поэтому наиболее резкие функциональные изменения наблюдаются перед соревнованиями. Причем, степень предстартовых изменений прямо пропорциональна значимости соревнований.
Физиологические характеристики предстартового состояния могут рассматриваться как процессы известного приспособления организма к предстоящей мышечной работе, как биологически целесообразная приспособительная реакция организма, в ходе которой происходит мобилизация двигательных и вегетативных функций для выполнения предстоящей работы.
В основе физиологических изменений, характеризующих предстартовое состояние, лежит:
- повышение возбудимости ЦНС;
- создание двигательной доминанты, характерной для данного вида мышечной деятельности.
Повышение возбудимости дыхательного и сосудодвигательного центров приводит к увеличению легочной вентиляции, усилению сердечной деятельности и изменению состава крови. Предстартовые изменения в крови выражаются в увеличении количества лимфоцитов и нейтрофилов, в повышении концентрации мочевой кислоты. Незначительно повышается резервная щелочность крови.
В предстартовом состоянии отмечается усиление парасимпатических влияний на внутренние органы, выражающееся в увеличении кишечной перистальтики и понижении тонуса сфинктера мочевого пузыря. Парасимпатический эффект проявляется в затруднении дыхания и ощущении чувства стеснения в груди из-за спазма мелких бронхов.
Мобилизация функций желез внутренней секреции, в частности надпочечников, сопровождается увеличением содержания адреналина в крови. В результате действия адреналина более интенсивно протекает углеводный обмен, усиливается деятельность скелетных мышц, сердечно-сосудистого аппарата.
В целом предстартовое состояние является благоприятной реакцией организма на предстоящее участие в спортивном соревновании, так как еще задолго до начала соревнования происходит сложный физиологический процесс приспособления всех систем и органов организма к предстоящей повышенной работе, создаются наиболее благоприятные кортико-висцеральные и мышечные функциональные взаимоотношения, которые помогают спортсмену сразу втянуться в соревнования и показать наилучший результат. Данное состояние характеризуется умеренным повышением возбудимости и лабильности нервных центров; отдельные органы и системы функционируют на оптимальном уровне, обеспечивающем готовность к выполнению работы.
Различают три основных типа предстартовых состояний:
1. состояние готовности (ведет к повышению спортивного результата),
2. стартовая лихорадка ( непредсказуемое состояние, чреватое либо понижением, либо повышением результата),
3. стартовая апатия (это состояние, ведущее к снижению результата).
Прежде всего, предстартовое состояние обусловлено изменениями в ЦНС. В ней могут происходить разные изменения в зависимости от индивидуальных особенностей спортсмена, степени его тренированности и значения спортивного соревнования. Наиболее благоприятно для предстоящей работы нерезкое повышение возбудимости тех отделов мозга, которые участвуют в ее выполнении. Речь идет, прежде всего, о двигательных центрах. При умеренном повышении возбудимости этих центров готовность человека к работе наилучшая. Предстартовое состояние такого типа называется боевой готовностью. Состояние боевой готовности — это благоприятная форма стартового состояния. Изменения в ЦНС обеспечивают оптимальное функциональное состояние двигательного аппарата и внутренних органов. Оживляются временные связи, формирующие двигательный динамический стереотип, нормализуются взаимоотношения процессов возбуждения и торможения, несколько повышается обмен веществ и активность кислород-транспортных систем. Чем ближе момент начала занятия, тем более выраженными оказываются эти процессы, что повышают работоспособность организма. Психологически это проявляется в уверенном ожидании предстоящего старта, в стремлении победить в состязании.
В некоторых случаях раннее предстартовое состояние может отличаться не положительными реакциями приспособительного характера, а, наоборот, отрицательными явлениями: расстройством сна, уменьшением аппетита, нарушением регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы и др.
Возбудимость ЦНС в этом случае оказывается чрезмерно повышенной, что снижает способность спортсмена к дифференцированию раздражителей и может вести к тактическим ошибкам, ухудшающим спортивный результат.
Такая разновидность предстартовых реакций называется стартовой лихорадкой. Чаще всего она бывает у людей холерического темперамента, нервные процессы у которых неуравновешенны, и характеризуется преобладанием симпатического отдела ВНС. Уже задолго до начала двигательной активности в крови у человека появляется много гормонов стресса, он переживает, нарушается сон и т.д.
В случае возникновения предстартовой лихорадки возбудимость мозга чрезмерно повышена, что вызывает нарушение тонких механизмов межмышечной координации, излишние энерготраты и преждевременный дорабочий расход углеводов, избыточные кардиореспираторные реакции.
Физиологические сдвиги при стартовой лихорадке очень велики. Резко повышается температура тела, учащаются сокращения сердца, увеличивается газообмен. Наблюдается потливость, дрожание рук, ног, всего тела, похолодание конечностей, а иногда и целиком определенной поверхности тела, усиление выделительных процессов.
Возбуждение в коре больших полушарий настолько сильное и настолько преобладает над тормозными процессами, что затрудняет спортсмену решение даже самых несложных задач, предъявляемых к его нервной деятельности. Психологические симптомы «стартовой лихорадки»: волнение (до степени подавляющего), нервозность, неустойчивое состояние и настроение, забывчивость, рассеянность. Возникают фальстарты, а движения начинаются в неоправданно быстром темпе и вскоре приводят к истощению ресурсов организма.
Предстартовые реакции могут носить неблагоприятный характер и проявляться в виде стартовой апатии. Данное состояние обусловлено преобладанием в ЦНС тормозных процессов и чаще встречается у людей со слабым типом нервной деятельности − меланхоликов. Сам человек при этом угнетен, убежден, что у него ничего не получится, жизненный тонус снижен.
Стартовая апатия − это торможение, пришедшее на смену чрезмерному возбуждению. Она представляет собой обратную сторону лихорадки и характеризуется неуверенностью спортсмена в своих силах, появлением желания отказаться от соревнования. Предстартовая апатия часто возникает при недостаточной тренированности спортсмена. Иногда она наблюдается при ожидании встречи с очень сильным противником или при неожиданном перенесении старта на более позднее время. Спортсмен не готов к спортивной борьбе, боится ее, преувеличивает силы противника. Состояние предстартовой апатии характеризуется недостаточным уровнем возбудимости ЦНС, увеличением времени двигательной реакции, невысокими изменениями в состоянии скелетных мышц и вегетативных функций. Такое состояние может служить серьезной помехой для успешного выступления на соревновании.
В процессе длительной работы негативные сдвиги состояний лихорадки и апатии могут преодолеваться, но при кратковременных упражнениях такой возможности нет.
Стартовое состояние может изменяться в процессе подготовки к старту. Нередко при его задержке состояние боевой готовности переходит в стартовую лихорадку или стартовую апатию. На изменение стартового состояния влияют и другие факторы.
На формы проявления предстартовых реакций оказывает влияние тип нервной системы: у спортсменов с сильными уравновешенными нервными процессами – сангвиников и флегматиков − чаще наблюдается боевая готовность, у холериков – предстартовая лихорадка; меланхолики в трудных ситуациях подвержены предстартовой апатии.
Чрезмерные предстартовые реакции снижаются у спортсменов по мере привыкания к соревновательным условиям. Спортсмены воспринимают предстартовое состояние как обычное волнение при выходе на старт.
Предстартовое и стартовое состояния как проявления ВНД человека возникают из-за раздражения как первой, так и второй сигнальной системы. Подтверждается это тем, что, например, словесная команда (второсигнальный раздражитель) о выходе спортсмена служит сигналом предстоящей мышечной работы, условным раздражителем, вызывающим в организме комплекс физиологических сдвигов, а в сознании спортсмена − соответствующие двигательные представления.
Раздражители, сигнализирующие о предстоящей спортивной двигательной деятельности, способствуют формированию специфической для спортсмена двигательной доминанты. Специфический характер мышечной деятельности в различных видах спорта вызывает различные изменения в функциях внутренних органов.
Условно-рефлекторные изменения могут носить специфический характер. Так, чем интенсивнее предстоящая работа, тем интенсивнее и предстартовые сдвиги. Содержание глюкозы и молочной кислоты в крови в предстартовом состоянии нарастает тем больше, чем интенсивнее предстоящая мышечная деятельность (табл. 1).
Таблица 1
Экспериментально установлено, что уровень предстартовых вегетативных сдвигов относительно высок у более тренированных спортсменов, что может быть объяснено систематическими подкреплениями условно-рефлекторных связей в процессе тренировок и игр. Именно у хорошо тренированных спортсменов в предстартовом состоянии чаще всего наблюдается состояние «боевой готовности». По-видимому, спортивная тренировка увеличивает работоспособность корковых клеток, повышает их устойчивость к условно-рефлекторным раздражителям, д ействующим н а о рганизм. В п роцессе тренировки спортсмен должен научиться владеть собой, ожидая началаигры, управлять предстартовым состоянием, давать себе необходимые самоустановки. Огромное значение имеет авторитет тренера, слово которого, воздействуя на вторую сигнальную систему спортсмена, может коренным образом изменить характер предстартового состояния, повысить боевую готовность спортсмена. Важным средством борьбы с неблагоприятными формами стартового состояния служит разминка. Она уменьшает избыточное возбуждение при стартовой лихорадке и снимает угнетенное состояние при стартовой апатии.
Разминка
Для оптимизации предстартового состояния служит разминка, так как здесь к условно-рефлекторному механизму предстартовых состояний подключаются безусловно-рефлекторные реакции, вызванные работой мышц. Разминка – это выполнение упражнений, которое предшествует выступлению на соревнованиях или основной части тренировочного занятия. Разминка обеспечивает ускорение процессов врабатывания и призвана повысить работоспособность.
Воздействие разминки на организм многообразно:
1) повышение возбудимости сенсорных и моторных центров;
2) усиление работы всех звеньев кислородно-транспортной системы;
3) оказывает положительное влияние на терморегуляцию, облегчая теплоотдачу и предотвращая перегревание тела;
4) повышает температуру тела и особенно рабочих мышц.
Эффект разминки обусловлен следующим. Если в предстартовом состоянии преобладают тормозные процессы, то разминка может уменьшить или совсем снять это торможение. При преобладании же возбудительных процессов разминка, усиливая возбуждение в двигательном анализаторе, способствует снижению его в других центрах. Таким образом, благоприятное воздействие ее при всех формах предстартовых реакций связано с установлением оптимальных соотношений между возбудительными и тормозными процессами в центральной нервной системе.
Разминка бывает:
1. Общая разминка может состоять из разных упражнений, неспецифических для данного вида спорта, цель которых способствовать повышению температуры тела, возбудимости организма, его обмена веществ и сердечной деятельности. Еще до начала работы создаются условия для формирования новых двигательных навыков и наилучшего проявления физических качеств.
Разогревание мышц снижает их вязкость, повышает гибкость суставно-связочного аппарата, активирует ферменты и ускоряет протекание биохимических реакций. Особенно велико значение разминки при физических упражнениях, требующих значительного повышения потребления кислорода. Это обусловлено усилением деятельности органов дыхания и сердца, выходом крови из депо, перераспределением крови между работающими и неработающими органами, повышением температуры тела. Последнее способствует более интенсивной диссоциации оксигемоглобина в тканях.
2. Специальная разминка ближе к предстоящейдеятельности, по своей структуре, темпу, ритму, величине мышечных усилий должны соответствовать соревновательным. Специальная часть разминки должна создавать оптимальные предпосылки для повышения возбудимости тех звеньев нервно-мышечного аппарата, которые заняты в выполнении основного соревновательного упражнения. Происходит оживление рабочих доминант и созданных на их базе двигательных динамических стереотипов, вегетативные сдвиги достигают уровня, необходимого для быстрого вхождения в работу. Помимо осуществления уже усвоенных двигательных навыков в сложных условиях спортивной деятельности, создаются оптимальные условия для возникновения новых временных связей в процессе обучения. Благодаря этому после разминки укорачивается время между стартовым сигналом и началом движений, улучшается ориентировка в окружающей обстановке, уменьшается количество неправильных реакций при ее изменениях.
Кроме того, при повышении температуры снижается вязкость мышц, что предохраняет спортсмена от травм.
Разминка не должна доводить спортсмена до выраженного утомления и вызывать повышение температуры тела выше 38 °С, что создаст отрицательный эффект. Продолжительность разминки строго индивидуальна. Оптимальная длительность составляет 10-30 мин. Интервал отдыха между окончанием разминки и выходом на старт должен быть 5-8 мин; интервал более15 мин ведет к восстановлению всех функциональных систем, в особенности кардиореспираторной и терморегуляционной. В этом случае перед стартом необходимо выполнить еще несколько упражнений, сходных по структуре с предстоящей работой. В то же время оптимальная продолжительность разминки и длительность интервала между ее окончанием и началом работы определяются многими факторами: характером предстоящей работы (вид спорта), функциональным состоянием (тренированностью) спортсмена, внешними факторами (температура воздуха, влажность и пр.), возрастом, полом спортсмена и масштабом соревнований.
Значение и роль разминки для разных видов спорта неодинаковая. Положительное влияние разминки особенно заметно в скоростно-силовых видах спорта. А вот перед бегом на длинные дистанции положительное влияние разминки выражено значительно меньше, при высоких температурах может быть даже вредным.
Врабатывание
Несмотря на увеличение возбудимости организма в предстартовом состоянии и повышение его работоспособности при разминке, в начале работы она еще недостаточна. Лишь в процессе работы функции организма постепенно приспосабливаются к тем требованиям, которые возникают при данной мышечной деятельности. В результате работоспособность возрастает. Этот начальный период работы называется врабатыванием.
Во время врабатывания осуществляются два процесса:
– переход организма на рабочий уровень;
– сонастройка различных функций.
Теорию, объясняющую процессы, происходящие в мышцах при физических упражнениях, разработал английский физиолог лауреат Нобелевской премии Арчибальд Хилл. Согласно его теории физическая работа проходит несколько стадий: 1-врабатывание, 2-устойчивое состояние, 3-утомление. Эти этапы идеально описываются при осуществлении циклических упражнений, особенно на выносливость.
Во время врабатывания происходят следующие физиологические процессы:
1) настройка нервных и нейрогуморальных механизмов управления движениями и вегетативными процессами;
2) постепенное формирование необходимого стереотипа движений, ведущего к улучшению координации:
3) достижение требуемого уровня вегетативных функций, обеспечивающих данную мышечную деятельность.
Для врабатывания характерны некоторые особенности:
1. Относительная замедленность в усилении вегетативных процессов и функций, что обусловлено характером нервной и гуморальной регуляции.
При врабатывании происходит изменение функционального состояния многих нервных центров, а значит, и межцентральных отношений. В ходе научных исследований было показано, что в начале напряженной работы в центрах некоторых вегетативных и соматических функций возникает торможение. Это происходит по механизму отрицательной индукции в связи с сильным возбуждением двигательных центров. Тормозная фаза, характерная для начала врабатывания, сменяется возбуждением, обеспечивающимповышение работоспособности. Торможение в начале работы выражено тем резче, чем труднее и непривычнее работа. С развитием тренированности тормозная фаза укорачивается. О постепенном уравновешивании возбудительно-тормозных нервных процессов при врабатывании свидетельствует происходящее в это время изменение условно-рефлекторной деятельности. В начале работы удлиняется скрытый период условных реакций, интенсивность же их снижается. По мере врабатывания условно-рефлекторная деятельность нормализуется.
Из вегетативных показателей быстрее всего нарастают до рабочего уровня частотные параметры − ЧСС и ЧД, затем объемные характеристики − ударный и МОК, глубина вдоха и МОД. За их перестройками следует рост потребления кислорода и, позже всего, налаживание терморегуляции (этот момент сопровождается потоотделением). Инерция вегетативных сдвигов связана, в частности, с тем, что в начальные моменты работы мощная моторная доминанта оказывает отрицательное (тормозное) влияние на вегетативные центры.
Сердечный ритм учащается уже на первых секундах работы. В большинстве случаев к концу 1-й минуте работы этот показатель достигает почти максимального уровня. Увеличение СО крови при врабатывании происходит одновременно с учащением сердечного ритма. Уже с первым сокращением сердца при работе желудочки выбрасывают крови больше, чем в условиях мышечного покоя. АД начинает повышаться в самом начале работы. Систолическое давление при этом изменяется волнообразно, что обусловлено некоторым несоответствием между увеличением объема циркулирующей крови и расширением периферических сосудов.
Врабатывание дыхательных функций происходит в течение нескольких минут. Вначале потребность организма в кислороде полностью не удовлетворяется. В результате образуется кислородный долг. Затем доставка кислорода постепенно увеличивается и через несколько минут при длительной работе (например, марафонский бег и др.) достигает требующегося уровня. В этот момент врабатывание органов дыхания заканчивается и наступает устойчивое состояние.
2. Гетерохронизм – неодновременность в усилении отдельных функций. Сначала и очень быстро врабатывается двигательный аппарат, обладающий относительно высокой возбудимостью и лабильностью (уже на первых секундах работы скелетные мышцы могут сокращаться с большой частотой и силой; энергия, необходимая для работы мышц, освобождается в результате расщепления АТФ и других фосфорсодержащих веществ). Затем начинают врабатываться более инертные вегетативные функции, обеспечивающие доставку кислорода к работающим мышцам.
3. Прямая зависимость времени врабатывания от уровня тренированности спортсмена. У тренированных спортсменов врабатывание заканчивается быстрее, чем у нетренированных. Правильно проведенная разминка укорачивает процесс врабатывания. Более быстрое врабаты-вание наблюдается у более квалифицированных спортсменов, в более молодом возрасте (у подростков) и в период спортивной формы у спортсмена.
4. Прямая зависимость между мощностью выполняемой работы и скоростью изменения вегетативных функций. Быстрое окончание процессов врабатывания очень выгодно при выполнении работы. В этих условиях возможны более высокий темп движений и более позднее наступление утомления.
Через несколько минут после начала напряженной и продолжительной работы у спортсмена возникает состояние называемое "мертвая точка". Появление этого состояния зависит от интенсивности начала работы, степени тренированности спортсмена, индивидуальных физиологических особенностей и т. д. Это состояние характеризуется тяжелыми субъективными ощущениями: чувства стеснения в груди, головокружения, пульсации сосудов головного мозга, одышки и желания прекратить работу.
Объективно это состояние выражается в повышении потребления кислорода и увеличенном выделении углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Кровь приобретает, кислую среду, так как происходит первичное накопление в ней молочной кислоты.
Преодоление временного состояния "мертвой точки" требует больших волевых усилий. Если работа продолжается, то это состояние сменяется чувством внезапного облегчения, что объясняется ликвидацией возникшего кислородного дефицита. Это чувство получило название "второго дыхания", так как характеризуется, прежде всего, облегчением дыхания. Преодолеть «мертвую точку» можно также посредством снижения интенсивности работы, в результате чего создаются условия, благоприятствующие нормализации физиологических функций.
Время возникновения, продолжительность и степень проявления «мертвой точки» зависят от многих факторов. Главные из них — степень тренированности спортсмена и мощность выполняемой работы. У более тренированных может и не быть «мертвой точки» или она наступает позднее и протекает легче, чем у нетренированных. Быстрое включение организма в интенсивную деятельность ускоряет момент появления «мертвой точки».
После преодоления состояния "мертвой точки" потребление кислорода становится постоянным, дыхание выравнивается – все это свидетельствует о переходе организма спортсмена в устойчивое состояние.
Устойчивое состояние
Одним из важнейших понятий, внесенных в науку А. Хиллом, является понятие устойчивое состояние. При определении устойчивого состояния, согласно теории Хилла учитывается, прежде всего, потребление кислорода. Хилл различал несколько типов устойчивого состояния: истинное устойчивое состояние, условно устойчивое состояние, ложное устойчивое состояние.
1. Истинное устойчивое состояние характеризуется постоянным потреблением кислорода, когда кислородный долг не превышает кислородного дефицита, возникающего при врабатывании. Такой кислородный долг легко ликвидируется. Истинное устойчивое состояние наблюдается при аэробных упражнениях малой мощности.
2. Условно устойчивое состояние характерно для упражнений средней и субмаксимальной мощности. В этом случае скорость потребления кислорода увеличивается, но незначительно. После периода такой работы регистрируется кислородный долг, который прямо пропорционально зависит от продолжительности и мощности работы.
3. Ложное устойчивое состояние характеризуется максимальным уровнем потребления кислорода, когда потребление кислорода достигло потолка и уже увеличиваться не может, а иногда к концу упражнения потребление кислорода даже снижается. Такое состояние наблюдается при аэробных упражнениях максимальной мощности.
Что касается анаэробных упражнений, то теория их рассматривает, как состояние врабатывания, так как потребление кислорода увеличивается прямо пропорционально усилиям. Кислородный долг очень мал и легко ликвидируется за несколько секунд.
Гораздо сложнее определить устойчивое состояние при ациклических упражнениях, так как в них периоды активной работы сменяются паузами и снижением активности. МПК возрастает здесь импульсами. По-видимому, стоит рассматривать его уровень в каждый из рабочих периодов и по его изменениям судить о степени готовности спортсмена. При этом также будет накапливаться кислородный долг, который лишь частично будет компенсироваться в период паузы между рабочими периодами. Измерение общего кислородного долга может дать представление о степени утомления спортсмена и о необходимой длительности и интенсивности восстановительных мероприятий.
Утомление
Любая мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии, что положительным образом сказывается на умственной и физической работоспособности человека. Однако при увеличении физической или умственной нагрузки, объема информации, а также интенсификации многих видов деятельности в организме развивается особое состояние, называемое утомлением.
Утомление – особый вид функционального состояния человека, временно возникающий под действием продолжительной или интенсивной работы и приводящий к снижению ее эффективности. Это проявляется в снижении умственной и физической работоспособности, уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, увеличении затрат энергии при выполнении одной и той же работы, падении скорости переработки информации, затруднении процессов сосредоточения и переключения внимания. Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите организма от истощения при длительной или напряженной мышечной работе.
Физиологические сдвиги при резко выраженном утомлении носят черты стрессовой реакции, сопровождающейся нарушением постоянства внутренней среды организма. В то же время повторное утомление, не доводимое до чрезмерного, считают средством повышения функциональных возможностей организма.
Умственное утомление проявляется в снижении продуктивности интеллектуального труда, ослаблении внимания. Физическое утомление характеризуется нарушением функций мышц: снижением согласованности и ритмичности их работы, интенсивности и скорости движений.
Утомление − обратимое снижение работоспособности. Это естественная защитная реакция организма при длительной или напряженной работе.
Утомление развивается постепенно и с разной скоростью в разных системах организма. Поэтому можно сказать, что утомление характеризуется двумя основными параметрами: локализацией и механизмом.
По локализации различают три группы утомления:
1. регулирующие системы – ЦНС, ВНС, гуморальная система;
2. системы вегетативного обеспечения – системы дыхания, крови и кровообращения;
3. исполнительные системы – двигательный аппарат.
Критерии утомления: изменение количественных и качественных пока-
зателей работы, а также физиологических функций во время работы или при
выполнении специальных тестов.
К сожалению, механизмы развития утомления в тех или иных системах изучены не одинаково хорошо. Развитие утомления в управляющих системах изучено недостаточно, и поэтому мы не будем говорить о них подробно. Несколько лучше изучены вегетативные механизмы утомления. В их основе лежит недостаточное развитие кислородно-транспортной системы. И если развитие системы дыхания вполне подвержено тренировке, то с сердечно-сосудистой системой все несколько сложнее, так как к эффектам тренировки прибавляется еще и наследственные факторы.
Утомление проходит три фазы:
– начальное утомление (клинико-физиологические и психофизиологические показатели отличаются неустойчивостью, разнонаправленным характером изменений, однако их колебания, как правило, не выходят за пределы физиологических нормативов);
– компенсированное утомление (увеличивающееся утомление компенсируется повышенным напряжением функциональных систем, изменением биомеханической структуры движений);
– декомпенсированное (вплоть до прекращения работы).
Различают также острое и хроническое, общее и локальное, скрытое (компенсируемое) и явное (некомпенсируемое) утомление.
Острое утомление наступает при относительно кратковременной работе, если ее интенсивность не соответствует уровню физической подготовленности субъекта. Оно проявляется в резком падении сердечной производительности (сердечная недостаточность), расстройстве регуляторных влияний со стороны ЦНС и эндокринной системы, в увеличении потоотделения, нарушении водно-солевого баланса.
Хроническое утомление является результатом недовосстановления после работы. При хроническом утомлении имеет место однонаправленное значительное ухудшение всех функциональных показателей организма с одновременным снижением уровня профессиональной деятельности человека. Утрачивается способность к усвоению новых двигательных навыков, падает работоспособность, снижается естественная устойчивость организма к заболеваниям. Хроническое утомление возникает во время длительной работы при нарушении режимов труда и отдыха.
Утомление, возникающее при физической работе, в которую вовлечены обширные мышечные группы, называется общим. Для общего утомления характерно нарушение регуляторной функции ЦНС, координации двигательной и вегетативной функций, снижение эффективности волевого контроля за качеством выполнения движений. Общее утомление сопровождается расстройствами вегетативных функций: неадекватным нагрузке увеличением ЧСС, падением пульсового давления, уменьшением легочной вентиляции. Субъективно это ощущается как резкий упадок сил, одышка, сердцебиение, невозможность продолжать работу.
Когда чрезмерная нагрузка падает на отдельные мышечные группы, развивается так называемое локальное утомление. В отличие от общего утомления, при локальном утомлении страдает не столько центральный аппарат управления, сколько местные структурные элементы регуляции движений: терминали двигательных нервов, нервно-мышечный синапс. Нарушения в нервно-мышечной передаче возбуждения развиваются задолго до того, как сами исполнительные приборы перестают нормально функционировать. В пресинаптической мембране уменьшается количество ацетилхолина, вследствие чего падает потенциал действия постсинаптической мембраны. Происходит частичное блокирование эфферентного нервного сигнала, передаваемого на мышцу. Сократительная функция мышцы ухудшается.
В скрытой, компенсируемой фазе развития утомления сохраняется высокая работоспособность, поддерживаемая волевыми усилиями. Но экономичность работы при этом падает. В данном случае происходят функциональные изменения со стороны некоторых органов и систем, однако эти изменения компенсируются другими функциями, вследствие чего работоспособность человека сохраняется на прежнем у ровне.
Продолжение ее вызывает некомпенсируемое, явное утомление. Главным признаком некомпенсируемого утомления является снижение работоспособности при угнетении функций внутренних органов и двигательного аппарата. Угнетается функция надпочечников, снижается активность дыхательных ферментов, интенсивные процессы анаэробного энергообмена ведут к накоплению недоокисленных продуктов и падению резервной щелочности крови. При резком падении работоспособности, когда физически невозможнопродолжать работу, спортсмен отказывается от нее (сходит с дистанции,прекращает тренировку).
Понижение работоспособности не всегда симптом 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.
При выполнении любого упражнения происходят функциональные изменения в состоянии нервных центров, управляющих мышечной деятельностью и регулирующих ее вегетативное обеспечение. Наиболее чувствительны к утомлению нервные центры коры больших полушарий. Нарушается баланс между процессами возбуждения и торможения. Преобладающим становится тормозной процесс, что снижает работоспособность. Согласно теории И.П. Павлова, утомление нервных клеток есть проявление запредельного, охранительного торможения, возникающего вследствие их интенсивной активности.
Торможение – универсальный механизм, предохраняющий нервную систему, а через нее и все органы и ткани от истощения, в результате которого организм может утратить жизнеспособность.
Снижение работоспособности при утомлении может быть связано с изменениями в проведении нервных импульсов через синапсы в центральной нервной системе и в мышце. Оно может быть также связано с изменениями соотношения между ионами калия и натрия, что отрицательно влияет на возникновение электрических потенциалов в мышце при ее возбуждении.
Утомление может быть связано с изменениями в деятельности вегетативной нервной системы и желез внутренней секреции. Изменения в деятельности этих систем могут вести к нарушению в регуляции вегетативных функций, энергетического обеспечения мышечной деятельности.
Утомление может быть связано с изменениями в мышечном аппарате.
Выделяют три типа утомления мышц:
1) истощение энергетических ресурсов характерен для анаэробных упражнений разной мощности и связан с расходованием фосфогенов – АТФ и креатин фосфат (КФ).
2) отравление накапливающимися продуктами распада, связан с отравлением мышцы молочной кислотой. Этот механизм особенно характерен для упражнений максимальной аэробной мощности.
3) недостаточное снабжение мышцы кислородом характерен для упражнений различной аэробной мощности, кроме средней и малой.
Физиологические и биохимические сдвиги, происходящие в организме во время работы, приводят к ухудшению функционального состояния работающего органа. Но они в то же время стимулируют восстановительные процессы, причем скорость восстановления тем выше, чем быстрее наступает утомление. Современная наука считает, что истощение энергетического материала клеток, прежде всего АТФ, оставляет структурный след в генетическом аппарате клетки. Дефицит АТФ стимулирует увеличение белковой массы митохондрий и по принципу обратной связи ведет к увеличению выработки АТФ по ходу работы и в восстановительном периоде. В результате адаптация к этому виду нагрузки повышается. Истощение, выходящее за допустимые пределы, ведет к срыву адаптации с развитием картины переутомления.
Работа, выполняемая на фоне утомления, может привести к переутомлению – совокупности стойких функциональных нарушений в организме человека, возникающих в результате многократно повторяющегося чрезмерного утомления, не исчезающих за время отдыха между суточными или недельными периодами отдыха (неблагоприятно для здоровья работающих).
Переутомление − это патологическое состояние организма, которое характеризуется постоянным ощущением усталости, вялостью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и других частях тела. Начальные признакипереутомления довольно трудно определить, но чаще они выражаются так. Скаждым разом выполнение упражнений, которые раньше получались безособых усилий, становится все более трудным. Постепенно начинает пропадать желание тренироваться. Появляются учащенное сердцебиение, одышка,усталость и боль в мышцах (суставах), большая потливость, значительноепокраснение кожи, нарушение координации при выполнении упражнений иневнимательность. Восстановление дыхания и частоты сердечных сокращений после нагрузки происходит более медленно, а чувство усталости настуает быстрее. При переутомлении дыхание осуществляется поверхностно -через рот, появляются головные боли, иногда тошнота и рвота, настроениестановится подавленным. Может происходить развитие неврозоподобных состояний. Иногда отмечают болезненность и увеличение печени, нарушениебелкового и углеводного обмена. Переутомление нарушает слаженность взаимодействия между корой головного мозга, нижележащими отделами нервной системы и внутренними органами. Главным объективным критерием переутомления служит резкое снижение спортивных результатов и появление грубых ошибок при выполнении специальных физических упражнений.
Для ликвидации этих симптомов дополнительного отдыха недостаточно, а требуется специальное лечение. Спортсмены с признаками переутомления должны быть отстранены от тренировок и соревнований и подвергнуты медицинской коррекции.
Для предупреждения переутомления необходимо нормализовать режим дня: исключить недосыпание, умело подбирать нагрузку, правильно чередовать занятия и отдых.
Исследования последих лет позволили установить, что снижение показателей работоспособности до 15 % по сравнению с исходными свидетельствует о развитии в организме явлении утомления, снижение на 16-19 % - говорит о наличии хронического утомления, а снижение на 20 % и более указывает на возникновение переутомления.
При несоблюдении рациональной организации занятий физическими упражнениями может развиться перетренировка — заболевание, возникающее в связи с перенапряжением ЦНС у тренированного физкультурника или спортсмена. В результате нарушается слаженная деятельность нервной системы (срыв вегетативной нервной системы, невроз), отмечается длительное снижение работоспособности и ухудшение спортивных результатов. Причины, вызывающие перетренировку, − длительное использование интенсивных нагрузок при недостаточном интервале отдыха и восстановления, напряженные тренировки в сочетании с экзаменационной сессией, конфликтными ситуациями, сложными семейными взаимоотношениями. У слабо подготовленных спортсменов и физкультурников даже при выполнении однократной чрезмерной нагрузки, превышающей функциональные возможности организма, а также при тренировке или соревновании в болезненном состоянии может возникнуть острое перенапряжение, часто проявляющееся в расстройстве сердечной деятельности.
В развитии перетренировки выделяют три фазы:
1) прекращение роста спортивных результатов или их прекращение, жалобы на ухудшение самочувствия;
2) прогреcсирующее снижение спортивных результатов, ухудшение восстановительных процессов после нагрузки;
3) расстройство систем регуляции, изменения в сердечной мышце.
Ухудшается сократительная способность сердца, изменяется характер обменных процессов, ухудшаются гликолитические механизмы ресинтеза АТФ, снижается содержание витамина С, ухудшается иммунологическая реактивность организма.
Проявление перетренированности и переутомления:
– нарушение сна, повышенная раздражительность или вялость, апатия;
– нарушение тончайших, затем более грубых двигательных координаций (ухудшается техника выполнения упражнений, снижается сила, выносливость, быстрота, спортивные результаты);
– нарушение сердечной деятельности (тахикардия, реже брадикардия; нарушение ритма сердцебиений; экстрасистолия);
– ухудшение аппетита, падение веса тела, одышка, дыхательная аритмия.
Предупреждение и ликвидация перетренированности и переутомления заключается в снижении объема и интенсивности выполняемой работы, использовании активного отдыха, а при тяжелых формах - пассивного, вплоть до постельного режима.
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 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 невыгодна, нарушает длительное выполнение спортивных нагрузок.
Различные упражнения отличаются по локализации утомления. Например, при выполнении упражнений максимальной анаэробной мощности наиболее важную роль в развитии утомления играют процессы происходящие в ЦНС и исполнительном нервно-мышечном аппарате. А при выполнении упражнений максимальной аэробной мощности утомление связано, прежде всего, с кислородно-транспортной системой.
Восстановление
Обратные изменения, происходящие в деятельности функциональных систем после выполнения работы, называются восстановлением. Основной особенностью этого периода является не просто процесс возвращения к предрабочему состоянию, но и такие изменения. которые обеспечивают повышение функциональных возможностей организма, то есть положительный тренировочный эффект. Время, в течение которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным периодом.
В этом периоде можно выделить четыре фазы:
1) быстрого восстановления,
2) замедленного восстановления,
3) суперкомпенсации,
4) длительного (позднего) восстановления.
Восстановление происходит уже в процессе выполнения работы (текущее восстановление), но основные энергетические затраты восстанавливаются после окончания работы (отставленное восстановление). Текущее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние и основные гомеостатические константы в процессе выполнения мышечной работы. В это время происходит ресинтез АТФ, креатинфосфата, переход гликогена в глюкозу и ресинтез глюкозы из продуктов ее распада – глюконеогенез.
Отставленный эффект тренировки проявляется в активации восстановительных процессов в ближайшем и отдаленных периодах после тренировки. Во время отдыха усиливаются анаболические процессы, за счет которых происходят восстановительные и пластические процессы в клеточных структурах тканей и органов. В связи с этим различают раннюю и позднюю фазы восстановления. Ранняя фаза заканчивается через несколько минут после легкой работы, после тяжелой – через несколько часов. В данный период наряду с процессами восстановления, характерными для текущей работы, наблюдается также нормализация кислородной задолженности, гликогена, некоторых физиологических, биохимических и психофизиологических констант. Поздние фазы восстановления могут длиться до нескольких суток. В это время нормализуется большинство физиологических и биохимических показателей организма, удаляются продукты обмена веществ, восстанавливаются водно-солевой баланс, гормоны и ферменты. Общие закономерности восстановления функций после работы состоят в следующем.
1. Чем выше мощность работы, тем выше скорость восстановления. Иными словами, чем короче предельная продолжительность упражнения, тем короче период восстановления. После спринта восстановление продолжается несколько минут, а после марафонского бега – несколько дней.
2. Восстановление различных функций происходит гетерохронно, то есть не одновременно.
3. Работоспособность не только восстанавливается, но и повышается.
Для восстановительных процессов большое значение имеет понятие кислородный долг. Согласно теории А. Хилла кислородный долг – это избыточное потребление кислорода сверх предрабочего уровня покоя, которое обеспечивает энергией организм для восстановления предрабочего состояния.
Запасы кислорода в мышцах очень невелики: на всю мышечную массу приходится от 0,5 до 1 л кислорода. Поэтому скорость восстановления запасов кислорода в мышцах целиком зависит от кислородно-транспортной системы. В момент начала работы возникает кислородный дефицит, что соответствует "мертвой точке". Затем кислородно-транспортная система начинает справляться с доставкой кислорода и этот момент работы соответствует "второму дыханию". Ну а в конце работы накапливается кислородный долг.
Сразу после окончания работы запасы кислорода в мышцах восстанавливаются очень быстро, но этим не исчерпывается восстановление. Дело в том, что для полного восстановления необходимо еще восстановить запасы фосфогенов и гликогена в мышцах.
С фосфогенами дело обстоит проще, чем с гликогеном. Их запасы восстанавливаются за первые минуты после окончания работы. Иное дело гликоген. Для восстановления его запасов в мышцах и печени необходимо усиленное питание и снабжение углеводами на фоне небольших физических нагрузок.
Параллельно с восстановлением запасов гликогена происходит и удаление из мышц, крови и тканевой жидкости молочной кислоты. Этот процесс также требует затрат кислорода.
Разные физиологические функции восстанавливаются через разные промежутки времени. Поэтому по восстановлению одной функции нельзя судить о готовности организма к выполнению повторной работы. Исключение составляет частота сердечных сокращений. Динамика этого показателя отражает уровень обмена веществ в организме, а интенсивность его восстановления позволяет определить оптимальный интервал отдыха между повторными нагрузками. В ходе развития адаптированности организма к нагрузкам восстановительные процессы улучшаются, повышается их эффективность. У нетренированных лиц восстановительный период удлинен, а фаза сверхвосстановления выражена слабо. У высококвалифицированных спортсменов отмечаются непродолжительный период восстановления и более значительные явления суперкомпенсации.
Утомление сопровождается фазой понижения работоспособности, а спустя какое-то время может смениться фазой повышенной работоспособности.
Длительность этих фаз зависит от степени тренированности организма, а также от выполняемой работы.
Восстановительный период лишь первый час после работы должен носить пассивный характер, далее наступает активная фаза восстановления, когда требуются облегченные нагрузки.
Главный критерий положительной динамики восстановительных процессов – готовность к повторной деятельности, а наиболее объективным показателем восстановления работоспособности служит максимальный объем повторной работы.
С особой тщательностью необходимо учитывать нюансы восстановительных процессов при организации занятий физическими упражнениями и планировании тренировочных нагрузок. Повторные нагрузки целесообразно выполнять в фазе повышенной работоспособности. Слишком длинные интервалы отдыха снижают эффективность тренировочного процесса. Чтобы ускорить процесс восстановления, в спортивной практике используется активный отдых, т.е. переключение на другой вид деятельности.
Практическое задание
На основании текста лекции и используя дополнительный материал, заполните таблицу
| Критерий | Предстартовое состояние | Разминка | Врабатывание | Устойчивое состояние | Утомление | Восстановление | |||||
| Классификация | Специ- фические изменения | Неспеци- фические изменения | общая | специальная | активная | пассивная | по локализации | по механизмам | |||
| Отражает особенности предстоящей работы | |||||||||||
