Утомление и восстановление

Утомление следует рассматривать как сложный процесс, затрагивающий все уровни деятельности организма (молекулярный, субклеточный, клеточный, органный, системный, целостного организма) и проявляющийся в совокупности изменений, связанных со сдвигами гомеостаза, регулирующих, вегетативных и исполнительных систем, развитием чувства усталости, временным снижением работоспособности.

Утомление - особый вид функционального состояния человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы и приводящий к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, в возрастании затрат энергии при выполнении одной и той же работы, в замедлении реакций и скорости переработки информации, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания и других явлениях.

При рассмотрении проблемы утомления в спорте широко используются такие понятия, как утомительность, утомляемость, утомленность, переутомление.

Утомительность - объективное свойство работы вызывать утомление. Утомительность любого вида деятельности определяется, с одной стороны, величиной нагрузки на организм, а с другой - степенью физической и психической подготовленности человека к определенным видам работы.

Утомляемость - сойство организма человека в целом, отдельных его частей или систем быть подверженным утомлению. Конкретная реализация этого свойства, т. е. глубина развивающегося утомления при одной и той же нагрузке, зависит от степени адаптации человека к определенному виду деятельности и его тренированности, физического и психологического состояния, уровней мотивации и нервно-эмоционального напряжения.

Утомленность - состояние всего организма или отдельных его частей, соответствующее определенной степени утомления. Градация степени утомленности человека оценивается по субъективным ощущениям, состоянию различных психофизиологических функций, изменению эффективности работы.

Переутомление - совокупность стойких функциональных нарушений в организме человека, возникающих в результате многократно повторяющегося чрезмерного утомления, не исчезающих за время отдыха и являющихся неблагоприятными для здоровья человека. Длительное переутомление является одной из причин развития перенапряжения и различного рода заболеваний.

Следует различать содержание понятий утомление и усталость. Утомление - это объективный процесс, возникающий вследствие напряженной или продолжительной деятельности, а усталость - субъективное восприятие и отражение этого процесса, предохраняющее организм от чрезмерного истощения.

Острые и хронические формы утомления могут быть обусловлены самыми различными причинами, которые можно свести к пяти основным группам - физиологические, психологические, медицинские, материально-технические и спортивно-педагогические. Что касается других групп причин, приводящих к утомлению, то соответствующий материал вошел в содержание других глав книги, в которых рассматриваются вопросы нагрузки и отдыха, развития различных двигательных качеств, построения подготовки, травматизма, питания и применения средств восстановления и др.

Восстановление - процесс, протекающий как реакция на утомление и направленный на восстановление нарушенного гомеостаза и работоспособности. Восстановление после физических нагрузок означает не только возвращение функций организма к исходному или близкому к нему уровню. Если бы после тренировочной работы функциональное состояние организма спортсмена лишь возвращалось к исходному уровню, исчезла бы возможность его совершенствования путем целенаправленной тренировки.

Прогрессирующее развитие тренированности спортсмена является результатом того, что следовые реакции, наблюдающиеся в организме после отдельных тренировочных нагрузок, не устраняются полностью, а сохраняются и закрепляются. Выполнение напряженной мышечной работы связано с расходованием потенциала функций, его восстановлением к дорабочему уровню, сверхвосстановлением и последующей стабилизацией на дорабочем или близком к нему уровне. Наличие этих этапов определяет и колебания работоспособности спортсмена. Различают фазу снижения работоспособности, ее восстановления, сверхвосстановления (суперкомпенсации) и стабилизации.

Изменения в функциональных системах организма спортсмена, возникающие в восстановительном периоде, служат основой повышения тренированности. В силу этого при анализе послерабочего периода после нагрузок следует различать две фазы: 1) фазу измененных соматических и вегетативных функций под влиянием мышечной работы (ранний восстановительный период), исчисляемую минутами или несколькими часами, в основе которой лежит восстановление гомеостаза организма; 2) конструктивную фазу (период отставленного восстановления), в процессе которой происходит формирование функциональных и структурных изменений в органах и тканях вследствие суммирования следовых реакций.

Рассматривая восстановительные процессы, протекающие в организме в ответ на выполнение интенсивной или продолжительной работы, нельзя упускать такое понятие, как текущее восстановление по ходу выполнения работы, заключающееся в поддержании состояния равновесия и величин гомеостаза, которые изменяются в процессе мышечной деятельности. Центральное место среди этих процессов занимают метаболические превращения, направленные на поддержание должной концентрации АТФ в работающих мышцах.

Диагностика утомления очень важна для рационального планирования различных структурных образований тренировочного процесса. И если определение явного утомления практически не представляет сложности в силу четкого и объективного критерия его проявления - работоспособности, то оценить скрытое утомление значительно сложнее. Поддержание стабильного уровня работоспособности при выполнении работы различной мощности у спортсменов высокой квалификации практически с самого начала работы осуществляется при постоянном изменении основных функциональных показателей. Определить, на каком этапе работы компенсаторные изменения связаны с формированием скрытого утомления, довольно сложно, тем более, что время его наступления и характер протекания зависят от индивидуальных возможностей спортсменов, степени их тренированности, характера нагрузки и др. Первые признаки скрытого утомления, связанные со снижением экономичности работы, ухудшением внутримышечной и межмышечной координации, значительными изменениями в координационной структуре движений, появляются чаще всего в начале второй половины работы. Постепенно эти изменения усиливаются в направлении все более глубокого исчерпания функциональных резервов и достигают максимально доступных для данной работы величин в период перехода скрытого утомления в явное, т. е. в момент заметного снижения работоспособности спортсмена.

Основным показателем, свидетельствующим о наступлении скрытого утомления и его усугублении при стабильной работоспособности спортсмена, могут служить энергозатраты на единицу механической работы. Именно существенное повышение энергозатрат по отношению к показателям устойчивого состояния свидетельствует об использовании нерациональных компенсаторных механизмов поддержания работоспособности и развитии скрытого утомления. В это время начинает развиваться скрытое утомление - процесс накопления функциональных сдвигов во внутренней среде организма и изменения регуляции его функций, развивающийся задолго до снижения работоспособности. Скрытое утомление сопровождается субъективными, зачастую весьма сильными ощущениями усталости. Применительно к работе иной направленности компенсированное утомление развивается позднее, обычно после выполнения 60-75 % общего объема работы до наступления явного утомления.

Процесс развития утомления наглядно можно проследить и по изменениям электрической активности работающих мышц при выполнении продолжительной работы. Сохранение работоспособности на заданной уровне происходит за счет увеличения затрачиваемых и полезных усилий в цикле педалирования, перераспределения активности между исследуемыми мышцами: крупная мышца - разгибатель голени (наружная головка четырехглавой мышцы бедра) снижает свою активность, что компенсируется возросшей активностью сравнительно более мелких мышц - передней большеберцовой и двуглавой мышц бедра. У квалифицированных велосипедистов полезные усилия возрастают в большей степени, чем затрачиваемые в цикле педалирования. Наличие биомеханических целесообразного перераспределения активности между исследуемыми мышцами и времени их участия в акте педалирования у велосипедистов высшей квалификации является одним из механизмов рационального использования полезных усилий, несмотря на снижающуюся сократительную способность мышечных волокон под влиянием развивающегося утомления. Увеличение времени занятости основных мышц, обеспечивающих двигательный эффект, возрастание затрачиваемых и полезных усилий (особенно перед отказом от работы), перераспределение мышечной занятости наиболее активных мышц в цикле педалирования, а также повышение их электрической активности следует рассматривать как компенсаторную реакцию организма за счет непрерывного усиления центральной импульсации. При этом выдающиеся спортсмены в условиях утомления демонстрируют более рациональное изменение мышечной активности по сравнению со спортсменами высокой квалификации. В условиях компенсируемого утомления у обоих спортсменов возрастает время занятости мышц в цикле педалирования, изменяется величина их биоэлектрической активности. Однако у выдающегося спортсмена эти изменения носят более рациональный и экономичный характер.

Тренировка в состоянии компенсируемого утомления является весьма эффективной для создания специфических условий, адекватных деятельности спортсмена в соревнованиях, когда он, преодолевая утомление, стремится достигнуть высокого спортивного результата.

Напряженную работу в условиях соревнований, связанную с компенсацией утомления на последней трети дистанции, следует рассматривать как весьма действенное педагогическое воздействие, направленное на расширение функциональных возможностей организма спортсмена. В связи с этим целесообразно в период, предшествующий ответственным соревнованиям, моделировать затрудненные условия соревновательной деятельности.

Результаты научных исследований и опыт соревновательной деятельности выдающихся спортсменов убедительно показывают, что работа выполняемая в условиях компенсируемого утомления и направленная на сбалансированное совершенствование компонентов технико-тактического, функционального и психологического порядка, является эффективным средством обеспечения высокого уровня работоспособности в условиях развивающегося утомления и прогрессирующего чувства усталости.

В современной системе спортивной тренировки утомление играет в основном положительную роль, так как его развитие и компенсация являются необходимыми условиями для повышения функциональных возможностей организма, своего рода стресс-синдромом, который должен широко использоваться в различных видах спорта для стимулирования адаптационных сдвигов в организме спортсмена

Понимание основных механизмов обеспечения работоспособности при выполнении работы различного характера и продолжительности, особенностей развития утомления позволяет при планировании отдельных комплексов упражнений и программ тренировочных занятий моделировать весь спектр функциональных состояний и компенсаторных реакций, характерных для соревновательной деятельности спортсмена.

Не менее существенным для планирования рационального режима работы и отдыха в системе подготовки спортсменов является знание закономерностей восстановительных реакций после тренировочных и соревновательных нагрузок.

В связи с этим в первую очередь следует выделить специфичность восстановительных реакций, тесную взаимосвязь характера и продолжительности как раннего, так и отставленного периода восстановления с направленностью и величиной тренировочных и соревновательных нагрузок, глубиной, локализацией и механизмами развившегося утомления.

Не менее важной для теории и практики спортивной подготовки является фазность восстановительных реакций, которую обычно принято увязывать с показателями работоспособности - ее снижением, восстановлением, суперкомпенсацией и стабилизацией. Однако здесь следует учитывать теснейшую взаимосвязь работоспособности с важнейшими характеристиками состояния обеспечивающей функциональной системы во всем сложнейшем взаимодействии протекающих в ней процессов.

Выраженность, продолжительность фаз колебания работоспособности, физиологических, биохимических и психологических реакций находятся в теснейшей взаимосвязи со спецификой вида спорта, направленностью и величиной нагрузок, квалификацией, подготовленностью и состоянием спортсмена, его возрастом и др. В этом плане особое внимание должно быть уделено фазе суперкомпенсации как одному из явлений, лежащих в основе формирования долговременных адаптационных процессов.

Начало мышечной деятельности сопровождается постоянной активизацией деятельности регулирующих, вегетативных и исполнительных функций организма - происходит процесс срабатывания. Он характерен для любой мышечной деятельности и является биологической закономерностью. Периоду срабатывания предшествует период предрабочего возбуждения нервной системы и активизации деятельности вегетативных функций как настройки организма на осознанное выполнение заданной работы.

В период врабатывания налаживается необходимый стереотип движений: улучшается координация, уменьшаются энергозатраты на единицу работы, т. с. повышается ее КПД; улучшается регуляция вегетативных функций, причем процесс активизации отдельных систем происходит неодновременно. Так, период врабатывания двигательной системы (в зависимости от интенсивности работы) колеблется от 10-20 с до 2-3 мин, врабатывание вегетативной нервной системы происходит значительно медленнее — максимальная активизация деятельности систем кровообращения и дыхания может происходить в течение 4-6 мин. Причем одни показатели достигают устойчивого уровня быстрее, а другие - медленнее. Период врабатывания находится в прямой зависимости от интенсивности выполняемой работы: чем она интенсивнее, тем длительнее врабатывание. Процесс врабатывания протекает особенно успешно, если в разминке используют упражнения, которые выполняют в последующей деятельности. Этот период обычно короче у спортсменов, адаптированных к данной работе, а также у спортсменов более высокой квалификации, которых отличают достаточно стойкие и одновременно лабильные связи двигательной и вегетативной функций. Спортсмены высокого класса, адаптированные к применяемым упражнениям, достигают максимальных для данной работы показателей максимального потребления кислорода уже через 60-90 с. Спортсменам же II - III спортивных разрядов для этого часто не хватает 3-4 мин.

Утомление - сложное явление, обусловленное множеством различных процессов, специфичных для каждого вида двигательной деятельности. Выявление звена, играющего ведущую роль в развитии утомления, особенно затруднено в реальной тренировочной и соревновательной деятельности, отличающейся исключительным многообразием двигательных действий, процессов их регуляции и обеспечения, сложным характером проявления различных двигательных качеств. Существенным затруднением для установления специфического места, в котором развивается утомление, является большое число компенсаторных приспособлений, включающихся при напряженной двигательной деятельности различной интенсивности. Для преодоления утомления организм использует избирательное вовлечение различных двигательных единиц, а также чередование деятельности различных мышц-синнергистов, мобилизацию буферных систем для нейтрализации действия продуктов распада на мышечное волокно, преимущественное вовлечение различных источников энергообеспечения работы и др.).

Двигательное утомление - это не какой-то единый, общий для разных видов мышечной деятельности комплекс физиологических процессов. По-видимому, так же, как существуют различные виды мышечной деятельности, в неодинаковой степени вовлекающие различные физиологические системы и функции, имеются и разные виды утомления, в большей или меньшей степени различающиеся по феноменологии, локализации и механизму.

Общеизвестно, что квалифицированные или хорошо тренированные спортсмены отвечают на стандартную нагрузку меньшими сдвигами гомеостаза и ускоренным протеканием восстановительных реакций по сравнению с менее квалифицированными или недостаточно тренированными спортсменами.

На предельные нагрузки отмечается иная реакция. Спортсмены высокой квалификации при выполнении программ занятий с большими нагрузками способны доводить себя до значительно более выраженного утомления по сравнению со спортсменами низкой квалификации. Однако это относится лишь к функциональным системам, несущим основную нагрузку при выполнении данной работы. Одновременно у спортсменов высокой квалификации восстановительные реакции протекают значительно интенсивнее. Иллюстрирует это положение реакция организма пловцов высокой и низкой квалификации на выполнение программы занятия с большой нагрузкой аэробного характера. У пловцов высокой квалификации через б ч после занятия выносливость при работе аэробного характера снижена в большей мере, чем у спортсменов низкой квалификации. Однако суперкомпенсация функций у квалифицированных спортсменов отмечается через трое суток, а у неквалифицированных - через четверо. При этом суммарный объем плавания при выполнении программы занятия у высококвалифицированных спортсменов был больше практически в четыре раза, чем у неквалифицированных.

Аналогичным образом реагируют на предельные нагрузки спортсмены одной и той же квалификации, но тренированные в разной мере. Так, например, занятия с большими нагрузками, проведенные на первом этапе подготовительного периода, когда тренированность спортсменов невелика, связаны с менее выраженными сдвигами гомеостаза и снижением работоспособности и одновременно с более продолжительным периодом восстановления по сравнению с занятиями, проведенными во второй половине подготовительного периода при высоком уровне тренированности спортсменов. И это несмотря на то, что работоспособность тренированных спортсменов при выполнении программ занятий была в среднем на 40-50 % выше, чем нетренированных.

Современные мастера отличаются высокими способностями к быстрому восстановлению после перенесенных нагрузок. Для подтверждения этого сошлемся на результаты передовых для своего времени исследований воздействия на организм спортсменов высокой квалификации занятий с большими нагрузками, проведенных в Киевском институте физической культуры. В частности, было установлено, что последействие занятий с большой нагрузкой, направленных на повышение выносливости при работе аэробного характера, наблюдается в течение 5-7 дней и сопровождается снижением работоспособности и угнетением возможностей функциональных систем в 1-4-й дни после нагрузки, возвращением к исходному уровню на 5-й день, фазой суперкомпенсации - на 6-7-й дни после нагрузки.

Аналогичные исследования, проведенные более чем через 20 лет с участием спортсменов такой же квалификации, позволили выявить, что фаза суперкомпенсации после нагрузки наступила не через 6 суток, а на третьи сутки, а явное снижение работоспособности и возможностей функциональных систем, несущих основную нагрузку, наблюдалось всего в течение 24-30 ч. При этом существенным является еще один факт: спортсмены, принявшие участие во втором эксперименте, выполнили в 3-4 раза больший объем работы по сравнению со спортсменами, участвовавшими в исследованиях около 20 лет назад. Реакция же организма на нагрузку в остром периоде последействия была идентичной в обоих случаях. Причины такого явления различны. Это и несравнимый функциональный потенциал испытуемых, прежде всего способность к восстановлению, и принципиально различная психическая реакция на нагрузку: если занятие с большой нагрузкой, сопровождаемое работой “до отказа”, в начале 60-х годов было для спортсменов явлением редким (не чаще 1-2 раз в неделю), то на этапах современной тренировки такие нагрузки применяются практически ежедневно.

Таким образом, способность к большему исчерпанию функциональных резервов, развитию глубокого утомления, а также способность к интенсивному протеканию восстановительных реакций являются реакциями долговременной адаптации организма спортсмена.

Начало формы