Процессы происходящие во время утомления

ПРОЯВЛЕНИЕ И ДИАГНОСТИКА УТОМЛЕНИЯ

ПОНЯТИЕ И биологическое значение утомления.

Методы оценки и способы активации восстановительных процессов

Закономерности течения восстановительных процессов

Механизмы восстановления и факторы, влияющие на его течение

Общее представление о восстановлении.

Теории и механизмы развития утомления

Проявления и диагностика утомления

Понятие и биологическое значение утомления.

УТОМЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Утомление — 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 и ее эффективности.

Биологическое значение утомления состоит в том, что оно «приводит к возникновению торможения в централь­ной нервной системе (первично или вторично) н обеспе­чивает защиту последней и всего организма от перенапряжения и истощения.

Физиологическое значение утомления заключается в том, что в связи с тренировкой появляется устойчивость к утомлению. Утомление является ведущим механизмом адаптации благодаря мобилизации резервных возможностей. Изменения, происходящие во время утомления являются своеобразными стимулами для формирования функциональных и конструктивных трансформаций в организме, составляющих суть развития тренированности (адаптированности).

В развитии утомления можно выделить две фазы:

первая фаза—преодолеваемое, или скрытое утомление, когда работоспособность еще может поддерживаться на прежнем и даже высоком уровне, благодаря усилению коркового возбуждения, несмотря на выраженную уже дискоординацию вегетативных функций и снижение ко­эффициента полезного действия организма;

вторая фаза — непреодолимое, или непреодоленное, иначе «явное» утом­ление, когда внешний эффект работы заметно снижается или работа вынужденно прекращается, несмотря на все усилия работающего. В этой фазе внешний эффект работы (рабо­тоспособность) заметно снижается, непреодолимо разви­ваются явления охранительного торможения в централь­ной нервной системе, приводящие к вынужденному пре­кращению работы.

Утомление проявляется в субъективных ощущениях и в объективных показателях.

Утомление проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации дви­жений, в возрастании затрат энергии при выпол­нении одной и той же работы, возникновении одышки, усиленном потоотделении и покраснении кожных покровов, в замедлении реак­ций и скорости переработки информации, затруд­нении процесса сосредоточения и переключения внимания и других явлениях.

В каждой из выше обозначенных двух фаз утомления имеет свои признаки:

I фаза – компенсируемое (скрытое, преодолеваемое) – характеризуется следующими проявлениями:

— сохранением эффективности движений,

— усилением доминантного возбуждения (волевое усилие), появление индукционного торможения,

— максимальным повышением функцией, но и снижением к.п.д. организма;

II фаза – непреодолеваемое (некомпенсируемое, явное) – характеризуется следующими проявлениями:

— затруднением или нарушением биомеханики движений,

— выраженным развитием охранительного торможения,

— дискоординацией функций и их ослаблением.

Диагностика утомления имеет важное практическое значение.

Диагностика утомления важна для рацио­нального планирования различных структурных об­разований тренировочного процесса.

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.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 8763 — | 7151 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

Любая мышечная деятельность повышает активность обменных процессов, 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.

Физиологические сдвиги при резко выраженном утомлении носят черты стрессовой реакции, сопровождающейся нарушением постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). 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. При этом происходят обратимые нарушения некоторых физиологических и биохимических реакций организма, которые не выходят за границы естественных физиологических колебаний и исчезают сами собой, без вмешательства извне.

– 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 утомлениенаступает при относительно кратковременной работе, если ее интенсивность не соответствует уровню физической подготовленности спортсмена. 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 утомлениеявляется результатом недовосстановления после работы. При хроническом утомлении имеет место однонаправленное значительное ухудшение всех функциональных показателей организма с одновременным снижением уровня работоспособности. Утрачивается способность к усвоению новых двигательных навыков, снижается естественная устойчивость организма к заболеваниям. Хроническое утомление возникает во время длительной работы при нарушении режимов отдыха.

Общее утомление — утомление, возникающее при физической работе, в которую вовлечены обширные мышечные группы. 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.

Локальное утомление– развивается, когда чрезмерная нагрузка падает на отдельные мышечные группы. В отличие от общего утомления, при локальном утомлении страдает не столько центральный аппарат управления, сколько местные структурные элементы регуляции движений. 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 фазеразвития 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 невозможно продолжать работу, спортсмен отказывается от нее (сходит с дистанции, прекращает тренировку).

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.

Переутомление − это патологическое состояние организма, которое характеризуется постоянным ощущением усталости, вялостью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и других частях тела. Начальные признаки переутомления довольно трудно определить, но чаще они выражаются так. С каждым разом выполнение упражнений, которые раньше получались без особых усилий, становится все более трудным. Постепенно начинает пропадать желание тренироваться. Появляются учащенное сердцебиение, одышка, усталость и боль в мышцах (суставах), большая потливость, значительное покраснение кожи, нарушение координации при выполнении упражнений и невнимательность. Восстановление дыхания и частоты сердечных сокращений после нагрузки происходит более медленно, а чувство усталости наступает быстрее. При переутомлении дыхание осуществляется поверхностно через рот, появляются головные боли, иногда тошнота и рвота, настроение становится подавленным. Может происходить развитие неврозоподобных состояний. Иногда отмечают болезненность и увеличение печени, нарушение белкового 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.

При несоблюдении рациональной организации занятий физическими упражнениями может развиться перетренированность— заболевание, возникающее в связи с перенапряжением ЦНС у тренированного спортсмена. В результате нарушается слаженная деятельность нервной системы (срыв вегетативной нервной системы, невроз), отмечается длительное снижение работоспособности и ухудшение спортивных результатов. Причины, вызывающие перетренированность, − 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 перетренированности выделяют три фазы:

1) прекращение роста спортивных результатов или их прекращение, жалобы на ухудшение самочувствия;

2) прогреcсирующее снижение спортивных результатов, ухудшение осстановительных 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.

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.

Восстановление как процесс морфофункционального совершенствования организма спортсмена.

Восстановление — обратные изменения в деятельности тех функциональных систем, которые обеспечивали выполнение данного упражнения, возникающие сразу после прекращения упражнения. На протяжении восстановительного периода удаляются продукты рабочего метаболизма и восполняются энергетические запасы, пластические (структурные) вещества (белки и др.) и ферменты, израсходованные за время мышечной деятельности. По существу, происходит восстановление нарушенного работой гомеостазга. Однако восстановление — это не только процесс возвращения организма к предрабочему состоянию. В этот период происходят изменения, которые обеспечивают повышение функциональных возможностей организма, т. е. положительный тренировочный эффект.

источник

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

Утомление — это состояние, возникающее в результате интенсивной или продолжительной работы и сопровождающееся снижением физической работоспособности. Оно является не результатом истощения организма, а сигналом о возможности существенных биохимических и функциональных изменений, вследствие которых автоматически снижается работоспособность и предотвращаются чрезмерные сдвиги.

В зависимости от преобладания содержания работы — умственной или физической — речь идет об умственном или физическом утомлении. Различают также острое и хроническое, общее и локальное, скрытое (компенсируемое) и явное (не компенсируемое) утомление (Втмор, Косттл, 2003; Гордон, 1999; Ключевые факторы адаптации. 1996; Мищенко В. С., 1990; Моногаров, 1986; Платонов, Булатова, 1995; Viru, 1995).

Острое утомление наступает во время относительно кратковременной работы, когда ее интенсивность не соответствует уровню физической подготовленности. Оно проявляется в резком снижении сердечной продуктивности (сердечная недостаточность), расстройстве регуляторных влияний со стороны ЦНС и эндокринной системы, увеличении потоотделения, нарушении водно-солевого баланса.

Хроническое утомление является результатом невосстановления после работы. Теряется способность к усвоению новых двигательных навыков, снижаются работоспособность, естественная устойчивость к заболеваниям, аппетит, нарушается сон и т. д.

Общее утомление (вовлечены большие мышечные группы) связано с нарушением регуляторных функций со стороны ЦНС, координации двигательной и регуляторной функций. Общее утомление сопровождается расстройством вегетативных функций: неадекватным нагрузке ростом ЧСС, падением пулы сового давления, уменьшением ЛВ. Субъективно оно ощущается как резкое обессиление, усиленное сердцебиение, невозможность продолжать работу.

Локальное утомление (нагрузка отдельных мышечных групп) связано не столько с центральным аппаратом управления, сколько с местными структурными элементами регуляции движений: терминалями двигательных нервов, нервно-мышечными синапсами. В пресинаптической мембране уменьшается количество ацетилхолина, вследствие чего падает потенциал действия постсинаптической мембраны. Возникает частичное блокирование эфферентного сигнала, передаваемого на мышцу. Сократительная функция мышцы ухудшается.

В скрытой (компенсируемой) фазе утомления сохраняется высокая работоспособность, поддерживаемая волевыми усилиями. Но экономичность работы падает. Продолжение ее сопровождается возникновением некомпенсированного (явного) утомления, что сопровождается снижением работоспособности при угнетении функций внутренних органов и двигательного аппарата. Угнетается функция надпочечников, снижается активность дыхательных ферментов, накапливаются недоокисленные продукты обмена веществ, снижается резервная щелочность. При резком падении работоспособности, когда физически невозможно поддерживать работу, спортсмен отказывается от ее выполнения.

Физическая природа утомления сложна. Многочисленные факты свидетельствуют, что основным процессом, ведущим к возникновению утомления, является постепенное угнетение деятельности ЦНС и развитие торможения. Оно обусловлено нарушением проведения импульсов через синапсы. Таким образом, торможение, возникшее в случае утомления, играет защитную роль, охраняя нервные клетки от истощения. Развитию утомления способствует также недостаток кислорода, накопление продуктов обмена, потеря энергетических ресурсов и др. Изменение внутриклеточного метаболизма снижает возбудимость и лабильность нервных клеток, что ведет к развитию торможения (Втмор, Косттл, 2003; Спортивная медицина. Практические. 2003).

Начало утомления характеризуется изменением привычного стереотипа движений. Например, атлет, бегущий с обычной длиной и частотой шагов, в случае утомления может некоторое время поддерживать высокую скорость путем увеличения частоты шагов и уменьшения их длины. Однако это будет продолжаться недолго. С развитием утомления неизбежно уменьшается частота шагов и снижается скорость.

Во время циклической работы максимальной интенсивности основное значение в развитии утомления имеют уменьшение подвижности нервных процессов и развитие торможения в нервных центрах. Это — результат сильного возбуждения под влиянием высокого ритма и темпа афферентных импульсов, поступающих от работающих мышц. Определенное значение в развитии утомления во время работы такой интенсивности имеет истощение запасов фосфагенов и накопление молочной кислоты.

Во время циклической работы субмаксимальной интенсивности физиологические причины возникновения утомления более разнообразны: накопление молочной кислоты, постепенное угнетение деятельности нервных центров вследствие высокого темпа работы, резкий недостаток кислорода (предельные значения), истощение макроэргов и др. (Лактатный порог и. 1997; Мохан, Глессон, Грингафор, 2001; Фомин, Вавилов, 1991).

Во время циклической работы большой интенсивности главной причиной утомления является относительная гипоксия мышечной ткани, а также постепенное накопление молочной кислоты и ее угнетающее влияние на аэробный метаболизм и процессы нервной регуляции двигательной функции. Возможности кислородтранспортной системы являются фактором, лимитирующим работоспособность в условиях предельного V02, и потому организм часть энергии образует в процессе анаэробного расщепления глюкозы — гликолиза. Определенную роль в угнетении нервных центров при выполнении бега на длинные дистанции играет однообразное влияние на нервные клетки афферентных импульсов, периодически поступающих от работающих мышц.

Во время циклической работы умеренной интенсивности на первое место в развитии утомления выходит истощение энергетических ресурсов — главным образом гликогена — в работающих мышцах и печени. Определенную роль играет возникновение утомления под влиянием многократного однообразного раздражения нервных центров афферентными импульсами, поступающими от мышц. Значительное потоотделение, ведущее к дегидратации организма, и потеря минеральных веществ также способствуют развитию утомления во время работы умеренной интенсивности.

Основную роль в развитии утомления при ациклической работе играет изменение функционального состояния нервных центров. Во время спортивных игр, например, снижаются подвижность нервных процессов и возможности вегетативных систем, а также накапливается КД. Во время силовых и скоростно-силовых упражнений снижается мобилизационная возможность нервных центров — способность развивать максимальную деятельность за короткое время. При статических усилиях основной причиной утомления является развитие запредельного торможения в нервных центрах под влиянием мощного потока афферентных импульсов, поступающих от напряженных мышц.

Классификация видов утомления (Волков В.М., 1977)

Классификация проявлений утомлений

Определение состояния утомления во время работы на велоэргометре в заданном темпе [ править | править код ]

Из числа студентов выбирают одного-двух испытуемых (желательно тренированных велосипедистов), регистратора темпа движений, двух секретарей для ведения протокола результатов опыта.

Каждый испытуемый после предварительного инструктажа по очереди выполняет такие виды нагрузок на велоэргометре:

1. 2—3-минутная работа в невысоком постоянном темпе (разминка);
2. через 1—1,5 мин — 10-секундное педалирование в максимальном темпе с переходом на медленное педалирование;
3. через 2—3 мин — работа на уровне 70 % максимального темпа (задается метрономом). В ходе работы испытуемый сообщает о появлении у него усталости;
4. спустя 5—10 с после этого каждому из испытуемых предлагают перейти на максимальный темп педалирования и через 10 с вернуться к основному (70 %) уровню работы;
5. спустя 30 с испытуемым предлагают довести темп до максимального и через 10 с опять вернуться к основному.

Работа прекращается в случае снижения темпа движений.

В процессе выполнения нагрузки ведут запись количества оборотов педалей только за каждые 10 с из трех 10-секундных периодов работы в максимальном темпе.

Все полученные цифровые данные вносят в таблицу 43, делают выводы.

Таблица 43 — Результаты 10-секундных «ускорений» на велоэргометре в максимальном темпе

Количество оборотов за 10 с

На фоне основной работы (70 % максимальной)

источник

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, возрастании затрат энергии при выполнении одной и той же работы, в замедлении реакции и скорости переработки информации, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания и других явлений. Причины способствующие развитию утомления: психологическое, физиологическое, медицинское, материально-техническое, спортивно-педагогическое. Утомление бывает: — скрытое — характеризующееся деэкономизацией работы, существенными изменениями структуры движений, но еще не сопровождающееся снижением работоспособности вследствие использования компенсаторных механизмов; — явное-характеризующееся снижением работоспособности и отказом от выполнения работы в заданном режиме вследствие некомпенсированных сдвигов в деятельности регуляторных и исполнительных систем. Тренировка в состоянии скрытого утомления является весьма эффективной для создания специфических условий похожих на соревновательные. В которых спортсмен преодолевает утомление стремясь достигнуть высокого спортивного результата.

Восстановление — процесс, протекающий как реакция на утомление и направленный на восстановление гомеостаза и работоспособности. Восстановление — постепенное возвращение к исходному уровню активности утомленных систем организма и может характеризоваться значительными положительными перестройками в системах организма. В этом наблюдаются обратные от утомления процессы.

Средства восстановления организма — это факторы, дополняющие тренировку и соревнование с целью усиления их эффекта. К мероприятиям восстановления организма относятся: общий режим жизни, организованный в соответствии с требованиями спортивной деятельности, специализированное питание, массаж, сауна, гидропроцедуры, витаминизация, медикаментозные средства, аэроионизация, кислородные коктейли, хвойные ванны и т.д.

Средства восстановления и стимуляции работоспособности в спортивной тренировке объединены в три группы:

1. Педагогическую, позволяющую управлять работоспособностью спортсменов и восстановительными процессами с помощью эффективно организованной мышечной деятельности; подбор и сочетание в процессе занятий средств и методов тренировки, разнообразие нагрузок.

2. Психологическую, ее средства и методы: аутогенная тренировка, психорегулирующая тренировка, самовнушение. С их помощью снижается нервно-психическая напряженность, быстрее восстанавливается нервная энергия.

3. Медико-биологическую: электро-, гидро-, ультразвуковые процедуры, световые облучения, фармакология и т.д. Эти средства способствуют повышению резистентности организма к нагрузкам, более быстрому снятию утомления, пополнению энергетических ресурсов, ускорению адаптационных процессов

В процессе тренировочных упражнений, серий, микроциклов, выявляются не только основные закономерности развития утомления, но и разрабатываются модели его прогнозирования, а также характер и продолжительность восстановления.

Средства восстановления планируются параллельно с нагрузкой! Одним из средств, ускоряющих восстановление, является активный отдых т. е. переключение на другой вид деятельности, не вызывавшей утомления. Его значение впервые было установлено И. М. Сеченовым. Он показал, что более быстрое восстановление работоспособности утомленной руки происходит не при полном покое, а при работе другой руки. Это объясняется особенностями восстановительных процессов, протекающих в нервных центрах. После утомительной работы правой руки центры, иннервирующие ее мускулатуру, приторможены. При дальнейшей работе левой руки, возбуждение в центрах ее мышц, усиливает торможение в правых центрах. Это и способствует восстановлению работоспособности правой руки.

Итак, физиологический механизм активного отдыха заключается в переключении с деятельности одних нервных центров, утомляющихся при работе, на деятельность других нервных центров, связанных с регуляцией движений при физических упражнениях. Происходящее при этом углубление торможения в центрах работавших мышц способствует снятию утомления и повышению работоспособности.

Разли­чают фазу снижения работоспособности, ее вос­становления, сверхвосстановления (суперкомпен­сации) и стабилизации (рис.1). В фазе восста­новления происходит нормализация функций — восстановление гомеостаза, восполнение энерге­тических запасов, сверхвосстановления — супер­компенсация энергетических ресурсов, стабилиза­ция — реконструкция клеточных структур и фер­ментных систем.

Рис.1. Схема развития процесса утомления и вос­становления при мышечной деятельности: 1 — утом­ление; 2 — восстановление; 3 — сверхвосстановление (суперкомпенсация); 4 — стабилизация

13. Определить понятие «спортивная техника». Раскрыть факторы, определяющие ее рациональность;

Под технической подготовкой следует понимать степень освое­ния спортсменом системы движений (техники вида спорта), со­ответствующей особенностям данной спортивной дисциплины и направленной на достижение высоких спортивных результатов.

Основной задачей технической подготовки спортсмена явля­ется обучение его основам техники соревновательной деятельно­сти или упражнений, служащих средствами тренировки, а также совершенствование избранных для предмета состязания форм спортивной техники.

В процессе спортивно-технической подготовки необходимо до­биться от спортсмена, чтобы его техника отвечала следующим требованиям.

Техническая подготовленность спортсмена характеризуется тем, что он умеет выполнять и как владеет техникой освоенных действий. Достаточно высокий уровень технической подготовленности называ­ют техническим мастерством. Критериями технического мастерства являются:

Объем техники – общее число технических приемов, которые умеет выполнять спортсмен.

Разносторонность техники – степень разнообразия технических при­емов. Так, в спортивных играх это – соотношение частоты использования разных игровых приемов. Данные показатели технического мастерства являются особенно значи­мыми в тех видах спорта, где имеется большой арсенал технических дей­ствий, – спортивные игры, единоборства, гимнастика, фигурное катание.

Результативностьтехники обусловливается ее эффективно­стью, стабильностью, вариативностью, экономичностью, мини­мальной тактической информативностью для соперника.

1Эффективность техники определяется ее соответствием решаемым задачам и высоким конечным результатам, соответ­ствием уровню физической, технической, психической подготов­ленности.

2 Стабильность техники связана с ее помехоустойчивостью, независимостью от условий, функционального состояния спорт­смена.

Современная тренировочная и особенно соревновательная деятельность характеризуются большим количеством сбивающих факторов. К ним относятся активное противодействие соперни­ков, прогрессирующее утомление, непривычная манера судейства, непривычное место соревнований, оборудование, недоброжела­тельное поведение болельщиков и др. Способность спортсмена к выполнению эффективных приемов и действий в сложных усло­виях является основным показателем стабильности и во многом определяет уровень технической подготовленности в целом.

3Вариативность техники определяется способностью спорт­смена к оперативной коррекции двигательных действий в зависи­мости от условий соревновательной борьбы. Опыт показывает, что стремление спортсменов сохранить временные, динамические и пространственные характеристики движений в любых условиях со­ревновательной борьбы к успеху не приводит. Например, в цик­лических видах спорта стремление сохранить стабильные характе­ристики движений до конца дистанции приводит к значительно­му снижению скорости. Вместе с тем компенсаторные изменения спортивной техники, вызванные прогрессирующим утомлением, позволяют спортсменам сохранить или даже несколько увеличить скорость на финише.

Еще большее значение вариативность техники имеет в видах спорта с постоянно меняющимися ситуациями, острым лимитом времени для выполнения двигательных действий, активным про­тиводействием соперников и т.п. (единоборства, игры, парусный спорт и др.).

4. Экономичность техники характеризуется рациональным использованием энергии при выполнении приемов и действий, целесообразным использованием времени и пространства. При про­чих равных условиях лучшим является тот вариант двигательных действий, который сопровождается минимальными энерготрата­ми, наименьшим напряжением психических возможностей спорт­смена.

В спортивных играх, единоборствах, сложно-координационных видах спорта важным показателем экономичности является спо­собность спортсменов к выполнению эффективных действий при их небольшой амплитуде и минимальном времени, необходимом для выполнения.

5. Минимальная тактическая информативность техники для соперников является важным показателем результативности в спортивных играх и единоборствах. Совершенной здесь может быть только та техника, которая позволяет маскировать тактические за­мыслы и действовать неожиданно. Поэтому высокий уровень техни­ческой подготовленности предусматривает наличие способности спортсмена к выполнению таких движений, которые, с одной сто­роны, достаточно эффективны для достижения цели, а с другой — не имеют четко выраженных информативных деталей, демаскирую­щих тактический замысел спортсмена

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Основные физиологические факторы и механизмы, определяющие скорость развития утомления и работоспособность при упражнениях различной предельной длительности

При выполнении циклических упражнений требуемая мощность рабо­ты — основной фактор, определяющий характер и последовательность вклю­чения различных энергетических процессов, скорость развертывания и раз­меры включения вегетативных функций, обеспечивающих работу, скорость расходования и время истощения энергетических субстратов. Ориентировоч­ная энергетическая характеристика циклических упражнений от максималь­ной до малой мощности приведена в табл. 16.1. Рассмотрим конкретные ме­ханизмы, определяющие работоспособность спортсмена в зависимости от предельного времени работы.

Упражнения, предельная длительность которых менее 10 с. Энер­гообеспечение работающих мышц при максимальной анаэробной мощности упражнений осуществляется исключительно анаэробным путем, главным об­разом за счет фосфагенной (АТФ+КрФ) энергетической системы. При столь высокой скорости энерготрат и коротком времени работы АТФ не успевает ресинтезироваться аэробным путем. За такое короткое время ни одна из веге­тативных функций (дыхание, кровообращение и др.) не успевает достигнуть возможного максимума, чтобы обеспечить требуемую скорость доставки ки­слорода к работающим мышцам.

При таких упражнениях ЧСС возрастает до 80-90% от максимальной, легочная вентиляция составляет 20-30% от максимальной, запасы АТФ и КрФ снижаются на 20-50%, гликоген тратится в незначительном количестве, концентрация лактата в крови достигает 5-8 ммоль/л и то лишь после оконча­ния работы (табл. 1).

Основными физиологическими факторами и механизмами, опреде­ляющими предельное время работы в этих упражнениях, являются: способ­ность ЦНС осуществлять эффективную стимуляцию мышц, скоростно-силовые качества нервно-мышечного аппарата, емкость и мощность фосфа­генной энергетической системы.

Ориентировочная энергетическая характеристика циклических упражнений различной мощности (предельной длительности)

Упражнения, предельная длительность которых находится в диа­пазоне 10 с — 2-3мин. При упражнениях субмаксимальной анаэробной мощ­ности запасы КрФ уменьшаются более чем на 90%, а АТФ — на 30-40%. В ре­зультате интенсивного анаэробного гликолиза концентрация молочной ки­слоты в крови может достигать 20-25 ммоль/л, рН крови снижается до 7,0. При продолжительности упражнений, равной 2-3 мин, показатели деятельно­сти кислородтранспортной системы (ЧСС, МОК, легочная вентиляция, ско­рость потребления кислорода) достигают величин либо близких к макси­мальным для данного человека, либо максимальных (табл. 16.1).

Основными физиологическими факторами и механизмами, опреде­ляющими предельное время работы при этих упражнениях, являются: сниже­ние запасов КрФ, накопление молочной кислоты, емкость и мощность гли-колитической энергетической системы работающих мышц, состояние ЦНС и функциональные свойства нервно-мышечного аппарата.

Упражнения, предельная длительность которых находится в диа­пазоне 3-15 мин. Предельная длительность упражнений большой мощности (или максимальной аэробной мощности) не лимитируется уменьшением за­пасов АТФ, КрФ или гликогена, так как содержание КрФ уменьшается при­мерно до одинаковых величин после упражнений, длящихся 3-5 мин и 10-15 мин, а запасы гликогена снижаются лишь на 20-30%. В случаях, когда про­должительность работы достигает 2-3 мин и более, ЧСС, СО, МОК, JIB.VOz достигают максимальных для данного спортсмена величин. Концентрация лактата в крови возрастает до 10-25 ммоль/л. Причем, чем больше длитель-ность работы в рассматриваемом диапазоне (3-15 мин), тем меньше концен­трация лактата в крови.

Основными физиологическими факторами и механизмами, опреде­ляющими предельное время работы при этих упражнениях, являются: функ­циональные возможности кислородтранспортной системы (в первую очередь состояние сердечно-сосудистой системы и системы крови), возможности мышечных волокон утилизировать кислород, содержание гликогена в мыш­цах и мощность гликолитической энергетической системы работающих мышц, степень накопления молочной кислоты в сокращающихся мышцах.

Упражнения, предельная длительность которых находится в диа­пазоне 15-60 мин. При упражнениях такой длительности дистанционное по­требление кислорода составляет 80-90% от МПК. Около 90% всей энергии образуется аэробным путем. Окислительному расщеплению в большей сте­пени подвергаются углеводы, а не жиры. ЧСС на протяжении работы состав­ляет 80-90% от максимальной, а легочная вентиляция — 70-80% от макси­мальной. Концентрация молочной кислоты возрастает весьма значительно (в среднем на уровне порога анаэробного обмена).

Основными физиологическими факторами и механизмами, опреде­ляющими предельное время работы при этих упражнениях, являются: воз­можности кардиореспираторной системы, процент содержания в мышцах медленных волокон, плотность капилляризации мышцы и активность окис­лительных ферментов, содержание гликогена в мышечных волокнах, степень повышения температуры тела и дегидратации во время работы.

Упражнения, предельная длительность которых находится в диа­пазоне 60-240 мин. Дистанционное потребление кислорода при такой работе колеблется (в зависимости от ее предельной длительности) от 55 до 80% от индивидуального МПК. ЧСС и ЛВ также далеки от максимальных возможно­стей и составляют от них лишь 60-80%. Основными энергетическими суб­стратами служат жиры и в меньшей степени — углеводы. Почти всей энергией работающие мышцы обеспечиваются за счет аэробных процессов.

Основными физиологическими факторами и механизмами, опреде­ляющими предельное время работы при этих упражнениях, являются: воз­можности кардиореспираторной системы, процент содержания в мышцах медленных волокон, плотность капилляризации мышцы и активность окис­лительных ферментов, содержание гликогена в мышечных волокнах, степень повышения температуры тела и дегидратации во время работы.

Упражнения, длительность которых превышает 240 мин. В уп­ражнениях малой мощности (трудовая и бытовая деятельность, массовая фи­зическая культура, турпоходы и т.д.) потребление кислорода составляет обычно менее 50% от МПК. Показатели деятельности кардиореспираторной системы также не превышают 40-50% от индивидуальных предельных вели-чин. Мышцы обеспечиваются энергией за счет окисления главным образом жиров и в меньшей степени — углеводов.

Основными физиологическими факторами и механизмами, опреде­ляющими развитие утомления при работе, продолжающейся более 4 ч, явля­ются: истощение запасов гликогена в мышцах и печени, снижение концен­трации глюкозы в крови (может наступать уже после 2 ч работы) и уменьше­ние, таким образом, ее доставки к клеткам нервной системы, ухудшение эф­фективности терморегуляции, нарушение водно-солевого баланса.

Восстановление

После окончания физической работы деятельность физиологических систем, обеспечивающих возможность ее выполнения, постепенно уменьша­ется и достигает дорабочего уровня. Этот процесс называется восстановлени­ем, на протяжении него количественные показатели работы систем кровооб­ращения и дыхания возвращаются к исходным параметрам, удаляются про­дукты метаболизма, восполняются энергетические субстраты, пластические вещества (белки и др.), ферменты. В этот период происходят также процессы, обеспечивающие повышение работоспособности организма, то есть имеет место явление суперкомпенсации.

Восстановление кислородного запаса организма, фосфагенов, углево­дов отражается в повышенном по сравнению с дорабочим уровнем потребле­нии кислорода — кислородном долге. Процесс отдачи кислородного долга со­стоит в избыточном расходовании кислорода сверх уровня покоя за время периода восстановления. Дополнительно потребляемый кислород обеспечи­вает организм энергией, необходимой для осуществления всех восстанови­тельных процессов. Скорость потребления кислорода на протяжении первых 2-3 мин после работы снижается очень быстро. Это — алактатный компо­нент кислородного долга, связанный с использованием кислорода на быстрое восстановление израсходованных при работе фосфагенов мышц, пониженно­го содержания кислорода в венозной крови, с насыщением миоглобина ки­слородом. Последующее замедленное восстановление скорости потребления кислорода организмом человека на протяжении 30-60 мин — медленный (лактатный) компонент кислородного долга — связано в основном со сравни­тельно медленным устранением из крови и межтканевой жидкости лактата, накопившегося там во время тяжелой мышечной работы.

Последнее изменение этой страницы: 2016-09-13; Нарушение авторского права страницы

источник

Мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии. Это положительно сказывается на умственной и физической работоспособности человека. Однако при значительном увеличении физической нагрузки и ее интенсивности, когда нагрузка не соответствует функциональным возможностям организма, наступает утомление. Оно представляет функциональное состояние, временно возникающее под влиянием длительной и интенсивной работы и приводящее к снижению ее эффективности.

Утомлением называется состояние, возникающее вследствие работы и проявляющееся в ухудшении двигательной и вегетативной функций, их координации и понижении работоспособности. Это состояние проявляется в субъективном ощущении усталости. Во время утомления человек не способен поддерживать требуемый уровень мощности выполняемой работы или качества работы (техники выполнения упражнения). Поэтому может отказаться от ее продолжения. Утомление носит обратимый характер. После периода отдыха работоспособность восстанавливается до прежнего уровня.

Утомление может выполнять функцию стимулятора, мобилизующего резервы организма, его органы и системы, а также восстановительные процессы. Оно может быть острым — проявляться в короткий промежуток времени; хроническим — носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев); общим – характеризующим изменение функций всего организма; локальным – затрагивающим какую-либо ограниченную группу мышц, органа, анализатора.

К внешним признакам утомления относятся: нарушение координации движений, падение производительности, одышка, чрезмерная потливость, покраснение кожных покровов. Все это обусловлено как ухудшением работоспособности некоторых органов, так и расстройством координации их деятельности нервной системой, проявляющимися в различных формах. Во-первых, могут изменяться показатели деятельности различных органов и систем. Например, уменьшаются минутный объем дыхания, минутный объем крови, потребление кислорода и т.д. Во-вторых, вследствие нарушения координации деятельности отдельных органов нервной системой может наблюдаться более высокая, чем необходимо, степень мобилизации этих органов. Это проявляется в меньшей экономичности.

Теории утомления.Физиологи XIX столетия придавали большое значение химическим изменениям в работающих мышцах. Поэтому возникли теории утомления, связанные с изменениями в скелетной мускулатуре:

— теория истощения энергетических ресурсов,

Сторонники теории истощения энергетических ресурсов считали, что причина возникновения утомления непосредственно локализована в скелетных мышцах и связана с истощением АТФ и КрФ.

Теория “задушения” свидетельствовала о нарастающем недостатке кислорода.

Теория “засорения” была связана с продуктами распада энергетических веществ.

Причиной теории “отравления” считалось накопление мышечных ядов.

С начала XX в. стала преобладать центрально-нервная теория утомления, которая и в настоящее время интенсивно разрабатывается современными физиологами.

Причины утомления.При рассмотрении причин утомления следует выделить 2 основных понятия. Первое – локализация утомления, т.е. выделение той ведущей системы, функциональные изменения в которой определяют наступление состояния утомления. Второе – механизмы утомления, т.е. конкретные изменения в деятельности ведущих функциональных систем, которые обуславливают развитие утомления.

По локализации утомления можно рассматривать 3 основные группы систем:

1) регулирующие системы – ЦНС, вегетативная нервная система, гормонально-гуморальная система,

2) система вегетативного обеспечения мышечной деятельности – системы дыхания, крови, кровообращения,

3) исполнительная система – опорно-двигательный аппарат.

Во время выполнения физических упражнений происходят функциональные изменения в нервных центрах, которые управляют мышечной деятельностью и регулируют ее вегетативное обеспечение. Быстрее всего утомляются корковые нервные центры. Проявлением этого являются нарушения в координации функций и возникает субъективное ощущение усталости. Утомление нервных клеток есть проявление запредельного, охранительного торможения, которое является результатом интенсивной или продолжительной работы, т.к. возникает сильная афферентная импульсация от проприорецепторов работающих мышц, суставов, связок и т.д., достигающих всех уровней ЦНС, вплоть до коры. Утомление связывают с изменениями в деятельности вегетативной нервной системы и желез внутренней секреции. Роль желез внутренней секреции особенно велика при упражнениях на развитие выносливости. В результате изменений в деятельности желез внутренней секреции происходят нарушения вегетативных функций, энергетического обеспечения и т.д.

Одной из причин утомления могут быть изменения в деятельности систем вегетативного обеспечения – сердечнососудистой и дыхательной. Поэтому происходит снижение кислородтранспортных возможностей организма.

Утомление может быть связано с работающими мышцами. В этом случае оно является результатом изменений, возникающих либо в сократительном аппарате мышечных волокон, либо в нервно-мышечных синапсах, либо в системе электромеханической связи мышечных волокон.

Таким образом, в основе развития утомления при мышечной деятельности человека лежит взаимосвязь и взаимообусловленность центральных и периферических факторов как рефлекторного, так и гуморального характера.

При выполнении упражнений анаэробного характера максимальной мощности важную роль в развитии утомления играет механизм, связанный с истощением внутримышечных запасов фосфагенов.

При выполнении упражнений анаэробного характера субмаксимальной мощности, а также максимальной аэробной мощности ведущую роль в энергообеспечении работающих мышц играет анаэробный гликолиз, в результате которого образуется молочная кислота. Таким образом, ведущим механизмом при выполнении этих упражнений является образование молочной кислоты и снижение рН крови.

При выполнении анаэробных и максимальных аэробных упражнений определенную роль в развитии утомления играет истощение энергетических ресурсов, например гликогена в мышцах и печени. Однако расход мышечного гликогена при этих видах физических упражнений небольшой, всего до 30 % от исходного уровня. Поэтому не может рассматриваться как ведущий фактор в утомлении при данных упражнениях.

При выполнении упражнений околомаксимальной и субмаксимальной аэробной мощности углеводы служат основным энергетическим субстратом работающих мышц, используемым в окислительных реакциях. Механизм, связанный с истощением мышечного гликогена, является основным при выполнении этих упражнений. При выполнении упражнений средней аэробной мощности снижается содержание глюкозы в крови и развивается гипогликемия, что может привести к нарушению в деятельности ЦНС и развитию утомления. Чем выше исходное содержание гликогена в мышцах и печени, тем позднее наступает гипогликемия и связанное с ним утомление. Прием углеводов во время прохождения дистанции предотвращает или отдаляет наступление гипогликемии. Однако если углеводы принимаются за несколько минут до старта, то повышается выброс инсулина в кровь, и это способствует развитию гипогликемии и наступлению утомления.

При выполнении аэробных упражнений малой мощности значительную роль в энергообеспечении наряду с углеводами играют жиры. Их значение тем больше в энергообеспечении, чем ниже мощность выполняемой работы.

Фазы утомления.В утомлении выделяют 2 фазы. Первая фаза – скрытое или преодолеваемое утомление, когда работа может поддерживаться на прежнем уровне. Это происходит в результате нарастающего возбуждения в корковых центрах и благодаря волевому напряжению работающего. В некоторых случаях эту фазу отмечают как компенсированную, когда нет явно выраженного снижения работоспособности, т.к. включаются резервные возможности организма. Вторая фаза – явное или непреодолимое утомление, которое наступает при продолжении работы. Еще ее называют некомпенсированная фаза утомления, когда резервные возможности организма исчерпаны и работоспособность значительно снижается. При этом может возникнуть обморочное состояние. Во время второй фазы проявляется защитная функция утомления, направленная на прекращение выполнения упражнений, которые не соответствуют функциональным возможностям организма спортсмена. В этом случае проявляется биологическое значение утомления, состоящее в том, что оно приводит к возникновению торможения в нервных клетках, обеспечивая защиту ЦНС и всего организма от перенапряжения и истощения.

Дата добавления: 2014-11-06 ; Просмотров: 2249 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Утомление — состояние организма, возникающее вследствие выполнения работы и проявляющееся в снижении работоспособ­ности. Оно выражается в уменьшении силы или быстроты мы­шечных сокращений, в замедлении расслабления мышц, в нару­шении точности, координации движений, в увеличении времени реагирования на раздражители и т. п. Работоспособность может быть пониженной даже в том случае, если работа совершается в полном объеме, но выполнение ее требует все большего напря­жения физиологических функций организма (повышенных энер­гетических затрат, более частого дыхания и сердцебиений и т. п.).

Факторы утомления.В основе утомления лежат разнообраз­ные причины.

В пределах нервной клетки, синапса, мышечного волокна утомление может быть следствием изменения мембранного потенциала, нарушения соотношения между ионами калия и на­трия и между одновалентными и двухвалентными ионами. Уста­новлено, например, что по мере развития утомления количество ионов калия в работающей мышце уменьшается. От этого нару­шается нормальное соотношение между калием и натрием и из­меняется мембранный потенциал.

Причиной утомления могут быть изменения в системе энер­гетического обеспечения мышцы. Хотя полного истощения энер­гетических запасов в мышце никогда не происходит, тем не ме­нее уменьшение этих запасов способствует развитию утомления мышцы. Это относится в первую очередь к углеводным запасам в мышцах и печени. По мере расходования гликогена печени уменьшается поступление сахара в кровь и восполнение расхо­дуемого в мышцах гликогена оказывается недостаточным.

Фактором утомления могут быть и нарушения в ферментной системе мышц, от которой зависит скорость распада энергетиче­ских веществ, главным образом фосфорсодержащих соединений. На распад и ресинтез АТФ и КрФ влияют гормоны, преимуще­ственно гормоны коркового слоя надпочечников. При длитель­ной напряженной работе уменьшается поступление этих гормонов в кровь, что также может способствовать наступлению мышечно­го утомления.

Утомление быстрее наступает при недостаточности дыхания тканей, т. е. ограниченном поступлении кислорода. Последнее происходит вследствие недостаточного усиления кровообращения. По этой причине аэробные процессы резко отстают от анаэроб­ных. В мышце накапливаются продукты анаэробного распада, и это создает препятствие для дальнейшей работы мышц.

Процессы утомления развиваются не только в самом работа­ющем органе, в мышце, но и в нервных центрах и других систе­мах. Развитие утомления может усилиться при изменении соста­ва крови: уменьшении содержания в ней гемоглобина, повыше­нии осмотического давления вследствие перехода воды в мышцы и удаления ее с потом, повышения кислотности, поступления из мышц в кровь больших количеств молочной кислоты. Все эти из­менения в крови сказываются в первую очередь на работоспособ­ности нервных центров.

Причины утомления могут лежать в недостаточной функции желез внутренней секреции, главным образом надпочечников. Уменьшение образования адреналина и кортикостероидов влечет за собой снижение мышечной работоспособности.

Утомление может возникать и от того, что нарушается нор­мальная работа рецепторов, подающих информацию о движении в нервные центры, и ухудшается рефлекторная регуляция физи­ологических процессов.

Помимо этого, понижение работоспособности может быть вы­звано различными воздействиями внешней среды. Высокая на­ружная температура или резкое ее понижение, недостаточное охлаждение тела или его перегревание — все это может стать причиной быстрого наступления утомления. Фактором снижения работоспособности при работе в горных условиях является по­ниженное парциальное давление кислорода, а при подводном плавании, наоборот, повышенное давление.

Следовательно, причиной утомления могут быть нарушения нормальной деятельности любых органов.

Был период в физиологии, когда считали, что утомление вызывается одной какой-то общей причиной. Предполагалось, например, что при работе в орга­низме возникают специальные вещества утомления, особые яды усталости. Однако исследования показали, что в работающих органах образуются только те вещества, которые характерны для обычного, нормального обмена веществ этого органа, и никаких особых веществ утомления, или отравляющих ядов ус­талости, не существует.

Обнаружилось, что нельзя свести все разнообразие форм проявления утом­ления при различных видах физической и умственной деятельности человека к одной-единственной причине. Выше было показано, что этих причин множество и разные причины могут вызывать различные проявления утомления. Поэтому важно для каждого вида спорта определить те факторы, которые играют решающую роль в развитии утомления у спортсмена.

При изучении утомления возникало немало споров о том, где именно раз­вивается процесс утомления — в самом ли работающем органе, или в нервных центрах, или в системе гуморальной регуляции. Сейчас установлено, что утом­ление может развиваться во всех органах и системах организма, но их роль при этом различна. Анализируя причины утомления, развивающегося при раз­личных спортивных упражнениях, важно установить, в каких именно физиоло­гических системах, органах раньше всего возникает утомление.

Обилие факторов утомления и исключительное множество форм движений еще не означает, что для каждого движения име­ется своя причина утомления, не имеющая сходства с причинами утомления при других движениях. Возможно объединение различных движений в группы, характеризующиеся примерно оди­наковым характером утомления и, следовательно, примерно оди­наковыми его причинами. Рассмотрим некоторые из этих групп мышечной деятельности.

Особенно ярко проявляется утомление при статиче­ской работе. Статическая работа, или статическое усилие, представляет собой изометрический режим мышечной деятель­ности, при котором мышца только напрягается, но не производит движений. Такая форма деятельности очень утомительна, и утомление наступает тем скорее, чем больше величина развивае­мого мышцей напряжения. При максимальном ее напряжении утомление возникает буквально на первой же секунде. При не­сколько меньшей величине статического усилия оно может про­должаться секунды или десятки секунд. Установлено, что во время большого статического напряжения значительно повыша­ется внутримышечное давление. Напряженные мышечные во­локна сдавливают кровеносные сосуды с такой силой, что про­исходит резкое уменьшение кровоснабжения мышц и может быть даже полная остановка движения в них крови. Повышение дав­ления в напряженной мышце настолько велико, что сдавливают­ся не только тонкие стенки венул, но и упругие мышечные стенки артериол. Резкое уменьшение кровообращения в мышце влечет уменьшение или прекращение подачи в мышцу кислорода. По этой причине большое статическое усилие представляет собою анаэробный процесс. Сильный распад энергетических веществ, не компенсируемый окислительным ресинтезом, быстро приводит к накоплению продуктов этого распада. Вследствие отсутствия кровотока эти продукты не вымываются из мышцы и концентра­ция их резко возрастает, что выражается в понижении работоспо­собности мышечной ткани. Сдавливание кровеносных сосудов, или ишемия (греч. ишо — задерживать), сказывается и на состоянии органов чувств двигательного аппарата, в частности такая ишемия вызывает болевое ощущение, достигающее иногда настолько значительной силы, что уже одно это заставляет прекратить статическое усилие. Характерно, что с развитием утомления при статической работе изменяется характер биотоков мышц. На электромиограмме заметно увеличение амплитуды колебаний потенциала действия.

При рассмотрении причин утомления при динамиче­ской работе необходимо принимать во внимание, какова относительная мощность этой работы. Физиологические механиз­мы утомления в разных зонах мощностей различны.

При работе максимальной мощности утомление наступает быстро — в течение первых 10—20 сек. — вследствие двух основных причин. Одна из них заключается в особенностях мышечного химизма. Максимальная мощность характеризуется анаэробностью химических реакций и накоплением продуктов анаэробного распада, что и является важным фактором утомления. Другая причина лежит в нервных центрах. Для того чтобы вызвать мышечные сокращения максимальной силы, амплиту­ды и частоты, необходимы очень большое возбуждение соответст­вующих нервных центров, точное взаимодействие между центра­ми мышц-антагонистов, исключительно частая смена процессов возбуждения и торможения. Все эти процессы не могут долго со­вершаться на максимальном уровне. В результате управление мышечной деятельностью нарушается, что и вызывает снижение мощности работы мышц.

При работе субмаксимальной мощности всту­пают в действие новые факторы утомления. Вследствие большей ее длительности значительное количество молочной кислоты диффундирует из мышц в кровь, что вызывает ее значительное подкисление. Такая кровь создает неблагоприятные условия для нормальной деятельности нервных центров. Кроме того, при суб­максимальной мощности работы резко повышаются требования к функциям систем дыхания и кровообращения. Недостаточно высокие возможности этих систем могут ограничивать работо­способность организма и вызывать снижение мощности работы. При работе большой мощности недостаточность ды­хания и кровообращения может играть еще большую роль в развитии утомления. Сердце, функционирующее на пределе своих возможностей, начинает снижать свою работоспособность, если работа длится многие минуты. Это проявляется главным об­разом в уменьшении систолического объема, что, в свою очередь, вызывает снижение минутного объема, а следовательно, и умень­шение снабжения организма кислородом.

Иные факторы утомления могут вступать в действие при очень продолжительной работе умеренной мощности. То, что было особенно характерно для работы субмаксимальной и большой мощностей — накопление в крови молочной кислоты, отсутствует при работе умеренной мощности. Однако во время работы умеренной мощности может произойти снижение уровня сахара в крови, чего не было при других мощностях. Это проис­ходит вследствие относительного истощения углеводных ресур­сов печени и мышц. Низкий же уровень сахара в крови — фак­тор, снижающий работоспособность, в первую очередь работо­способность нервных центров.

Все сказанное выше показывает, как различны могут быть причины утомления при работах разной мощности. Но оно в то же время говорит о том, что в пределах одной и той же зоны от­носительной мощности причины утомления могут быть одина­ковыми для разных форм циклических движений. Например, весьма сходны причины утомления при плавании на 100 м и бе­ге на 400—500 м. Утомление в обоих случаях развивается в тече­ние одного и того же времени, которым характеризуется прохож­дение дистанции, — около 1 мин. Вместе с тем утомление при ра­боте максимальной мощности почти ничего общего не имеет с утомлением, наступающим вследствие многочасовой работы уме­ренной мощности.

Проявления утомления на дистанции. Дляанализа утомления при циклических движениях важно регистрировать его проявле­ния на дистанции, причем не только во время тренировки, но и во время соревнований. Среди способов регистрации проявлений утомления на дистанции есть методы, основанные на сложных измерениях с применением радиотелеметрии, и есть более про­стые, всем доступные. Последние представляют собой регистра­цию изменений скорости передвижения на дистанции и основ­ных величин, от которых зависит скорость. Этими величинами являются частота циклов движений (частота шагов при ходьбе и беге, при беге на коньках и ходьбе на лыжах, частота гребков в плавании и гребле, частота вращения педалей в велоспорте) и длина пути, проходимого за каждый цикл (длина шагов, отре­зок пути, проплываемый за один цикл гребков, и т. п.). Для то­го чтобы измерить все три величины (скорость, длину шагов и их частоту), достаточно определить по секундомеру время про­хождения отрезка дистанции и число шагов на этом отрезке. Зная эти две величины, можно рассчитать три остальные, по­скольку У — 1-1, где V — скорость, / — частота шагов, / — длина шагов. В свою очередь, = п : 1, а / = 5 : п, где п — измеренное чис­ло шагов на отрезке дистанции, г — время прохождения этого отрезка, 5 — длина отрезка дистанции.

Практически удобнее всего при регистрации признаков утом­ления на длинных дистанциях записывать время прохождения каждого круга стадиона или длины бассейна и за это же время подсчитывать число шагов.

^ Обычно одним из первых признаков начинающегося утомле­ния оказывается уменьшение длины шагов. При этом, однако, ско­рость не меняется, потому что в такой же мере увеличивается частота шагов. Причина начавшегося уменьшения длины ша­гов— уменьшение силы мышечных сокращений. При появлении этого первого признака утомления происходит переключение на большую частоту, но меньшую силу мышечных сокращений (рис. 34).

Следующей, часто встречающейся фазой развития утомления на дистанции является уменьшение длины шагов, но уже не компенсируемое соответствующим увеличением их частоты, в связи с чем скорость передвижения на дистанции начинает сни­жаться.

При все более развивающемся утомлении уменьшаются оба сомножителя скорости: и длина и частота шагов. Вследствие это­го скорость передвижения резко снижается.

Описанные три случая изменения параметров скорости на дистанции при утомлении отражают различную степень утомле­ния. Самое слабое его проявление — это уменьшение длины ша­гов при увеличении их частоты и сохранении постоянства ско-

рости. Такая степень утомления названа фазой компенси­рованного утомления. Более глубоким развитием утом­ления характеризуется фаза некомпенсированного утомления, когда уменьшение длины шагов не сопровож­дается увеличением их частоты. Последняя степень утомления отличается резким снижением скорости, сопровождающимся

Рис. 34. Схема изменений скорости, длины и частоты шагов на

дистанции при развитии утомления:

/ — отсутствие утомления, // — компенсированное утомление, Ш — не­компенсированное утомление, IV — истощение

уменьшением как длины, так и частоты шагов. Эта наиболее глу­бокая степень утомления (она часто приводит к сходу с дистан­ции, но у высококвалифицированных спортсменов встречается: сравнительно редко) названа фазой истощения.

Изменения скорости, частоты и длины шагов и их соотноше­ний могут происходить на дистанции не вследствие утомления, а и по другим причинам (например, в связи с тактикой).

Существуют и другие признаки утомления, развивающегося на дистанции. Они регистрируются более сложным путем. Напри­мер, при утомлении обнаруживаются изменения в электромио-грамме. Установлено, что во время утомительной работы общая биоэлектрическая активность мышц возрастает. Это выражает­ся в увеличении амплитуды осцилляции на электромиограмме. Из проявлений вегетативных процессов на дистанции при утомлении наибольший интерес представляет изменение частоты сердечных сокращений. Как было сказано, частота их в извест­ных пределах изменяется примерно пропорционально изменению-мощности работы или скорости передвижения на дистанции.

При постоянной скорости постоянна и частота сокращений серд­ца. Но при наступлении утомления, даже если скорость сохраня­ется неизменной, частота сокращений сердца иногда возрастает (правда, не во всех случаях). Часто происходит повышение час­тоты дыханий, сопровождающее увеличение легочной венти­ляции.

Утомление и выносливость.С понятием утомление тесно свя­зано понятие выносливость. Это одна из форм работоспособно­сти, а именно способность к длительному совершению работы. Главным препятствием к выполнению такой работы является возникающее в процессе нее утомление. Поэтому выносливость следует рассматривать как способность преодолевать это препят­ствие, отодвигать момент наступления утомления, продолжать работу несмотря на наступившее утомление.

Поскольку физиологические причины утомления при разных видах или мощностях работы различны, постольку различны и физиологические механизмы выносливости. Например, факторы, определяющие выносливость в беге на 400 м, резко отличаются от факторов, определяющих выносливость в марафонском беге. В первом случае это может быть способность совершать рабо­ту, несмотря на резкое увеличение кислородной задолженности, накопление в организме продуктов анаэробного распада, изме­нения в химизме крови, во втором — способность поддерживать на высоком уровне аэробные процессы, обеспечиваемые усилен­ной легочной вентиляцией и большой величиной минутного объ­ема крови, а также сохранять нормальный уровень сахара в кро­ви или, если он все-таки снизился (вследствие уменьшения угле­водных резервов), продолжать работу, несмотря на возникшую гипогликемию.

Главным условием развития выносливости является работа до утомления. Если человек всегда прекращает работу еще до того, как возникло утомление, то выносливым он не станет. Кро­ме того, важно учитывать, что выносливость в известной мере специфична: выносливость в беге на 400 м развивается в упраж­нениях именно в беге на эту или близкие к ней дистанции, но не на сверхдлинные дистанции; в то же время выносливость мара­фонца развивается с помощью бега на длинные и сверхдлинные дистанции.

Восстановление.Отдых — это состояние организма, наступа­ющее после работы. Во время отдыха организм переходит от со­стояния работы к состоянию покоя. Такой переход различных физиологических функций называется восстановлением (например, восстановление дыхания, пульса), а продолжитель­ность восстановления — восстановительным периодом. Процесс восстановления характеризуется в большинстве случаев

определенным ходом кривой, представленной на рис. 35. В этой кривой видны две ее части. Первая характеризуется быстрым спадом, вторая — медленным, постепенным возвращением куров-ню покоя.

Не всегда переходный процесс от уровня работы к уровню покоя подчиняется указанной закономерности. Бывает, что на­чальная часть кривой вместо крутого спада представляет собой более постепенный, пологий спуск. Обычно это связано с недо­статочной тренированностью организма.

источник