Утомление при спортивной деятельности

Физическая культура и спорт/3. Спортивная медицина и реабилитация.

Горбацевич Д.В., Доброславская М.А., Дорощенко Е.Г.

Полесский государственный университет, Республика Беларусь

Среди функциональных состояний, определяющих уровень и динамику работоспособности практически всех профессий, особое место занимают состояния утомления и переутомления, изучение которых является одной из важнейших и актуальнейших задач физиологии.

Интерес к проблеме утомления сохраняется и в настоящее время. В теоретическом отношении проблема утомления рассматривается как важная общефизиологическая закономерность, привлекает внимание исследователей в связи с промежуточным его положением между нормой и патологией. Проблема утомления имеет огромное практическое значение и занимает центральное место в ряде областей прикладной физиологии, особенно в физиологии труда и спорта, так как утомление снижает работоспособность и производительность физического труда, уменьшает продуктивность умственной работы, ограничивает достижения спортсменов [1. с. 44].

Утомление спортсменов, как правило, сопровождает почти каждую тренировку и должно рассматриваться как физиологическое явление, которое в нормальных условиях после окончания работы проходит само по себе. Вместе с тем утомление – это определенный сигнал тревоги и одновременно базис для дальнейшего повышения работоспособности.

К предпатологическим и патологическим состояниям, которые могут возникнуть при нерациональном использовании физических нагрузок и наличии сопутствующих факторов риска, принято относить:

· Перенапряжение ведущих систем организма [2. c . 279].

Переутомление – это общий генерализованный процесс; пограничное, переходное состояние; дезадаптация, которое может привести к патологическому состоянию – перетренированности, сопровождающейся выраженным изменением состояния спортсмена и падением работоспособности, нарушением установившегося во время тренировки оптимального уровня нейрогуморальной регуляции [3. c .7].

Перетренированность – патологическое состояние, проявляющееся дизадаптацией, нарушением достигнутого в процессе тренировки уровня функциональной готовности, изменением регуляции деятельности систем организма.

Предложено выделять I и II типы перетренированности. При I типе перетренированности организм спортсмена постоянно находится в состоянии напряжения, неэкономного потребления энергии при недостаточной скорости восстановительных процессов. II тип перетренированности – при избыточных объемах развивающей работы на фоне высокого уровня выносливости может возникать своего рода переэкономизация обеспечения мышечной деятельности. В результате этого при больших физиологических возможностях и почти полном отсутствии патологических симптомов спортсмен не способен показывать высокие результаты, что является основным признаком данного состояния [2. с. 281].

Перенапряжения являются самой распространенной и коварной группой нарушений у спортсменов. С одной стороны, это та грань на которой часто приходится работать в спорте высших достижений, чтобы показать высокие результаты. С другой стороны, это состояние предпатологии и патологии, при не устранении и прогрессировании которой происходит сбой в деятельности организма. Структура перенапряжений в системах:

1) Сердечно-сосудистой – быстрая утомляемость плохая переносимость нагрузок, нарушение частоты пульса и т.д.

2) Гепатобилиарной – печеночно-болевой синдром, плохая восстанавливаемость организма.

3) Нервной – нарушение сна, аппетита и астено-невротического синдрома.

4) Мышечной – перенапряжение определенной мышцы или группы мышц (“забитость мышц”) [4. c . 54]

Для лечения всех вышеперечисленных симптомов существуют различные методы, но наиболее эффективный из них следующий. Отдых 1-3 недели, уменьшение нагрузки, изменение условий, переключение, снятие нервного напряжения в жизни. На первых порах используют преимущественно неспецифические упражнения. Полезные прогулки, плавание, ходьба на лыжах, игры. Участие в соревнованиях исключается до полного восстановления.

Широко используют средства повышения общей устойчивости организма, нормализующие работу нервной сиситемы – сон, музыку, сбалансированное питание [3. с. 8].

1) Утомление при занятиях физической культурой и спортом: проблемы, методы исследования [Текст]: монография / В.В. Роженцов, М. М. Полевщиков. – М.: Советский спорт, 2006. – 280 с.

2) Спортивная медицина: Учебник. / Г.А. Макарова – 4-е изд., стереотип.- М.: Советский спорт, 2009. – 480 с.: ил.

3) Граевская Н. Д., Долматова Т.И. Спортивная медицина. Курс лекций и практические занятия. В 2-х частях. Часть 2. Учебное пособие.- М.: Советский спорт, 2004. – 360 с.: ил.

4) Гладков В.Н. Некоторые особенности заболеваний, травм, перенапряжений и их профилактика в спорте высших достижений [Текст]. – М.: Советский спорт, 2007.-152 с.: ил.

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

Утомление является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологи­ческой оценки тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. С физиологической точки зрения утом­ление является функциональным состоянием организма, вызван­ным умственной или физической работой, при котором могут на­блюдаться временное снижение работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости. Выделяют два ос­новных вида утомления – физическое и умственное.

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. При утомлении работоспо­собность снижается временно, она быстро восстанавливается при ежедневном обычном отдыхе. Т.О. утомление можно рассматри­вать как естественное нормальное функциональное состояние организма в процессе труда.

В начальной стадии утомления клинико-физиологические и психофизиологические показатели отличаются неустойчи­востью и разнонаправленнымхарактером изменений, однако их ко­лебания не выходят за пределы физиологических нор­мативов. При хроническом утомлении, и особенно переутомлении, имеет место однонаправленное значительное ухудшение всех функ­циональных показателей организма.

Процесс утомления характеризуется и еще одним признаком — субъективным симптомом, усталостью (тяжесть в голове, конечно­стях, общая слабость, разбитость, вялость, недомогание и т. д.).

Поэтому для констатации утомления в каждом виде работы целесообразно использовать особый набор пря­мых и косвенных показателей, адекватный для данного вида труда.

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

Читайте также:  От чего зависит скорость развития утомления мышц

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

5.2. Факторы утомления при различ­ных видах спортивных упражнений.

Основным фактором, вызывающим утомление, является физи­ческая или умственная нагрузка. Зависимость между величиной нагрузки и степе­нью утомления почти всегда бывает линейной, то есть чем больше нагрузка, тем более выраженным и ранним является утомление. По­мимо абсолютной величины нагрузки, на характере развития утом­ления сказывается еще и ряд ее особенностей, среди которых следует выделить: статический или динамический характер нагрузки, посто­янный или периодический ее характер и интенсивность нагрузки.

Наряду с основным фактором (рабочей нагрузкой), ведущим к утомлению, существует ряд дополнительных или способствующих факторов. Эти факторы сами по себе не ведут к развитию утомления, однако, сочетаясь с действием основного, способствуют более ранне­му и выраженному наступлению утомления. К числу дополнитель­ных факторов можно отнести: факторы внешней среды (температура, влажность, газовый со­став, барометрическое давление и др.); факторы, связанные с нарушением режимов труда и отдыха; факторы, обусловленные изменением привычных суточных биоритмов, и выключение сенсорных раздражений; социальные факторы, мотивация, взаимоотношения в коман­де и др.

Субъективные и объективные признаки утомления весьма много­образны, и их выраженность в значительной мере зависит от характера выполняемых упражнений и психофизиологических особенностей человека. К субъективным признакам утомления относится чув­ство усталости, общее или локальное. При этом появляются боли и чувство онемения в конечностях, пояснице, мышцах спины и шеи, желание прекратить работу или изменить ее ритм и др.

Еще более разнообразными являются объективные признаки. При любом виде утомления детальное обследование может обнаружить изменения в характере функционирования любой системы организ­ма, начиная от двигательной, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы и кончая такими, казалось бы, не связанными с непосредственной работой системами, как пищеварительная и выде­лительная.

При утомлении со стороны центральной нервной системы отмеча­ются нарушение межцентральных взаимосвязей в коре головного мозга, ослабление условно-рефлекторных реакций, неравномер­ность сухожильных рефлексов, а при переутомлении — развитие не-врозоподобных состояний.

Изменения сердечно-сосудистойсистемы характеризуются тахи­кардией, лабильностью артериального давления, неадекватными ре­акциями на дозированную физическую нагрузку, некоторыми элек­трокардиографическими сдвигами. Кроме того, снижается насыще­ние артериальной крови кислородом, учащается дыхание и ухудша­ется легочная вентиляция, которая при переутомлении может существенно уменьшаться.

В крови снижается количество эритроцитов и гемоглобина, отме­чается лейкоцитоз, несколько угнетается фагоцитарная активность лейкоцитов и уменьшается количество тромбоцитов. При переутом­лении иногда отмечают болезненность и увеличение печени, нару­шение белкового и углеводного обмена.

Однако все эти изменения не возникают одновременно и не раз­виваются в одном и том же направлении. Их динамика определяется рядом закономерностей, и лишь обнаружив эти закономерности, можно не только понять ход развития утомления, но и дать правиль­ную оценку состоянию человека и активно противодействовать раз­вивающемуся утомлению.

Изменения возникают в первую очередь в тех органах и системах, которые непосредственно осуществляют выполнение спортивной де­ятельности. При физической работе – это мышечная система и дви­гательный анализатор. Одновременно изменения могут появляться в тех системах и органах, которые обеспечивают функционирование этих основных работающих систем – дыхательной, сердечно-сосу­дистой, крови и др. С другой стороны, может быть и такое положе­ние, когда уже имеет место снижение функций организма (основных и обеспечивающих систем), а спортивная работоспособность еще со­храняется на высоком уровне. Это зависит от морально-волевых ка­честв спортсмена, мотивации и др.

Ведущее значение в развитии явлений утомле­ния имеет центральная нервная система, обеспечивающая интегра­цию всех систем организма, регуляцию и приспособление этих сис­тем во время работы. Возникшие в процессе утомления изменения функционального состояния центральной нервной системы отража­ют, таким образом, двойственный процесс – изменения, связанные с перестройкой функционирования регулируемых систем, и сдвиги, возникающие в связи с процессом утомления в самих нервных структурах.

Утомление динамично по своей сущности и в своем развитии име­ет несколько последовательно возникающих признаков. Первым признаком возникновения утомления при физической работе является нарушение автоматичности рабочих движений. Второй признак, ко­торый наиболее четко может быть установлен – это нарушение коор­динации движений. Третий признак – значительное напряжение веге­тативных функций при одновременном падении производительности работы, а затем и нарушение самого вегетативного компонента. При выраженных степенях утомления новые мало усвоенные двигатель­ные навыки могут угаснуть полностью.

При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утом­ления является уменьшение подвижности основных нервных процессов в ЦНСс преобладанием торможения вследствие большого потока эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и аффе­рентных импульсов от работающих мышц к центрам. Разрушается рабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФи креатин-фосфата. Существенное значе­ние в развитии утомления при этом имеет изменение функциональ­ного состояния самих мышц, снижение их возбудимости, лабильно­сти и скорости расслабления.

При циклической работе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого – большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия, снижается рН крови, в 20-25 раз увеличивается содержа­ние молочной кислоты в крови. Кислородный долг достигает макси­мальных величин – 20-22 л. Недоокисленные продукты обмена ве­ществ, всасываясь в кровь, ухудшают деятельность нервных клеток. Напряженная деятельность нервных центров осуществляется на фоне кислородной недостаточности, что и приводит к быстрому раз­витию утомления.

Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. На протяжении нескольких десятков минут должна под­держиваться весьма напряженная работа сердечно-сосудистой и дыхательной систем для обеспечения интенсивно работающего орга­низма необходимым количеством кислорода. При этой работе кис­лородный запрос несколько превышает потребление кислорода и кислородный долг достигает 12-15 л. Суммарный расход энергии при такой работе очень велик, что приводит к некоторому ее снижению глюко­зы в крови. Происходит также уменьшение в крови гормонов некоторых желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников).

Длительность выполнения циклической работы умеренной мощно­сти приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, ис­тощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной системы, желез внутренней системы и изменению обмена ве­ществ. В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к умень­шению содержания глюкозы в крови.Значительная потеря организмом воды и солей, изменение их количественного соотношения, наруше­ние терморегуляции также ведут к понижению работоспособности и возникновению утомления у спортсменов. В механизме развития утомления при длительной физической работе могут играть опреде­ленную роль изменения белкового обмена и снижение функций же­лез внутренней секреции. Угнетение деятельности этих центров приводит к снижению эффективности регуляции движений и нарушению их координации. При длительном выполнении работы в разных климатических условиях развитие утомления, кроме того, может быть ускорено нарушением терморегуляции.

При различных видах ациклических движений механизмы разви­тия утомления также неодинаковы. В частности, при выполнении ситуационных упражнений, при разных формах работы переменной мощности большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы, так как спортсменам необходимо посто­янно анализировать изменяющуюся ситуацию, программировать свои действия и осуществлять переключение темпа и структуры дви­жений, что и приводит к развитию утомления. В некоторых видах спорта (например, футбол) существенная роль принадлежит недоста­точности кислородного обеспечения и развитию кислородного дол­га. При выполнении гимнастических упражнений и в единоборствах утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способнос­ти мозга и снижения функционального состояния мышц (уменьшается их сила и возбудимость, снижается скорость сокращения и расслаб­ления). При статической работе основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, выключение деятельности менее устойчивых мышечных волокон и боль­шой поток афферентных и эфферентных импульсов между мышца­ми и моторными центрами.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

источник

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

С физиологической точки зрения утом­ление является функциональным состоянием организма, вызванное умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временные снижения работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости (Солодков А.С., 1978). Исходя из этого, принято условно выделять два ос­новных вида утомления — физическое и умственное.

Важным критерием оценки утомления является изменение функций организма в период работы. В зависимости от степени утомления функциональные сдвиги могут носить различ­ный характер. Процесс утомления характеризуется субъективными симптомами: усталостью, тяжестью в голове и конечно­стях, общей слабостью, разбитостью, вялостью, недомоганием, трудностью выполнять работу и т. д. А.А. Ухтомский считал, что усталость является одновременно и «натуральным предупреждением утомления». Ощущая усталость, человек снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотв­ращается «функциональное истощение» корковых клеток и обеспе­чивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека.

Согласно учению о современном представлении физического утомления говорится, что оно связано с развитием функциональных изменений во многих органах и системах, и с различным сочетанием их деятельности, при которых наблюдается ухудшение функций при выполнении физических упражнений. В зависимости от характера работы, ее напряженности и про­должительности ведущая роль в развитии утомления может принад­лежать разным функциональным системам.

Утомление играет особую роль, способствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию.

Основным фактором, вызывающим утомление, является физическая или умственная нагрузка. Зависимость между величиной нагрузки и степе­нью утомления линейная, то есть чем больше нагрузка, тем более выраженным и ранним является утомление. На характере развития утом­ления сказывается и ряд ее особенностей: статический или динамический характер нагрузки, посто­янный или периодический ее характер и интенсивность нагрузки.

Наряду с рабочей нагрузкой, приводящей к утомлению, существует ряд дополнительных факторов, способствующих раннему наступлению утомления. К числу дополнитель­ных факторов можно отнести:

1. факторы внешней среды (температура, влажность, газовый со­став, барометрическое давление и др.);

2. факторы, связанные с нарушением режимов труда и отдыха;

3. факторы, обусловленные изменением привычных суточных биоритмов, и выключение сенсорных раздражений;

4. социальные факторы, мотивация, взаимоотношения в коман­де и др.

К субъективным признакам утомления относится чувство усталости, общее или локальное. При этом появляются боли и чувство онемения в конечностях, пояснице, мышцах спины и шеи, желание прекратить работу или изменить ее ритм и др.

Объективные признаки утомления можно обнаружить при обследовании, начиная от двигательной, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы и кончая пищеварительной и выде­лительной. Многообразие изменений отражает закономерности функционирования организма как единого целого и характеризу­ет реакции обеспечения функциональной нагрузки, а так же адаптационные и компенсационные сдвиги.

При утомлении со стороны центральной нервной системы отмеча­ются нарушение межцентральных взаимосвязей в коре головного мозга, ослабление условно-рефлекторных реакций, неравномер­ность сухожильных рефлексов, а при переутомлении — развитие неврозоподобных состояний.

Изменения сердечно-сосудистой системы характеризуются тахикардией, лабильностью артериального давления, неадекватными ре­акциями на дозированную физическую нагрузку, элек­трокардиографическими сдвигами (ЭКГ). Кроме того, снижается насыще­ние артериальной крови кислородом, учащается дыхание и ухудшается легочная вентиляция, которая при переутомлении существенно уменьшается.

В крови снижается количество эритроцитов и гемоглобина, отме­чается лейкоцитоз, несколько угнетается фагоцитарная активность лейкоцитов и уменьшается количество тромбоцитов. При переутом­лении иногда отмечают болезненность и увеличение печени, нару­шение белкового и углеводного обмена.

Однако все эти изменения не возникают одновременно и не раз­виваются в одном и том же направлении. Их динамика определяется рядом закономерностей.

Изменения возникают в тех органах и системах, которые непосредственно осуществляют выполнение спортивной деятельности. При физической работе — это мышечная система и дви­гательный анализатор. Одновременно изменения могут появляться в системах и органах, которые обеспечивают функционирование этих основных работающих систем — дыхательной, сердечно-сосу­дистой, крови и др.

Утомление динамично по своей сущности и в своем развитии име­ет несколько последовательно возникающих признаков. Первым признаком возникновения утомления при физической работе является нарушение автоматичности рабочих движений. Второй признак – это нарушение координации движений. Третий – значительное напряжение вегетативных функций при одновременном падении производительности работы, а затем и нарушение самого вегетативного компонента. При выраженных степенях утомления и развитии перетренированности,новые мало усвоенные двигательные навыки могут угаснуть полностью. При этом часто растормаживаются старые, более прочные навыки, не соответствующие новой обстановке. В спортивной практике это может служить причиной возникновения различных срывов, травм и т. д.

2. 5. Физиологическая характеристика восстановительных процессов
Восстановительные процессы — важнейшее звено работоспособ­ности спортсмена. Скорость и характер восстановления различных функций после физических на­грузок являются одним из критериев оценки функциональной под­готовленности спортсменов.

Читайте также:  Устойчивость внимания и утомление

Во время мышечной деятельности в организме спортсменов про­исходят, связанные друг с другом, анаболические и катаболические процессы, при этом диссимиляция преобладает над ассимиляцией. В соответствии с концепцией академика В. А. Энгельгардта (1953), всякая реакция расщепления вызывает усиление в организме реакции ресинтеза, которые после прекращения трудовой деятель­ности ведут к преобладанию процессов ассимиляции. В это время восполняются израсходованные во время тренировочной и соревно­вательной работы энергоресурсы, ликвидируется кислородный долг, удаляются продукты распада, нормализуются нейроэндокринные, анимальные и вегетативные системы, стабилизируется гомеостаз. Вся совокупность происходящих в этот период физиологических, биохимических и структурных изменений, обеспечивающих переход организма от рабочего уровня к исходному состоянию, объединяется понятием восстановление.

При характеристике восстановительных процессов следует исхо­дить из учения И. П. Павлова о том, что процессы истощения и вос­становления в организме (деятельном органе) тесно связаны между собой и с процессами возбуждения и торможения в ЦНС. Это поло­жение полностью подтверждено экспериментальными исследовани­ями Г. В. Фольборта (1951), в которых была установлена тесная связь между процессами истощения и восстановления функцио­нальных потенциалов в работающем органе. Показано также, чем больше энергетические траты во время работы, тем интенсивнее происходят про­цессы их восстановления. Однако если истощение функциональ­ных потенциалов в процессе работы превышает оптимальный уро­вень, то полного восстановления не происходит. В этом случае фи­зическая нагрузка вызывает дальнейшее угнетение процессов кле­точного анаболизма. При несоответствии реакций обновления в клетках катаболическим процессам в организме могут возникать структурные изменения, ведущие к расстройству функций и даже повреждению клеток.

После окончания физических нагрузок в организме человека не­которое время сохраняются функциональные изменения, присущие периоду спортивной деятельности, и лишь затем начинают осуще­ствляться основные восстановительные процессы, которые носят неоднородный характер. При этом важно подчеркнуть, что вследствие функциональных и структурных перестроек, осуществляемых процессов восстановления, функциональные резервы организма расширяются, и наступает сверхвосстановление (суперкомпенсация).

Процессы восстановления различных функций в организме разделены на три отдельных периода. К первому (рабочему) периоду относят восстановительные процессы, которые осуществляются при мышечной работе (восстановление АТФ, креатинфосфата, переход гликогена в глюкозу и ресинтез глюкозы из продуктов ее распада – глюконеогенез). Рабочее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние организма и допустимые параметры гомеостатических констант в процессе выполнения мышечной нагрузки.

Рабочее восстановление имеет различный генез в зависимости от напряженности мышечной работы. При выполнении умеренной на­грузки поступление кислорода к работающим мышцам и органам покрывает кислородный запрос организма и ресинтез АТФ осуще­ствляется аэробным путем. Восстановление в этих случаях протекает при оптимальном уровне окислительно-восстановительных процес­сов. Такие условия наблюдаются при малоинтенсивных тренировоч­ных нагрузках, а также на отдельных участках бега на длинные дис­танции, который характеризуется истинным устойчивым состояни­ем. Однако при ускорении, а также в состоянии «мертвой точки» аэробный ресинтез дополняется анаэробным обменом.

Смешанный характер ресинтеза АТФ и креатинфосфата по ходу работы свойственен упражнениям, лежащим в зоне большой мощнос­ти. При выполнении работы максимальной и субмаксимальной мощ­ности возникает резкое несоответствие между возможностями рабоче­го восстановления и скоростью ресинтеза фосфагенов. Это одна из причин быстрого развития утомления при этих видах нагрузок.

Второй (ранний) период восстановления наблюдается непосредственно после окончания работы легкой и средней тяжести в течение нескольких десятков минут и характеризуется восстановле­нием ряда уже названных показателей, а также нормализацией кис­лородной задолженности, гликогена, некоторых физиологических, биохимических и психофизиологических констант.

Раннее восстановление лимитируется главным образом временем погашения кислородного долга. Погашение алактатной части кислородного долга происходит быстро – в течение нескольких минут, и связано с ресинтезом АТФ и креатинфосфата. Погашение лактатной части кислородного долга обусловлено скоростью окисле­ния молочной кислоты, уровень которой при длительной и тяжелой работе увеличивается в 20 — 25 раз по сравнению с исходным уровнем, а ликви­дация этой части долга происходит в течение 1,5 — 2 часов.

Третий (поздний) период восстановления отмечается после длительной напряженной работы (бег на марафонские дистанции, многокилометровые лыжные и велосипедные гонки) и затягивается во времени на несколько часов и даже суток. В это время нормализуется большинство физиологических и биохимических показателей организма, удаляются продукты обмена веществ, восстанавливаются водно-солевой баланс, гормоны и ферменты. Эти процессы ускоря­ются правильным режимом тренировок и отдыха, рациональным питанием, применением комплекса медико-биологических, педаго­гических и психологических реабилитационных средств.

Основные физиологические закономерности восстановительных процессов следующие: неравномерность, гетерохронность, фазовый ха­рактер восстановления работоспособности, избирательность восстановления и тренируемость восстановления.

1. Неравномерность восстановительных процес­сов впервые была установлена А. Хиллом (1926) при анализе ликви­дации кислородной задолженности организма. Автор показал, что сразу после окончания работы восстановление идет быстро, а затем скорость его снижается и наблюдается фаза медленного восстановле­ния, В последующем было показано, что наличие двух фаз восста­новления отмечается, как правило, после тяжелой физической рабо­ты. После умеренных нагрузок погашение кислородного долга носит однофазный характер, т. е. наблюдается только фаза быстрого вос­становления.

2. Факт неравномерного восстановления в дальнейшем был отмечен в динамике показателей сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, нервно-мышечного аппарата, картины периферической кро­ви и обмена веществ. Анализ этих данных привел к зак­лючению о том, что биологические константы организма восстанав­ливаются на различных этапах последействия с разной скоростью. Этот факт составляет принципиальную особенность после рабочих функциональных сдвигов, которую следует учитывать при регла­ментации режимов труда и отдыха и при выборе тактики применения различных средств рекреации.

3. В основе гетерохронности восстановления лежит принцип саморегуляций, свидетельствующий в данном случае о том, что неодновременное протекание различных восстановительных процессов обеспечивает наиболее оптимальную деятельность целос­тного организма. В частности, многолетний опыт наблюдений за спортсменами показывает, что сразу после окончания физических нагрузок восстанавливаются алактатная фаза кислородного долга и фосфагены. Через несколько минут восстановления отмечается нормализация пуль­са, артериального давления, ударного и минутного объемов крови, скорости кровотока, то есть тех показателей, которые обеспечивают восстановление лактатной фазы кислородного долга. В течение не­скольких часов восстановления после нагрузок нормализуются показатели внешнего дыхания, глюкоза и гликоген. Обмен веществ, периферическая кровь, водно-солевой баланс, ферменты и гормоны восстанавлива­ются в течение несколько суток. Таким образом, в различные временные интервалы восстановительного периода функциональное состояние организма неоднозначно. Это следует принимать во внимание, пла­нируя характер нагрузок и реабилитационные мероприятия.

4. Следующей особенностью после рабочих изменений является фазность восстановления в организме, которая связана с изменением уровня работоспособности. В динамике восстановления работоспособности различают три фазы.

— Сразу после напряженной работы наблюдается тенденция к восстановлению до исходного уровня, что соответствует фазе пониженной работоспособности. Повторные нагрузки в этот период вырабатывают выносливость.

— В процессе восстановления работоспособности расширяются функциональные возможности, которые могут превысить показатели функций исходного состояния организма и в этом случае на­ступает сверхвосстановление, которое соответствует фазе повышенной работоспособности; повторные нагрузки в эту фазу повы­шают тренированность.
— Восстановление до исходного уровня соответствует фазе исходной работоспособности; повторные нагрузки в это время мало эффективны и лишь поддерживают состояние трениро­ванности.

5. Различный характер деятельности человека оказывает избира­тельное влияние на отдельные функции организма, на разные сторо­ны энергетического обмена. Избирательность восстано­вительных процессов подчиняется этим же закономерностям. Понимание избирательного характера тренировочных и соревнова­тельных нагрузок, а также избирательного характера восстановления позволяет целенаправленно и эффективно управлять двигательным аппаратом, вегетативными функциями и энергетическим обменом.

Избирательность восстановительных процессов после трениро­вочных и соревновательных нагрузок определяется и характером энергообеспечения. После работы преимущественно аэробной на­правленности восстановительные процессы показателей внешнего дыхания, фазовой структуры сердечного цикла, функциональной устойчивости к гипоксии происходят медленнее, чем после нагрузок анаэробного характера. Такая особенность прослеживается как после отдельных тренировочных занятий, так и после недельных микро­циклов.

6. Развитие и совершенствование долговременной адаптации во время тренировок к физическим нагрузкам проявляется на разных этапах спортивной деятельности (врабатывание, устойчивая рабо­тоспособность), а также и в различные периоды восстановления. Восстановитель­ные процессы, происходящие в различных органах и системах, под­вержены тренируемости. Другими словами, 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.

Анализ физиологических закономерностей вос­становительных процессов свидетельствует не только об определен­ном теоретическом интересе, но и важном прикладном их значении. Важная роль медико-биологических особенностей восстановления и их реализация в практике тренировочной деятельности будут спо­собствовать достижению высоких спортивных результатов, пра­вильному применению реабилитационных мероприятий и самое главное — сохранению здоровья спортсменов.

Теоретическое обоснование спортивной деятельности построено на представ­лениях о физиологических закономерностях в спортивной деятельно­сти и функциональных резервах организма. Они включают в себя контроль над функциональным состоянием организма, динамикой физической работоспо­собности и утомления в период тренировки и соревнований, а также мобилизацию и использование функциональных резервов организ­ма для ускорения процессов восстановления. Интегральным критерием оценки эффективности восстановительных процессов является уровень общей и специальной работоспособности.

Восстановительные мероприятия могут быть постоянными и периодическими. Мероприятия первой группы проводятся с целью профилактики неблагоприятных функциональных измене­ний, сохранения и повышения неспецифической резистентности и физиологических резервов организма, предупреждения развития раннего утомления и переутомления спортсменов. К таким мероприятиям относятся рациональный режим тренировок и отдыха, сбалан­сированное питание, дополнительная витаминизация, закаливание, общеукрепляющие физические упражнения, оптимизация эмоцио­нального состояния. Эти мероприятия достаточно хорошо известны, реализуются в спортивной практике и не требуют дополнительного обоснования.

Мероприятия второй группы осуществляются по мере необходи­мости с целью мобилизации резервных возможностей организма для поддержания, экстренного восстановления и повышения работоспо­собности спортсменов. К мероприятиям этой группы относят раз­личные воздействия на биологически активные точки, вдыхание чи­стого кислорода при нормальном и повышенном атмосферном дав­лении (гипербарическая оксигенация), гипоксическуютренировку, массаж, применение тепловых процедур, ультрафиолетовое облуче­ние, а также использование биологических стимуляторов и адаптогенов, не относящихся к допингам, пищевых веществ повышенной биологической активности и некоторые другие.

Часть мероприятий этой группы апробирована и внедрена в практику спорта, в отношении других (особенно фармакологичес­ких средств) следует говорить пока с определенной осторожностью. Отдельные вещества, не относящиеся ранее к допин­гам, начинают причислять к ним, а системати­ческое применение некоторых препаратов может приводить к исто­щению резервных возможностей организма, к снижению его неспе­цифической устойчивости и к возникновению ряда патологических состояний. Для ускорения восстановительных процессов и повышения работоспособности рекомендуются растительные сти­муляторы и адаптогены (женьшень, элеутерококк, и др.).

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите неспецифические изменения в организме спортсмена, протекающие во время предстартовых состояний.

2. Опишите зависимость влияния типа нервной системы на формы проявления предстартовых реакций у спортсменов.

3. Назовите физиологические изменения, происходящие в организме при общей разминке и ее ограничения.

4. Какие задачи ставятся при выполнении специальной части разминки?

5. Какова роль разминки в регулировании предстартовых состояний?
6.Опишите утомление с физиологической точки зрения.
7. Какие факторы вызывают утомление в организме? Назовите признаки утомления.
8. Дайте характеристику изменениям, происходящим в центральной нервной системе и сердечно-сосудистой системе, в системе крови и органах при утомлении.
9. Перечислите причины развития утомления при различных видах физических нагрузок.
10. Дайте определение процесса восстановления в организме.
11. Опишите нервный и гуморальный механизмы восстановления в организме.
12. Охарактеризуйте восстановительные процессы (неравномерность, гетерохронность, фазность, избирательность, тренируемость).

13. Какие физиологические мероприятия повышают эффективность восстановления?
14.Охарактеризуйте фазы восстановления работоспособности после физических нагрузок.
15. В какую фазу восстановления работоспособности целесообразно выполнять повторную нагрузку (проводить очередное занятие)?

16. Опишите механизмы влияния активного отдыха на восстановление работоспособности организма.

17. Какие средства изменяют состояние организма в период активного отдыха?
18. Какова роль активного отдыха в тренировочной и соревновательной деятельности?
19. Какова роль нервных центров в развитии процессов утомления и восстановления?

источник

Проблема утомления считается актуальной общебиологической проблемой, представляет большой теоретический интерес и имеет важное практическое значение для деятельности человека в труде и спорте (Сеченов И.М.; Павлов И.П.; Ухтомский А.А.; Фольборт Г.В., Хилл А.В., 1951; Розенблат В.В., 1975; Моногаров В.Д., 1986, и др.)

Первую попытку решения проблемы утомления предпринял Г. Галилей (1564-1642 гг.), который столкнулся с этим явлением, анализируя механику работы мышц при подъёме тела по лестнице и при ходьбе. По его мнению, в разбираемом случае мышцы утомляются в связи с тем, что им приходиться перемещать не только их собственный вес, но и вес остального тела. В противоположность этому сердце имеет дело только с собственным весом, и оно неутомимо.

По мере развития физиологической науки отдельные исследователи, особенно в XVIII и в первой половине XIX века, пытались затрагивать проблему утомления, но такие работы были единичными.

Физиологические исследования процессов утомления развернулись в основном с середины XIX века, в ходе которых сразу же обрисовались две основные теории: гуморально-локалистическая (периферическая) и центрально-нервная (Розенблат В.В., 1975).

Исходной позицией гуморально-локалистической теории, сторонниками которой были преимущественно зарубежные ученые, является представление об утомлении как мышечной слабости и усталости, т. е. О процессах, происходящих под влиянием работы прежде всего в самой мышце. К тому же в исследованиях А. А. Ухтомского не только была дана глубокая критика гуморально-локалистических теорий утомления, но и показана огромная роль центральной нервной системы (ЦНС) в наступлении утомления.

Появление центрально-нервной теории утомления связано с работами великих отечественных физиологов И. М.Сеченова и И.П. Павлова, их учеников и последователей. Суть её состоит в проявлении запредельного

Читайте также:  Перетренированность утомление и переутомление перетренированности

торможения в нервных клетках на различных уровнях ЦНС при выполнении напряженной мышечной работы. Разработка этой теории явилась важным шагом в раскрытии механизмов, предохраняющих нервную систему, а через неё весь организм от истощения, результатом которого может стать переутомление и перетренированность.

Однако центрально-нервная теория не позволяет объяснить многочисленные факты, характерные для развития утомления при напряженной мышечной деятельности. В частности, в ряде исследований показано, что даже в состоянии глубокого утомления работа может быть продолжена, если изменить её интенсивность и особенно характер её обеспечения при сохранении состава работающих мышц (Зимкин Н.В., 1972; Волков Н.И., 1974; Данько Ю.И., 1974; Моногаров В.Д., 1986; Платонов В.Н., 1986; Hollmann W., Hettinger T., 1980). Это, по мнению Ю. И.Данько (1972), свидетельствует о том, что в нервных центрах не наступало ни торможения, ни истощения, т.е. неотъемлемых механизмов утомления согласно центрально-нервной теории. Н.И. Волков (1974) отмечает, что центрально-нервная теория мышечного утомления является модернизированным вариантом прежних локалистических концепций с той лишь разницей, что в ней центр наиболее значительных изменений, приводящих к развитию утомления, был перенесён из периферических исполнительных органов в ЦНС.

Значительный вклад в изучение проблемы утомления внёс В. В. Розенблат (1975). Согласно разработанной им центрально-корковой теории начальным звеном утомления при мышечной работе человека являются изменения «кортикальных центров». По его мнению, уровень работоспособности мышц, связанный с настройкой их возбудимости, тонуса и упруго-вязких свойств, с состоянием кровоснабжения и трофических процессов в них, определяется уровнем работоспособности нервных центров, управляющих мышцами. Утомление корковых нервных клеток приводит, с одной стороны, к нарушению контролируемой ими сложнейшей координации процессов, а с другой — меняет характер установочных влияний коры мозга и связанных с ней нижележащих образований на исполнительные органы.

Вопрос о правильной трактовке процесса утомления долгое время оставался дискуссионным. Ныне оно рассматривается как состояние организма, возникающее вследствие выполнения физической работы и проявляющееся во временном снижении работоспособности, в ухудшении двигательных и вегетативных функций, их дискоординации и появлении чувства усталости (Лектман Л.Б., 1952; Кулак И.А., 1968; Розенблат В.В., 1975; ФарфельВ.С., 1979; Моногаров В.Д., 1986; Коц Я.М., 1986, и др.). В физиологии утомление представляется как биологически целесообразная реакция, направленная против истощения функционального потенциала организма (Фарфель B.C., Коц Я.М., 1968; Фарфель B.C., 1978; Моногаров В.Д., 1986; Коц Я.М., 1986).

В настоящее время специалисты при изучении проблемы утомления учитывают такие понятия этого процесса, как локализация и механизм (Розенблат В.В., 1975; Коц Я.М., 1986). Такой подход берет своё начало с 60-х годов XX столетия, когда ученые сошлись во мнении о том, что локализация и механизмы утомления определены функциональным состоянием различных органов и систем организма, их координационными взаимоотношениями и обусловлены характером выполняемой работы и другими факторами.

Под характером работы подразумевается:

  • режим деятельности мышц- изометрический, изотонический, ауксотонический;
  • объём задействованной мышечной массы — локальная, региональная, глобальная мышечная работа;
  • интенсивность и продолжительность мышечной работы — аэробный, анаэробный и смешанный режимы;
  • уровень мотивации, факторы внешней среды и т.д. Под локализацией утомления понимается выявление той ведущей системы, функциональные изменения в которой определяют наступление этого состояния. При этом можно рассматривать три основные группы систем, обеспечивающих выполнение любого упражнения (Коц Я.М., 1986):
  • регулирующие системы — центрально-нервная, вегетативная, нервная и гормонально-гуморальная;
  • система вегетативного обеспечения мышечной деятельности — дыхания, крови и кровообращения;
  • исполнительная система — двигательный аппарат. Под локализацией утомления понимаются те функциональные изменения в деятельности ведущих систем, которые обуславливают развитие утомления. К их числу можно отнести:
  • вегетативные системы -дыхательную и сердечно-сосудистую, которые в конечном счете обуславливают снижение кислородно-транспортных возможностей организма;
  • железы внутренней секреции — их роль особенно важна при выполнении упражнений, которые приводят к нарушению регуляции энергетического обеспечения мышечной работы.

Кроме того, в ЦНС происходят изменения, выражающиеся в запредельном торможении в корковых нервных центрах и торможении на уровне двигательных центров спинного мозга, а также в работающих мышцах, которое проявляется в ухудшении сократительных свойств мышечных волокон и нервно-мышечной передачи.

Как показали исследования последних десятилетий, структуру той или иной мышцы составляют различные по функциональным особенностям и организации деятельности двигательные единицы (ДЕ), которые, как и мышечные волокна, имеют свои функциональные отличия. P. E. Burke (1975) предложил разделить ДЕ исходя из сочетания двух свойств — скорости сокращения и устойчивости к утомлению. Им было выдвинуто четыре типа ДЕ (табл. 1).

Таблица 1. Типы двигательных единиц

источник

Утомление – это временное снижение работоспособности, вызванное глубокими биохимическими, функциональными, структурными сдвигами, возникающими в ходе выполнения физической работы, которое проявляется в субъективном ощущении усталости. В состоянии утомления человек не способен поддерживать требуемый уровень интенсивности и (или) качества (техники выполнения) работы или вынужден отказаться от ее продолжения.

С биологической точки зрения утомление – это защитная реакция, предупреждающая нарастание физиологических изменений в организме, которые могут стать опасными для здоровья или жизни.

Механизмы развития утомления многообразны и зависят в первую очередь от характера выполняемой работы, ее интенсивности и продолжительности, а также от уровня подготовленности спортсмена. Но в каждом конкретном случае могут выделяться ведущие механизмы утомления, приводящие к снижению работоспособности.

При выполнении разных упражнений причины утомления неодинаковы. Рассмотрение основных причин утомления связано с двумя основными понятиями:

  1. Локализация утомления, т. е. выделение той ведущей системы (или систем), функциональные изменения в которой и определяют наступление состояния утомления.
  2. Механизмы утомления, т. е. те конкретные изменения в деятельности ведущих функциональных систем, которые обусловливают развитие утомления.
  1. регулирующие системы — центральная нервная система, вегетативная нервная система и гормонально-гуморальная система;
  2. система вегетативного обеспечения мышечной деятельности — системы дыхания, крови и кровообращения, образование энергетических субстратов в печени;
  3. исполнительная система — двигательный (периферический нервно-мышечный) аппарат.
  • Развитие охранительного запредельного) торможения;
  • Нарушение функции вегетативных и регуляторных систем;
  • Исчерпание энергетических резервов и потеря жидкости;
  • Образование и накопление в организме лактата;
  • Микроповреждения мышц.

При возникновении в организме во время мышечной работы биохимических и функциональных сдвигов с различных рецепторов (хеморецепторов, осморецепторов, проприорецепторов и др.) в ЦНС по афферентным (чувствительным) нервам поступают соответствующие сигналы. При достижении значительной глубины этих сдвигов в головном мозге формируется охранительное торможение, распространяющееся на двигательные центры, иннервирующие скелетные мышцы. В результате в мотонейронах уменьшается выработка двигательных импульсов, что в итоге приводит к снижению физической работоспособности.

Субъективно охранительное торможение воспринимается как чувство усталости. Усталость снижается за счет эмоций, действия кофеина или природных адаптогенов. При действии седативных средств, в том числе препаратов брома охранительное торможение возникает раньше, что приводит к ограничению работоспособности.

Утомление может быть связано с изменениями в деятельности вегетативной нервной системы и желез внутренней секреции. Роль, последних особенно велика при длительных упражнениях (А. А. Виру). Изменения в деятельности этих систем могут вести к нарушениям в регуляции вегетативных функций, энергетического обеспечения мышечной деятельности и т. д.

При выполнении особенно продолжительной физической работы, возможно снижение функции надпочечников. В результате уменьшается выделение в кровь таких гормонов как адреналина, кортикостероидов, вызавающих в организме сдвиги благоприятные для функционирования мышц.

Причиной развития утомления могут служить многие изменения, в деятельности, прежде всего дыхательной и сердечно-сосудистой систем , отвечающих за доставку кислорода и энергетических субстратов к работающим мышцам, а также за удаление из них продуктов обмена. Главное следствие таких изменений — снижение кислородтранспортных возможностей организма работающего человека.

Снижение функциональной активности печени также способствует развитию утомления, поскольку во время мышечной работы в печени протекают такие важные процессы как гликогенез, бета–окисление жирных кислот, кетогенез, глюконеогенез, которые направлены на обеспечение мышц важнейшими источниками энергии: глюкозой и кетоновыми телами. Поэтому для спортивной практики используют гепатопротекторы для улучшение обменных процессов в печени.

Признаки Небольшое физическое утомление Значительное утомление (острое переутомление I степени) Резкое переутомление (острое переутомление II степени)
Дыхание Учащенное (до 22-26/мин на равнине и до 3-6/мин на подъеме) Учащенное (38-46/мин), поверхностное Резкое (более 50-60/мин), учащенное, через рот, пере­ходящее в отдельные вдохи, сменяющееся беспорядоч­ным дыханием
Движение Бодрая походка Неуверенный шаг, легкое покачива­ние, отставание на марше Резкие покачивания, появ­ление некоординированных движений, отказ от дальней­шего движения
Общий вид, ощущения Обычный Усталое выражение лица, нарушение осанки (сутулость, опущенные плечи), снижение интереса к окружающему Изможденное выражение лица, резкое нарушение осанки («вот-вот упадет»), апатия, жалобы на резкую слабость (до прострации), сильное сердцебиение, головная боль, жжение в груди, тошнота, рвота
Мимика Спокойная Напряженная Искаженная
Внимание Хорошее, безошибочное выполнение указаний Неточное вы­полнение команд, ошибки при пере­мене направления Замедленное, неправильное выполнение команд; воспринимается только громкая команда
Пульс 110—150 уд/мин 160—180 уд/мин 180-200 уд/мин и более

Как известно, выполнение физической работы сопровождается большими энергозатратами, и поэтому при мышечной деятельности происходит быстрое исчерпание энергетических субстратов . Под этим понимается та часть углеводов, жиров и аминокислот, которая может служить источником энергии при выполнении мышечной работы. Такими источиками энергии считается мышечный креатинфосфат , который может полностью использован при интенсивной мышечной работе, большая часть мышечного и печеночного гликогена , часть запасов жира , находящаяся в жировых депо, а также аминокислоты, которые начинают окисляться при очень продолжительных нагрузках. Энергетическим резервом можно считать поддержание в крови во время физической работы необходимого уровня глюкозы.

Рис. 3. Схема изменения содержания глюкозы в крови и гликогена в печени и скелетных мышцах во время длительной работы

Исчерпание энергетических субстратов, ведет к снижению выработки АТФ и снижению баланса АТФ/АДФ. Снижение этого показателя в нервной системе приводит к нарушению формирования и передачи нервных импульсов, в.т.ч. управляющих скелетной мускулатурой. Такое нарушение в функционировании НС является одним из механизмов развития охранительного торможения.

Снижение скорости синтеза АТФ в клетках скелетных мышц и миокарда нарушает сократительную функцию миофибрилл, следствием чего становится снижение мощности выполняемой работы.

Для поддержания энергетических ресурсов при выполнении продолжительной работы (лыжные гонки, марафон и др. шоссейные велогонки) организуется питание на дистанции.

Обильное потоотделение во время длительных спортивных упражнений сопровождается значительной потерей хлоридов и изменением количественного соотношения ионов натрия, калия и кальция, хлора и фосфора в крови и тканях тела, что так же ведет к понижению работоспособности.

Утомление при длительной работе в условиях высокой температуры и высокой влажности окружающей среды может усиливаться в результате перегревания. Это нарушает деятельность центральной нервной системы и может привести к тепловому удару (головная боль, помутнение сознания, а также в тяжелых случаях потеря его).

Фактором, способствующим развитию утомления, является и охлаждение организма.

Молочная кислота в наибольших количествах в организме образуется при выполнении нагрузок субмаксимальной мощности, что существенно влияет на функционирование мышечных клеток.

В условиях повышенной кислотности снижается сократительная способность белков, участвующих в мышечной деятельности. Снижается активность белков-ферментов АТФ-азная активность миозина и активность кальциевой АТФ-азы (кальциевый насос). Изменяются свойства мембранных белков, что приводит к повышению проницаемости биологических мембран.

Лактат приводит к набуханию мышечных клеток, вследствие поступления в них воды что снижает сократительные возможности мышц.

Предполагается, что лактат связывает часть ионов Са и тем самым ухудшает управление процессами сокращения и расслабления мышц, что особенно сказывается на скоростных свойствах мышц.

Таблица 2. Подключение различных механизмов энергообеспечения в зависимости от продолжительности нагрузки максимальной мощности

Продолжительность нагрузки Механизмы энергообеспечения Источники энергии Примечания
1-5 с Анаэробный алактатный (фосфатный) АТФ
6-8 с Анаэробный алактатный (фосфатный) АТФ + КрФ
9-45 с Анаэробный алактатный (фосфатный) + анаэробный лактатный (лактатный) АТФ, КрФ + гликоген Большая выработка лактата
45-120 с Анаэробный лактатный (лактатный) Гликоген По мере увеличения продолжительности нагрузки выработка лактата снижается
120-240 с Аэробный (кислородный) + анаэробный лактатный (лактатный) Гликоген
240-600 с Аэробный Гликоген + жирные кислоты Чем больше доля участия жирных кислот в энергообеспечении нагрузки, тем больше ее продолжительность

Периферическое утомление может быть обусловлено не только метаболическими факторами, но и микроповреждениями мышечных волокон вследствие частых сильных сокращений.

Важно. Полагают, что такие микроповреждения приводят к послетренировочной миалгии — «крипатуре».

Эксцентрические мышечные сокращения приводят к более выраженным микроповреждениям чем концентрические или изометрические.

Определенный вклад в микроповреждении мышц при длительной эксцентрической нагрузке (например бег на длинные дистанции) могут вносить другие факторы:

  • истощение ресурсов,
  • изменения транспорта кальция,
  • и образование активных форм кислорода,
  • перекисным окислением липидов (ПОЛ).

Незначительная часть О2, поступающего в организм из воздуха, превращается в активные формы, называемые свободными радикалами. Свободные радикалы, обладая высокой химической активностью, вызывают окисление белков, липидов и нуклеиновых кислот.

Чаще всего окислению подвергается, липидный слой биологических мембран. Такое окисление называется перекисным окислением липидов (ПОЛ). Предполагают, что к повышению скорости свободно-радикального окисления приводит ацидоз и стрессорные гормоны. Чрезмерная активация ПОЛ негативно влияет на мышечную деятельность.

Так повышаемая проницаемость мембран нервных волокон и саркоплазматического ретикулума миоцитов затрудняет передачу двигательных нервных импульсов и снижает сократительные способности мышцы. Повреждение клеточных цистерн, содержащих ионы кальция, приводит к нарушению функции кальциевого насоса и ухудшения расслабляющих свойств мышц. При повреждении митохондральных мембран снижается эффективность тканевого дыхания.

источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями: