Спортивная физиология

         Развитие  утомления способствует недостаток  кислорода, накопление продуктов  обмена веществ, расходование энергетических  ресурсов. Связанные с этим изменения  внутриклеточного метаболизма снижают  возбудимость и лабильность нервных клеток, что ведет к развитию запредельного торможения.

         Начало  утомления характеризуется тем, что привычный стереотип движений  начинает меняться. Это обусловлено  возникновением новой комбинации  в деятельности нервных клеток, благодаря чему создается возможность в течение какого-то времени еще поддерживать высокую работоспособность. Например, конькобежец, бежавший при определенной длине и частоте шагов, при утомлении может некоторое время поддерживать высокую скорость путем учащения шагов и уменьшения их длины. Однако это продолжается недолго. По мере развития утомления неизбежно  уменьшается частота шагов, что ведет к падению скорости (В.С.Фарфель)

         Снижение  работоспособности при утомлении  связано также с изменениями  в самом двигательном аппарате. В этом случае уменьшается возбудимость и лабильность скелетных мышц, сокращения становятся более слабыми и медленными, особенно затрудняется расслабление. Развивается «контрактура утомления». Проведение импульсов через нервно-мышечные окончания ухудшается. Величина коэффициента полезного действия мышцы уменьшается. Эти функциональные изменения и происходят в связи с нарушением нервной регуляции мышечной деятельности, а также под влиянием физико-химических и биохимических изменений, совершающихся в самих мышечных волокнах при длительной работе. Значительную роль при этом играет накопление молочной кислоты и других продуктов обмена веществ, а также постепенное расходование веществ, богатых энергией (АТФ, креатинфосфат, углеводы,). В ряде случае существенным фактором утомления является недостаток кислорода. При длительной работе недостаточное снабжение тканей кислородом может возникнуть из-за утомления дыхательных мышц.

         В связи  со спецификой физиологических  процессов при разных видах  физической работы конкретные причины утомления, возникающие в процессе выполнения упражнений, наряду с общими чертами имеют некоторые особенности.

         При циклической  работе максимальной интенсивности основное значение имеет способность центральной нервной системы и двигательного аппарата производить работу в высоком темпе. Главной причиной снижения работоспособности при кратковременной работе максимальной интенсивности является уменьшение подвижности нервных процессов и развитие торможения в нервных центрах.   Это торможение есть результат сильного возбуждения под влиянием высокого ритма и темпа афферентных импульсов, посылаемых работающими мышцами. Большое значение имеет изменение функциональных свойств самих мышц.

         Физиологические  причины, обусловливающие возникновение утомления при циклической работе субмаксимальной интенсивности, происходит постепенное угнетение деятельности нервных центров из-за высокого темпа работы. Этому угнетению способствует резкий недостаток кислорода: кислородный долг достигает предельно возможных величин. В связи с недостатком кислорода и анаэробным  характером внутриклеточного метаболизма значительно увеличивается расходование веществ, богатых энергией, и накапливаются продукты обмена, в частности молочная кислота. Эти изменения происходят не только в мышечных клетках, но и в нервных, способствуя угнетению их деятельности.

         При циклической  работе большой интенсивности, т.е. при работе на уровне кажущегося устойчивого состояния, существенную роль в развитии утомления играет длительно действующая гипоксия. Кислородный долг при этой работе хотя и не так велик, как при работе субмаксимальной интенсивности, но все же значителен и действует на ткани тела длительно, в течение многих минут. Это приводит к снижению работоспособности центральной нервной системы и двигательного аппарата. Определенную роль в угнетении нервных центров на длинных дистанциях может играть монотонное действие на нервные клетки афферентных импульсов, периодически посылаемых работающими мышцами.

         При циклической работе умеренной интенсивности основной причиной развития утомления является возникновение запредельного торможения под влиянием многократного однообразного раздражения нервных центров афферентными импульсами. Угнетение  деятельности нервных центров при работе умеренной интенсивности приводит к расстройству координации движений.

         Угнетение  центральной нервной системы, анализаторов  и двигательного аппарата способствует  часто наблюдаемое уменьшение  содержания сахара в крови, происходящее из-за расходования запасов углеводов. Известную роль, особенно в конце работы, может играть иногда возникающий в связи с утомлением дыхательных мышц недостаток кислорода.

         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.

         Ациклическая  работа также приводит к утомлению. Основную роль в развитии утомления  при физических упражнениях этого  типа играет изменение функционального  состояния нервных центров.

         Во время  спортивных игр, когда приходится  решать сложные двигательные  задачи, предъявляются высокие требования  к подвижности нервных процессов. Наличие многообразных меняющихся раздражителей, подчас противоположных по сигнальному значению, создает условие для «ошибки» нервных процессов (И.П. Павлов) и для возникновения запредельного торможения. В ряде случаев при ациклической работе, характеризующейся высокой интенсивностью (баскетбол, хоккей и др.) понижение  работоспособности  может быть обусловлено и изменениями вегетативных функций. Большую роль при этом играет накопление кислородного долга.

         При силовых и скоростно-силовых упражнениях в тяжелой и легкой атлетике необходима  высокая мобилизационная способность нервных центров – способность развить максимальную деятельность за короткое время. Многократное повторение этих упражнений также ведет к утомлению центральной нервной системы.

         Основная  причина утомления при статических усилиях состоит в относительно быстром развитии запредельного торможения в нервных центрах под влиянием мощного потока афферентных импульсов от напряжения мышц.

         Степень  функциональных сдвигов в организме  при утомлении и быстрота восстановления  в период отдыха зависят от  тренированности человека. Та работа, которая у нетренированных вызывает значительное утомление, сопровождающееся нарушением физиологических функций, у тренированного может сопровождаться умеренными функциональными сдвигами и приятным чувством небольшой усталости. Борьба с утомлением должна вестись не путем искусственного внимания этого состояния возбуждающими средствами, а путем правильно организованной тренировки.                                         

         Следовательно, утомление является нормальным  физиологическим состоянием. Оно служит сигналом не только приближения к предельной зоне физиологических изменений, но и того, что работа произвела необходимое воздействие на организм.

Тест по теме «Утомление»

1. Возникающее во время мышечной  работы

    а) приносит организму вред

    б) защищает центральную  нервную систему от истощения.

    в) повышает функциональные  способности организма

    г) повышает его работоспособность

2. Утомление начинается в организме

    а) одновременно во всех  системах

    б) в центральной нервной системе.

    в) только в вегетативных  системах вперед

    г) двигательной системе

3. Утомление при различных видах  работы возникает

    а) одинаково

    б) наблюдается специфичность  для каждого вида работы

    в) зависит от возраста

    г) от тренированности

4. Выберите  причины, которые  вызовут утомление  при ситуационных видах спорта

    а) изменение  подвижности нервных процессов

    б) предельное  напряжение сердечно-сосудистой  системы

    в) нарушение  деятельности зрительного анализатора.

    г) однообразие раздражения афферентными импульсами

5. Причины, вызывающие  утомление

    а) снижение  возбудимости нервных центров.

    б) снижение  деятельности выделительной системы

    в) изменение  химизма мышечной ткани

    г) снижение  работоспособности органов пищеварения

 

7. Восстановительные  процессы

 

         Физиологические процессы, обеспечивающие  восстановление измененных при  работе функций организма, называются восстановительными. Время же, в течение которого происходит восстановление называется восстановительным периодом.

         Восстановительные  процессы происходят  не только после окончания  той или иной деятельности, но  и непосредственно при ее выполнении. Однако во время работы процессы  диссимиляции все же  преобладают  над процессами ассимиляции. Нарушение балансе этих процессов выражено тем резче, чем больше интенсивность работы и чем меньше подготовлен к ней организм. Только при длительной работе, характеризующейся устойчивым состоянием, устанавливается динамическое равновесие между расщеплением богатых энергией веществ и их ресинтезом. Однако и при этой работе в конце концов процессы диссимиляции начинают преобладать, что ведет к понижению работоспособности.

         В восстановительном периоде, наоборот, преобладают процессы ассимиляции. Пополнение энергетических запасов происходит при этом с превышением исходного уровня (суперкомпенсация), что имеет большое значение для повышения работоспособности.

         В восстановительном периоде  устраняются изменения во внутренней  среде организма, часто возникающие при мышечной деятельности, возвращаются к исходному уровню возбудимость, лабильность и другие показатели функционального состояния тканей, повышается работоспособность.

         Восстановительные процессы протекают  волнообразно, в несколько фаз. Принято различать раннюю и позднюю фазы восстановления. Ранняя фаза восстановления после легкой работы заканчивается через несколько минут, после тяжелой – в течение нескольких часов. Поздние же фазы восстановления заканчиваются через несколько суток после произведенной работы.

         Сразу же после окончания деятельности  работоспособность организма в  связи с утомлением понижена. Этот период восстановления называется фазой пониженной работоспособности. В дальнейшем работоспособность восстанавливается и, продолжая возрастать, становятся выше исходной. Этот период называется фазой повышенной работоспособности. Через некоторое время после этого работоспособность постепенно вновь снижается до исходного уровня.

         Длительность фаз пониженной  и повышенной работоспособности зависит от степени тренированности и от особенностей выполненной работы. Например, было установлено, что после жима штанги фаза пониженной работоспособности длится в среднем около 7-12 мин, затем работоспособность повышается и на некоторое время становится выше исходной. У менее тренированных мышц фаза пониженной работоспособности длительнее, чем у более тренированных.

         Динамика восстановительных процессов  определяет готовность к повторной  деятельности. Наиболее точным показателем восстановления работоспособности служит максимальный объем повторной работы, которая может быть выполнена человеком. Однако в условиях спортивной практики этот прием не всегда применим. Поэтому о восстановлении работоспособности в данных условиях принято судить по динамике восстановления различных физиологических показателей. Одни исследователи считают наиболее целесообразным изучать восстановление двигательных функций, другие – восстановление сердечно-сосудистой системы и энергетики организма. Результаты при этом получаются разные, так как восстановление отдельных функций зависит от особенностей работы и не каждая из них может быть критерием восстановления общей работоспособности. Например, после выполнения статистических усилий восстановление силы кисти происходит быстрее, чем восстановление выносливости, от которой зависит объем выполненной работы. Если этого не происходит, то работоспособность снижается до исходного уровня и дальнейшие прогрессивные изменения в организме могут приостановиться.

         Длительность интервалов отдыха между отдельными упражнениями на тренировочных занятиях, длительность тренировочных циклов и повторные выступления на соревнованиях должны планироваться с учетом того, что эффективность последующей работы будет больше тогда, когда утомление от предыдущей деятельности уже почти ликвидировано, а положительное последствие этой работы еще не сохранено. О наступлении этого более выгодного для последующей работы момента судят по динамике восстановления некоторых физиологических функций. Например, после скоростного бега на 60-80м кислородный долг ликвидируется в течение 5-8мин. Возбудимость же центральной нервной системы в течение этого времени еще сохраняется на высоком уровне. В связи с ликвидацией кислородного долга и сохранением повышенной возбудимости этот интервал, равный 5-8 мин, и будет оптимальным для повторения скоростной работы. С увеличением длительности работы при прочих равных условиях соответственно удлиняются и необходимые интервалы отдыха.