восстановительных процессов

Тема 5. Физиологическая характеристика утомления и

План

1. Физиологические проявления и стадии развития утомления при физической работе.

2. Факторы утомления при различ­ных видах спортивных упражнений.

3. Предутомление, хроническое утомление, переутомление.

4. Особенности восстановления функций.

5. Средства повышения эффективности процессов восстановления и отдыха.

1. 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.

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.

2. 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-сосудистой системы 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.

3. Предутомление или скрытом утомлении – наличие при работе существенных функциональных изме­нений со стороны некоторых органов и систем, но компенсированных другими функциями, вследствие чего работоспособность человека со­храняется на прежнем уровне. При выполнении некоторых циклических упражнений (легкая атле­тика, бег на коньках и лыжах, велогонки, плавание) при неизменной скорости движения отмечается учащение темпа и уменьшение длины шага (гребка). Снижение же скорости передвижения начинается лишь тогда, когда учащение темпа уже не компенсирует уменьшение шага или когда темп также начинает урежаться. При этом важно под­черкнуть, что учащение темпа и уменьшение шага возникает задолго до того времени, когда для спортсмена становится невозможным со­хранять исходные величины этих показателей. Поддержание необходимого рабочего уровня МОД (и соответственно ПО2) возможно за счет повышения частоты дыхания, компенсирующего понижение глуби­ны дыхания в начальные моменты утомления. Такие изменения носят профилактический характер, они направлены на предупреждение или задержку разви­тия утомления и свидетельствуют о совершенстве регуляции различ­ных органов и систем.

Таким образом, развитие скрытого утомления обусловлено изме­нениями координации двигательных и вегетативных функций без сни­жения эффективности работы. Такую скрытую стадию утомления называют еще компенсиро­ванной, а при существенно выраженных признаках утомления – декомпенсированной формой.

При дли­тельной или интенсивной работе, нарушении режимов труда и отды­ха симптомы утомления кумулируются и оно может переходить в хроническое утомление и переутомление.

Хроническое утомление – это функциональ­ное состояние организма, которое характеризуется сохранением к началу очередного трудового цикла субъективных и объективных при­знаков утомления от предыдущей работы, для ликвидации которых необходим дополнительный отдых. Хроническое утомление возни­кает во время длительной работы при нарушении режимов труда и отдыха. Основными субъективными признаками его являются ощущение усталости перед началом работы, быстрая утомляемость, раздражительность, неустойчивое настроение; объективно при этом отмечается выраженное изменение функций организма, зна­чительное снижение спортивных результатов и появление ошибочных действий.

При хроническом утомлении необходимый уровень спортивной ра­ботоспособности может поддерживаться лишь кратковременно за счет повышение биологической цены и быстрого расходования функци­ональных резервов организма. Для ликвидации неблагоприятных из­менений функций организма и сохранения спортивной работоспо­собности необходимо устранить нарушения режимов тренировок и отдыха и предоставить спортсменам дополнительный отдых. При несоблюдении этих мероприятий хроническое утомление может пе­рейти в переутомление.

Переутомление – это патологическое состояние организма, которое характеризуется постоянным ощущением усталости, вяло­стью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и других частях тела. Для ликвидации этих симптомов дополнительного от­дыха недостаточно, а требуется специальное лечение. Наряду с пере­численными, объективными признаками переутомления являются резкие изменения функций организма, часть которых выходит за пределы нормальных колебаний, потливость, одышка, снижение массы тела, расстройства внимания и памяти, атипичные реакции на функциональные пробы, которые часто не доводятся до конца.

Главным объективным критерием переутомления является рез­кое снижение спортивных результатов и появление грубых ошибок при выполнении специальных физических упражнений. Спортсме­ны с признаками переутомления должны быть отстранены от трени­ровок и соревнований и подвергнуты медицинской коррекции.

4. Восстановительные процессы – важнейшее звено работоспособ­ности спортсмена. Способность к восстановлению при мышечной деятельности является естественным свойством организма, суще­ственно определяющим его тренируемость.

Вся совокупность происходящих в этот период физиологических, био­химических и структурных изменений, которые обеспечивают пере­ход организма от рабочего уровня к исходному (дорабочему) состоя­нию, и объединяется понятием восстановление.

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, осуществляю­щихся в процессе восстановления, функциональные резервы организма расширяются и наступает сверхвосстановление (супер­компенсация).

Процессы восстановления различных функций в организме мо­гут быть разделены на три отдельных периода. К первому (рабо­чему) периоду относят те восстановительные реакции, которые осуществляются уже в процессе самой мышечной работы (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 основных гомеостатических констант в процессе выполнения мышечной нагрузки.

Оновные физиологические закономерности восстановительных процессов сводятся к следующему: их неравномерности, гетерохронности, фазовому ха­рактеру восстановления работоспособности, избирательности вос­становления и ее тренируемости.

1. Неравномерность восстановительных процес­сов характеризуется тем, что сразу после окончания работы восстановление идет быстро, а затем
скорость его снижается и наблюдается фаза медленного восстановления. Две фазы восстановления отмечаются, как правило, после тяжелой физической работы. После умеренных нагрузок погашение кислородного долга носит однофазный характер, т. е. наблюдается только фаза быстрого вос­становления.

Неравномерность восстановления проявляется в динамике показателей сердечно-сосудистой системы, органов ды­хания, нервно-мышечного аппарата, картины периферической кро­ви и обмена веществ. Тщательный анализ этих данных привел к зак­лючению о том, что биологические константы организма восстанав­ливаются на различных этапах последействия с разной скоростью.

2. В основе гетерохронности восстановления лежит принцип саморегуляции, 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 отмечается нормализация пуль­са, артериального давления, ударного и минутного объемов крови, скорости кровотока, то есть тех показателей, которые обеспечивают восстановление лактатной фазы кислородного долга. Спустя не­сколько часов после нагрузок восстанавливаются показатели внешнего дыхания, глюкоза и гликоген. Обмен веществ, периферическая кровь, водно-солевой баланс, ферменты и гормоны восстанавлива­
ются через 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.

3. Следующей особенностью послерабочих изменений является фазность восстановления, которая, в частности, выражается в изменении 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 дальнейшем восстановление продолжает увеличиваться, на­ ступает сверхвосстановление, соответствующее 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.

4. 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.

5. Развитие и совершенствование долговременной адаптации во время тренировок к физическим нагрузкам проявляется на разных этапах спортивной деятельности (врабатывание, устойчивая рабо­тоспособность), а также и в период 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.

5. В се мероприятия, направленные на ускорение восстановительных процессов, делят на педагогические, психологи­ческие, медицинские и физиологические. Интегральным критерием оценки эффективности восстановительных процессов является уровень об­щей и специальной работоспособности.

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), гипоксическую тренировку, массаж, применение тепловых процедур, ультрафиолетовое облуче­ние, атакже 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. Во-первых, отдельные вещества, не относившиеся ранее к допин­гам, начинают причислять к последним, а во-вторых, системати­ческое применение некоторых препаратов может приводить к исто­щению резервных возможностей организма, снижению его неспе­цифической устойчивости и возникновению ряда патологических состояний.

Из числа биологически активных веществ, рекомендуемых для ускорения восстановительных процессов и повышения работоспо­собности, наибольшее распространение получили растительные сти­муляторы и адаптогены (женьшень, элеутерококк, левзея, китайс­кий лимонник, заманиха и др.). Они характеризуются широким ди­апазоном действия, низкой токсичностью, возможностью использо­вания их как в качестве тонизирующих и стимулирующих средств при выполнении ответственных работ, так и с целью ускорения адап­тации, повышения общей неспецифической резистентности орга­низма и улучшения восстановительных процессов.

В экстренных случаях можно рекомендовать препараты, стиму­лирующего действия, которые быстро снимают усталость, ускоряют восстановление пластических и энергетических процессов и повы­шают работоспособность; положительное действие при этом появля­ется лишь на фоне выраженного утомления. К числу таким препара­тов относят сиднокарб, биметил, пироцетам, олифениактовит, Они восстанавливают функциональное состояние путем срочной моби­лизации сохранившихся резервных возможностей организма. Одна­ко следует иметь в виду, что длительное применение подобных ве­ществ без дополнительного отдыха может приводить к возникнове­нию нежелательных изменений в организме. Поэтому непременным условием достижения благоприятного эффекта является правиль­ный выбор курса приема, а также индивидуализация дозировки в зависимости от функционального состояния организма и характера спортивной деятельности.

Для оценки эффективности восстановления рекомендуется использовать пульсометрию, ортостатическую пробу и др., пробы, характеризующей состояние дыхательной и нервно-мышечной систем, биохимические пробы.

Поиск по сайту: