Часть II СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. Ii спортивная физиология спортивная физиология является как учебной, так и научной дисциплиной

• Название: Ii спортивная физиология спортивная физиология является как учебной, так и научной дисциплиной
• Анкор: Часть II СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Дата: 10.05.2018
• Размер: 1.03 Mb.
• Имя файла: Часть II СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Тип: Документы; #19075
• страница: 8 из 21

6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УТОМЛЕНИЯ СПОРТСМЕНОВ

Теоретическое и практическое значение проблемы утомления оп­ределяется тем, что ее закономерности являются физиологической основой работоспособности человека и научной организации труда. Это прежде всего предполагает приведение условий труда человека в соответствие с его психофизиологическими возможностями.
6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ

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.

К настоящему времени имеется около 100 определений понятия утомления и ряд теорий его происхождения. Обилие формулировок само по себе указывает на еще недостаточное знание этого сложного явления и его механизмов. 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 (СолодковА.С, 1978). Исходя из этого, принято выделять два ос­новных вида утомления — физическое и умственное, хотя такое де­ление достаточно условно.

Таким образом, главным и объективным признаком утомления че­ловека является снижение его работоспособности. Однако пониже­ние работоспособности не всегда является симптомом утомления. 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. Следовательно, сниже­ние работоспособности является признаком утомления только тогда, когда известно, что оно наступило вследствие конкретно выполнен­ной физической или умственной работы. При утомлении работоспо­собность снижается временно, она быстро восстанавливается при ежедневном обычном отдыхе. Состояние утомления имеет свою ди­намику — усиливается во время работы и уменьшается в процессе отдыха (активного, пассивного и сна). Утомление можно рассматри­вать как естественное нормальное функциональное состояние организ­ма в процессе труда.

Другим важным критерием оценки утомления является измене­ние функций организма в период работы. При этом в зависимости от степени утомления функциональные сдвиги могут носить различный характер. В начальной стадии утомления клинико-физиологические и психофизиологические показатели отличаются неустойчивостью и разнонаправленным характером изменений, однако их колебания, как правило, не выходят за пределы физиологических нормативов. При хроническом утомлении, и особенно переутомлении, имеет место од­нонаправленное значительное ухудшение всех функциональных пока­зателей организма с одновременным снижением уровня профессио­нальной деятельности человека (СолодковА.С, 1978,1990).

Процесс утомления характеризуется и еще одним признаком — субъективным симптомом, усталостью (тяжесть в голове, конечно­стях, общая слабость, разбитость, вялость, недомогание, трудность выполнения работы и т. д.). А. А. Ухтомский усмотрел в усталости не только субъективный признак наличия развивающегося утомления, но и нечто другое и большее, что имеет весьма важное практическое значение. Он считал, что усталость является одновременно и «нату­ральным предупредителем 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. Автор считал ощущение усталости одним из наиболее чув­ствительных показателей утомления.

Однако выраженность усталости не всегда соответствует степени утомления, т. е. объективным прямым и косвенным показателям ра­ботоспособности. В основе этого несоответствия в первую очередь лежит разная эмоциональная настройка работающего на выполняе­мую работу. При выполнении приятной или социально-значимой работы, при высокой мотивации работающего, усталость не возни­кает у него в течение длительного времени. Наоборот, при бесцель­ной, неинтересной работе усталость может возникнуть, когда объек­тивно утомление или вовсе еще не наступило, или выраженность его далеко не соответствует степени усталости.

Следовательно, один и тот же признак утомления является инфор­мативным только в конкретных условиях деятельности и при опреде­ленном состоянии организма. Поэтому для констатации утомления в каждом виде работы целесообразно использовать особый набор пря­мых и косвенных показателей, адекватный для данного вида труда.

Настойчивые попытки многих исследователей проникнуть в тайны физиологических механизмов состояния утомления приве­ли к накоплению обширного экспериментального материала. На основе этих данных было создано много гипотез и теорий, но в на­стоящее время в качестве самостоятельных они могут выступать только в историческом аспекте. К их числу следует отнести теори ю истощения энергетических ресурсов в мышцах Шиффа (1868), тео­рию засорения мышц продуктами обмена Пфлюгера (1872), теорию отравления метаболитами Вейхарда (1902) и теорию задушения (вследствие недостатка кислорода) Ферворна (1903). Все эти так на­зываемые локально-гуморальные теории не полностью вскры вают механизмы утомления, так как в качестве его основной причины рассматривают лишь местные изменения в мышечной ткани, и час­тные сдвиги принимаются за общие процессы. Однако каждая из этих теорий правильно отражала одну из многих сторон сложного процесса утомления.

Наиболее распространенная в нашей стране центрально-нервная теория утомления, сформулированная И. М. Сеченовым в 1903 году, всесторонне развития и дополненная А. А. Ухтомским, связывает воз­никновение утомления только с деятельностью нервной системы, в частности, коры больших полушарий. При этом предполагалось, что основой механизма утомления является ослабление основных не­рвных процессов в коре головного мозга, нарушение их уравновешен­ности с относительным преобладанием процесса возбуждения над бо­лее ослабленным процессом внутреннего торможения и развитием ох­ранительного торможения.

Однако современные электрофизиологические и биохимические ме­тоды исследования и полученные на их основе экспериментальные дан­ные не позволяют свести причины утомления к изменениям в каком-то одном органе или системе органов, в том числе нервной системе. Следовательно, приписывать возникновение первичного утомления какой-либо одной системе неправомерно. В зависимости от состоя­ния функций организма и характера деятельности человека первич­ное возникновение утомления вариативно и может наблюдаться в различных органах и системах организма.

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 не только в нервной системе, но 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. Поэтому создание общей теории о физиологи­ческих механизмах утомления не может основываться на отдель­ных системах организма и должно учитывать все многообразие и вариативность характера сдвигов функций, обусловливающих ту или иную деятельность человека. В зависимости от характера рабо­ты, ее напряженности и продолжительности ведущая роль в разви­тии утомления может принадлежать различным функциональным системам.

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 является невыгодной, нарушающей длительное выполнение спортивных нагрузок.
6.2. ФАКТОРЫ УТОМЛЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА

Основным фактором, вызывающим утомление, является физи­ческая или умственная нагрузка, падающая на афферентные системы во время работы. 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 наступлениюутомления. 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. Такое многообразие изменений отра­жает закономерности функционирования организма как единого целого и характеризует непосредственные реакции обеспечения функциональной нагрузки, а также адаптационные и компенса­торные 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 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. Ихдинамика 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 идр.

Изменения в некоторых системах, не связанных непосредственно с обеспечением выполнения специальных упражнений, при утомлении имеют принципиально иной генез и либо являются вторичными, име­ющими общий, неспецифический характер, либо имеют регуляторное или компенсаторное значение, то есть направлены на сбалансирова­ние функционального состояния организма. Из сказанного стано­вится очевидным, что 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 этом очень часто растормаживаются старые, более прочные навыки, не соответствующие новой обстановке. В спортивной практике это может служить причиной возникнове­ния различных срывов, травм и т. д.
6.3. ОСОБЕННОСТИ УТОМЛЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Одним из основных признаков утомления является снижение ра­ботоспособности, которая в процессе выполнения различных физи­ческих упражнений изменяется по разным причинам; поэтому и фи­зиологические механизмы развития утомления неодинаковы. Они обусловлены мощностью работы, ее длительностью, характером уп­ражнений, сложностью их выполнения и пр.

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. Разрушает-сярабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатин -фосфата, и в структурах мозга повышается содержание тормозного медиатора — гамма-аминомасляной кислоты. Существенное значе­ние в развитии утомления при этом имеет изменение функциональ­ного состояния самих мышц, снижение их возбудимости, лабильно­сти и скорости расслабления.

При циклической/>а#0/яе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого — большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается ги-поксемия, 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, при этом расходуется до 200 г глюко­зы, что приводит к некоторому ее снижению 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 кислородтранс-портной 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. При этом в крови снижается концентрация глюко— и минералкортикоидов, катехо-ламинов и гормонов щитовидной железы. Вследствие этих измене­ний, а также в результате длительного влияния монотонных аффе­рентных раздражений в нервных центрах возникает торможение. 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 мощностибольшие 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 /ш&мие 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.
6.4. ПРЕДУТОМЛЕНИЕ, ХРОНИЧЕСКОЕ УТОМЛЕНИЕ И ПЕРЕУТОМЛЕНИЕ

В последние десятилетия выдвинуто представление о предутомлении или скрытом утомлении, под которым понимается наличие при работе существенных функциональных изме­нений со стороны некоторых органов и систем, но компенсированных другими функциями, вследствие чего работоспособность человека со­храняется на прежнем уровне. Такая трактовка начальных явлений утомления вполне оправдана. Действительно 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. Аналогично этому поддержание необ­ходимого рабочего уровня минутного объема дыхания (и соответ­ственно, потребления кислорода) возможно за счет повышения час­тоты дыхания, компенсирующего понижение глубины дыхания в начальные моменты утомления (рис. 27). Следовательно, такие рано возникающие 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. В физиологическом механизме воз­никновения этой стадии утомления важная роль принадлежит ус­ловным рефлексам и развитию экстраполяции. Благодаря им хоро­шо тренированный человек значительно лучше использует функциональные резервы организма для смены форм координации двигательных и вегетативных функций с целью предотвращения или отсрочки развития утомления.

Иногда скрытую стадию утомления называют еще компенсиро­ванной, а при существенно выраженных признаках утомления — декомпенсированной формой (Моногаров В.Д., 1986). Такая класси­фикация утомления, на наш взгляд, является неудачной как по фор­ме, так и по содержанию. Утомление — это нормальная реакция организма на работу. Компенсация и особенно декомпенсация функ­ций — это совокупность реакций организма на патологические про­цессы, на повреждения в органах и системах. Соединение нормаль­ного функционального состояния организма с патологическими его проявлениями некорректно и теряет всякий физиологический смысл как в теоретическом плане, так и особенно при разработке практических мероприятий по предупреждению развития утомле­ния. Поэтому наиболее целесообразно выделять просто утомление (без каких-либо определений) как нормальное функциональное со­стояние организма во время работы, признаки которого полностью исчезают после обычного (регламентированного) отдыха. При дли­тельной или интенсивной работе, нарушении режимов труда и отды­ха симптомы утомления кумулируются и оно может переходить в хроническое утомление и переутомление (Солодков А.С., 1978).

Хроническое утомление —это пограничное 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 повышения 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. Н аря -ду 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.

Осуществленная в последние годы физиологами труда (Сапов И. А., Солодков А. С, Щеголев В. С, 1986) количественная оценка работос­пособности различных специалистов позволила установить, что сни­жение прямых и косвенных ее показателей до 15% по сравнению с ис­ходными свидетельствует о развитии в организме явлений утомле­ния, 16-19%—говорит о наличии хронического утомления, а снижение на 20% и более указывает на возникновение переутомления.

7. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Восстановительные процессы — важнейшее звено работоспособ­ности спортсмена. Способность к восстановлению при мышечной деятельности является естественным свойством организма, суще­ственно определяющим его тренируемость. Поэтому скорость и ха­рактер восстановления различных функций после физических на­грузок являются одним из критериев оценки функциональной под­готовленности спортсменов.
7.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

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 или усиливает 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, которые обеспечивают пере­ход организма от рабочего уровня к исходному (дорабочему) состоя­нию, и 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 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, 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 иресинтез глюкозы из продуктов ее распада — глюконеогенез). Рабочее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние организма и допустимые параметры основных 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 довольно 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, 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 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.
7.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Как и любой процесс, происходящий в организме, восстановле­ние регулируется двумя основными механизмами — нервным (за счет условных и безусловных рефлексов) и гуморальным. При этом одни авторы (Смирнов К. М., 1970) указывают на ведущую роль не­рвной регуляции при восстановлении, другие (Виру А. А., 1988; Вол­ков В. М., 1990) сообщают о доминирующем влиянии гуморальной. По мнению последних, именно накопление продуктов обмена ве­ществ и гормональные изменения в процессе физических нагрузок определяют скорость, интенсивность и продолжительность восста­новительных процессов.

Можно полагать, что в данном случае дело обстоит несколько ина­че. Прежде всего, следует иметь в виду, что в целостном организме, особенно во время ответственной и напряженной работы и после ее окончания, отделять один механизм от другого нельзя. В любом пе­риоде восстановления (рабочем, раннем, позднем) регуляция этого процесса осуществляется при участии как нервного, так и гумораль­ного механизмов. Вместе с тем очевидно, что на разных этапах дея­тельности человека их роль неодинакова.

Нервный механизм регуляции, как более быстрый, прежде всего направляет и осуществляет восстановление в период самой деятельно­сти и в раннем периоде восстановления. С помощью нервного меха­низма преимущественно регулируется нормализация внутренней сре­ды организма, главным образом через сердечно-сосудистую и дыха­тельную системы (доставка кислорода, питательных веществ, удале­ние продуктов обмена).

Более медленный гуморальный механизм регуляции обеспечивает прежде всего восстановление водно-солевого обмена, запасов глюкозы и гликогена, а также ферментов и гормонов. Однако, еще раз под­черкиваем, что в процессе трудовой и спортивной деятельности чело­века регуляция органов, систем и их функций в целом осуществляется только совместным, нервно-гуморальным путем.

Во время работы и после ее окончания нервно-гуморальный механизм регулирует, с одной стороны, процессы освобождения и мобилизации энергии, что принято считать эрготропным направлением регуляции, а с другой, — процессы, усиливающие анаболизм, т. е. трофотропное направление регуляции (Королев Л.А., 1977).

Многочисленные наблюдения за ходом восстановления различ­ных функций организма спортсменов выявляют некоторые осо­бенности в регуляции этих реакций. При изучении функций гемо­динамики в периоде раннего восстановления после спортивных на­грузок отчетливо прослеживались своеобразные соотношения адренэргических и холинэргических влияний на регуляцию сердечно-сосудистой системы. Так, относительно быстрое восста­новление частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и времени систолы указывает на преимущественно адренэргические влияния. Более медленно регулировались и нормализовывались ар­териальное кровяное давление, время диастолы, тонус мышечных артерий и периферическое сопротивление кровотоку. Такие осо­бенности на данном этапе восстановления обеспечивают своеобраз­ную экономизацию метаболических процессов, выражающуюся в общем снижении потребления кислорода и аккумуляции лактата (холинэргическое влияние).

Наблюдаемая заметная вариативность восстановления зависит также от индивидуальных особенностей спортсменов, уровня их тренированности и характера мышечной работы. Для наиболее бы­строго и полного восстановления, свойственного тренированным людям, характерна ускоренная перестройка регуляции в трофотроп -V ном направлении. Ускорение этого перехода обусловлено снижени­ем тонуса симпатического отдела и повышением тонуса парасимпатического отдела вегетативной иннервации в процессе систематических тренировок.

В ходе специальных исследований установлено, что в фазе ран­него восстановления около 50% составляют эрготропныереакции, на долю трофотропных реакций приходится примерно 20%, и 30% принадлежат смешанному направлению регуляции. В фазе поздне­го восстановления более половины составляют трофотропные про­цессы, что, по-видимому, является метаболической базой для об­разования в организме «структурного следа» долговременной адаптации.

Как и всякие системы с обратной связью, восстановительные процессы вследствие функциональных и структурных перестроек приводят к супервосстановлению. Это явление составляет одну из важнейших физиологических основ тренировки, которое, расширяя функциональные резервы организма, обеспечивает рост силы, быстроты и выносливости.
7.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

В настоящее время большинство исследователей (Луговцев В. П., 1988; Волков В. М., 1990; СолодковА. С, 1990, и др.) сводят основные физиологические закономерности восстановительных процессов к

следующему: их неравномерности, гетерохронности, фазовому ха­рактеру восстановления работоспособности, избирательности вос­становления и ее тренируемости.

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.

Факт неравномерного восстановления в дальнейшем был отмечен вдинамике показателей сердечно-сосудистой системы, органовды-хания, нервно-мышечного аппарата, картины периферической кро­ви и обмена вешеств. Тщательный анализ этих данных привел к зак­лючению о том, что физиологические константы организма восста­навливаются на различных этапах последействия с разной скорос­тью. Этот факт составляет принципиальную особенность послерабочих функциональных сдвигов, которую следует учиты­вать при регламентации режимов труда и отдыха и при выборе такти­ки применения различных средств рекреации.

2.Воснове 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 восстанавлива­ются 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 визменении уровня работоспособности. Вдинамике 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.

Вдальнейшемвосстановлениепродолжаетувеличиваться, наступает сверхвосстановление, соответствующее фазе повышенной работоспособности; х\отор\\ък 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 (рис. 28).

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, атакже 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), атакже и впериод восстановления. Восстановитель­ные процессы, происходящие в различных органах и системах, под­вержены тренируемости. Другими словами, в ходе развития адаптированное™ 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.

Таким образом, анализ физиологических закономерностей вос­становительных процессов свидетельствует не только об определен­ном теоретическом интересе, но и существенном 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.
7.4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

В настоящее время все мероприятия, направленные на ускорение восстановительных процессов, делят на педагогические, психологи­ческие, медицинские и физиологические. Если первые три вида дос­таточно хорошо известны и отражены в литературе, то по поводу фи­зиологических мероприятий ясности нет. Конечно, в какой-то мере они взаимосвязаны с медицинскими и другими мероприятиями, но имеют и свои особенности. Что же такое физиологические мероприятия по ускорению процессов восста­новления? Их теоретическое обоснование построено на представ­лениях о физиологических закономерностях спортивной деятельно­сти и функциональных резервах организма. Они включают в себя контроль за состоянием функций организма, динамикой работоспо­собности и утомления в период тренировки и соревнований, а также мобилизацию и использование функциональных резервов организма для ускорения восстановления. Интегральным критерием оценки эффективности восстановительных процессов является уровень общей и специальной работоспособности.

Все восстановительные физиологические мероприятия могут быть разделены на постоянные и периодические. Мероприятия первой группы проводятся с целью профилактики неблагоприятных функ­циональных изменений, сохранения и повышения неспецифичес­кой резистентное™ 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 практи -ке и не требуют дополнительного обоснования.

Мероприятия второй группы осуществляются по мере необходи -мости 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 адаптоге-нов, 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 резистентное™ 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, олифен и актовит. 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.

Контроль за восстановлением функций организма и работоспособ­ности — довольно трудная задача, для решения которой требуются подготовленные специалисты, необходимое аппаратурное обеспече­ние и условия для проведения исследований. Однако существуют ре­комендации по использованию более простых методических приемов. В частности, для оценки эффективности восстановления при заняти­ях оздоровительными физическим упражнениями Е. Г. Мильнер (1985) рекомендует использовать пульсометрию или ортостатическую пробу. Если при ежедневном подсчете частоты пульса утром после сна лежа его колебания не превышают 2-4 уд ■ мин', можно полагать, что нагрузка адекватна функциональным возможностям организма и вос-становительные процессы протекают нормально. При выполнении ортостатической пробы в этих условиях (подсчет пульса лежа и после медленного вставания) принято считать, что разница пульсовых уда­ров менее 16 свидетельствует о хорошем восстановлении, при разнице 16-18 ударов — восстановительные процессы удовлетворительные, и если частота сердечных сокращений повысилась на 18 уд • мин' и более — это говорит о переутомлении и неполном восстановлении. Существуют и другие аналогичные рекомендации.

Совершенно очевидно, что некоторые из названных физиологи­ческих восстановительных мероприятий используются педагогами, психологами и спортивными врачами, что, во-первых— характери­зует восстановление как комплексную проблему, а во-вторых, гово­рит о том, что физиологические закономерности функционирования организма должны учитываться и учитываются различными специа­листами. В заключение отметим, что проблема восстановления в спорте состоит в дальнейшем изыскании и разработке наиболее эф­фективных реабилитационных средств и особенно в научном обо­сновании системы их применения.