Лекции по физиологии спорта 6 семестр.. Лекция1. Теория функциональных систем как основа формирования двигательного навыка. Понятие о двигательном навыке
 Скачать 129.76 Kb.
|
|
Острое утомление наступает 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 утомление является 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 фазе развития 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. Восстановление функций после прекращения работы. Сразу после прекращения работы происходят изменения в деятельности различных функциональных систем. Фазы восстановления. 1) быстрое восстановление; 2) замедленное восстановление; 3) суперкомпенсация (или "сверхвосстановление"), 4) длительное (позднее) восстановление. Первым двум фазам соответствует период восстановления работоспособности, сниженной в результате утомительной работы, третьей фазе – повышенная работоспособность, четвертой - возвращение к нормальному (предрабочему) уровню работоспособности. Общие закономерности восстановления функций после работы состоят в следующем. Во-первых, скорость и длительность восстановления большинства функциональных показателей находятся в прямой зависимости от мощности работы: чем выше мощность работы, тем большие изменения происходят за время работы и (соответственно) тем выше скорость восстановления. Это означает, что чем короче предельная продолжительность упражнения, тем короче период восстановления. Так, продолжительность восстановления большинства функций после максимальной анаэробной работы - несколько минут, а после продолжительной работы, например, после марафонского бега, - несколько дней. Ход начального восстановления многих функциональных показателей по своему характеру является зеркальным отражением их изменений в период врабатывания. Во-вторых, восстановление различных функций протекает с разной скоростью, а в некоторые фазы восстановительного процесса и с разной направленностью, так что достижение ими уровня покоя происходит неодновременно (гетерохронно). Поэтому о завершении процесса восстановления в целом следует судить не по какому-нибудь одному и даже не по нескольким ограниченным показателям, а лишь по возвращению к исходному (предрабочему) уровню наиболее медленно восстанавливающегося показателя. В-третьих, работоспособность и многие определяющие ее функции организма на протяжении периода восстановления после интенсивной работы не только достигают предрабочего уровня, но могут и превышать его, проходя через фазу "сверхвосстановления". Когда речь идет об энергетических субстратах, тотакое временное превышение предрабочего уровня носит название суперкомпенсации. Особенности восстановления различных энергетических запасов организма В процессе мышечной работы расходуются кислородный запас организма, фосфагены (АТФ и КрФ), углеводы, (гликоген мышц и печени, глюкоза крови) и жиры. После работы происходит их восстановление. Исключение составляют жиры, восстановления которых может и не быть. Восстановительные процессы, происходящие в организме после работы, находят свое энергетическое отражение в повышенном (по сравнению с предрабочим состоянием) потреблении кислорода - кислородном долге. Кислородный долг - это избыточное потребление О2 сверх предрабочего уровня покоя, которое обеспечивает энергией организм для восстановления до предрабочего состояния, включая восстановление израсходованных во время работы запасов энергии и устранение молочной кислоты. Скорость потребления О2 после работы снижается экспоненциально: на протяжении первых 2-3 мин очень быстро (быстрый, или алактатный, компонент кислородного долга), а затем более медленно (медленный, или лактатный, компонент кислородного долга), пока не достигает (через 30-60 мин) постоянной величины, близкой к предрабочей. После работы мощностью до 60% от МПК кислородный долг не намного превышает кислородный запрос. После более интенсивных упражнений кислородный долг значительно превышает кислородный запрос, причем тем больше, чем выше мощность работы. Быстрый (алактатный) компонент О2-долга связан главным образом с использованием О2 на быстрое восстановление израсходованных за время работы высокоэнергетических фосфагенов в рабочих мышцах, а также с восстановлением нормального содержания О2 в венозной крови и с насыщением миоглобина кислородом. Медленный (лактатный) компонент О2-долга связан со многими факторами. В большой мере он связан с послерабочим устранением лактата из крови и тканевых жидкостей. Кислород в этом случае используется в окислительных реакциях, обеспечивающих ресинтез гликогена из лактата крови (главным образом, в печени и отчасти в почках) и окисление лактата в сердечной и скелетных мышцах. Кроме того, длительное повышение потребления О2 связано с необходимостью поддерживать усиленную деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем в период восстановления, усиленный обмен веществ и другие процессы, которые обусловлены длительно сохраняющейся повышенной активностью симпатической нервной и гормональной систем, повышенной температурой тела, также медленно снижающимися на протяжении периода восстановления. Восстановление запасов кислорода. Кислород находится в мышцах в форме химической связи с миоглобином. Эти запасы очень невелики: каждый килограмм мышечной массы содержит около 11 мл О2. Следовательно, общие запасы "мышечного" кислорода (из расчета на 40 кг мышечной массы у спортсменов) не превышают 0,5 л. В процессе мышечной работы он может быстро расходоваться, а после работы быстро восстанавливаться. Скорость восстановления запасов кислорода зависит лишь от доставки его к мышцам. Сразу после прекращения работы артериальная кровь, проходящая через мышцы, имеет высокое парциальное напряжение (содержание) О2, так что восстановление О2- миоглобина происходит, вероятно, за несколько секунд. Расходуемый при этом кислород составляет некоторую часть быстрой фракции кислородного долга, в которую входит также небольшой объем О2 (до 0,2 л), идущий, на восполнение нормального содержания его в венозной крови. Таким образом, уже через несколько секунд после прекращения работы кислородные "запасы" в мышцах и крови восстанавливаются. Парциальное напряжение О2 в альвеолярном воздухе и в артериальной крови не только достигает предрабочего уровня, но и превышает его. Быстро восстанавливается также содержание О2 в венозной крови, оттекающей от работавших мышц и других активных органов и тканей тела, что указывает на достаточное их обеспечение кислородом в послерабочий период. Поэтому нет никаких физиологических оснований использовать дыхание чистым кислородом или смесью с повышенным содержанием кислорода после работы для ускорения процессов восстановления. Восстановление фосфагенов (АТФ и КрФ). Фосфагены, особенно АТФ, восстанавливаются очень быстро. Уже на протяжении 30 с после прекращения работы восстанавливается до 70% израсходованных фосфагенов, а их полное восполнение заканчивается за несколько минут, причем почти исключительно за счет энергии аэробного метаболизма, т. е. благодаря кислороду, потребляемому в быструю фазу О2-долга. Действительно, если сразу после работы жгутировать работающую конечность и таким образом лишить мышцы кислорода, доставляемого с кровью, то восстановление КрФ не произойдет. Чем больше расход фосфагенов за время работы, тем больше требуется О2 для их восстановления (для восстановления 1 моля АТФ необходимо 3,45 л О2). Величина быстрой (алактатной) фракции О2-долга прямо связана со степенью снижения фосфагенов в мышцах к концу работы. Поэтому данная величина указывает на количество израсходованных в процессе работы фосфагенов. У нетренированных мужчин максимальная величина быстрой фракции О2-долга достигает 2-3 л. Особенно большие величины этого показателя зарегистрированы у представителей скоростно-силовых видов спорта (до 7 л у высококвалифицированных спортсменов). В этих видах спорта содержание фосфагенов и скорость их расходования в мышцах прямо определяют максимальную и поддерживаемую (дистанционную) мощность упражнения. Восстановление гликогена. Восстановление гликогена в мышцах может длиться до 2-3 дней. Скорость восстановления гликогена и количество его восстанавливаемых запасов в мышцах и печени зависит от двух основных факторов: степени расходования гликогена в процессе работы и характера пищевого рациона в период восстановления. После очень значительного (более 3/4 исходного содержания), вплоть до полного, истощения гликогена в рабочих мышцах его восстановление в первые часы при обычном питании идет очень медленно, и для достижения предрабочего уровня требуется до 2 суток. При пищевом рационе с высоким содержанием углеводов (более 70% суточного калоража) этот процесс ускоряется - уже за первые 10 ч в рабочих мышцах восстанавливается более половины гликогена, к концу суток происходит его полное восстановление, а в печени содержание гликогена значительно превышает обычное. В дальнейшем количество гликогена в рабочих мышцах и в печени продолжает увеличиваться и через 2-3 суток после "истощающей" нагрузки может превышать предрабочее в 1,5-3 раза – феномен суперкомпенсации. При ежедневных интенсивных и длительных тренировочных занятиях содержание гликогена в рабочих мышцах и печени существенно снижается ото дня ко дню, так как при обычном пищевом рационе даже суточного перерыва между тренировками недостаточно для полного восстановления гликогена. Увеличение содержания углеводов в пищевом рационе спортсмена может обеспечить полное восстановление углеводных ресурсов организма к следующему тренировочному занятию. Устранение молочной кислоты. В период восстановления происходит устранение молочной кислоты из рабочих мышц, крови и тканевой жидкости, причем тем быстрее, чем меньше образовалось молочной кислоты во время работы. Важную роль играет также послерабочий режим. Так, после максимальной нагрузки для полного устранения накопившейся молочной кислоты требуется 60-90 мин в условиях полного покоя – сидя или лежа (пассивное восстановление). Однако, если после такой нагрузки выполняется легкая работа (активное восстановление), то устранение молочной кислоты происходит значительно быстрее. У нетренированных людей оптимальная интенсивность "восстанавливающей" нагрузки - примерно 30-45% от МПК (например, бег трусцой), а у хорошо тренированных спортсменов - 50-60% от МПК, общей продолжительностью примерно 20 мин. |