Мертвая точка» и «второе дыхание»

ЧАСТЬ V

СПОРТИВНАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

Спортивная работоспособность — это способность спортсмена совершать специфическую для него работу: поднимать предель­ные тяжести, развивать максимальную скорость на короткой дистанции, преодолевать утомление на длинной, удерживать вы­сокий темп в единоборстве и в спортивной игре и др. Оценивает­ся спортивная работоспособность по показателям, которые при­няты на соревнованиях (вес штанги, время преодоления дистан­ции, дальность прыжка и метания, баллы, квалификация противников, побежденных в единоборстве или игре, и др.).

Работоспособность спортсмена — величина непостоянная. Она зависит от многих факторов, в первую очередь от состояния тренированности, и изменяется в течение дня, в процессе самой работы — тренировки и соревнований — и во время отдыха.

Основные факторы, определяющие спортивную работоспособ­ность, рассматриваются в главе 22.

ГЛАВА 22

ИЗМЕНЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ В ПРОЦЕССЕ РАБОТЫ

§ 1. Врабатывание

Врабатыванием называется процесс повышения работоспо­собности в начале работы. Оно проявляется в разных формах. Одной из них является Врабатывание в начале дня, или утрен­нее врабатывание. Оно заключается в переходе организма от со­стояния сна к состоянию бодрствования. Хотя человек просыпа­ется довольно легко, тем не менее полное переключение организ­ма на деятельное состояние происходит весьма постепенно и требует сравнительно много времени. Это связано с тем, что не все физиологические системы организма одновременно и с оди­наковой скоростью переходят от состояния сна к состоянию бодр­ствования.

Во время сна прекращается восприятие большинства экстеро-цептивных и проприоцептивных сигналов. Уменьшается поступ­ление импульсов от органов зрения и слуха, от рецепторов двигательного аппарата, кожи, вестибулярного аппарата, и кора больших полушарий головного мозга оказывается фактически отключенной от органов чувств. Сохраняется лишь поступление сигналов от интерорецепторов в подкорковые отделы централь­ной нервной системы, обеспечивающее автоматическую регуля­цию вегетативных функций.

Возбудимость дыхательного центра во время сна снижена, поэтому уменьшена вентиляция легких, а концентрация углекис­лого газа в крови повышена. Вследствие малой глубины дыха­ния присасывающее действие грудной клетки на венозное крово­обращение невелико, и поэтому замедлен приток крови к сердцу. Отсутствие движений также способствует замедленности кровообращения. Значительная часть крови находится в кровя­ных депо, неподвижность тела затрудняет отток лимфы, и она застаивается в тканях (внешне это проявляется в некоторой отечности лица, наблюдаемой по утрам). Понижаются растяжи­мость и сократимость находившихся длительное время без дви­жения мышц. В связи с этим работоспособность организма к мо­менту пробуждения понижена.

Если человек после пробуждения еще продолжительное вре­мя не совершает активных двигательных действий, то на усиле­ние всех перечисленных функций, ослабленных во время сна, требуется много времени. Однако этот процесс ускоряется, если вскоре после пробуждения начинается мышечная деятельность. Наиболее положительное влияние на ускорение перехода от сна к состоянию бодрствования оказывают упражнения утренней гимнастики — важнейшего фактора ускоренного врабатывания организма в начале дня.

Под влиянием утренней гимнастики увеличивается поток им­пульсов от рецепторов двигательного аппарата, кожи, вестибу­лярного аппарата, что способствует быстрому повышению рабо­тоспособности высших отделов центральной нервной системы. При выполнении упражнений утренней гимнастики усиливается дыхание, интенсивнее удаляется избыток углекислого газа из крови, повышается возбудимость дыхательного центра. Усилива­ются кровообращение, мобилизация крови из кровяных депо, приток венозной крови к сердцу, ускоряется отток лимфы. Повы­шается растяжимость мышц, налаживается процесс управления движениями, которые становятся более координированными, точными и быстрыми.

Завершающая утреннюю гимнастику водная процедура, слу­жащая дополнительным термическим и механическим раздра­жителем кожи, вследствие раздражения многочисленных рецеп­торов кожи, также способствует повышению возбудимости цент­ральной нервной системы.

Несмотря на эффективное влияние утренней гимнастики, организм после нее обычно еще не способен к проявлению своей максимальной работоспособности. Врабатывание — процесс весь­ма продолжительный: на протяжении еще нескольких часов с момента пробуждения организм спортсмена не может проя­вить максимум своей работоспособности. Этим объясняется, по­чему соревнования начинают обычно не рано утром, а около полудня.

О продолжительности утреннего врабатывания свидетельствуют также ма­териалы по производительности труда на предприятиях. Статистика показыва­ет, что в первый час работы производительность труда еще низка и что она за­метно возрастает ко второму и третьему часу рабочего дня. Как отмечают пе­дагоги, первый урок в школе протекает при сравнительно малой активности учеников, на втором она существенно возрастает. Замечено, впрочем, что дли­тельное врабатывание характерно для учебы или работы не только в утреннюю смену. В первый час работы или учебы в любую смену часто наблюдается более низкая производительность, чем во второй час.

Кратковременные гимнастические упражнения до работы способствуют ускорению врабатывания на производстве. Очевид­но, главная причина лежит здесь в том, что гимнастика оказы­вает общее взбадривающее действие на центральную нервную систему.

На тренировочных занятиях или уроках физкультуры процесс врабатывания продолжается довольно долго. Поэтому в начале занятий выполняются специальные подготовительные упражне­ния, ускоряющие процесс врабатывания. Замечено, что чем вы­ше интенсивность занятия, тем длительнее процесс врабатывания.

Стартовое состояние

Стартовым состоянием называют усиление ряда физиологи­ческих функций перед стартом, т. е. перед началом работы, не­смотря на то, что в это время организм еще находится в состоя­нии покоя. Субъективно оно воспринимается спортсменом как чувство волнения при выходе на старт, а в большинстве слу­чаев и значительно раньше. Стартовое состояние может насту­пить за много часов до начала соревнования, утром в день со­ревнования или даже накануне. Одна мысль о предстоящем соревновании, разговоры о нем уже вызывают изменения физио­логических функций, которые обычно сопровождают работу, но отсутствуют при полном покое организма. При стартовом со­стоянии отмечаются учащение пульса, повышение кровяного Давления, выход крови из кровяных депо, усиление дыхания, ле­гочной вентиляции. Обнаружено, что в крови увеличивается со­держание сахара, а также и некоторых гормонов, в частности адреналина и кортикостероидов.

В физиологическом смысле стартовое состояние — это услов­ный рефлекс. Безусловным раздражителем является мышечная работа, которая начинается с момента старта. Условными раздражителями — все то, что сопутствует мышечной работе: обста­новка, сопровождающая начало спортивного напряжения — вы­ход на игровую площадку, на линию старта, на помост и т. п., реакции зрителей и др. Такую же роль могут играть и сигналы второй сигнальной системы — разговоры о предстоящем соревно­вании, мысль о нем. Условнорефлекторное действие оказывает не только обстановка соревнований, но и обстановка тренировоч­ных занятий.

Физиологические сдвиги в стартовом состоянии тем более выражены, чем выше интенсивность предстоящей работы. По­этому, например, у марафонцев частота пульса на старте увели­чена далеко не в такой мере, как у спринтеров.

Значение стартового состояния состоит в том, что оно как бы готовит организм к предстоящей работе. Условные раздражи­тели здесь являются сигналами предстоящей работы. Сама ра­бота еще не наступила, но появился ее предвестник — условный раздражитель, и в организме начинаются соответствующие из­менения. К моменту фактического начала работы организм ока­зывается уже подготовленным к ней.

Стартовое состояние имеет эмоциональную окраску. В зави­симости от степени выраженности значение его для предстоящей работы может быть разным. Различают три разновидности эмо­ций, характеризующих стартовое состояние: боевую готовность, стартовую лихорадку и стартовую апатию. Состояние боевой готовности — это благоприятная форма стартового состоя­ния. Физиологические сдвиги при этом соответствуют интенсив­ности предстоящей работы, психологически это проявляется в уверенном ожидании предстоящего старта, в стремлении побе­дить на соревновании. Стартовая лихорадка представляет собой слишком сильное возбуждение нервной системы. Физио­логические изменения в этом случае непомерно велики по сравнению с предстоящей работой. Наблюдается дрожание рук, иногда оно охватывает все тело. Состояние человека действи­тельно напоминает состояние больного лихорадкой. Стартовая лихорадка вследствие чрезмерного возбуждения бывает причи­ной фальстартов, неудачного начала выступления, недостаточной координированности движений. Стартовая апатия — это своеобразное торможение, пришедшее на смену чрезмерному возбуждению. Она представляет собой как бы обратную сторону стартовой лихорадки и иногда приходит на смену последней, что бывает, например, при чрезмерно затянувшемся вызове на старт. Стартовая апатия характеризуется неуверенностью спортсмена в своих силах, появлением желания отказаться от соревнования. Важным средством борьбы с неблагоприятными формами стартового состояния — стартовой лихорадкой и стартовой апа­тией— служит разминка. Она уменьшает избыточное возбуж­дение при стартовой лихорадке и снимает угнетенное состояние при стартовой апатии.

Разминка

Разминкой называется мышечная деятельность в форме фи­зических упражнений, которая предшествует выступлению на со­ревновании или тренировочному занятию. Разминка обеспечи­вает приведение организма в состояние наибольшей работоспо­собности к моменту старта. Она рассчитана на то, чтобы подготовить организм перед соревнованием к предельному спор­тивному напряжению, обеспечить его максимальную работоспо­собность.

Различают общую и специальную разминку. Влия­ние общей разминки заключается в усилении функций различных физиологических систем с помощью разнообразных физических упражнений. Влияние специальной — в подготовке главным об­разом тех функций, усиление которых особенно необходимо в предстоящем соревновании. Для этого используют физические упражнения, которые по своей структуре наиболее близки к предстоящим движениям.

Ниже кратко рассмотрим влияние разминки на различные ор­ганы и физиологические системы.

Разминка должна подготовить мышцы к предстоящей работе. Для этого в нее включают упражнения, влияющие на упругость мышц, повышающие их растяжимость. Таким образом достига­ют улучшения гибкости в суставах. При разминке повышается температура мышц, тем самым уменьшается их вязкость и увеличивается скорость протекающих в них химических реак­ций. В частности, создаются выгодные условия для отщепления кислорода от оксигемоглобина крови и поступления его в мыш­цы. В них дополнительно раскрываются капилляры, что обеспе­чивает усиление кровоснабжения мышц. Происходит сжатие сосудов селезенки, печени, подкожной клетчатки, с чем связана мобилизация депонированной крови.

Разминка вызывает увеличение минутного объема крови. Во время основного спортивного напряжения для обеспечения мак­симального потребления кислорода подчас требуется увеличе­ние минутного объема крови до максимально возможных вели­чин, т. е. в 6—8 раз. Для этого нужно время. Исследования показали, что для максимального увеличения минутного объема крови необходимо несколько минут интенсивной мышечной ра­боты.

Разминка способствует также подготовке дыхательной систе­мы к максимальной деятельности. При этом важное значение имеет не только увеличение глубины и частоты дыхания, но и соответствие интенсивности дыхания величине кислородного за­проса и степени усиления кровообращения.

Важнейшая задача разминки — налаживание регуляции и взаимной согласованности функций дыхания, кровообращения и движения в условиях максимальной мышечной деятельности.

Разминка способствует также развитию процессов терморе­гуляции. Если работа начинается без предварительной подготов­ки, то резко возросшая теплопродукция опережает теплоотдачу и температура тела быстро повышается. Имеются наблюдения, свидетельствующие о том, что при интенсивной мышечной рабо­те и недостаточной теплоотдаче температура тела может повы­ситься до 40°. Если же проводится разминка, то предварительно происходит расширение сосудов кожи и усиление работы пото­вых желез. К моменту старта механизмы теплоотдачи оказы­ваются уже полностью включенными, что предохраняет от чрез­мерно большого повышения температуры тела.

Многообразно влияние разминки на состояние центральной нервной системы. Имеются данные о том, что она способствует повышению возбудимости различных нервных центров и под­вижности нервных процессов. Но главное ее влияние заключается в предварительной подготовке нервной системы к управлению движениями и к регулированию вегетативных функций. Во вре­мя спортивного соревнования процессы управления и регули­рования должны безотказно действовать в самых трудных, на­пряженных условиях. Естественно, что без предварительной подготовки, предварительного налаживания взаимосвязи различ­ных физиологических функций при мышечной деятельности трудно обеспечить высокосовершенную регуляцию, необходимую при максимальном спортивном напряжении.

Общая разминка может состоять из различных упражнений, в которые не обязательно должны входить предстоящие в сорев­нованиях движения. Специальная же часть разминки содержит именно эти предстоящие движения, позволяющие воспроизвести нужные двигательные навыки. Во время разминки происходит новое закрепление ранее выработанных условнорефлекторных связей, уточнение дифференцировок, еще раз проверяется сла­женность, согласованность всех элементов динамического стерео­типа, характеризующего данный двигательный навык. Поэтому бегуны, например, завершают разминку пробными стартами, гимнасты — пробными подходами к снарядам. Они проверяют правильность своих движений, точность двигательных ощущений.

Обычно между концом разминки и стартом проходит некото­рое время. Оно не должно быть слишком большим, иначе пропа­дет весь физиологический эффект разминки и организм вернется к тому состоянию, которое было до нее. В случае удлиненного интервала целесообразно перед стартом провести повторную, но уже короткую разминку.

Мертвая точка» и «второе дыхание»

У начинающих, а иногда и у опытных спортсменов через некоторое время после старта возникает своеобразное состояние, получившее название «мертвой точки». Чаще это наблюдается при спортивных упражнениях циклического типа, например при беге. Она проявляется в чувстве некоторой скованности в ногах, в ощущении удушья, одышки, стеснения в груди. Возни­кает стремление снизить скорость бега. Если «мертвая точка» выражена очень сильно, неопытный спортсмен может прекратить бег, не закончив дистанцию. Если преодолеть состояние «мертвой точки», невзирая на неприятные ощущения и некоторое сниже­ние скорости, собрав свою волю, продолжать упражнение, как обычно и поступают опытные спортсмены, то через некоторое время наступает облегчение. Движения становятся более свобод­ными, чувство острой усталости проходит, дыхание выравнивает­ся. Такое состояние, приходящее на смену «мертвой точке», по­лучило название «второе дыхание», потому что наиболее ярким из субъективных ощущений является чувство облегче­ния дыхания (спортсмены иногда говорят: «открывается дыха­ние»).

Главная причина «мертвой точки» — недостаточная степень врабатывания. Чрезмерно большая скорость с начала дистанции не создает условий для регуляции всех функций, обеспечиваю­щих мышечную работу, в особенности функций дыхания и кро­вообращения. Это приводит к недостаточному снабжению мышц кислородом, и работа совершается преимущественно в анаэроб­ных условиях.

Наиболее типичной чертой «мертвой точки» является паде­ние интенсивности работы — снижение скорости бега, гребли и т. п. Замечено, что если скорость на дистанции во время «мерт­вой точки» не уменьшается, тогда все описанные явления про­грессируют, быстро наступает утомление и дело может кончить­ся сходом с дистанции. Снижение интенсивности работы пре­дохраняет организм от наступления острого утомления, создает условия, благоприятствующие налаживанию регуляции физио­логических функций, и облегчает процесс врабатывания. В этом случае «мертвая точка» сменяется «вторым дыханием».

Как отмечалось выше, явление «мертвой точки» главным об­разом наблюдается у неопытных спортсменов. Основная причи­на— слишком большая скорость в начале дистанции. Более опытный спортсмен распределяет свои усилия на дистанции сообразно своим возможностям и выбирает такую скорость на старте, при которой исключается образование «мертвой точки». Следовательно, «мертвая точка» чаще всего результат плохой «раскладки сил» в начале дистанции.

Возникновение «мертвой точки» возможно и в тех случаях, когда старту не предшествует  достаточная разминка. Как было сказано выше, разминка обеспечивает предварительное врабатывание организма, благодаря которому может быть достигнута хорошая регуляция  физиологических процессов уже с самого на­чала интенсивного старта. Отсутствие разминки исключает возможность хорошей регуляции при высоком темпе работы с самого ее начала. Этим объясняется, почему «мертвая точка» редко наблюдается у опытных, хорошо тренированных спортсменов, применяющих перед стартом хорошо продуманную разминку.

Утомление

Утомление — состояние организма, возникающее вследствие выполнения работы и проявляющееся в снижении работоспособ­ности. Оно выражается в уменьшении силы или быстроты мы­шечных сокращений, в замедлении расслабления мышц, в нару­шении точности, координации движений, в увеличении времени реагирования на раздражители и т. п. Работоспособность может быть пониженной даже в том случае, если работа совершается в полном объеме, но выполнение ее требует все большего напря­жения физиологических функций организма (повышенных энер­гетических затрат, более частого дыхания и сердцебиений и т. п.).

Факторы утомления. В основе утомления лежат разнообраз­ные причины.

В пределах нервной клетки, синапса, мышечного волокна утомление может быть следствием изменения мембранного потенциала, нарушения соотношения между ионами калия и на­трия и между одновалентными и двухвалентными ионами. Уста­новлено, например, что по мере развития утомления количество ионов калия в работающей мышце уменьшается. От этого нару­шается нормальное соотношение между калием и натрием и из­меняется мембранный потенциал.

Причиной утомления могут быть изменения в системе энер­гетического обеспечения мышцы. Хотя полного истощения энер­гетических запасов в мышце никогда не происходит, тем не ме­нее уменьшение этих запасов способствует развитию утомления мышцы. Это относится в первую очередь к углеводным запасам в мышцах и печени. По мере расходования гликогена печени уменьшается поступление сахара в кровь и восполнение расхо­дуемого в мышцах гликогена оказывается недостаточным.

Фактором утомления могут быть и нарушения в ферментной системе мышц, от которой зависит скорость распада энергетиче­ских веществ, главным образом фосфорсодержащих соединений. На распад и ресинтез АТФ и КрФ влияют гормоны, преимуще­ственно гормоны коркового слоя надпочечников. При длитель­ной напряженной работе уменьшается поступление этих гормонов в кровь, что также может способствовать наступлению мышечно­го утомления.

Утомление быстрее наступает при недостаточности дыхания тканей, т. е. ограниченном поступлении кислорода. Последнее происходит вследствие недостаточного усиления кровообращения. По этой причине аэробные процессы резко отстают от анаэроб­ных. В мышце накапливаются продукты анаэробного распада, и это создает препятствие для дальнейшей работы мышц.

Процессы утомления развиваются не только в самом работа­ющем органе, в мышце, но и в нервных центрах и других систе­мах. Развитие утомления может усилиться при изменении соста­ва крови: уменьшении содержания в ней гемоглобина, повыше­нии осмотического давления вследствие перехода воды в мышцы и удаления ее с потом, повышения кислотности, поступления из мышц в кровь больших количеств молочной кислоты. Все эти из­менения в крови сказываются в первую очередь на работоспособ­ности нервных центров.

Причины утомления могут лежать в недостаточной функции желез внутренней секреции, главным образом надпочечников. Уменьшение образования адреналина и кортикостероидов влечет за собой снижение мышечной работоспособности.

Утомление может возникать и от того, что нарушается нор­мальная работа рецепторов, подающих информацию о движении в нервные центры, и ухудшается рефлекторная регуляция физи­ологических процессов.

Помимо этого, понижение работоспособности может быть вы­звано различными воздействиями внешней среды. Высокая на­ружная температура или резкое ее понижение, недостаточное охлаждение тела или его перегревание — все это может стать причиной быстрого наступления утомления. Фактором снижения работоспособности при работе в горных условиях является по­ниженное парциальное давление кислорода, а при подводном плавании, наоборот, повышенное давление.

Следовательно, причиной утомления могут быть нарушения нормальной деятельности любых органов.

Был период в физиологии, когда считали, что утомление вызывается одной какой-то общей причиной. Предполагалось, например, что при работе в орга­низме возникают специальные вещества утомления, особые яды усталости. Однако исследования показали, что в работающих органах образуются только те вещества, которые характерны для обычного, нормального обмена веществ этого органа, и никаких особых веществ утомления, или отравляющих ядов ус­талости, не существует.

Обнаружилось, что нельзя свести все разнообразие форм проявления утом­ления при различных видах физической и умственной деятельности человека к одной-единственной причине. Выше было показано, что этих причин множество и разные причины могут вызывать различные проявления утомления. Поэтому важно для каждого вида спорта определить те факторы, которые играют решающую роль в развитии утомления у спортсмена.

При изучении утомления возникало немало споров о том, где именно раз­вивается процесс утомления — в самом ли работающем органе, или в нервных центрах, или в системе гуморальной регуляции. Сейчас установлено, что утом­ление может развиваться во всех органах и системах организма, но их роль при этом различна. Анализируя причины утомления, развивающегося при раз­личных спортивных упражнениях, важно установить, в каких именно физиоло­гических системах, органах раньше всего возникает утомление.

Обилие факторов утомления и исключительное множество форм движений еще не означает, что для каждого движения име­ется своя причина утомления, не имеющая сходства с причинами утомления при других движениях. Возможно объединение различных движений в группы, характеризующиеся примерно оди­наковым характером утомления и, следовательно, примерно оди­наковыми его причинами. Рассмотрим некоторые из этих групп мышечной деятельности.

Особенно ярко проявляется утомление при статиче­ской работе. Статическая работа, или статическое усилие, представляет собой изометрический режим мышечной деятель­ности, при котором мышца только напрягается, но не производит движений. Такая форма деятельности очень утомительна, и утомление наступает тем скорее, чем больше величина развивае­мого мышцей напряжения. При максимальном ее напряжении утомление возникает буквально на первой же секунде. При не­сколько меньшей величине статического усилия оно может про­должаться секунды или десятки секунд. Установлено, что во время большого статического напряжения значительно повыша­ется внутримышечное давление. Напряженные мышечные во­локна сдавливают кровеносные сосуды с такой силой, что про­исходит резкое уменьшение кровоснабжения мышц и может быть даже полная остановка движения в них крови. Повышение дав­ления в напряженной мышце настолько велико, что сдавливают­ся не только тонкие стенки венул, но и упругие мышечные стенки артериол. Резкое уменьшение кровообращения в мышце влечет уменьшение или прекращение подачи в мышцу кислорода. По этой причине большое статическое усилие представляет собою анаэробный процесс. Сильный распад энергетических веществ, не компенсируемый окислительным ресинтезом, быстро приводит к накоплению продуктов этого распада. Вследствие отсутствия кровотока эти продукты не вымываются из мышцы и концентра­ция их резко возрастает, что выражается в понижении работоспо­собности мышечной ткани. Сдавливание кровеносных сосудов, или ишемия (греч. ишо — задерживать), сказывается и на состоянии органов чувств двигательного аппарата, в частности такая ишемия вызывает болевое ощущение, достигающее иногда настолько значительной силы, что уже одно это заставляет прекратить статическое усилие. Характерно, что с развитием утомления при статической работе изменяется характер биотоков мышц. На электромиограмме заметно увеличение амплитуды колебаний потенциала действия.

При рассмотрении причин утомления при динамиче­ской работе необходимо принимать во внимание, какова относительная мощность этой работы. Физиологические механиз­мы утомления в разных зонах мощностей различны.

При работе максимальной мощности утомление наступает быстро — в течение первых 10—20 сек. — вследствие двух основных причин. Одна из них заключается в особенностях мышечного химизма. Максимальная мощность характеризуется анаэробностью химических реакций и накоплением продуктов анаэробного распада, что и является важным фактором утомления. Другая причина лежит в нервных центрах. Для того чтобы вызвать мышечные сокращения максимальной силы, амплиту­ды и частоты, необходимы очень большое возбуждение соответст­вующих нервных центров, точное взаимодействие между центра­ми мышц-антагонистов, исключительно частая смена процессов возбуждения и торможения. Все эти процессы не могут долго со­вершаться на максимальном уровне. В результате управление мышечной деятельностью нарушается, что и вызывает снижение мощности работы мышц.

При работе субмаксимальной мощности всту­пают в действие новые факторы утомления. Вследствие большей ее длительности значительное количество молочной кислоты диффундирует из мышц в кровь, что вызывает ее значительное подкисление. Такая кровь создает неблагоприятные условия для нормальной деятельности нервных центров. Кроме того, при суб­максимальной мощности работы резко повышаются требования к функциям систем дыхания и кровообращения. Недостаточно высокие возможности этих систем могут ограничивать работо­способность организма и вызывать снижение мощности работы. При работе большой мощности недостаточность ды­хания и кровообращения может играть еще большую роль в развитии утомления. Сердце, функционирующее на пределе своих возможностей, начинает снижать свою работоспособность, если работа длится многие минуты. Это проявляется главным об­разом в уменьшении систолического объема, что, в свою очередь, вызывает снижение минутного объема, а следовательно, и умень­шение снабжения организма кислородом.

Иные факторы утомления могут вступать в действие при очень продолжительной работе умеренной мощности. То, что было особенно характерно для работы субмаксимальной и большой мощностей — накопление в крови молочной кислоты, отсутствует при работе умеренной мощности. Однако во время работы умеренной мощности может произойти снижение уровня сахара в крови, чего не было при других мощностях. Это проис­ходит вследствие относительного истощения углеводных ресур­сов печени и мышц. Низкий же уровень сахара в крови — фак­тор, снижающий работоспособность, в первую очередь работо­способность нервных центров.

Все сказанное выше показывает, как различны могут быть причины утомления при работах разной мощности. Но оно в то же время говорит о том, что в пределах одной и той же зоны от­носительной мощности причины утомления могут быть одина­ковыми для разных форм циклических движений. Например, весьма сходны причины утомления при плавании на 100 м и бе­ге на 400—500 м. Утомление в обоих случаях развивается в тече­ние одного и того же времени, которым характеризуется прохож­дение дистанции, — около 1 мин. Вместе с тем утомление при ра­боте максимальной мощности почти ничего общего не имеет с утомлением, наступающим вследствие многочасовой работы уме­ренной мощности.

Проявления утомления на дистанции. Для анализа утомления при циклических движениях важно регистрировать его проявле­ния на дистанции, причем не только во время тренировки, но и во время соревнований. Среди способов регистрации проявлений утомления на дистанции есть методы, основанные на сложных измерениях с применением радиотелеметрии, и есть более про­стые, всем доступные. Последние представляют собой регистра­цию изменений скорости передвижения на дистанции и основ­ных величин, от которых зависит скорость. Этими величинами являются частота циклов движений (частота шагов при ходьбе и беге, при беге на коньках и ходьбе на лыжах, частота гребков в плавании и гребле, частота вращения педалей в велоспорте) и длина пути, проходимого за каждый цикл (длина шагов, отре­зок пути, проплываемый за один цикл гребков, и т. п.). Для то­го чтобы измерить все три величины (скорость, длину шагов и их частоту), достаточно определить по секундомеру время про­хождения отрезка дистанции и число шагов на этом отрезке. Зная эти две величины, можно рассчитать три остальные, по­скольку У — 1-1, где V — скорость, / — частота шагов, / — длина шагов. В свою очередь, \ = п : 1, а / = 5 : п , где п — измеренное чис­ло шагов на отрезке дистанции, г — время прохождения этого отрезка, 5 — длина отрезка дистанции.

Практически удобнее всего при регистрации признаков утом­ления на длинных дистанциях записывать время прохождения каждого круга стадиона или длины бассейна и за это же время подсчитывать число шагов.

^ Обычно одним из первых признаков начинающегося утомле­ния оказывается уменьшение длины шагов. При этом, однако, ско­рость не меняется, потому что в такой же мере увеличивается частота шагов. Причина начавшегося уменьшения длины ша­гов— уменьшение силы мышечных сокращений. При появлении этого первого признака утомления происходит переключение на большую частоту, но меньшую силу мышечных сокращений (рис. 34).

Следующей, часто встречающейся фазой развития утомления на дистанции является уменьшение длины шагов, но уже не компенсируемое соответствующим увеличением их частоты, в связи с чем скорость передвижения на дистанции начинает сни­жаться.

При все более развивающемся утомлении уменьшаются оба сомножителя скорости: и длина и частота шагов. Вследствие это­го скорость передвижения резко снижается.

Описанные три случая изменения параметров скорости на дистанции при утомлении отражают различную степень утомле­ния. Самое слабое его проявление — это уменьшение длины ша­гов при увеличении их частоты и сохранении постоянства ско-

рости. Такая степень утомления названа фазой компенси­рованного утомления. Более глубоким развитием утом­ления характеризуется фаза некомпенсированного утомления, когда уменьшение длины шагов не сопровож­дается увеличением их частоты. Последняя степень утомления отличается резким снижением скорости, сопровождающимся

 

Рис. 34. Схема изменений скорости, длины и частоты шагов на

дистанции при развитии утомления:

/ — отсутствие утомления,  // — компенсированное утомление, Ш — не­компенсированное утомление, IV — истощение

 

уменьшением как длины, так и частоты шагов. Эта наиболее глу­бокая степень утомления (она часто приводит к сходу с дистан­ции, но у высококвалифицированных спортсменов встречается: сравнительно редко) названа фазой истощения.

Изменения скорости, частоты и длины шагов и их соотноше­ний могут происходить на дистанции не вследствие утомления, а и по другим причинам (например, в связи с тактикой).

Существуют и другие признаки утомления, развивающегося на дистанции. Они регистрируются более сложным путем. Напри­мер, при утомлении обнаруживаются изменения в электромио-грамме. Установлено, что во время утомительной работы общая биоэлектрическая активность мышц возрастает. Это выражает­ся в увеличении амплитуды осцилляции на электромиограмме. Из проявлений вегетативных процессов на дистанции при утомлении наибольший интерес представляет изменение частоты сердечных сокращений. Как было сказано, частота их в извест­ных пределах изменяется примерно пропорционально изменению-мощности работы или скорости передвижения на дистанции.

При постоянной скорости постоянна и частота сокращений серд­ца. Но при наступлении утомления, даже если скорость сохраня­ется неизменной, частота сокращений сердца иногда возрастает (правда, не во всех случаях). Часто происходит повышение час­тоты дыханий, сопровождающее увеличение легочной венти­ляции.

Утомление и выносливость. С понятием утомление тесно свя­зано понятие выносливость. Это одна из форм работоспособно­сти, а именно способность к длительному совершению работы. Главным препятствием к выполнению такой работы является возникающее в процессе нее утомление. Поэтому выносливость следует рассматривать как способность преодолевать это препят­ствие, отодвигать момент наступления утомления, продолжать работу несмотря на наступившее утомление.

Поскольку физиологические причины утомления при разных видах или мощностях работы различны, постольку различны и физиологические механизмы выносливости. Например, факторы, определяющие выносливость в беге на 400 м, резко отличаются от факторов, определяющих выносливость в марафонском беге. В первом случае это может быть способность совершать рабо­ту, несмотря на резкое увеличение кислородной задолженности, накопление в организме продуктов анаэробного распада, изме­нения в химизме крови, во втором — способность поддерживать на высоком уровне аэробные процессы, обеспечиваемые усилен­ной легочной вентиляцией и большой величиной минутного объ­ема крови, а также сохранять нормальный уровень сахара в кро­ви или, если он все-таки снизился (вследствие уменьшения угле­водных резервов), продолжать работу, несмотря на возникшую гипогликемию.

Главным условием развития выносливости является работа до утомления. Если человек всегда прекращает работу еще до того, как возникло утомление, то выносливым он не станет. Кро­ме того, важно учитывать, что выносливость в известной мере специфична: выносливость в беге на 400 м развивается в упраж­нениях именно в беге на эту или близкие к ней дистанции, но не на сверхдлинные дистанции; в то же время выносливость мара­фонца развивается с помощью бега на длинные и сверхдлинные дистанции.

Отдых

Восстановление. Отдых — это состояние организма, наступа­ющее после работы. Во время отдыха организм переходит от со­стояния работы к состоянию покоя. Такой переход различных физиологических функций называется восстановлением (например, восстановление дыхания, пульса), а продолжитель­ность восстановления — восстановительным периодом. Процесс восстановления характеризуется в большинстве случаев

определенным ходом кривой, представленной на рис. 35. В этой кривой видны две ее части. Первая характеризуется быстрым спадом, вторая — медленным, постепенным возвращением куров-ню покоя.

Не всегда переходный процесс от уровня работы к уровню покоя подчиняется указанной закономерности. Бывает, что на­чальная часть кривой вместо крутого спада представляет собой более постепенный, пологий спуск. Обычно это связано с недо­статочной тренированностью организма.

 

 

1____I____1____1____₁____,_____л_____Л____________

/О 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 мин.

 

 

Рис. 35. Кривая восстановления частоты сердечных сокращений после напряженной спортивной работы

После кратковременных больших напряжений часто наблю­дается понижение кривой восстановления ниже исходного уровня с последующим ее подъемом до этого уровня или даже несколь­ко выше. Такое «западение» кривой восстановления называется отрицательной фазой. Она особенно часто наблюдается на кривой восстановления пульса. Отрицательная фаза пульса встречается как у тренированных, так и у нетренированных. Она слабо выражена при легкой работе, вызывающей незначительное учащение пульса, и больше заметна, если работа вызвала силь­ное учащение пульса. Поэтому при одинаковой по интенсивно­сти и продолжительности работе отрицательная фаза пульса мо­жет быть выраженнее у менее тренированных лиц. После дли­тельной работы отрицательная фаза встречается редко.

Продолжительность восстановительного периода связана с величиной изменения физиологического процесса, вызванного ра­ботой,— величиной так называемого «рабочего сдвига», который, в свою очередь, зависит от относительной мощности работы. Поэтому время восстановления тем больше, чем выше мощность работы. Но, кроме того, восстановительный период связан также с продолжительностью работы: при одинаковой мощности продолжительная работа характеризуется более дли­тельным восстановительным периодом, чем кратковременная. Если и мощность, и длительность работы одинаковы, то продол­жительность восстановительного периода может служить пока­зателем тренированности. В этих одинаковых условиях у хорошо тренированных спортсменов восстановительный период короче, чем у плохо тренированных.

Восстановительный период разных физиологических процес­сов не одинаков. Например, после бега на средние дистанции прежде всего восстанавливается частота дыхания, позже — час­тота пульса. Изменения в биохимии крови заканчиваются рань­ше, чем изменение количества лейкоцитов. Поэтому восстанов­ление отдельно взятого показателя какой-либо физиологической функции еще не означает восстановления в целом. Полное вос­становление отдельных функций не означает еще восстановле­ния работоспособности всего организма.

Восстановление работоспособности организма определяют по главному ее показателю — максимальной (предельной) величине выполненной работы. Для этого обычно предлагают совершать работу определенной мощности «до отказа», т. е. до того момен­та, когда вследствие наступившего утомления продолжение ра­боты с той же мощностью становится невозможным. О работо­способности можно судить также по спортивному результату в тех видах спорта, где он измеряется в точных мерах пространст­ва, времени, силы.

Изменения работоспособности во время отдыха. Изменение работоспособности на протяжении восстановления после утоми­тельной работы делится на периоды, показанные на рис. 36.

В начале восстановления работоспособность организма еще мала и повторное выполнение прежней работы в том же объеме невозможно. По мере того как утомление проходит, работоспо­собность восстанавливается и достигает прежнего уровня, быв­шего до наступления утомления. Период от конца работы до пол­ного восстановления работоспособности называется периодом пониженной работоспособности.

По окончании периода восстановления работоспособность не удерживается на достигнутом уровне, а продолжает увеличивать­ся. Достигнув какого-то повышенного уровня, она удерживает­ся на нем некоторое время, после чего, постепенно снижаясь, сно­ва достигает исходного уровня. Время, в течение которого работоспособность оказывается выше исходного уровня, характе­ризует период повышенной работоспособности. В этот период организм в состоянии произвести большую работу, чем до на­ступления утомления. Лишь по завершении периода повышенной работоспособности процесс восстановления полностью заканчи­вается. Одновременно заканчивается отдых организма.

Чрезмерное продолжение состояния покоя вызывает в орга­низме изменения, которые приводят к вторичному снижению работоспособности. Состояние полной длительной неподвижности называется акинезией (лат. кинезис—движение), а уменьшенной подвижности — г и п о к и н е з и е и.

Гипокинезия вызывает уменьшение силы и толщины мышц (что связано с ухудшением их кровоснабжения и питания), т. е. атрофию мышц (греч. трофо — питаю). Большие изменения происходят и в других органах — уменьшаются размеры сердца и жизненная емкость легких, увеличиваются частота сокращений сердца и дыханий.

 

Рис. 36. Схема изменений работоспособности во время отдыха

Наиболее заметны последствия длительной гипокинезии при первой попытке совершить работу. Даже незначительное усилие переносится организмом с трудом, воспринимается как весьма большое. Незначительная работа вызывает большие сдвиги в ды­хании и кровообращении (одышка, сильные сердцебиения), и восстановление после такой работы надолго затягивается.

Все это свидетельствует о том, что отдых имеет свои границы. В определенных пределах он оказывает положительное влияние, способствует ликвидации утомления и повышению работоспособ­ности. За этими границами чрезмерно длительное состояние по­коя, неподвижности воздействует на организм уже отрицатель­но, снижая его работоспособность.

Описанный ход кривой работоспособности после работы под­сказывает наиболее желательный период отдыха, после которого целесообразно вновь совершать работу. Очевидно, таким перио­дом является период повышенной работоспособности. Системати­ческие интенсивные тренировки, выступления на соревнованиях е период повышенной работоспособности наиболее эффективны, в частности приводят к росту тренированности организма.

Между тем повторные большие напряжения, спортивные вы­ступления в начальный период восстановления, когда работоспо­собность вследствие утомления еще понижена, не только снижа ют спортивный результат, но могут вызвать переутомление орга­низма, состояние перетренированности.

Имеются, правда, сведения, что иногда положительный эф­фект дают выступления на фоне еще не окончившегося восста­новления работоспособности. Но и здесь очень частое использо­вание этого приема может быть чревато перетренировкой. С дру­гой стороны, слишком большой перерыв между тренировками и соревнованиями невыгоден, потому что продолжительность по­коя, перешедшая границы отдыха, приводит к снижению работо­способности.

Активный отдых. Активным называется отдых, заполненный другой деятельностью. Понятие об активном отдыхе возникло из следующих опытов, которые были поставлены И. М. Сеченовым (1903 г.). В одной серии опытов рука (например, правая) совер­шала движения, которые записывались на эргографе. Через не­которое время, когда возникала усталость и амплитуда движе­ний снижалась, делался перерыв, после чего работа совершалась вновь. По амплитуде движений можно было судить о том, как восстанавливалась работоспособность после пассивного отдыха.

В другой серии опытов во время отдыха работу производила другая, до этого не работавшая рука (т. е. отдых был активным).

Оказалось, что при активном отдыхе работоспособность вос­станавливалась лучше, чем после пассивного отдыха. И. М. Се­ченов объяснял это тем, что афферентные импульсы, поступа­ющие во время отдыха от других работающих мышц, способст­вуют лучшему восстановлению работоспособности нервных центров, как бы «заряжая их энергией». Такой же эффект он по­лучал, раздражая иные рецепторы, например расположенные в коже. Эти опыты объясняют бодрящее действие холодовых раз­дражений кожи в паузах между раундами, благоприятное влия­ние физкультурных пауз на производстве и т. п.

Опыты И. М. Сеченова дают физиологическое объяснение эф­фективности переключения с одного вида деятельности на другой (например, с умственного труда на физический).

Вместе с тем исследования показали, что положительное влия­ние активный отдых оказывает на работоспособность не при всех условиях. Если, например, в качестве активного отдыха применяется очень интенсивная работа, то работоспособность может не только не возрасти, но даже понизиться. Иногда целе­сообразно во время отдыха задавать работу не другим мышцам, а тем же самым, но только резко снизив ее интенсивность. Ока­залось, например, что в паузах между бегом работа рук дает меньший эффект, чем ходьба.

 

---

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 487; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!