Утомление

 

В спортивной практике приобретают  особое значение диагностика и изучение показателей, которые сопровождают и сигнализируют об утомлении. Отличают несколько наиболее общих направлений: увеличение числа ошибок "как результат расстройства координации движений"; неспособность к созданию и усвоению новых полезных навыков, расстройство старых ранее приобретённых навыков; увеличение энергетических, прежде всего углеводных, трат на единицу произведённой работы и т.д. (Лектман Л.Б., 1952;Фарфель B.C., Коц Я.М., 1968; Талышев Ф.М., 1972).

 

Существуют многочисленные попытки классифицировать утомление. Так, различают четыре основных вида утомления (табл. 2).

 

Таблица 2. Классификация  видов утомления (Волков В.М., 1977)

Виды 

Проявление утомления

 

Умственное Сенсорное 

Наблюдается при игре в  шахматы, у спортсменов-стрелков при  напряженной функции анализаторов

 

Эмоциональное 

Эмоции - неразлучные спутники спортивной деятельности

 

Физическое 

Отмечается в результате напряженной мышечной деятельности

 

 

В. Н. Волков (1973) составил классификацию  клинических проявлений утомления (табл. 3).

 

Физиологическая и биохимическая  характеристики стадий утомления даны в ряде работ (Гиппенрейтер B.C., 1962; Горкин М.Я., 1972; Граевская Н.Д., Иоффе Л.А., 1973; Яковлев Н.Н., 1974; Розенблат В.В., 1975; Зимкин Н.В., 1975; Волков В.М., 1977; Сорокин  А.П., 1977; Фарфель B.C., 1979; Дудин Н.П., 1982; Дубровский В.И., 1985; Моногаров В.Д., 1986; Платонов В.Н., 1986, 1988; Меньшиков В.В., Волков Н.И., 1986; Коц Я.М., 1986; Павлова Э.С., 1987; Зотов В.П., 1990; Дубровский В.И., 1991, и др.). В частности, при выполнении физической нагрузки в первой стадии утомления по сравнению с выполнением таковой в "устойчивом" состоянии происходят более глубокие сдвиги в показателях сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Во второй стадии утомления наблюдается дальнейшее снижение биоэлектрической активности коры большого мозга и более напряженная деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Третья стадия утомления характеризуется снижением биоэлектрической активности коры большого мозга (до 22% по сравнению с предыдущими двумя стадиями утомления) и ухудшением функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

 

В работающих мышцах при утомлении  происходит исчерпание запасов энергетических субстратов (АТФ, КФ, гликоген), накапливаются  продукты распада (молочная кислота, кетоновые  тела) и отмечаются резкие сдвиги внутренней среды организма. При этом нарушается регуляция процессов, связанных  с энергетическим обеспечением мышечного  сокращения, появляются выраженные изменения  в деятельности систем легочного  дыхания и кровообращения (Меньшиков  В.В., Волков Н.И., 1986).

 

Таблица 3. Классификация  проявлений утомлений

Виды 

Проявление утомления 

Состояние спортсмена

 

Лёгкое 

Состояние, которое развивается  даже после незначительной по объему и интенсивности мышечной работы. 

Оно проявляется в виде усталости. Работоспособность при  этой форме утомления, как правило, не снижается

 

Острое 

Состояние, которое развивается  при предельной однократной физической нагрузке 

Отмечается слабость, резко  снижается работоспособность и  мышечная сила, появляются атипические  реакции сердечнососудистой системы  на функциональные пробы. Бледность  лица. Тахикардия. Повышение максимального  АД на 40-60 мм рт. ст., резкое снижение минимального АД, на ЭКГ нарушение обменных процессов  сердца, повышение общего лейкоцитоза  крови, иногда белок в моче

 

Перенапряжение 

Остро развивающееся состояние  после выполнения однократной предельной тренировочной или соревновательной нагрузки на фоне сниженного функционального  состояния организма 

Общая слабость, вялость, головокружение, иногда обморочное состояние, нарушение  координации движений, сердцебиение, изменение АД. Нарушение ритма  сердца, увеличение печени (болевой  печеночный синдром), атипическая реакция  сердечнососудистой системы на нагрузку. Эта форма длится от несколько  дней до нескольких недель.

 

Перетренированность 

Состояние, которое развивается  у спортсменов при неправильно  построенном режиме тренировок и  отдыха (физическая перегрузка, однообразие  средств и методов тренировки, нарушение принципа постепенности  увеличения нагрузок, недостаточный  отдых, частые выступления в соревнованиях) 

Выраженные нервно-психические  сдвиги, ухудшение спортивных результатов, нарушение сердечно-сосудистой и нервной системы снижение сопротивляемости организма к инфекциям

 

Переутомление 

Патологическое состояние  организма. Оно чаще всего проявляется  в виде невроза, наблюдается, как  правило, у спортсменов с неустойчивой нервной системой, эмоционально впечатлительных, при чрезмерных физических нагрузках 

Проявления похожи на свойственные перетренировке, но более четко выражены. Спортсмены апатичны, их не интересуют результаты участия в соревнованиях, у них нарушен сон, появляются боли в сердце, расстройство пищеварения, половой функции, тремор пальцев рук

 

 

Как известно запасы АТФ в  мышцах незначительны, их едва хватает  на 1 с напряженной мышечной работы. Запасов КФ, используемого для  ресинтеза АТФ при работе максимальной интенсивности, хватает всего на 6-8 с (Мищенко B.C., 1990). Снижение скорости ресинтеза АТФ может явиться  причиной наступающего утомления.

 

В скелетной мышце человека после максимальной кратковременной  работы до отказа концентрация КФ падает почти до нуля, а концентрация АТФ - примерно до 60-70% значения в состоянии  покоя.

 

В состоянии утомления  снижается концентрация АТФ в  нервных клетках и нарушается синтез ацетилхолина в синаптических  образованиях, в результате чего нарушается деятельность ЦНС по формированию двигательных импульсов и передаче их к работающим мышцам; замедляется скорость переработки  сигналов, поступающих от проприо- и хеморецепторов; в моторных центрах развивается охранительное торможение, связанное с образованием гамма-аминомасляной кислоты (Меньшиков В.В., Волков Н.И., 1986; Мищенко B.C., 1990).

 

При утомлении в процессе выполнения физических нагрузок угнетается деятельность желез внутренней секреции, что ведёт к уменьшению выработки  гормонов и снижению активности ряда ферментов. Прежде всего, это сказывается  на миофибриллярной АТФ-азе, контролирующей преобразование химической энергии  в механическую работу. При снижении скорости расщепления АТФ в миофибриллах автоматически уменьшается и  мощность выполняемой работы. В состоянии  утомления уменьшается активность ферментов аэробного окисления  и нарушается сопряжение реакций  окисления с ресинтезом АТФ. Для  поддержания необходимого уровня АТФ  происходит вторичное усиление гликолиза, сопровождающееся за-кислением внутренних сред и нарушением гомеостаза. Усиливающийся  катаболизм белковых соединений сопровождается повышением содержания мочевины в крови.

 

Максимальная физическая нагрузка большой длительности приводит организм спортсмена к увеличению продуцирования в мышечных клетках молочной кислоты, диффундирующей затем в крови  и вызывающей изменения кислотно-щелочного  равновесия. Снижение рН внутренней среды  влияет на активность ряда ферментов, которая бывает наивысшей в слабощелочной  среде (рН = 7,35 - 7,40). Снижение рН в процессе физической нагрузки максимальной и  субмаксимальной интенсивности  приводит к уменьшению активности многих ферментов, в частности фосфофруктокиназы, АТФ-азы. У спортсменов величина рН может составлять 6,9 и ниже (после нагрузки высокой интенсивности в течение 40-60 с) (Osnes J.-B., Hermansen L, 1997).

 

Если в прошлые десятилетия  в научно-методической литературе рассматривались  преимущественно локалистические, центрально-нервные или другие гипотезы возникновения утомления, то в последние  годы у специалистов сложилось мнение о многообразии факторов и причин, ставших первопричиной наступления  снижения работоспособности.

 

Тренировочная и соревновательная деятельность спортсмена включает в  себя выполнение упражнений различной  мощности и продолжительности, циклических  и ациклических, и т.д. При этом, естественно, возможно проявление различных  механизмов и локализации утомления, показанные в табл. 4 (Коц Я.М., 1986; Меньшиков В.В., Волков Н.И., 1986; Мищенко B.C., 1990).

 

Научные исследования показали, что важное значение в определении  функционального состояния спортсменов  играют показатели активности симпато-адреналовой системы (САС). Являясь интегральным нейро-гормональным индикатором, характеризующим стрессовую и эмоциональную реакцию спортсменов в ответ на тренировочные и соревновательные нагрузки, эта система играет важнейшую гомеостатическую и адаптационно-трофическую роль в организме. Её можно использовать для оценки текущего состояния, эмоционального напряжения, в предстартовом периоде и на соревнованиях, развития утомления и адаптационных процессов в организме (Кассиль К.Н., 1976; Кассиль Г.Н., 1978; МищуковМ.С., ГалимовСД., 1980).

 

В исследовании В. В. Мехрикадзе (1985) было показано, что при кратковременной  интенсивной нагрузке(тренировке, направленной на увеличение скорости бега) по сравнению с предтренировочным фоном наблюдалась достоверная активация гормонального и медиаторного звеньев САС. Было отмечено повышенное выделение адреналина (в 3 раза), норадреналина (в 1,5 раза), однако резервные возможности системы, оцениваемые по экскреции ДОФА, существенно не изменялись.

 

При длительной напряженной  тренировочной нагрузке (30-60 с), направленной на совершенствование скоростной выносливости, наблюдалось достоверное увеличение активности звеньев САС. Так, экскреция  адреналина и норадреналина по сравнению  с фоном возрастала почти в 3 раза и дофамина более чем в 2 раза. Такая реакция САС на длительную нагрузку является положительной.

 

Таким образом, у спринтеров при нагрузке скоростной направленности САС преимущественно реагирует  адреналовой реакцией. Это хорошо согласуется с известными представлениями  о том, что адреналин -"гормон тревоги" ответствен за быструю мобилизацию энергетических ресурсов, быстрый переход организма из состояния покоя в состояние повышенной активности (Кассиль Г.Н., 1978).

 

Таблица 4. Характеристика зон  мощности в процессе выполнения физических упражнений

Характеристика физиологических  показателей 

Виды упражнений

 

Максимальной анаэробной (анаэробной)

 

Утомление связано прежде всего с кислородно-транспортной системой, лимитирующей работоспособность. Энергообеспечение осуществляется за счет фосфагенной энергетической системы (АТФ+КФ) при некотором участии лактацидной (гликолитической) системы. "Средняя" лёгочная вентиляция не превышает 20-30% от максимальной. ЧСС повышается ещё до старта - 140-150, а после финиша - 160-180 уд/мин. Концентрация лактата в крови после работы составляет 5-8 ммоль/л. Перед выполнением упражнений несколько повышается концентрация глюкозы в крови. До и в процессе выполнения упражнений в крови повышается концентрация катехоламинов и гормона роста, снижается концентрация инсулина. Кислородный запрос может составлять 7-14 л, а кислородный долг- 6-12 л, то есть 90-95% от кислородного долга 

Бег на 100 м, спринтерская велогонка  на треке, плавание и ныряние на дистанцию  до 50 м. Продолжительность - до 30 с

 

Околомаксимальной анаэробной (смешанной)

 

Утомление связано прежде всего с кислородно-транспортной системой, лимитирующей работоспособность. Предстартовое повышение ЧСС - до 150-160, после финиша пульс достигает 180-190 уд/мин. В процессе выполнения упражнений легочная вентиляция растёт и к завершению достигает 50-60% от максимальной рабочей вентиляции для данного спортсмена (60-80 л/мин.). Возрастает скорость потребления O2 и достигает 70-80% от индивидуального МПК. Концентрация лактата в крови после упражнения высокая - до 15 ммоль/л. Она тем выше, чем больше дистанция и выше квалификация спортсмена. Концентрация глюкозы повышена - до 100-120 мг% 

Бег на 200-400 м, плавание на дистанциях до 100 м, бег на коньках на 500 м. Продолжительность  от -20 до 50 с

 

Субмаксимальной анаэробной.

 

В развитии утомления определяющим фактором является недостаточное снабжение  мышц кислородом (энергетическое обеспечение  идёт за счёт анаэробного гликолиза). Кислородный запрос может достигать 20-40 л, а уровень энергетических затрат в 4-5 раз превышает максимум аэробного  производства энергии. ЧСС, сердечный  выброс, лёгочная вентиляция могут  быть близки к максимальным значениям для конкретного спортсмена. Концентрация лактата в рабочих мышцах и крови - до 20-25 ммоль/л. Соответственно рН крови снижается до 7,0. Повышается глюкоза в крови - до 1 50 мг%. Высоко содержание в плазме крови катехоламинов и гормона роста. Под влиянием продуктов анаэробного распада меняется проницаемость клеточных мембран для белков, увеличивается их содержание в крови, они могут выходить в мочу, где их концентрация достигает 1 ,5%. 

Бег на 800 м, плавание на 200 м, бег на коньках на 1000 и 1500 м, заезды на 1 км в велоспорте (трек). Продолжительность - от 1 до 2 мин

 

 

Несмотря на большое внимание к проблеме утомления, имеющей важное прикладное значение, в том числе  и для достижения высоких спортивных результатов, эта проблема, по мнению многих специалистов, далека от своего окончательного решения.

 

В заключение следует подчеркнуть, что напряженная и длительная физическая нагрузка обязательно сопровождается той или иной степенью утомления, которое, в свою очередь, вызывает процессы восстановления, стимулирует адаптационные  перестройки в организме. Соотношение  утомления и восстановления и  есть, по существу, физиологическая  основа процесса спортивной тренировки.

1.2. Течение восстановительных  процессов в организме спортсменов  после выполнения тренировочных  нагрузок различного характера

 

Тренировочные занятия являются основной структурной единицей тренировочного процесса. Рациональное планирование их на основе научных знаний о механизмах развития и компенсации утомления, а также динамики протекания восстановления при выполнении различных тренировочных  нагрузок во многом определяет эффективность  всего процесса тренировки.