По характеру (мощности, длительности) выполняемой работы.

1) Физиологические резервы, мобилизуемые при работе максимальной мощности, которые относятся преимущественно к клеточным резервам, к резервам поддержания гомеостаза и энергетики, а также к резервам скорости перехода возбуждения с нервной клетки на нервную или мышечную ткань (активность медиаторов, скорость деполяризации и реполяризации мембран).

2) Физиологические резервы, мобилизуемые при работе субмаксимальной мощности, которые относятся по преимуществу к тканевым резервам поддержания гомеостаза (буферные системы и резервная щелочность крови) и энергетика (гликолиз).

3) Физиологические резервы, мобилизуемые при работе большой мощности, которые относятся по преимуществу к органным и системным резервам поддержания гомеостаза (предельное усиление работы прежде всего кардио-респираторной системы и энергетика (аэробные и анаэробные процессы, резерв глюкозы).

4) Физиологические резервы, мобилизуемые при работе умеренной мощности, которые относятся по преимуществу к резервам целостного организма поддержания гомеостаза (терморегуляция, водно-солевой обмен и энергетика (переключение на преимущественное использование жиров).

4. По очередности мобилизации физиологические резервы могут быть условно разделены на три этапа (эшелона).

Первый эшелон резервов мобилизуется в процессе привычной деятельности до проявления чувства усталости.

Второй эшелон – в экстремальной ситуации.

Третий эшелон – в борьбе за жизнь, в агональном состоянии.

5. По степени специфичности физиологические резервы могут быть подразделены на общие (неспецифические) и специальные. Первые реализуются через общие для всех видов деятельности качества, вторые через навыки в специфической деятельности.

Лекция 3. Утомление и восстановление в процессе применения физических нагрузок.

Утомление следует рассматривать как сложный процесс, затрагивающий все уровни деятельности организма (молекулярный, субклеточный, клеточный, органный, системный, целостного организма) и проявляющийся в совокупности изменений, связанных со сдвигами гомеостаза, регулирующих, вегетативных и исполнительных систем, развитием чувства усталости, временным снижением работоспособности.

Проблема утомления или снижения уровня работоспособности человека еще в прошлом веке рассматривалась с нескольких позиций. В частности существовало несколько теорий, объясняющих состояние утомления. Например, теория истощения Шиффа, выдвинутая в 1903 г. рассматривала одним из важнейших механизмов утомления исчерпание веществ и энергии в органах. Тогда как в теории задушения Ферворна (1903г.) основной причиной утомления считалась недостаточность снабжения тканей кислородом, а в теории засорения Пфлюгера (1923г.) – накопление продуктов обмена веществ. Далее следовали предположения Вейхарда об отравлении токсическим веществом «кенотоксином», накапливающимся в крови в состоянии утомления. Позже развились центрально-нервная и периферическая теории утомления. В частности высказывание великого русского физиолога И.П. Павлова: - «Многие, считают, что утомление развивается в мышцах, я же утомление помещаю в центральную нервную систему…» стало эпиграфом к многочисленным трудам, посвященным проблемам утомления в физиологии труда и отдыха, физиологии спорта. Таким образом, уже к середине прошлого века сформировавшиеся тенденции в направлении разработки проблемы утомления, были четко сформулированы Г.В. Фольбортом в его концепции об истощении и восстановлении функциональных потенциалов.

Процессы истощения (утомления) (по Г.В. Фольборту) – это снижение функционального потенциала клеток и тканей, а не истощение запасов конкретного вещества, стимулирующее восстановительные процессы. Причем Г.В. Фольбортом было показано, что чем стремительнее развивается утомление, тем интенсивней развиваются восстановительные процессы. Данное положение и сегодня успешно используется в спорте при планировании физических нагрузок, с целью, повышения уровня функциональных резервов организма спортсменов.

Итак, утомление – особый вид функционального состояния человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы, приводящей к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, увеличении энергозатрат, в замедлении реакции и скорости переработки информации, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания. Рассматривая проблемы утомления спортсменов следует остановиться на некоторых понятиях, которые употребляются при оценке каких либо свойств физической работы или состояний организма человека.

Утомительность (свойство работы вызывать утомление, определяется величиной нагрузки и степенью физической и психической подготовленности)). Утомляемость – свойство организма быть подверженным утомлению. Утомленность – состояние всего организма или отдельных его частей, соответствующее определенной степени утомления. Переутомление – совокупность стойких функциональных нарушений в организме человека, возникающих в результате многократно повторяющегося чрезмерного утомления, не исчезающих за время отдыха и являющимися неблагоприятными для здоровья человека.

Утомление часто связывают с понятием усталость, однако усталость это понятие субъективное, а утомление объективное. Тем не менее, усталость может быть отражением утомления.

Применительно к напряженной мышечной деятельности различают явное и скрытое утомление.

Явное утомление (некомпенсированное или декомпенсированное) – проявляется снижением работоспособности и отказом от выполнения работы в заданном режиме вследствие некомпенсированных сдвигов в деятельности регуляторных и исполнительных систем.

Скрытое утомление (компенсированное) – характеризуется деэкономизацией работы, существенными изменениями структуры движений, но еще не сопровождающееся снижением работоспособности вследствие использования компенсаторных механизмов. Оценка скрытого утомления может осуществляться по энергозатратам. Так великий американский тренер Джеймс Каунсилмен, воспитавший чемпиона мира по плаванию Марка Спитца, считал, что если его воспитанник в начале своей тренировки на протяжении 50 м выполняет 16 циклов движений руками в баттерфляе, то он находится в хорошей форме, и полностью восстановился после предыдущей тренировки, если же он выполняет 20 и более циклов, пловец находится в состоянии компенсированного утомления.

Противостоящий утомлению процесс восстановления – процесс, протекающий как реакция на утомление и направленный на восстановление нарушенного гомеостаза и работоспособности. Восстановление после физических нагрузок означает не только возвращение функций организма к исходному или близкому к нему уровню. Выполнение напряженной мышечной работы связано с расходованием потенциала функций, его восстановлением к дорабочему состоянию, сверхвосстановлением (суперкомпенсацией) и стабилизацией.

Давайте поподробнее рассмотрим стадию суперкомпенсации и в частности механизмы ее формирующие.

Итак, согласно теории функциональных систем П.К. Анохина - центральным пунктом, ради которого происходят всякого рода «изменения состояний системы», в том числе и стресс-реакции является полезный приспособительный результат. Именно он при затрудненном его получении, может привести систему в крайне беспокойное и отнюдь неустойчивое состояние. Но так как организм живет в среде непрерывного получения результата, в подлинном континууме результатов, после достижения определенного фазного результата начинается «беспокойство» по поводу последующего результата. Дальше система работает по принципу саморегуляции. То есть отклонение того или иного жизненно важного показателя от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является стимулом для возвращения этого показателя к исходному уровню. То есть работает золотое правило нормы П.К. Анохина, подтверждающее то, что в относительно здоровом организме восстанавливающий фактор в два раза сильнее отклоняющего. Причем в нормальном организме восстанавливающие факторы всегда сильнее отклоняющих факторов – в этом и выражается основной механизм суперкомпенсации функций.

Таким образом, суперкомпенсация – это реакция на нагрузку, приводящая к достаточно глубокому исчерпанию функциональных резервов организма спортсменов, обеспечивающих выполнение конкретной работы. Закон суперкомпенсации был разработан школой Павлова-Фольборта применительно к вопросам рационального соотношения работы и отдыха в спортивной тренировке. В дальнейшем эти представления были неоднократно подтверждены исследованиями в лаборатории Н.Н.Яковлева. Суть этих представлений состоит в том, что каждое последующее тренировочное занятие должно возобновляться или в период упроченного восстановления от предшествующих занятий или в период «повышенной работоспособности», только в этом случае в результате кумуляции (накопления) следовых процессов возможен высокий тренировочный эффект. Исследования последействия тренировочных и соревновательных нагрузок, и практика подготовки высококвалифицированных спортсменов позволили предложить и такой вариант чередования работы и отдыха, при котором несколько следующих друг за другом нагрузок будут приходиться на фазу недовосстановления функционального состояния различных органов и систем. Такую серию нагрузок можно рассматривать как одну большую работу, и если после такой работы дать достаточный отдых, то фаза суперкомпенсации может быть более значительней, чем после однократной нагрузки. Принцип суммирования эффекта 2-3 тренировочных занятий в настоящее время находит широкое применение в технологической схеме тренировочного процесса спортсменов.

Чем выше квалификация и подготовленность спортсменов, тем в большей мере выраженность фазы суперкомпенсации зависит от глубины утомления спортсменов, истощения функциональных структур организма. У хорошо подготовленных спортсменов ВКС только предельные нагрузки способны привести к выраженной фазе суперкомпенсации. Суперкомпенсация носит гетерохронный характер. Например, после нагрузок направленных на развитие выносливости прежде всего восстанавливаются запасы фосфагенов в мышцах, затем концентрация глюкозы в крови, а затем гликоген мышц и печени. Суперкомпенсация энергетического потенциала опережает повышение адаптивного синтеза белков, т.е. пластических процессов.

В процессе тренировки возможно осуществлять управление развитием суперкомпенсации. Для этого необходимо создавать специфические условия, усугубляющие исчерпание функциональных ресурсов организма. Например, истощающие нагрузки аэробного характера, сопровождающиеся диетой с низкой энергетической ценностью, в случае последующего интенсивного углеводного питания могут привести к выраженной суперкомпенсации запасов гликогена и повышению работоспособности при работе аэробного характера. Тренировка в условиях гипоксии вызывает суперкомпенсацию концентрации гемоглобина в крови, капиляризации мышечной ткани, экономизирует потребление и улучшает утилизацию кислорода мышцами.

Наличие различных этапов восстановления определяет уровень работоспособности спортсменов. Изменения в функциональных системах организма спортсмена, возникающие в восстановительном периоде, служат основой повышения тренированности. В силу этого при анализе послерабочего периода после нагрузок следует различать две фазы: 1. фазу измененных соматических и вегетативных функций, исчисляемую минутами или часами, в основе которой лежит восстановление гомеостаза организма; 2. фазу конструктивную или отставленную, в процессе которой происходит формирование функциональных и структурных изменений в органах и тканях вследствие суммирования следовых реакций.

Рассматривая восстановительные процессы необходимо отметить о существовании текущих восстановительных процессов, происходящих по ходу выполнения работы. Центральное место здесь занимают процессы, направленные на поддержание должной концентрации АТФ в работающих мышцах.

Помимо этого существует определенное время восстановления различных биохимических процессов в период отдыха после работы ( табл. 1).

Таблица 1.

Время, необходимое для завершения восстановления различных биохимических процессов в период отдыха после напряженной мышечной работы.

По В.Н. Платонову, 2004).

Процесс	Время восстановления
Восстановление запасов кислорода в организме	10-15 с
Восстановление алактатных анаэробных резервов в мышцах	2-5 с
Оплата алактатного кислородного долга	3-5 мин
Устранение лактата	0,5-1,5 ч
Оплата лактатного кислородного долга	0,5-1,5 ч
Ресинтез запасов гликогена в мышцах и печени	12-48 ч
Усиление синтеза ферментных и структурных белков	12-72 ч

Одной из важных особенностей протекания восстановительных процессов после тренировочных и соревновательных нагрузок является неодновременность (гетерохрония) восстановления различных показателей к исходному уровню. Например, после выполнения циклических 30-секундных упражнений с 90% интенсивностью восстановление работоспособности происходит через 90—120 с, а отдельные показатели вегетативных систем восстанавливаются через 30—60 с до 3—4 минут. Восстановление основных показателей кислород-транспортной системы происходит раньше, чем возвращение запасов гликогена мышц.

Восстановление же психических функций происходит наиболее длительно. Например, всем известны примеры быстрого восстановления физического здоровья спортсменов после перенесенных травм. Однако многие спортсмены годами не могут справиться со страхом, при выполнении каких-либо сложных технических приемов и действий, приведших в свое время к полученным травмам.

Большое влияние на процессы утомления и восстановления оказывает величина физической нагрузки, которая определяется интенсивностью и продолжительностью, направленностью(аэробной, анаэробной, силовой, скоростной, на выносливость и.т.д.), координационной сложностью и психической напряженностью.

Различают следующие величины нагрузки: малая, средняя, значительная и большая (табл. 2).

Таблица 2.

Характеристика видов нагрузки тренировочных занятий

По В.Н. Платонову, 2004).

Нагрузка	Критерии величины нагрузки	Время восстановления
малая	Наступление первой фазы периода устойчивого утомления	До 12 часов
средняя	Наступление второй фазы устойчивой работоспособности	12-24 часа
значительная	Наступление фазы скрытого (компенсируемого утомления)	24-36часов
большая	Наступление явного (декомпенсированного утомления)	36-48 и более часов

Физическая нагрузка как произведение интенсивности и продолжительности воздействия является «дозой», обусловливающей как степень утомления и скорость восстановительных процессов, так и тренирующий эффект.

Существует определенная зависимость между дозой и эффектом (зависимость доза-эффект) (рис. 4).На рисунке 1 показано, как «доза», выраженная в произведении интенсивности нагрузки и времени ее воздействия, изменяет тренирующий эффект. Однако необходимо помнить, что данный эффект зависит от исходного состояния спортсмена. Таким образом, зависимость «доза-эффект» приобретает следующий вид – «исходное состояние – доза – эффект».

Также существуют и определенные закономерности процессов утомления и восстановления при использовании физических нагрузок различной направленности. Так, после одного тренировочного занятия скоростно-силовой направленности с большой нагрузкой медленнее всего восстанавливаются силовые возможности (72 часа), скоростные – 48 часов, аэробная выносливость – 48 часов. При одноразовой большой нагрузке на выносливость аэробная выносливость восстанавливается через 72 часа, специальная выносливость через 48 часов, скоростные возможности 24 часа, а силовые через 6 часов. После тренировочного занятия с большой нагрузкой направленного на совершенствование специальной выносливости, силовые и скоростные возможности восстанавливаются через 24 часа, выносливость при аэробной работе через 48 часов, специальная выносливость также через 48 часов.

Прирост тренирующей функции (∆ R)

Доза (Д)

Рис 4. Зависимость доза-эффект.

Примечание: 1.Overload - тренировка – ЧСС до 130 уд/мин; 2. ЧСС 130-140 уд/мин; 3. ЧСС до 150 уд/мин; 4. ЧСС до 180 уд/мин; 5. Тор-limit– остановка результатов (ЧСС выше 180 уд/м); 6. Overtrain –перетренировка; 7. Apaptos – разрушение структур и функций (смерть).

После одного, двух и трех разового применения занятий с большими нагрузками аэробной направленности восстановление физических возможностей происходит следующим образом. После первой нагрузки (первый тренировочный день с большой нагрузкой) – аэробная выносливость восстанавливается через 48 часов, анаэробная выносливость и скоростные возможности через 24 часа. После второй нагрузки (второй тренировочный день с большой нагрузкой) аэробная выносливость не восстанавливается через 48 часов, и находится в стадии недовосстановления, анаэробная выносливость также не довосстанавливается, скоростные возможности восстанавливаются через 24-48 часов. После третьего занятия (третий тренировочный день с большой нагрузкой) аэробная выносливость восстанавливается через 48 часов на 96%, анаэробная через 48 часов на 98%, скоростные возможности через 48 часов на 99%.

После одного, двух и трех разового применения занятий с большими нагрузками, где чередуют различную направленность восстановление физических возможностей происходит таким образом, что после первого занятия – скоростно-силовой направленности скоростно-силовые возможности восстанавливаются через 48 часов, после второго занятия - аэробной направленности скоростные возможности через 24 часа, аэробные недовосстанавливаются через 48 часов, после третьего занятия – анаэробной направленности скоростные и аэробные возможности восстанавливаются через 48 часов, тогда как анаэробные за это время недовосстанавливаются.

Дата добавления: 2015-10-26