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! |
Мы поможем в написании ваших работ!