Характеристика состояний, возникающих при занятиях физической культурой

Непосредственно во время выполнения физических упражнений состояние человека закономерно меняется. В его динамике выделяют следующие последовательные состояния.

Предстартовое состояние характеризуется теми изменениями в организме, которые происходят в процессе ожидания предстоящей работы. Они способствуют мобилизации организма на ожидаемую деятельность, благодаря чему происходит более быстрое и эффективное вхождение в саму работу.

Ожидание предстоящей работы уже готовит организм к ней: меняется активность обменных процессов, тонус мышц, терморегуляция, деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и других вегетативных систем и пр. Характер происходящих в предстартовом состоянии изменений во многом соответствует особенностям предстоящей работы. У разных людей предстартовые реакции протекают по-разному, что преимущественно обусловлено их типологическими и психофизиологическими особенностями. Различают несколько разновидностей предстартовых реакций.

Боевая готовность – предстартовое состояние, обеспечивающее оптимальную мобилизацию организма к предстоящей работе. При этом нормализуются взаимоотношения процессов возбуждения и торможения в ЦНС, несколько повышается обмен веществ и активность кислород-транспортных систем. Чем ближе момент начала занятия, тем более выраженными оказываются эти процессы.

Предстартовая лихорадка отражает преобладание в ЦНС возбудительных процессов. Чаще всего она бывает у холериков. В результате предстартовой лихорадки спортсмен «перегорает», уже до старта растрачивая свой энергетический и психологический потенциал, и рассчитывать на высокий результат ему не приходится.

Предстартовая апатия обусловлена преобладанием в ЦНС тормозных процессов и чаще встречается у людей со слабым типом нервной деятельности – меланхоликов. Сам человек при этом угнетен, убежден, что у него ничего не получится, жизненный тонус снижен. Физические упражнения он выполняет с чувством обреченности, без необходимого настроя, поэтому даже если объективно спортсмен готов к высокому результату, он его показать не сможет.

Разминка непосредственно предшествует основной работе и имеет основной целью добиться оптимального состояния организма к началу этой работы.

Разминка включает две части – общую и специальную.

Общая разминка представляет собой ряд упражнений, которые чаще всего однотипны независимо от выполняемой основной работы, и ставит задачи:

1. Нормализация психосоматического состояния физкультурника или спортсмена.

2. Постепенная активизация обменных процессов и вегетативных функций организма до оптимального уровня.

Обычно в общей разминке используются медленный с постепенно нарастающей интенсивностью бег и ряд общеразвивающих упражнений. Последние направлены не только на активизацию обмена веществ, но и подбираются таким образом, чтобы привести человека в состояние боевой готовности. Поэтому при наличии предстартовой лихорадки подбираются общеразвивающие упражнения спокойного характера, без резкой смены темпа и ритма, хорошо знакомые человеку. При наличии же предстартовой апатии упражнения должны быть резкими, с быстрой сменой ситуаций и т. д. – те, которые бы активизировали возбудительные процессы в ЦНС.

Общая разминка должна заканчиваться не ранее начала потоотделения, что сигнализирует о включении в работу терморегуляции. При этом более активно протекают процессы в ЦНС, улучшается кровоснабжение рабочих тканей, вязкость мышц и сухожилий оказывается пониженной, а их эластичность возрастает, увеличиваются сила и быстрота мышечного сокращения.

Специальная разминка решает следующие задачи:

1. Восстановление двигательного динамического стереотипа, обусловливающего структуру движения.

2. Подготовка двигательного аппарата непосредственно к предстоящей работе.

В специальной разминке применяются упражнения, специфичные для данного вида спорта (бег для бегуна, работа на снарядах – для гимнаста и т. д.). В такой разминке оживляются временные связи, формирующие двигательный динамический стереотип, и обеспечивается оптимальный уровень автоматизации движений. Постепенно состояние отделов опорно-двигательного аппарата, на которые будет приходиться основная нагрузка, приближается к тому, которое необходимо для наиболее эффективного выполнения упражнения. Продолжаются усилия по нормализации психического состояния физкультурника, формируется его настрой на выполнение предстоящей работы.

Разминку проводят до достижения того состояния, которое необходимо для начала эффективного включения в основную работу. Не допускается, чтобы во время разминки у человека наступало состояние утомления. Длительность разминки определяется многими факторами: видом предстоящей работы, индивидуальными особенностями физкультурника, погодой, предстартовым состоянием и т. д. Так, чем интенсивнее предстоящая работа, тем длительнее должна быть разминка, потому что требуется добиться более высокого уровня функционирования.

Обычно после окончания разминки до начала основной работы проходит некоторое время. В этот период не должны заметно снижаться физиологические функции, а активность терморегуляции и двигательного динамического стереотипа должна сохраниться. Этим требованиям соответствует период от пяти до восьми минут, но это время индивидуально, а также зависит от погоды, состояния физкультурника и др. факторов. Непосредственно перед выполнением основной работы рекомендуется сделать несколько специфических действий (короткое ускорение у спринтера, броски в корзину у баскетболиста и т. д.).

Врабатывание представляет собой процесс усиления деятельности организма в первый период работы, способствующий наиболее эффективному выполнению самой работы. В процессе врабатывания происходит дальнейшая оптимизация двигательного динамического стереотипа и постепенное достижение вегетативными функциями максимально возможного для данной работы уровня активности. Чем интенсивнее выполняемая работа, тем активнее, но дольше идет врабатывание, поэтому при упражнениях малой аэробной мощности (ускоренная ходьба, легкий бег) оно может продолжаться 1–2 минуты, а при максимальной аэробной мощности (марафон) – 5–7 минут.

В первый период выполнения упражнения работа мышц обеспечивается в основном за счет анаэробных (гликолитических) механизмов с образованием молочной кислоты. Ее окисление – так называемый кислородный долг – может происходить частично как в процессе самой дальнейшей работы, так и после ее окончания. Чем мощнее упражнение, тем больший образуется кислородный долг и тем большее время требуется после окончания работы для его возмещения. Важно, что правильно проведенная разминка укорачивает период врабатывания.

«Мертвая точка» и «второе дыхание». Через некоторое время после начала напряженной и продолжительной работы иногда наступает особое состояние, которое называют «мертвой точкой». Оно характеризуется тяжелыми субъективными ощущениями: одышкой, стеснением в груди, пульсацией сосудов в мозгу, желанием прекратить работу. При этом повышаются потребление кислорода, выведение СО₂, частота сердечных сокращений, потоотделение. Основной причиной мертвой точки является чрезмерно интенсивное для уровня подготовки данного человека начало выполнения работы и накопление в связи с этим в организме молочной кислоты. Если в момент «мертвой точки» снизить интенсивность выполнения работы, довольно быстро она проходит и наступает внезапное облегчение, проявляющееся в появлении нормального («комфортного») дыхания – так называемое «второе дыхание». В условиях же соревнований, когда снижать интенсивность работы нельзя, для достижения «второго дыхания» требуется приложить большие волевые усилия.

Устойчивое состояние. При выполнении упражнений постоянной аэробной мощности вслед за врабатыванием наступает устойчивое состояние, характеризующееся стабилизацией физиологических функций организма на относительно постоянном уровне. При упражнениях малой мощности имеется качественное соответствие между потребностью организма в кислороде (кислородным запросом) и ее удовлетворением – истинное устойчивое состояние. При более высоких мощностях существует некоторое несоответствие между потребностью в кислороде и ее удовлетворением, но, несмотря на постепенно накапливающийся кислородный долг, на протяжении некоторого времени физиологические функции продолжают оставаться неизменными – это так называемое условное, или ложное устойчивое состояние. Образующийся при этом кислородный долг тем больше, чем мощнее и длительнее работа. В упражнениях же анаэробной мощности устойчивое состояние выделить вообще нельзя, так как на протяжении всего времени их выполнения быстро повышается кислородный долг, и происходят прогрессивные изменения других физиологических функций.

Утомление – это совокупность изменений, происходящих в организме при выполнении упражнений и приводящих к снижению работоспособности. Субъективно утомление выражается усталостью, но между ним и утомлением нет прямой зависимости: если последнее обусловлено объективными изменениями в организме, то усталость чаще всего носит психологический характер (неинтересная работа, отсутствие мотивации и т. п.).

Причин утомления достаточно много и преобладающие из них отличаются в зависимости от вида выполняемой работы, но общий для всех видов деятельности механизм заключается в возникновении утомления в рабочих отделах ЦНС. Такое торможение носит охранительный характер, или, по И.П. Павлову, «запредельный», и является результатом либо мощной (при работе высшей интенсивности), либо длительной (при малой интенсивности) импульсации от рецепторов работающих мышц.

Сказываются и изменения, наступающие в самих мышцах, которые могут выражаться:

– в истощении энергетических ресурсов мышц (гликогена, АТФ и фосфагенов), из-за чего затрудняется поддержание требуемой мощности мышечных сокращений; так бывает при длительных малоинтенсивных упражнениях;

– в засорении мышц промежуточными продуктами обмена (в частности, молочной кислотой), в связи с чем мышечные волокна расслабляются не полностью, а сила их сокращений уменьшается; таков механизм локального утомления при упражнениях околопредельных, находящихся в зоне анаэробной мощности.

При выполнении относительно длительных упражнений определенное значение в развитии утомления играет истощение энергетических ресурсов в организме. Дело в том, что в первые 5–7 минут работы в качестве источника энергии мышцы используют углеводы крови. Затем, когда концентрация их заметно снижается, источником энергии становится гликоген мышц и печени. Приблизительно через 15–20 минут с начала работы (в зависимости от ее интенсивности) к ним добавляются и жиры, значение которых по мере дальнейшего выполнения работы постепенно возрастает, а значение гликогена – снижается.

Необходимо отметить, что само по себе утомление, являясь закономерным итогом выполненной работы, не должно рассматриваться как отрицательное явление, а является естественным результатом выполненной работы.

Восстановление представляет собой совокупность процессов, происходящих в организме как во время выполнения работы, так и после ее прекращения. В процессе восстановления идет постепенное нарастание работоспособности организма, из организма удаляются продукты рабочего обмена веществ, восполняются израсходованные за время мышечной деятельности энергетические запасы, структурные вещества и ферменты и т. д. Но значение восстановления этим не ограничивается, так как оно является основой повышения функциональных возможностей, о чем свидетельствует приведенный ниже график (рис. 3).

Как видно из представленного рисунка, на определенном этапе восстановления энергетика и работоспособность оказываются выше исходного значения – это так называемая суперкомпенсация, или сверхвосстановление. При этом, как отмечал И.А. Аршавский, «организм старается не просто «добрать» недостающее, вернуться к исходному состоянию, а обязательно накопить больше, чем истратил». Благодаря этому величина выполненной в это время повторной работы может быть выше, чем при первой, а суперкомпенсация после повторной работы оказывается на еще более высоком уровне, чем в первом случае. В этом, собственно, и заключается эффект тренировки.

Рис. 3. Принципиальная схема восстановления энергетического потенциала функциональной системы после выполнения работы

Анализ рис. 3 позволяет говорить о некоторых принципах функциональной тренировки,которые следует учитывать в организации используемых в оздоровлении нагрузок.

1. Суперкомпенсация возникает лишь как эффект утомления, поэтому нагрузка должна иметь определенные характеристики объема и интенсивности, достаточные для развития этого состояния. Характеристики нагрузки должны определяться индивидуально и с учетом состояния организма.

2. Повышение функциональных возможностей системы возможно только при условии постепенного повышения нагрузок. Такое требование диктуется уже предыдущим условием: выполняемая в периоде суперкомпенсации повторная нагрузка, учитывая более высокий уровень работоспособности, даст утомление лишь при более значительных ее величинах.

3. Между используемыми нагрузками должен быть определенный оптимальный интервал. Дело в том, что при его укорочении повторная нагрузка будет приходиться на неполное восстановление, и сохранение такого режима чревато перенапряжением и развитием переутомления. Если же интервал превышает оптимальное время, то повторная нагрузка будет приходиться не на фазу суперкомпенсации, а на период возвращения работоспособности к исходному состоянию, что исключает повышение функциональных возможностей организма.

Для правильной организации физического воспитания следует учитывать определенные педагогические принципы,основными среди которых являются следующие.

1. Принцип сознательности и активности предполагает, что занимающийся оздоровительной физкультурой хорошо осознает необходимость движения для поддержания высокого уровня здоровья и понимает физиологические механизмы влияния физических упражнений на организм. Для этого он стремится узнать как можно больше о своем организме и о путях поддержания здоровья, умеет разрабатывать программу оздоровительной физкультуры и планировать рациональное использование различных средств физической культуры для решения общих и частных задач обеспечения здоровья, а также вносить своевременные коррективы в программу и организацию оздоровительной физкультуры.

2. Принцип систематичности и последовательности означает необходимость определенной системы в использовании средств физической культуры, которая обеспечила бы решение основных задач достижения здоровья, реализуемых с помощью физических упражнений. Хотя чаще всего физкультурник отдает предпочтение какому-либо одному или группе однородных средств (оздоровительный бег, плавание, игры и др.), но ограничение двигательной активности только ими не может обеспечить решение всех задач достижения здоровья. С другой стороны, нельзя бесконечно менять используемые средства – они должны использоваться в определенных системе и последовательности, что позволит осознанно планировать нагрузку и проследить за ее эффективностью для той или иной системы жизнедеятельности.

3. Принцип индивидуализации предполагает, что организация и содержание физической тренировки должны соответствовать особенностям именно данного человека. Это касается как его генетически предопределенных особенностей (типа телосложения, предрасположенности данного морфотипа к определенным заболеваниям, типа темперамента, характера свертывания крови, преобладающего типа вегетативной нервной регуляции и т. д.), так и специфики семейного положения, профессиональной принадлежности, режима работы и многих других факторов.

4. Принцип комплексности воздействия вытекает из характера влияния тех или иных физических упражнений на различные системы организма. Тренировочный эффект может быть достигнут с помощью любого упражнения, но при этом в большей степени проявляется специфический эффект этого упражнения без ощутимого положительного влияния на другие функциональные системы. Кроме того, отрицательные влияния, которые в той или иной степени присущи практически любому упражнению, компенсируются и нивелируются другими средствами. Поэтому достижение здоровья с помощью физических упражнений в полной мере достигается только при комплексном их использовании.

5. Принцип обратимости тренировочных эффектов проявляется в эффекте детренировки: по мере снижения тренировочных нагрузок или при полном прекращении тренировки достигнутые с ее помощью результаты постепенно уменьшаются или даже полностью исчезают. Так, через 3–8 месяцев после прекращения тренировок уровень физической подготовленности человека оказывается практически таким же, каким он был до начала регулярных тренировок.