Утомление и восстановление в процессе занятий физическими упражнениями

Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите орга­низма от истощения при длительной или напряжённой работе. Появле­ние теории утомления связано с именем И. М. Сеченова. По его мне­нию, утомление в целостном организме наступает прежде всего не в самих работающих органах, а в определённых отделах центральной не­рвной системы (НДС), в которых развивается процесс торможения. Раз­витие процесса торможения в таких случаях представляет собой уни­версальный механизм, предохраняющий саму нервную систему, а через неё и все участвующие в работе органы и ткани от истощения.

Впоследствии И. П. Павлов показал, что утомление и восстановле­ние представляют собой две стороны одного и того же процесса. Раз­личное их соотношение является основой деятельного состояния или причиной пониженной активности.

Физиологические и биохимические сдвиги, происходящие в орга­низме во время работы, приводят к расходованию рабочих потенциа­лов, ухудшению функционального состояния работающих органов и утомлению. Но в то же время они стимулируют восстановительные процессы, причём скорость восстановления бывает тем выше, чем быстрее наступает утомление. Более того, восстановительные процессы имеют место уже в процессе выполнения работы, хотя основные энер­гетические затраты восстанавливаются после окончания работы.

Таким образом, без утомления невозможно совершенствование адаптационных механизмов, лежащих в основе повышения возможно­стей организма, его тренированности. Воздействие физической на­грузки, приводящее к развитию утомления, является непремен­ным условием тренирующего воздействия и представляет собой срочный тренировочный эффект. Поэтому процессы утомления и восстановления должны рассматриваться как взаимосвязанные сторо­ны повышения физической работоспособности организма.

Главная проблема состоит в определении и соблюдении той меры утомления, которая наилучшим образом соответствует тем конкрет­ным задачам, которые решаются в тренировочном процессе. Для её решения необходимо иметь представление о различных видах утом­ления и восстановления и механизмах их протекания

Существует несколько разновидностей утомления. В зависимости от преимущественного содержания работы различают умственное и физическое утомление. Помимо этого, выделяют следующие виды утомления: острое и хроническое, общее и локальное, скрытое и явное, компенсируемое и некомпенсируемое.

Острое утомлениенаступает при относительно кратковременной ра­боте, если её интенсивность не соответствует уровню физической под­готовленности занимающегося. Оно проявляется главным образом в рас­стройстве регуляторных влияний ЦНС и эндокринной системы, а так­же в нарушении водно-солевого баланса в организме и резком падении сердечной производительности (сердечная недостаточность).

Хроническое утомлениеявляется результатом систематического недовосстановления после работы. При этом виде утомления утрачи­вается способность к усвоению новых движений, снижается работо­способность и устойчивость организма к заболеваниям.

Общее утомлениевозникает при физической работе, требующей участия большей части мышечных групп. Для него характерно нару­шение регуляторной функции ЦНС, не соответствующее нагрузке уве­личение частоты сердечных сокращений, уменьшение лёгочной вен­тиляции, расстройство координации двигательной и вегетативной фун­кций, снижение эффективности волевого контроля за качеством выполнения движений. Субъективно такое состояние ощущается как упадок сил, одышка, учащённое сердцебиение, приводящие к невоз­можности продолжения работы.

Локальное утомлениеимеет место тогда, когда чрезмерная нагруз­ка выпадает на отдельные мышечные группы. При этом страдает не столько центральный аппарат регуляции движений, сколько перифе­рийные структурные элементы регуляции движений. Происходят на­рушения передачи возбуждения в нервно-мышечных синапсах, в ре­зультате чего сократительная функция мышц резко снижается.

В скрытой (компенсируемой)фазе утомления может сохраняться высокая работоспособность, поддерживаемая волевыми усилиями. Од­нако экономичность работы при этом падает и утомление нарастает всё более высокими темпами.

Некомпенсируемое утомлениеразвивается на фоне скрытой фазы утомления при условии сравнительно длительного выполнения рабо­ты благодаря волевым напряжениям. Главным признаком некомпенси­руемого утомления является снижение работоспособности, сопровож­дающееся угнетением функций внутренних органов и двигательного аппарата. В результате дальнейшее выполнение работы становится невозможным (спортсмен сходит с дистанции).

К наиболее заметным внешним признакам утомления относятся: из­меняющийся цвет кожи, мимика, общий усталый вид, частота дыха­ния, уровень потливости и др.

Эффективность восстановительных процессов зависит от величи­ны нагрузки и интенсивности энергетических затрат. При этом очень важно ещё раз подчеркнуть, что интенсивное расходование рабочих потенциалов создаёт предпосылки не только для восстановления ра­ботоспособности до исходного уровня, но и приводит к сверхвосста­новлению (суперкомпенсации), благодаря которому только и возмож­но дальнейшее развитие функциональных возможностей организма.

Определение сроков наступления сверхвосстановления затрудне­но в связи с различными темпами этого процесса в разных физиологи­ческих системах, а также его зависимости от индивидуальных осо­бенностей организма, уровня подготовленности, характера предшеству­ющих нагрузок и др.

Осуществляя попытки использования фактора сверхвосстановле­ния, необходимо помнить, что у детей школьного возраста утомле­ние развивается быстрее, чем у взрослых. Это происходит прежде всего вследствие особенностей ЦНС, в которой быстрее наступает наруше­ние в результате утомления. Очень важной особенностью, требующей обязательного учёта, является и то, что дети отказываются от рабо­ты задолго до развития критического состояния, вызываемого исто­щением энергетических источников. Именно этим объясняется и их быстрая восстанавливаемость в результате сравнительно кратковре­менного отдыха. Поэтому в занятия, как правило, не следует вклю­чать слишком однообразную и монотонную работу. Нужно помнить, что чередование различных видов работы облегчает восстановление уже в процессе самой работы, по механизму активного отдыха.

Если расходование функциональных потенциалов в процессе тре­нировки превышает оптимальный уровень (вызывает истощение), то сверхвосстановления не происходит, а физическая нагрузка в таком случае вызовет дальнейшее угнетение процессов обмена в организме (особенно на клеточном уровне). В результате накапливается хрони­ческое утомление и перенапряжение органов и систем.

Интервалы между тренировочными занятиями необходимо выдер­живать в пределах, гарантирующих восстановление и сверхвосстановление. Однако в результате больших индивидуальных различий первосте­пенное значение приобретает индивидуализация тренировочных нагру­зок. В конечном итоге такое построение тренировочного процесса обес­печивает суммирование эффектов от смежных занятий (кумулятивный эффект), после чего можно ожидать ещё больших показателей сверх­восстановления и дальнейшего развития тренированности. Этим обстоя­тельством главным образом и обусловлена необходимость определённой кратности и систематичности занятий физическими упражнениями, так как выполнение очередной нагрузки до или после фазы сверхвосстанов­ления делают её воздействие малоэффективным, а при определённых обстоятельствах бесполезным или даже вредным для организма.

Как уже отмечалось, наряду с развитием процессов утомления, пред­ставляющего собой одну из сторон влияния физической нагрузки, дру­гой его стороной является процесс восстановления, проявляющийся в двух своих разновидностях: текущем и отставленном вос­становлении.

Благодаря текущему восстановлению поддерживается нор­мальное функциональное состояние всех систем организма в процессе выполнения работы. Оно имеет различную биохимическую основу, осо­бенности которой зависят от степени напряженности мышечной работы. Так, при малоинтенсивной нагрузке восстановление по ходу ра­боты протекает в оптимальных условиях кислородного обмена. Во вре­мя же работы большой мощности имеет место смешанный характер восстановления энергетических источников (аэробно-анаэробный). А при выполнении работы субмаксимальной и максимальной интенсивности возникает уже несоответствие между возможностями текущего вос­становления и потребностями организма, что и приводит к быстрой потере работоспособности, необходимости прекращения работы и на­ступлению очередной, качественно иной фазы восстановительного процесса.

Отставленное восстановление характеризуется актива­цией восстановительных процессов в ближайшем и отдалённых пери­одах времени после работы. В это время осуществляется восполнение суммарных энергетических затрат и синтез белковых структур. Этому способствует прекращение расходования энергетических источников на выполнение работы и переключение всего потока энергии на плас­тические (строительные) процессы, что и приводит к их мощному раз­витию в клеточных структурах тканей и органов. В результате этих процессов мы имеем увеличение мышечной массы, улучшение буфер­ных свойств крови, повышение устойчивости организма к воздействию кислых продуктов распада и т. п.

В результате систематического недовосстановления и хроническо­го утомления развивается переутомление, которое в занятиях физи­ческими упражнениями принято называть перетренировкой.

Перетренировка- это прогрессирующее развитие переутомления.

Ранними внешними признаками переутомления являются: расстрой­ства сна, страх перед выполнением сложных упражнений, конфликтность в отношениях с товарищами, или наоборот - вялость, безраз­личие к окружающему и т. п.

Если при этом тренировочные занятия продолжаются, то небла­гоприятные субъективные ощущения дополняются расстройствами фи­зиологических функций, которые приводят к существенным отрица­тельным изменениям во всём организме. Наиболее опасными из них являются диффузные или очаговые изменения в сердечной мышце, сократительная способность которой ухудшается, и появляются боли в области сердца.

При перетренировке нарушается витаминный баланс. При этом прежде всего происходит уменьшение содержания витамина «С» в кро­ви, печени и мышцах. Падает масса тела, заметно снижаются показа­тели общей выносливости, в то время как показатели других физи­ческих качеств могут не изменяться. В состоянии перетренировки за­нимающиеся значительно больше подвержены простудным и другим видам заболеваний.

Таким образом, перетренировка представляет собой опасное со­стояние, чреватое серьёзными негативными последствиями для здо­ровья. В связи с этим необходимо иметь представление хотя бы о са­мых общих правилах её предупреждения или правильного поведения в тех случаях, когда это всё же произошло.

Основными требованиями, соблюдение которых необходимо для предупреждения перетренировки, являются:

• правильная организация тренировочного процесса на основе зна­ний о влиянии физических упражнений на организм и основных
методических правил организации занятий;

• знание особенностей и возможностей собственного организма,
индивидуальных особенностей его адаптации к физическим нагрузкам;

• строгое следование правилам и принципам физической тренировки.

Для нормализации функций организма и восстановления работоспособности на ранней стадии перетренировки необходимо:

• организовать активный отдых в течение 1-2 недель, резко сни­зив объем тренировочной нагрузки в этот период;

• увеличить интервалы отдыха между выполнением интенсивных
физических нагрузок;

• исключить соревновательные нагрузки;

При поздних стадиях развития перетренировки необходимо:

• полный отдых в течение 2-3 недель;

• последующий активный отдых продолжительностью 3—4 недели;

• активное использование всевозможных восстановительных
средств - специальных медикаментозных препаратов, биологически активных веществ, физиотерапевтических процедур и т. п.

4. Адаптация в спортивной тренировке.

В результате регулярных, правильно организованных занятий фи­зическими упражнениями повышаются физические возможности организ­ма, осваиваются новые виды движений. Для того, чтобы самостоятель­ные занятия принесли такой эффект, необходимо иметь представление об основных положениях теории тренировки организма, знать главные правила организации физкультурных занятий. Только овладев такими знаниями, можно рассчитывать на успех самостоятельных занятий.

Прежде всего необходимо остановиться на узловых, принципиаль­но важных вопросах. По мнению профессора В. К. Бальсевича, к тако­вым следует отнести прежде всего следующие положения.

Главным механизмом, на основе которого достигается тренировоч­ный эффект от воздействия физических упражнений, является меха­низм адаптации (приспособления) к особенностям их воздействий.

Адаптация- это способность организма изменять своё состояние в ответ на внешнее воздействие в соответствии с харак­терными особенностями этих воздействий. Точное изменение дея­тельности организма в соответствии с силой воздействия на него из­вне является замечательным свойством адаптации, позволяющим орга­низму довольно легко приспосабливаться к изменяющимся условиям жизнедеятельности.

Различают два вида адаптации: срочную и кумулятивную.

Примером срочной адаптации могут служить изменения, проис­ходящие в организме в результате одноразовых воздействий физи­ческими упражнениями. Например, повышение частоты сердечных со­кращений (ЧСС), кровяного давления и т. п. под влиянием пробегания определённого отрезка дистанции или реакция организма на измене­ние температуры воздуха и т. п.

Кумулятивная адаптация характеризуется такими приспособитель­ными изменениями, которые возникают под воздействием системати­чески повторяющихся внешних воздействий. Характерным примером та­кой адаптации является эффект закаливания или повышение трениро­ванности под воздействием регулярных тренировочных нагрузок.

Таким образом, процесс кумулятивной адаптации является биоло­гической основой тренировочного эффекта. В результате такого эф­фекта достигается прогрессивное повышение возможностей организма, который оказывается в состоянии выполнить значительно боль­ший объем интенсивной нагрузки. Такое становится возможным благо­даря своеобразному накладыванию эффектов от отдельных упражнений и отдельных занятий друг на друга. Именно поэтому после серии нагру­зок, например силового характера, человек становится сильнее, а после регулярного повторения длительных нагрузок - выносливее. Для достижения положительных условий эффекта адаптации необходимо соблюдать ряд условий:

Первое условие заключается в постоянном предъявлении организму новых повышенных требований. При регулярном повторе­нии одних и тех же по величине внешних воздействий (нагрузок), процесс активного приспособления к ним, сопровождающийся повы­шением функциональных возможностей организма, продолжается толь­ко определённое время. Затем данные параметры нагрузки становят­ся привычными (в результате полной адаптации к ним) и перестают быть активными раздражителями. Для дальнейшего развития организма необходимо интенсифицировать занятия. Существует два пути такой интенсификации: а) повышение нагрузки от занятия к занятию; б) из­менение характера нагрузки. Возможно и сочетание этих двух путей.

Следование по первому пути приводит преимущественно к количе­ственным изменениям показателей двигательной функции (увеличение силы, выносливости, быстроты и др.). Использование второго пути по­зволяет сознательно формировать преимущественно качественные по­казатели двигательной функции человека (разносторонность физическо­го развития, овладение разнообразными двигательными навыками и др.).

Второе условие состоит в том, что процесс занятий должен носить регулярный характер, не прерываться на длительное время, а интервалы между отдельными занятиями должны быть опти­мальными. Без выполнения этого условия достижение кумулятивного развивающего эффекта становится невозможным.

Ранее уже упоминалось об уникальнейшем свойстве живого орга­низма — способности к сверхвосстановлению после воздействия физи­ческой нагрузкой. В идеальном варианте для достижения максималь­ного тренировочного эффекта необходимо, чтобы очередная порция нагрузки (очередное занятие) пришлась на фазу сверхвосстановления. В этот момент организм обладает значительно большими возможнос­тями, чем те, которые у него были ранее. Это позволяет предъявить ему более значительные нагрузки и ожидать ещё большего эффекта сверхвосстановления. Если же в этот момент очередного воздействия нагрузкой не происходит, то через некоторое время функции орга­низма приходят в исходное состояние, эффект от предыдущего заня­тия утрачивается и приходится начинать всё сначала. Этим и объясня­ется очень значительный и ничем не восполнимый вред больших пере­рывов между смежными занятиями.

Время наступления фазы сверхвосстановления зависит от многих факторов: общего объёма, интенсивности, характера нагрузок, уров­ня подготовленности занимающегося, текущего состояния организма и др. Поэтому дать рекомендации, пригодные на все случаи жизни, не­возможно. В самом общем виде можно только рекомендовать начина­ющим заниматься не менее 3 раз в неделю с одинаковыми интерва­лами между занятиями. Более точное определение времени наступле­ния фазы сверхвосстановления становится возможным только в результате кропотливой деятельности, направленной на более пол­ное познание особенностей и возможностей собственного организма, умения тонко чувствовать и управлять его состоянием.

Третье условие предполагает строгое соответствие нагру­зок текущему состоянию и индивидуальным возможностям организма занимающегося.

Недостаточные по величине нагрузки бесполезны. Нагрузки, пре­вышающие возможности занимающегося, могут оказать повреждаю­щее воздействие на организм. Это становится особенно опасным, ког­да речь идёт о растущем организме, у которого многие органы и фун­кции ещё не до конца сформированы. В связи с этим обстоятельством необходимо так подбирать нагрузки, чтобы их содержание, характер, величина, направленность вызывали существенное напряжение всех органов и функциональных систем, но в то же время не были бы не­посильными, соответствовали текущему состоянию организма.

Четвёртое условие связано с необходимостью учёта наиболее благоприятных («сенситивных») возрастных периодов для раз­вития тех или иных двигательных способностей. Дело в том, что в растущем организме различные органы и функциональные системы раз­виваются неравномерно и неодновременно (гетерохронно). В связи с этим и наилучшая готовность организма к выполнению нагрузок раз­личного характера наступает в разные сроки. Учёные определили, что наибольший эффект от занятий, направленных на развитие физиче­ских качеств, следует ожидать тогда, когда эти воздействия совпада­ют по времени с наиболее благоприятным периодом естественного хода развития того или иного физического качества. Однако это не зна­чит, что в другие периоды совсем не надо уделять внимания их раз­витию. Здесь уместно вспомнить афоризм: «Работа формирует орган». Воздействуя специфической нагрузкой на ещё не совершенную функ­цию, мы тем самым способствуем её более эффективному развитию. Однако подобное воздействие, как правило, бывает очень умеренным и осторожным, а результат не очень значительным.