При циклической работе умеренной мощности основной причиной развития утомления является трудность длительного поддержания на высоком уровне функций кардио-респираторной системы. Кроме того, в нервных центрах может возникать торможение под влиянием многократного однообразного раздражения афферентными импульсами. Угнетение же деятельности этих центров приводит к расстройству координации движений. При работе этой мощности продолжительностью более 40-60 мин. уменьшается в связи с длительным расходованием запасов углеводов содержание сахара в крови. В результате расстраивается деятельность центральной нервной системы. Значительная потеря хлоридов и изменения количественного соотношения ионов натрия, калия и кальция, хлора и фосфора в крови и тканях тела при таких упражнениях, происходящие вследствие обильного потоотделения во время длительных спортивных упражнений, также ведут к понижению работоспособности у спортсменов.
Появлению утомления способствует перегревание, наблюдаемое при длительной работе умеренной мощности, особенно в условиях высокой температуры и большой влажности окружающей среды. При перегревании нарушение нормальной деятельности центральной нервной системы может приводить к "тепловому удару" (головная боль, помутнение, а в тяжёлых случаях и потеря сознания). Охлаждение организма также может быть фактором, способствующим развитию утомления.
При ациклических видах физических упражнений отмечаются различные формы утомления.
Во всех спортивных играх в результате необходимости постоянного нового программирования игроками своих действий при решении сложных двигательных задач наблюдается утомление высших отделов мозга. Оно приводит к снижению скорости и координаций движений и ухудшению функций некоторых анализаторов. В таких видах спорта, как хоккей, существенная роль принадлежит (как и при циклических упражнениях субмаксимальной мощности) недостаточного кислородного обеспечения и накоплению кислородного долга.
При гимнастических и тяжёлоатлетических упражнениях утомление может сказываться на функциональном состоянии мышц. Падает их возбудимость, уменьшается сила, изменяют твёрдость, вязкость и скорость сокращения и расслабления мышц.
При статических условиях со значительными напряжениями одной из причин возникновения утомления является снижение силы вследствие выключения деятельности некоторых наименее устойчивых мышечных волокон.
Значение утомления в развитии состояния тренированности. Утомление в процессе мышечной или умственной деятельности, не переходящее определённых пределов, - физиологическое, а не патологическое явление и полезно для организма.
Работы до утомления представляет собою важный фактор роста тренированности, в особенности тогда, когда она связана с развитием выносливости. Физиологический смысл этого явления заключается в том, что, тренируясь до наступления утомления, спортсмены адаптируются к повышенным нагрузкам. В случаях же, когда тренировочные упражнения прекращаются до начала возникновения утомления, развитие тренированности приостанавливается. То же происходит и в том случае, если тренировочные занятия приводят к резко выраженной степени утомления. При этом может возникнуть состояние перетренированности. Как ясно из сказанного выше, в спорте следует избегать не утомления "вообще", а лишь чрезмерного его развития. При этом пределы чрезмерности связаны не только с характером выполняемых упражнений, но и с их деятельностью.
Таким образом, утомление имеет временный характер и исчезает через некоторое время после прекращения работы, т.е. во время отдыха. Внешние проявления мышечного утомления разнообразны. Они зависят от характера выполняемых физических упражнений, особенностей внешней среды и личных индивидуальных особенностей спортсменов. Эмоциональные факторы играют существенную роль. Поскольку в организме все проявления деятельности обусловлены одновременным вовлечением в работу целого ряда органов и систем органов, т.е. являются системными, нарушение тех или других функций при развитии утомления наблюдается в показателях работы многих органов. Ухудшение функции того или другого органа может быть как первичным, так и вторичным. Важнейшая роль при утомлении принадлежит процессам, протекающим в центральной нервной системе. Деятельность нервной системы, как и других систем организма, может ухудшаться как первично, так и вторично. Изменение координации двигательных и вегетативных функции, обусловливающее задержку развития утомления и протекающее без снижения эффективности работы квалифицируется как проявление преодолеваемого (скрытого) утомления.
Специфика физиологических процессов при разных видах физических упражнений обусловливает различную природу возникновения утомления.
Утомление в процессе мышечной или умственной деятельности, не переходящее определённых пределов, - физиологическое, а не патологическое явление и полезно для организма.
Работа до утомления представляет собою важный фактор роста тренированности.
Восстановительные процессы. Мышечная деятельность, как правило, сопровождается временным снижением работоспособности. После окончания работы, в периоде восстановления, нормализуется внутренняя среда организма, восстанавливаются энергетические запасы, различные функции приходят в состояние рабочей готовности. Все эти процессы не только обеспечивают восстановление работоспособности организма, но и способствуют её временному увеличению.
Повышение работоспособности в процессе тренировке зависит не только от объёма и интенсивности нагрузок, но и от продолжительности интервалов отдыха между выполнением упражнений. В связи с этим при планировании тренировочных занятий необходимо учитывать особенности восстановительных процессов.
Восстановительные процессы частично протекают непосредственно во время мышечной деятельности. Примером этого являются окислительные реакции, обеспечивающие ресинтез богатых энергией химических веществ. Однако при работе процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции.
Лишь при длительной мышечной деятельности, характеризующейся истинным устойчивым состоянием, устанавливается динамическое равновесие между расщеплением химических веществ и их ресинтезом. Нарушение баланса между этими реакциями выражено при работе тем резче, чем больше оказывается её мощность и чем меньше подготовлен к ней человек.
Восстановительный период проходит волнообразно. В восстановительном периоде преобладают процессы ассимиляции. Это обеспечивает пополнение израсходованных при работе энергетических запасов. Сначала они восстанавливаются до исходного уровня, затем на некоторое время становятся выше его (фаза суперкомпенсации) и далее вновь понижаются (рис.1, с.15).
| сверхвосстановление возвращение Исходный уровень к исходному | |
Работа | уровню отдых |
Рис.1. Схема процессов расхода и восстановления энергетических запасов организма
Фазы восстановления. Различают ранние и поздние фазы восстановления. После лёгкой работы ранние фазы заканчиваются в течение нескольких минут, после напряжённой работы - в течение нескольких часов. Поздние фазы восстановления после длительной и напряжённой мышечной деятельности затягиваются на несколько суток.
По уровню работоспособности организма в периоде восстановления различают фазы пониженной и повышенной работоспособности. Первая наблюдается сразу после окончания мышечной деятельности. В дальнейшем работоспособность восстанавливается и, продолжая возрастать, становится выше исходной. Этот период называется фазой повышенной работоспособности. Через некоторое время после окончания мышечной деятельности работоспособность вновь снижается до исходного уровня. Фазовые изменения работоспособности в периоде восстановления установлены экспериментально. Например, у тяжелоатлетов через 1 мин. После жима штанги двумя руками "до отказа" работоспособность оказалась сниженной в среднем на 60% по сравнению с исходной величиной. На 7-й мин. Восстановления она была ниже на 10%. К 12-й мин. восстановления превысила исходный уровень и оставалась повышенной до 25-й мин.
Продолжительность отдельных фаз восстановления зависит от особенностей выполненной работы (мощность, длительность, структура движений) и от степени тренированности человек.
Повторные нагрузки целесообразно выполнять в фазу повышенной работоспособности: в этих условиях тренированность организма развивается наиболее интенсивно. Однако в ряде случаев повторные нагрузки следует назначать ранее этого срока. Работа при неполном восстановлении адаптирует организм к деятельности в условиях измененной внутренней среды. Слишком длинные интервалы отдыха между повторными нагрузками снижают эффективность тренировки. Повторная деятельность при этом выполняется при уже снизившейся работоспособности, что не стимулирует ее дальнейшего развития.