4.1 Утомление и восстановление

Процесс утомления — это совокупность изменений, происходящих в различных органах, системах и организме в целом в период выполнения физической работы и приводящих в конце концов к невозможности ее продолжения. Состояние утомления характеризуется вызванным нагрузкой временным снижением работоспособности, которое проявляется в субъективном ощущении усталости. В состоянии утомления человек либо не способен поддерживать требуемый уровень интенсивности и (или) качества (техники выполнения) работы, либо вынужден вообще отказаться от ее продолжения.

Степень участия тех или иных физиологических систем в выполнении упражнений разного характера и мощности неодинакова. В выполнении любого упражнения можно выделить основные, ведущие, наиболее загружаемые системы, функциональные возможности которых определяют способность человека выполнять данное упражнение на требуемом уровне интенсивности и (или) качества. Степень загруженности этих систем по отношению к их максимальным возможностям определяет предельную продолжительность данного движения, т.е. период наступления состояния утомления. Таким образом, функциональные возможности ведущих систем не только определяют, но и лимитируют интенсивность и предельную продолжительность и (или) уровень качества выполнения данного упражнения.

При выполнении разных упражнений причины утомления неодинаковы. Рассмотрение причин утомления связано с двумя основными понятиями. Первое понятие — локализация утомления, т.е. выделение той ведущей систе-мы (или систем), функциональ­ные изменения в которой и определяют наступление состояния утомления. Второе понятие — механизмы утомления, т.е. те конкретные изменения в деятельности ведущих функциональных систем, которые обусловливают утомление.

При изучении локализации утомления в первую очередь нужно обращать внимание на три группы систем, обеспечивающих выполнение любого упражнения:

1) регулирующие системы — центральная нервная система, вегетатив-ная нервная система и гормонально-гуморальная система;

2) системы вегетативного обеспечения мышечной деятельности — системы дыхания и кровообращения;

3) исполнительные системы — двигательный (периферический нервно-мышечный) аппарат.

При выполнении любого упражнения происходят функциональные изменения в состоянии нервных центров, управляющих нервной деятельностью и регулирующих ее вегетативное обеспечение. При этом наиболее «чувствительными» к утомлению являются корковые нервные центры. Проявлениями утомления центральной нервной системы являются нарушения координации функций организма (в частности, движений), возникновение чувства усталости.

Утомление может быть связано с изменениями в деятельности желез внутренней секреции и вегетативной нервной системы. Роль последней особенно велика при выполнении длительных упражнений. Указанные изменения могут вести к нарушениям регуляции вегетативных функций, энергетического обеспечения мышеч­ной деятельности и т.д.

Причиной развития утомления могут служить многие изменения в деятельности систем вегетативного обеспечения, прежде всего дыхательной и сердечно-сосудистой. Главное следствие таких изменений — снижение кисло-родтранспортных возможностей организма работающего человека.

Утомление может быть связано с изменениями в исполнительном аппарате — в работающих мышцах. При этом мышечное (периферическое) утомление является результатом изменений, возникающих в самом сократительном аппарате мышечных волокон. Мышечное утомление проявляется в снижении сократительной способности мышц.

После прекращения упражнения происходят обратные изменения в деятельности тех функциональных систем, которые обеспечивали выполнение данного упражнения. Вся совокупность изменений в этот период заключена в понятии восстановление. На протяжении восстановительного периода удаляются продукты рабочего метаболизма и пополняются запасы энергии, пластических (структурных) веществ (белков и др.) и ферментов, израсходованных за время деятельности. По существу происходит восстановление нарушенного работой гомеостаза. Однако восстановление — это не только процесс возвращения организма к рабочему состоянию. В этот период происходят также изменения, которые обеспечивают повышение функциональных возможностей организма, т. е. дают продолжительный тренировочный эффект.

Сразу после прекращения работы отмечаются многообразные изменения в деятельности различных функциональных систем. В периоде восстановления можно выделить 4 фазы: 1) быстрого восстановления; 2) замедленного восстановления; 3) суперкомпенсации (или «перевосстановления»); 4) длительного (поздне­го) восстановления. Выраженность этих фаз, их длительность и характер сильно варьируют для разных функций. В первых двух фазах происходит восстановление работоспособности, сниженной в результате утомительной работы, третья фаза характеризуется повышенной работоспособностью, четвертая — возвращением к нормальному (предрабочему) уровню работоспособности.

Общие закономерности восстановления функций после работы состоят в следующем. Во-первых, скорость и длительность восстановления большинства функциональных показателей находятся в прямой зависимости от мощности работы: чем выше мощность работы, тем большие изменения происходят за время работы и (соответственно) тем выше скорость восстановления. Это означает, что чем короче предельная продолжительность упражнения, тем короче период восстановления. Так, продолжительность восстановления большинства функций после максимальной анаэробной работы — несколько минут, а после продолжительной работы, например после марафонского бега, — несколько дней. Ход начального восстановления многих функциональных по­казателей по своему характеру является зеркальным отражением их изменений в период врабатывания.

Во-вторых, восстановление различных функций протекает с разной скоростью, а некоторые фазы восстановительного процесса — и с разной направленностью, так что достижение ими уровня покоя происходит не одновременно (гетерохронно). Поэтому о завершении процесса восстановления в целом следует судить не по какому-нибудь одному и даже не по нескольким ограничительным показателям, а лишь по возвращению к исходному (предрабочему) уровню наиболее медленно восстанавливающегося показателя.

В-третьих, работоспособность и многие определяющие ее функции организма на протяжении периода восстановления после интенсивной работы не только достигают предрабочего уровня, но могут и превышать его, проходя через фазу «перевосстановления». Когда речь идет об энергетических субстратах, то такое временное превышение предрабочего уровня носит название суперкомпенсации.