8. Характеристика состояний, возникающих при занятиях физической культурой

В процессе занятий физической культурой и непосредственно при выполнении упражнений состояние человека меняется как во времени, так и в зависимости от выполняемой работы. Это обусловлено требованиями, предъявляемыми нагрузкой орга­низму, относительной инертностью включения в работу вегета­тивных систем, особенностями высшей нервной деятельности человека и т.д.

Предстартовое состояние характеризуется теми изменениям в организме, которые происходят в процессе ожидания предстоя­щей работы. Осуществляемые по механизму условных рефлек­сов, они способствуют мобилизации организма на ожидаемую деятельность, благодаря чему происходит более быстрое и эф­фективное вхождение в саму работу.

В животном мире предстартовое состояние выражено, по крайней мере во времени, довольно слабо, так как физиологиче­ский стресс, требующий движения, развивается либо как реак­ция на постепенно наступающие в организме изменения (голод, холод), либо как внезапно возникшее жизненно важное обстоя­тельство (опасность, появление полового партнера). У человека же двигательная активность в процессе физической культуры но сит искусственный характер и планируется заранее. Естественно, что и ожидание предстоящей работы уже готовит организм к ней:

меняется активность обменных процессов, тонус мышц, деятель­ность сердечно-сосудистой, дыхательной и других вегетативных систем, терморегуляция и пр. Причем характер происходящих в предстартовом состоянии изменений во многом соответствует особенностям предстоящей работы.

Наличие у человека второй сигнальной системы, умение абст­рагироваться от действительности и предвидеть предстоящее во многом делает человека психологическим заложником будущего, заставляет его ждать. Само же ожидание у разных людей протека­ет по-разному, что преимущественно обусловлено их психолого-и физиолого-типологическими особенностями. В связи с этим обстоятельством различают несколько разновидностей предстар­товых реакций.

Боевая готовность — предстартовое состояние, обеспечиваю­щее оптимальную мобилизацию организма к предстоящей рабо­те. При этом в ЦНС оживляются временные связи, формирую­щие двигательный динамический стереотип, нормализуются взаимоотношения процессов возбуждения и торможения в ней, несколько повышается обмен веществ и активность кислородо-транспортных систем. Чем ближе момент начала занятия, тем бо лее выраженными оказываются эти процессы.

Предстартовая лихорадка отражает преобладание в ЦНС воз­будительных процессов. Чаще всего она бывает у людей холери­ческого темперамента и характеризуется преобладанием симпа­тического отдела вегетативной нервной системы. Уже задолго до начала двигательной активности в крови у человека появляется много гормонов стресса, он переживает, нарушается сон и т.д. 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. Естественно, что выполняет он физические упражнения с чувством обреченности, без необходимого на строя, организм же его не готов к высокому результату, даже если соревнованию предшествовала значительная тренировочная ра­бота и объективно спортсмен готов к высоким достижениям-

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 решает следующие задачи:

— нормализация психосоматического состояния физкультур­ника или спортсмена;

— постепенная активизация обменных процессов и вегета­тивных функций организма до оптимального уровня.

Обычно общая разминка представляет собой 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- В этом состоянии вязкость мышц и сухожилий оказывает­ся пониженной, а их эластичность возрастает, благодаря чему сила и быстрота мышечного сокращения увеличиваются. В то же время, при повышении температуры тела, более активно проте­кают процессы в ЦНС, увеличивается просвет периферических сосудов и падает сопротивление в них, что обеспечивает улучше­ние кровоснабжения рабочих тканей.

Специальная разминка решает следующие задачи:

— восстановление двигательного динамического стереотипа;

— подготовка двигательного аппарата непосредственно к

предстоящей работе. В специальной разминке применяются упражнения, специ фичные для данного вида спорта (бег — для бегуна, работа с мя­чом —для баскетболиста, работа на снарядах — для гимнаста и т.д.). В такой разминке оживляются временные связи, формиру­ющие двигательный динамический стереотип, и обеспечивается оптимальный уровень автоматизации движений. Так как при вы­полнении специальных упражнений в работу включаются непо­средственно те отделы опорно-двигательного аппарата, на кото­рые будет приходиться основная нагрузка, то постепенно их состояние все в большей степени приближается к тому, которое необходимо для наиболее эффективного выполнения упражне­ния. В специальной разминке 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: индивидуальными особенностями физкультурника, погодой, предстартовым состоянием и т.д. Ес­тественно, что чем интенсивнее предстоящая работа, тем длите­льнее должна быть разминка, так как требуется добиться более высокого уровня функционирования.

После окончания разминки до начала основной работы, как правило, проходит некоторое время. Период этого времени не должен заметно снижать физиологические функции, но сохра­нять высокую активность терморегуляции и двигательного дина­мического стереотипа. Обычно этим требованиям соответствует период от 5 до 8 минут (разумеется, это время сугубо индивидуа­льно и, кроме того, зависит от погоды, состояния физкультурни­ка и других 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. Особое значение имеет второе обстоятельст­во, так как деятельность внутренних органов отличается относи­тельной инертностью.

Врабатывание различных функций происходит не одновре­менно. Так, двигательный аппарат и частота сердечных сокраще­ний иходят в работу быстрее, чем артериальное давление и удар­ный объем сердца; легочная вентиляция — быстрее, чем потребление кислорода и пр. Естественно, что 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 тех же видах деятельности, которые протекают в переход­ном и анаэробном режимах, Врабатывание может вообще закон­читься уже после завершения работы'.

В первый период выполнения упражнения работа мышц обес­печивается в основном за счет анаэробных (гликолитических) механизмов с образованием молочной кислоты. Ее попадание в кровь активизирует через ЦНС и специальные рецепторы, нахо­дящиеся в сосудистой системе и непосредственно в вегетативных органах, деятельность последних. Следовательно, окисление об­разовавшейся в первый период работы молочной кислоты — так называемый кислородный долг — может происходить частично как в процессе самой дальнейшей работы, так и после ее оконча­ния. Причем 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 часто на­ступает особое состояние, которое называют «мертвой точкой» и которое характеризуется тяжелыми субъективными ощущения­ми, среди них основные — одышка, стеснение в груди, пульса­ция сосудов в мозгу, желание прекратить работу. Объективно при этом повышается потребление кислорода, повышаются вы ведение СОз, частота сердечных сокращений, потоотделение. Основной причиной этого является чрезмерно интенсивное 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, -прежде всего, 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. «Второе дыхание» должно свидетельствовать о том, что организм достаточно мобилизован для удовлетворения рабочих своих запросов.

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 запросом и удовлетворением, однако, 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, однако между ним и утомлением нет четкой 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. Тем не менее 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-

Не меньшее значение имеют и изменения, наступающие в са­мих мышцах. Они могут выражаться:

— в истощении энергетических ресурсов мышц — гликогена, АТФ и фосфагенов, что обусловливает невозможность под­держивать требуемую мощность мышечных сокращений (такая картина бывает при длительных малоинтенсивных упражнениях);

— в засорении мышц промежуточными продуктами обмена, среди которых особая роль принадлежит молочной кисло­те, накопление которой ведет к неполному расслаблению мышечных волокон, в связи с чем сила их сокращений уме­ньшается; засорение особенно свойственно упражнениям околопредельным, находящимся в зоне анаэробной мощ­ности (например, бег на 800 м в легкой атлетике).

Важное значение в возникновении утомления при выполне­нии относительно длительных упражнений играет и истощение энергетических ресурсов в организме. В общем виде динамика этого процесса выглядит следующим образом. В течение первых 5—7 минут работы мышцы в качестве источника энергии исполь­зует углеводы крови. По истечении этого времени, 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.

Таким образом, развитие утомления определяется многими обстоятельствами: мощностью и длительностью выполняемой работы, состоянием систем энергообеспечения организма, тре­нированностью человека к этому виду деятельности, состоянием организма к моменту выполнения упражнения и т.д. Необходимо, однако, отметить, что само по себе утомление, являясь зако­номерным итогом выполненной работы, не должно рассматрива­ться как отрицательное явление: при правильно спланированных нагрузках именно утомление является исходным условием роста работоспособности, о чем должна свидетельствовать характери­стика процесса восстановления.

Восстановление представляет собой совокупность процессов, происходящих в организме после прекращения работы и обеспе­чивающих восстановление работоспособности организма. На протяжении восстановительного периода удаляются из организ­ма продукты рабочего обмена веществ, восполняются энергети­ческие запасы, структурные вещества и ферменты, израсходо­ванные за время мышечной деятельности, то есть по существу происходит нормализация нарушенного работой гомеостаза. Од­нако значение восстановления этим не ограничивается, так как в его процессе функциональные возможности организма не только достигают дорабочего уровня, но в определенный период време­ни могут превысить его.

Общие закономерности восстановления функций после рабо­ты отражены на рисунке. Как видно из представленного рисунка, на определенном эта­пе восстановления энергетики и работоспособности их величина оказывается выше исходного значения, что определяется как суперкомпенсация. Объясняется это явление следующим образом. Двигаясь, организм и восполняет израсходованное. Он старается не просто «добрать» недостающее, вернуться к исход­ному состоянию, а обязательно накопить больше, чем истратил. Это — процесс индукции избыточного анаболизма, то, что в эко­номике называют «расширенное воспроизводство». Отсюда ста­новится понятно, что максимальный объем повторной работы, выполненной в периоде сверхвосстановления, может быть выше, чем предыдущий, а суперкомпенсация после повторной работы оказывается на еще более высоком уровне, выше первой — в этом, собственно, и заключается эффект тренировки системы. Суперкомпенсация протекает в две фазы: 1 — избыточное накоп­ление массы, что и обусловливает рост и накопление внутренней энергии, причем этот эффект касается не только мышечной сис­темы, но и нервной, и железистой, и других; 2 — избыточное на­копление структурно-энергетических потенциалов (структурной энергии), увеличивающих не массу, а свободную энергию.

Определенный объем постоянной двигательной деятельности как реакции на стресс создает энергию адаптации, без достаточ­ного уровня которой человек не может реализовать в жизни зало­женную в него природой генетическую программу, не может до­жить до естественной старости и не может быть здоровым. Не зря поэтому рожденный незрелым плод без необходимого объема двигательной активности не может пройти все фазы формирова­ния (созревания), а взрослый не может накапливать структурную энергию, необходимую для обеспечения нормальной жизнедея­тельности.

Непосредственно во время мышечной деятельности в скелет­ной мускулатуре и в тканях, обеспечивающих двигательную ак­тивность систем (в том числе и нервной), возникают структурные изменения (в частности — распад белка). После же нагрузки по­ступивший с пищей пластический материал не только восполня­ет разрушенную структуру, но и через измененный тканевый об­мен создает предпосылки для дальнейшего развития. Здесь двигательная активность выступает как регулятор, увязывающей генетическую программу с условиями существования в каждый данный момент. Понятно поэтому, что пища не сама по себе обеспечивает рост и развитие, а лишь в случае возникновения в результате движения в работающей ткани «ниши», в которую она может встроиться. Вот почему, как было показано в экспери­ментах И.А. Аршавского, мало двигающиеся щенки, получаю­щие от матери достаточное количество молока, тем не менее в месячном возрасте весят, как 4—5-дневные.

Анализ приведенного выше рисунка заставляет обратить вни­мание на некоторые обстоятельства, которые следует учитывать при организации используемых в оздоровлении нагрузок — мы­шечных, температурных, иммунных и пр.

1. Суперкомпенсация возникает лишь как эффект утомления, поэтому нагрузка должна иметь определенные характеристики объема и интенсивности. Разумеется, эти величины 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 энергетических возможностей, даст утомление при более значительных ее величинах.

3. Между используемыми нагрузками должен быть опреде­ленный оптимальный интервал: при его укорочении повторная нагрузка будет приходиться на неполное восстановление — при сохранении такого режима это чревато перенапряжением и пере­утомлением; если интервал превышает оптимальное время, то повторная нагрузка будет приходиться не на фазу суперкомпен­сации с повышенной работоспособностью организма, а на пери­од возвращения его к исходному состоянию, что исключает по­вышение функциональных возможностей организма.

Характер восстановления функций организма определяется некоторыми особенностями. Так, скорость и длительность вос­становления большинства функциональных показателей нахо­дится в прямой зависимости от мощности и объема выполненной работы: чем они выше, тем большие изменения происходят за время работы и, соответственно, тем выше скорость восстанов­ления. С другой стороны, чем более глубокое утомление наступа­ет во время работы (до определенного предела), тем более высо­кой оказывается и суперкомпенсация, хотя она и наступает позднее.

Восстановление различных функций организма протекает с разной скоростью, так что достижение ими одного и того же уровня относительно исходных данных происходит не одновре­менно (гетерохронно). Поэтому о завершении процесса восста­новления следует судить не по отдельным показателям, а по со­стоянию всего организма в целом, которое можно наиболее точно оценить именно по реакции на нагрузку (в частности, на дозированную).