Спортивная физеология

Физиологические изменения возникают на условные сигналы, которыми являются  такие раздражители, как вид стадиона, спортивного зала, наличие соперников, спортивная форма и др.

В коре головного мозга человека перед выполнением произвольного действия появляются определенные сдвиги. Возникает замысел и план предстоящего действия. Происходят изменения электрической активности в коре больших полушарий - усиливаются межцентральные взаимосвязи, изменяется амплитуда потенциалов. Эти изменения отражают подготовку мозга к предстоящему действию и вызывают сопутствующие вегетативные сдвиги и изменения моторной системы, т. е. происходит актуализация рабочей доминанты со всеми ее моторными и вегетативными компонентами. Наличие у человека второй сигнальной системы, умение абстрагироваться от действительности и предвидеть предстоящее делает человека психологическим заложником будущего, заставляет его ждать. Само же ожидание у разных людей протекает по-разному, что обусловлено их психолого - и физиолого-типологическими особенностями. Различают предстартовые изменения двух видов — неспецифические (при любой работе) и специфические (связанные со спецификой предстоящих упражнений). К числу неспецифических изменений относят  три формы предстартовых состояний: боевую готовность, предстартовую лихорадку и апатию.

Боевая готовность обеспечивает наилучший психологический настрой и функциональную подготовку спортсменов к работе. Наблюдается оптимальный уровень физиологических сдвигов - повышенная возбудимость нервных центров и мышечных волокон, адекватная величина поступления глюкозы в кровь из печени, благоприятное превышение концентрации норадреналина над адреналином, оптимальное усиление частоты и глубины дыхания и частоты сердцебиений, укорочение времени двигательных реакций.

В случае возникновения предстартовой лихорадки возбудимость мозга чрезмерно повышена, что вызывает нарушение тонких механизмов межмышечной координации, излишние энерготраты и  расход углеводов, избыточные кардиореспираторные реакции. При этом у спортсменов отмечена повышенная нервозность, возникают фальстарты, а движения начинаются в неоправданно быстром темпе и вскоре приводят к истощению ресурсов организма.

В противоположность этому, состояние предстартовой апатии характеризуется недостаточным уровнем возбудимости центральной нервной системы, увеличением времени двигательной реакции, невысокими изменениями в состоянии скелетных мышц и вегетативных функций, подавленностью и неуверенностью в своих силах спортсмена. В процессе длительной работы негативные сдвиги состояний в результате лихорадки и апатии могут преодолеваться, но при кратковременных упражнениях такой возможности нет.

Специфические предстартовые реакции отражают особенности предстоящей работы. Например, функциональные изменения в организме выше перед бегом на короткие дистанции по сравнению с предстоящим бегом на длинные дистанции; они больше перед соревнованиями по сравнению с обычной тренировкой.

Чрезмерные предстартовые реакции снижаются у спортсменов по мере привыкания к соревновательным условиям.

На формы проявления предстартовых реакций оказывает влияние тип нервной системы: у спортсменов с сильными уравновешенными нервными процессами - сангвиников и флегматиков чаще наблюдается боевая готовность, у холериков - предстартовая лихорадка; меланхолики в трудных ситуациях подвержены предстартовой апатии.

Умение тренера провести необходимую беседу, переключить спортсмена на другой вид деятельности, способствует оптимизации предстартовых состояний. Наибольшее регулирующее воздействие оказывает правильно проведенная разминка. В случае предстартовой лихорадки необходимо проводить разминку в невысоком темпе, подключить глубокие ритмичные дыхания (гипервентиляцию), так как дыхательный центр оказывает мощное нормализующее влияние на кору больших полушарий. При предстартовой  апатии, наоборот, необходимо повышение возбудимости в нервной и мышечной системе, а  это требует провести разминку  в быстром темпе.

2. 3. Разминка, врабатывание, «мертвая точка» и «второе дыхание»

Роль разминки, в подготовке организма к предстоящей работе  велика, т. к. к условно - рефлекторным механизмам предстартовых состояний присоединяются, безусловно - рефлекторные реакции, вызываемые работой мышц.

Разминка – комплекс общих и специальных упражнений, выполняемых перед тренировкой или соревнованием и, способствующих ускорению процесса врабатывания, и повышению работоспособности.

Физиологические эффекты разминки разнообразны. Разминка повышает возбудимость и активность сенсорных, моторных и вегетативных центров, усиливает деятельность эндокринных желез, создавая тем самым условия для более эффективной регуляции вегетативных и моторных функций при последующей работе. Повышенная температура тела и работающих мышц, увеличивает активность ферментов и скорость биохимических реакций в мышечных волокнах, усиливает возбудимость и лабильность мышц, и скорость их сокращения.

Разминка усиливает работу систем, обеспечивающих транспорт кислорода к работающим мышцам. Возрастают легочная вентиляция, скорость диффузии кислорода из альвеол в кровь, МОК, расширяются артериальные сосуды скелетных мышц, увеличивается венозный возврат, повышается (благодаря увеличению температуры тела) интенсивность диссоциации оксигемоглобина в тканях.

Разминка бывает общей и специальной.

Общая разминка представляет собой ряд однотипных  упражнений, решающих следующие задачи:

- нормализацию психомоторного состояния;

- постепенную активизацию обменных процессов и вегетативных функций организма до оптимального уровня.

Общая разминка должна заканчиваться не ранее 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 увеличивается. 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 работающих тканей.

Специальная разминка решает  следующие задачи:

- восстановление двигательного  динамического стереотипа:

- подготовка двигательного  аппарата непосредственно к предстоящей  работе.

В специальной разминке применяются упражнения, специфичные для данного вида спорта (бег – для бегуна, работа с мячом – для волейболиста, работа на снарядах – для гимнаста). В такой работе оживляются временные связи, формирующие двигательный динамический стереотип, и обеспечивается оптимальный уровень автоматизации движений. Так как при выполнении специальных упражнений, в работу будут  включаться те отделы опорно-двигательного  аппарата, на которые приходится основная нагрузка, то их состояние в большей степени будет приближаться к более   эффективному выполнению упражнений.  Не допускается, чтобы во время разминки у человека наступало утомление. Длительность разминки определяется многими факторами: индивидуальными особенностями, погодой, предстартовым состоянием и т.д.

После окончания разминки до начала основной работы  походит  некоторое время. Период этого времени не должен снижать физиологические функции, но должен сохранять высокую активность терморегуляции и двигательного динамического стереотипа. Этим требованиям соответствует период от 5 до 8 минут (это сугубо индивидуально, зависит от погоды и состояния).

Периоды покоя и работы характеризуются относительно устойчивым состоянием функций организма, с отлаженной их регуляцией. Между ними имеются два переходных периода врабатывания (от покоя к работе) и восстановления (от работы к покою). Постепенное увеличение работоспособности  человека в начале выполнения спортивных упражнений называется врабатыванием. В это время происходят перестройки нейрогуморальных механизмов регуляции движений и вегетативных функций на новый, более напряженный, режим деятельности и улучшение координации движений. Врабатываемость различных функций отличается гетерохронностью, т.е. разновременностью, и увеличением вариативности их показателей. Скорость усиления деятельности физиологических систем во время врабатывания неодинакова. Двигательный аппарат, обладающий высокой возбудимостью и лабильностью, на новый рабочий уровень настраивается быстрее, чем вегетативные системы. Сначала быстро врабатываются двигательные функции, а затем более инертные вегетативные. Из вегетативных показателей быстрее всего нарастают до рабочего уровня частотные параметры - частота сердечных сокращений и дыхания, затем объемные характеристики - ударный и минутный объемы крови, глубина вдоха и минутный объем дыхания. Так, например, во время интенсивного бега максимальная скорость движения достигается к 5-6 секунде.   Расширение артериальных сосудов мышц происходит за 60-90 секунд, а ЧСС, СО и МОК достигают максимальных величин только через 1,5-2 минуты. В связи с тем, что транспорт кислорода усиливается постепенно, в начале любой работы сокращение мышц осуществляется в основном в анаэробных условиях. Разница между потребностью организма в кислороде во время периода врабатывания и его реальным поступлением называется кислородным дефицитом. При нетяжелых нагрузках дефицит кислорода покрывается во время самой работы. При выполнении субмаксимальных и максимальных физических упражнений, возникающий дефицит кислорода ликвидируется после завершения работы, составляя часть общего кислородного долга. Скорость изменения физиологических функций во время врабатывания зависит от интенсивности (мощности) выполняемой работы. Чем больше мощность, тем быстрее  происходит усиление деятельности сердечно-сосудистой и  дыхательной системы. При одинаковых по характеру и мощности упражнениях врабатывание происходит тем быстрее, чем выше уровень тренированности человека. Период врабатывания может завершаться появлением «мертвой точки». Она возникает у недостаточно подготовленных спортсменов в результате дискоординации двигательных и вегетативных функций. При слишком интенсивных движениях и замедленной перестройке вегетативных процессов нарастает заметный кислородный долг, возникает тяжелое субъективное состояние. Происходит рост содержания лактата в крови, рН крови снижается до 7,2 и менее. У спортсмена наблюдаются одышка и нарушение сердечного ритма (аритмия, экстрасистолия), уменьшается жизненная емкость легких. В этот период работоспособность резко падает. Она возрастает лишь после волевого преодоления «мертвой точки», когда открывается «второе дыхание», или в результате снижения интенсивности работы. Подобное состояние может неоднократно повторяться во время длительной работы при повышениях ее мощности, неадекватных возможностям спортсмена.

2. 4. Физиологические основы утомления спортсменов

Утомление является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологической оценки тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. Знание механизмов утомления и стадий его развития позволяет правильно оценить функциональное состояние и работоспособность спортсменов и должно учитываться при разработке мероприятий, направленных на сохранение здоровья и достижение высоких спортивных результатов.

С физиологической точки зрения утомление является функциональным состоянием организма, вызванное умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временные снижения работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости (Солодков А.С., 1978). Исходя из этого, принято условно выделять два основных вида утомления - физическое и умственное.

Важным критерием оценки утомления является изменение функций организма в период работы. В зависимости от степени утомления функциональные сдвиги могут носить различный характер. Процесс утомления характеризуется  субъективными симптомами: усталостью, тяжестью в голове и конечностях, общей слабостью, разбитостью, вялостью, недомоганием, трудностью выполнять работу и т. д. А.А. Ухтомский  считал, что усталость является одновременно и «натуральным предупреждением утомления». Ощущая усталость, человек снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотвращается «функциональное истощение» корковых клеток и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека.

 Согласно  учению  о  современном представлении  физического утомления говорится, что оно связано с развитием  функциональных изменений во  многих органах и системах,  и с различным сочетанием их  деятельности, при которых наблюдается ухудшение функций при выполнении физических упражнений. В зависимости от характера работы, ее напряженности и продолжительности ведущая роль в развитии утомления может принадлежать разным функциональным системам.

 Утомление играет  особую роль, способствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию.

Основным фактором, вызывающим утомление, является физическая или умственная нагрузка. Зависимость между величиной нагрузки и степенью утомления  линейная, то есть чем больше нагрузка, тем более выраженным и ранним является утомление. На характере развития утомления сказывается  и ряд ее особенностей: статический или динамический характер нагрузки, постоянный или периодический ее характер и интенсивность нагрузки.

Наряду с рабочей нагрузкой, приводящей к утомлению, существует ряд дополнительных факторов, способствующих раннему наступлению утомления. К числу дополнительных факторов можно отнести:

1. факторы внешней среды (температура, влажность, газовый состав, барометрическое давление и др.);
2. факторы, связанные с нарушением режимов труда и отдыха;
3. факторы, обусловленные изменением привычных суточных биоритмов, и выключение сенсорных раздражений;
4. социальные факторы, мотивация, взаимоотношения в команде и др.

К субъективным признакам утомления относится чувство усталости, общее или локальное. При этом появляются боли и чувство онемения в конечностях, пояснице, мышцах спины и шеи, желание прекратить работу или изменить ее ритм и др.

 Объективные признаки  утомления  можно обнаружить при  обследовании,  начиная от двигательной, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы и кончая пищеварительной и выделительной. Многообразие изменений отражает закономерности функционирования организма как единого целого и характеризует реакции обеспечения функциональной нагрузки, а так же  адаптационные и компенсационные сдвиги.

При утомлении со стороны центральной нервной системы отмечаются нарушение межцентральных взаимосвязей в коре головного мозга, ослабление условно-рефлекторных реакций, неравномерность сухожильных рефлексов, а при переутомлении - развитие неврозоподобных состояний.

Изменения сердечно-сосудистой системы характеризуются тахикардией, лабильностью артериального давления, неадекватными реакциями на дозированную физическую нагрузку, электрокардиографическими сдвигами (ЭКГ). Кроме того, снижается насыщение артериальной крови кислородом, учащается дыхание и ухудшается легочная вентиляция, которая при переутомлении существенно уменьшается.

В крови снижается количество эритроцитов и гемоглобина, отмечается лейкоцитоз, несколько угнетается фагоцитарная активность лейкоцитов и уменьшается количество тромбоцитов. При переутомлении иногда отмечают болезненность и увеличение печени, нарушение белкового и углеводного обмена.

Однако все эти изменения не возникают одновременно и не развиваются в одном и том же направлении. Их динамика определяется рядом закономерностей.

Изменения возникают  в тех органах и системах, которые непосредственно осуществляют выполнение спортивной деятельности. При физической работе - это мышечная система и двигательный анализатор. Одновременно изменения могут появляться в системах и органах, которые обеспечивают функционирование этих основных работающих систем - дыхательной, сердечно-сосудистой, крови и др.

Утомление динамично по своей сущности и в своем развитии имеет несколько последовательно возникающих признаков. Первым признаком возникновения утомления при физической работе является нарушение автоматичности рабочих движений. Второй признак – это нарушение координации движений. Третий – значительное напряжение вегетативных функций при одновременном падении производительности работы, а затем и нарушение самого вегетативного компонента. При выраженных степенях утомления и развитии перетренированности, новые мало усвоенные двигательные навыки могут угаснуть полностью. При этом  часто растормаживаются старые, более прочные навыки, не соответствующие новой обстановке. В спортивной практике это может служить причиной возникновения различных срывов, травм и т. д.