Глава 2 физиология спортивной тренировки

По своей физиологической сущности спортивная тренировка представляет собой процесс увеличения способности организ­ма приспосабливаться к действию постепенно усиливающихся раз­дражений.

В спортивной тренировке таким обобщенным раздражителем яв­ляется физическая нагрузка со всеми составляющими ее компонента­ми. Непосредственное воздействие тренировки на нервно-мышечную систему выражается, помимо морфологических изменений, в увели­чении мышечной силы, быстроты движений, ловкости, выносливос­ти, в повышении работоспособности. Повышение работоспособнос­ти связано с улучшением функциональных изменений основных жизнеобеспечивающих систем организма, с совершенствованием нейрогуморальных механизмов регуляции двигательных и вегетативных функций.

В ходе тренировки соблюдаются общие педагогические принципы -активности, сознательности, наглядности, систематичности, последо­вательности, доступности и прочности. Вместе с тем имеются специ­фические принципы тренировки — единство общей и специальной физи­ческой подготовки, непрерывность и цикличность тренировочного процесса, постепенное и максимальное повышение тренировочных нагрузок. Эти принципы обусловлены закономерностями развития физических качеств и формирования двигательных навыков у челове­ка, особенностями функциональных перестроек в организме, измене­нием диапазона функциональных резервов спортсмена (Н.А. Фомин, 1982, 1992, 1995; А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб, 2001).

Прогрессивные функциональные и структурные изменения, воз­никающие в организме при тренировке, составляют физиологическую основу тренированности. Функциональная и структурная перестройка организма в сочетании с совершенной техникой, рациональной такти­кой и психологической подготовкой спортсмена обуславливает до­стижение высоких спортивных результатов.

Одной из плодотворных концепций полезности спортивной тре­нировки является теория функциональных систем. Согласно этой те­ории, любая физиологическая система является целостной, хорошо структурированной, с прямыми и обратными связями, иерархической соподчиненностью ее элементов. Эффективность ее функционирова­ния оценивается достижением полезного адаптивного результата. Системный подход к анализу сложных процессов в целостном живом организме при воздействии физических упражнений поможет тренеру найти ответ на вопрос: в какой ситуации спортивная трени­ровка может стать полезной, а в какой - вредной? Поэтому вопрос о допустимых нагрузках - это прежде всего вопрос об исходном со­стоянии организма спортсмена. Одна и та же нагрузка на разной фун­кциональной и морфологической основе может быть и абсолютно полезной, и чрезмерной, ведущей к перенапряжению и болезни.

Выполнение мышечной работы на фоне неполного восстановле­ния после продолжительных или высокоинтенсивных физических нагрузок приводит к переутомлению. Переутомление сопровожда­ется функциональными нарушениями, приводящими к стойкому падению работоспособности. Прогрессирующее развитие переутом­ления при спортивных напряжениях - перетренировка - сопровож­дается комплексом расстройств, затрагивающих преимущественно центральный аппарат регуляции двигательных и вегетативных функ­ций. Ранними признаками перетренировки являются расстройство сна, боязнь физических напряжений, страх перед выполнением слож­ных упражнений. Спортсмен становится раздражительным, легко вступает в конфликты с товарищами и тренером или, наоборот, от­личается вялостью, безразличным отношением к окружающему, у него пропадает желание тренироваться. Если же тренировки про­должаются, то субъективные жалобы дополняются объективными расстройствами физиологических функций. Вначале ухудшаются нейрогуморальные регуляторные влияния на внутренние органы и двигательный аппарат, затем происходят диффузные и очаговые из­менения в сердечной мышце. Сократительная способность ее ухуд­шается, при физических нагрузках появляются боли в области серд­ца. Мерами предупреждения перетренировки служат правильная организация режима тренировки, учет индивидуальных особеннос­тей адаптации к физической нагрузке, строгое следование принци­пам спортивной тренировки. Для восстановления спортивной ра­ботоспособности на ранних стадиях перетренировки необходим активный отдых в течение 1-2 недель, снижение объема трениро­вочных нагрузок, комплекс восстанавливающих средств (медика­ментозные препараты, биологически активные вещества, физиоте­рапевтические процедуры).

Чрезмерная форсированная физическая нагрузка без достаточно­го для восстановления периода отдыха приводит к перенапряжению -преждевременному износу важнейших жизнеобеспечивающих систем организма и к развитию патологических состояний. Перенапряже­ние возникает как результат несоответствия между запросами к орга­низму, возникающими при мышечной работе и его функциональны­ми возможностями для их удовлетворения.

Выполнение чрезмерной мышечной работы в условиях волевого преодоления субъективных ощущений утомления является фактором, ускоряющим развитие перенапряжения. В основе физического пере­напряжения лежат нарушение нейрогуморальной регуляции физио­логических функций и обмена веществ, стойкие изменения химизма внутренней среды, гормональные дисфункции - увеличение содержа­ния адреналина и его аналогов в крови. Феноменология острого пе­ренапряжения достаточно выразительна: резкая слабость, голово­кружение, тошнота, одышка, сердцебиение, падение АД, а в более тяжелых случаях - картина острой сердечной недостаточности, боли в правом подреберье, увеличение размеров печени, обморочное со­стояние. Средства предупреждения и печения перенапряжения зави­сят от его выраженности. Прежде всего необходимо сократить объем и интенсивность тренировочной нагрузки. В более тяжелых случаях следует перейти на режим активного отдыха. Нормализация сердеч­ной функции достигается медикаментозными средствами. В комплек­се восстановительных процедур особое внимание уделяется сбалан­сированному питанию и интенсивной витаминизации (Ф.З. Меерсон, 1981; НА. Фомин, 1995; В.М. Смирнов, В.И. Дубровский, 2002).

Высокая физическая работоспособность, наступившая в организме в результате тренировочного процесса, называется состоянием трени­рованности. Морфофункциональные изменения, которые обеспечива­ют новый функциональный уровень специальной работоспособности, являются показателями тренированности.

Для физиологической оценки тренированности должны быть исполь­зованы два основных критерия: потенциальная способность к усилению функций и приспособляемость организма к физической нагрузке.

О потенциальных способностях организма в известной степени можно судить по показателям физиологических функций в состоя­нии покоя. Для суждения о степени приспособляемости организма к физическим упражнениям применяются функциональные пробы со стандартными нагрузками, а также пробы с повторными специфи­ческими спортивными нагрузками. Повторные нагрузки дают воз­можность определить степень развития специальной тренированно­сти в избранном виде спортивной специализации.

В состоянии покоя показатели тренированности отражают экономизированную деятельность организма. Общее количество кро­ви в организме у спортсменов увеличивается, возрастает количество гемоглобина, повышается кислородная емкость крови. В результате тренировки наступает гипертрофия сердечной мышцы (утолщение сердечных волокон), увеличивается емкость полостей сердца. Объем сердца у спортсменов на 30% больше, чем у лиц, не занимающихся спортом. Этот показатель изменяется за 3-4 недели тренировки даже у высокотренированных спортсменов, поэтому считается точным показателем тренированности. Состояние тренированности характе­ризуется брадикардией (урежением частоты сердечных сокращений). У лыжников, бегунов-марафонцев частота сердечных сокращений в покое равна 34-40 уд./мин. Показателем высокой тренированности спортсмена является синусовая аритмия. Принято считать, что он определяет способность сердца быстро адаптироваться к изменяю­щимся условиям деятельности организма. Минутный объем крови у спортсменов меньше, чем у нетренированных людей. Величина его обусловлена степенью брадикардии и уменьшением систолического объема крови у спортсменов. Артериальное давление в процессе ста­новления тренированности почти не изменяется. Повышение арте­риального давления в состоянии относительного покоя служит по­казателем ухудшения функционального состояния сердца.

Такие изменения, как повышенная жизненная емкость легких, урежение дыхания, увеличение глубины вдоха, уменьшение вентиляции легких, понижение основного обмена, характеризуют тренирован­ность в меньшей степени. Лучшими показателями тренированности являются функциональные пробы дыхательной системы: определе­ние максимальной произвольной вентиляции легких, анаэробной производительности организма и мощности дыхательных мышц. В состоянии высокой тренированности повышается максимальная вентиляция легких, увеличивается мощность дыхательных мышц, воз­растает выносливость к задержке дыхания.

Рост тренированности отражается на двигательном аппарате. Зна­чительно гипертрофируются мышцы, выполняющие силовую рабо­ту. Увеличивается содержание белков саркоплазмы и сократитель­ного белка миофибрилл -миозина. Повышаются запасы гликогена и креатинфосфата, способствующих восстановлению АТФ при рабо­те. Показателем тренированности служит уменьшение хронаксии мышц, повышение способности к их расслаблению, увеличение мы­шечной силы, высокая статическая выносливость мышечных групп.

При выполнении стандартной работы тренированность отражает­ся в более экономной перестройке физиологических функций к усло­виям работы. Стандартной называют работу, которая по форме дви­жений и по величине нагрузки одинакова для всех выполняющих ее людей. В настоящее время в спортивной практике в виде стандарт­ной нагрузки используют степ-тест (от слов: степ-шаг, тест-испыта­ние, проба), т.е. восхождение на ступеньку определенной высоты. В отличие от других функциональных проб (приседание, бег) этот тест позволяет точно подсчитать величину производимой работы или ее мощность в килограммометрах в минуту. Для этого необходимо знать вес испытуемого, высоту ступеньки и частоту шагов.

Наиболее точная дозировка стандартной нагрузки задается на велоэргометре. Испытуемый совершает работу при определенной величине сопротивления и стандартной частоте вращения педалей.

Выполнение стандартной работы тренированными и нетренированными лицами сопровождается у первых более экономичным расходованием энергетического потенциала на единицу выполненной работы. Кислородный запрос на единицу работы у тренированных лиц уменьшается на 18-20%. Относительное повышение эффектив­ности внутриклеточного метаболизма является одним из проявлений экономизации функций, отмечаемой у тренированных спортсменов при стандартной работе. Стандартная работа выполняется трениро­ванными спортсменами при менее выраженных сдвигах в функциях внутренних органов и двигательного аппарата.

Реакции на тестирующие нагрузки у тренированных характери­зуются: наиболее срочным в начале работы повышением функцио­нирования систем организма, меньшими сдвигами функций в про­цессе работы, наиболее быстрым восстановлением измененных функций после физической нагрузки.

При выполнении предельной мышечной работы тренированность находит свое выражение в быстрой и наиболее полной мобилизации потенциальных ресурсов организма. Это является результатом высо­кой степени упорядоченности нейрогуморальных влияний на работу двигательного аппарата и внутренних органов, слаженности их ра­боты. Основным показателем высокой тренированности является величина максимально предельной работы, которую может выпол­нить спортсмен при сохранении частоты сердечных сокращений, не превышающих 170-200 уд./мин. С этой целью большое значение при­обретают методы определения общей работоспособности организ­ма: проба PWC₁₇₀ (физическая работоспособность); Гарвардский степ-тест; определение аэробных возможностей по номограмме П.О. Астранда и др.

Реакция на предельные нагрузки у тренированных людей по срав­нению с нетренированными характеризуется более активной моби­лизацией всех функций организма, а следовательно, и более длитель­ными периодами восстановления. Однако у спортсменов мобилизация функций не превышает оптимальных величин (частота сердечных сокращений 170-190 уд./мин). Наиболее существенным показателем тренированности считается аэробная производительность организ­ма, которая выражается величиной максимального потребления кис­лорода (МПК) или величиной «кислородного потолка». МПК выра­жается в литрах в минуту или миллилитрах в минуту на кг веса. МПК является интегральным показателем и зависит от многих факторов: развития дыхательного аппарата, с которым связано увеличение минутного объема дыхания; диффузионной способности легочных аль­веол, обуславливающей газообмен; размеров сосудистого русла ле­гочного кровообращения, с чем связано количество крови, протека­ющей через легкие; размеров сосудистого русла работающих мышц, кислородной емкости крови; быстроты диссоциации оксигемоглобина крови; активности ферментных систем, обеспечивающих аэроб­ные процессы в мышцах, количества работающих мышц и мощности их работы, взаимной координации работы систем дыхания, крово­обращения и движения.

В процессе тренировки МПК возрастает на 1,0-2,5 л/мин. У муж­чин, не занимающихся спортом, МПК 3,2-4,0 л/мин, у тренированных достигает 6,0-6,5 л/мин. У женщин соответственно величины МПК 2,3-2,8 л/мин и 4,0-5,0 л/мин. Высокий показатель МПК у тре­нированных спортсменов обуславливает высокую скорость, вынос­ливость и силу. Тренированных спортсменов отличают наиболее высокие показатели производительности сердца: минутный объем достигает у них 35-40л, частота сердечных сокращений 200-250 уд. при сохранении высокого (от 150 до 200 мл) ударного объема крови. Величина легочной вентиляции при предельной работе достигает 150 л/мин и более. Максимальное потребление кислорода составляет 5,0-5,5 л/мин, а в отдельных случаях 6,0 л/мин. У нетренированных лиц деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем в 1,5-2 раза ниже. Одним из существенных проявлений тренированно­сти при мышечной работе является повышение устойчивости к из­менениям внутренней среды организма. Тренированный спортсмен мо­жет выполнять работу в условиях значительного (до 18-19 л) кис­лородного долга, при снижении резервных возможностей крови к нейт­рализации продуктов неполного обмена веществ.

Важным показателем тренированности является скорость течения восстановительных процессов. Чем выше уровень тренированности, тем быстрее протекают процессы восстановления. При оценке степени приспособления к функциональным пробам и к повторным специфи­ческим, для спортивной специализации, упражнениям скорость вос­становления является одним из показателей допустимости нагрузки. Процессы восстановления различных функций в организме могут быть разделены на три отдельных периода.

К первому (рабочему) периоду относят те восстановительные реак­ции, которые осуществляются уже в процессе самой мышечной рабо­ты (восстановление АТФ, креатинфосфата, переход гликогена в глю­козу и ресинтез глюкозы из продуктов ее распада - глюконеогенез). Рабочее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние организма и допустимые параметры основных гомеостатических констант в процессе выполнения мышечной нагрузки.

Второй (ранний) период восстановления наблюдается непосред­ственно после окончания работы легкой и средней тяжести в тече­ние нескольких десятков минут и характеризуется восстановлением ряда уже названных показателей, а также нормализацией кислород­ной задолженности, гликогена, некоторых физиологических, био­химических и психофизиологических констант.

Раннее восстановление лимитируется главным образом време­нем погашения кислородного долга. Погашение алактатной час­ти кислородного долга происходит довольно быстро, в течение не­скольких минут, и связано с ресинтезом АТФ и креатинфосфата. Погашение лактатной части кислородного долга обусловлено ско­ростью окисления молочной кислоты, уровень которой при дли­тельной и тяжелой работе увеличивается в 20-25 раз по сравне­нию с исходным, а ликвидация этой части долга происходит в течение 1,5-2 ч.

Третий (поздний) период восстановления отмечается после дли­тельной напряженной работы (бег на марафонские дистанции, мно­гокилометровые лыжные и велосипедные гонки) и затягивается на несколько часов и даже суток. В это время нормализуется большин­ство физиологических и биохимических показателей организма, уда­ляются продукты обмена веществ, восстанавливаются водно-солевой баланс, гормоны и ферменты. Эти процессы ускоряются правильным режимом тренировок и отдыха, рациональным питанием, примене­нием комплекса медико-биологических, педагогических реабилита­ционных средств.

Мероприятия, направленные на ускорение восстановительных процессов, делят на педагогические, психологические, медицинские и физиологические. Кроме того, восстановительные мероприятия могут быть разделены на постоянные и периодические.

Постоянные - проводятся с целью профилактики неблагоприят­ных функциональных изменений, сохранения и повышения неспе­цифической резистентности и физиологических резервов организ­ма, предупреждения развития раннего утомления и переутомления спортсменов. К таким мероприятиям относятся рациональный ре­жим тренировок и отдыха, сбалансированное питание, дополнитель­ная витаминизация, закаливание, общеукрепляющие физические уп­ражнения, оптимизация эмоционального состояния.

Периодические - осуществляются по мере необходимости с це­лью мобилизации резервных возможностей организма для поддер­жания, экстренного восстановления и повышения работоспособно­сти спортсменов. К мероприятиям этой группы относят различные воздействия на биологически активные точки, вдыхание чистого кислорода при нормальном повышенном атмосферном давлении (гипербарическая оксигенация), гипоксическую тренировку, мас­саж, применение тепловых процедур, ультрафиолетовое облуче­ние, а также использование биологических стимуляторов и адаптогенов, не относящихся к допингам, пищевых веществ повышенной биологической активности и некоторые другие.

Таким образом, систематическая мышечная деятельность сопро­вождается ростом тренированности - специфического для спортсме­на состояния организма, характеризующегося высокой спортивной работоспособностью и оптимальной готовностью к достижению спортивного результата. Высокая степень тренированности и готов­ности к выполнению предельных соревновательных нагрузок обес­печивается повышением общего уровня функциональных возмож­ностей организма и прогрессивных морфологических перестроек. Оптимальной функциональной готовности отдельные системы орга­низма достигают не всегда одновременно. Физическая работоспо­собность в своем развитии может опережать техническую и такти­ческую подготовленность или наоборот.

Адаптация к физическим нагрузкам

Вопрос. Что общего между адаптацией человека к теплу, холоду и адаптацией к физическим нагрузкам?

Ответ. Если тепло, холод, физические нагрузки чрезмерны для организма, т.е. являются стрессорами, то в развитии адаптивных (приспособительных) реакций имеются общие физиологические ме­ханизмы. Они впервые раскрыты Г. Селье (1960) в его учении об общем адаптационном синдроме. Общий адаптационный синдром -это комплекс неспецифических реакций организма на действие раз­дражителя. Он протекает в несколько стадий. Для первой стадии - стадии тревоги - характерна предельная мобилизация физиологи­ческих функций, лежащая на грани нормы и патологии. Достиже­ние адаптивного эффекта в стадии тревоги обеспечивается усиленной продукцией гормонов системы гипоталамус-гипофиз-надпочечники. Увеличение концентрации в крови кортикостероидов препятствует накоплению сахара печенью и мышцами. Он эффективно использу­ется в окислительном цикле и повышает силу сокращения скелет­ной мускулатуры. Адаптивное значение первой стадии стресс-синд­рома может рассматриваться с точки зрения опережающего отражения агрессивного влияния факторов внешней среды. Организм пытает­ся предупредить их разрушительное действие до того, как оно ста­нет необратимым по своим последствиям. При этом неизбежны из­держки. Типичная побочная реакция, которая не имеет адаптивного значения, - появление язв на стенках желудка - результат воздействия гормонов, усиленная секреция которых является надежным механизмом срочной адаптации целостного организма.

Вопрос. В какой мере физиологические сдвиги, характерные для первой стадии стресс-синдрома, определяются обменными процес­сами на клеточном уровне?

Ответ. Основным механизмом возникновения первой фазы стресс-синдрома адаптации являются сдвиги в энергетике клетки, а именно - дефицит основного энергетического материала - АТФ.

Усиление жиромобилизующего действия избыточного количества стресс-гормонов (главным образом гормонов системы гипоталамус-гипофиз-надпочечники), а также повышение энергопроизводств в окислительном цикле компенсирует интенсивные энергозатраты, направленные на поддержание адаптивных сдвигов. Некомпенсируемые энергетические сдвиги, а также накопление продуктов межу­точного обмена активирует биосинтез нуклеиновых кислот и белка. Иначе говоря, первая фаза адаптации несет в себе и элементы долго­временной адаптации, основой которой являются морфологические перестройки, происходящие в результате пластических процессов в клетке.

Вопрос. Всегда ли с пользой для организма заканчиваются адап­тивные перестройки?

Ответ. Полезность адаптивных перестроек несомненна, но они не исключают и возможный срыв адаптации. Например, как бы ни был адаптирован человек к физическим нагрузкам, чрезмерные по величине физические напряжения оказываются ему не по силам. Орга­низм усиленно использует резервы, «ведет поиск» нового состояния относительной устойчивости, но это не приводит к полезному резуль­тату. Функциональные резервы адаптации исчерпываются. Форси­рование нагрузки при занятиях физическими упражнениями могут привести к перенапряжению в работе всего организма или отдель­ных его систем.

Вопрос. Связано ли положительное влияние физических упражне­ний со скоростью адаптивных перестроек в организме?

Ответ. Да, по крайней мере, это справедливо в отношении ос­новных жизнеобеспечивающих систем организма (сердечно-сосуди­стой, дыхательной, эндокринной). Пожалуй, наиболее демонстративный пример срочности адаптивных перестроек дает нам сердечно-сосудис­тая система. Сердце, адаптированное к физической нагрузке, обла­дает высокой сократительной способностью, сохраняет высокую способность к расслаблению в диастоле при высокой частоте сокращений. В фазовой структуре сокращения желудочков сердца у тре­нированных спортсменов в условиях относительного покоя удли­няется фаза изометрического сокращения, а фаза изгнания относи­тельно укорачивается. Это - регулируемая гиподинамия сердца. Она является одним из проявлений «экономизирующего» влияния тре­нировки.

Вопрос. Относятся ли к категории адаптивных перестроек измене­ния в сердечно-сосудистой системе ребенка при рождении?

Ответ. Да, это, пожалуй, самый демонстративный пример стремительной адаптации к меняющимся условиям среды обита­ния. В период внутриутробного развития кислород и питательные вещества поступают в организм плода из тела матери через пупоч­ную вену. Пройдя через печень плода, кровь матери попадает в ниж­нюю полую вену, где смешивается с венозной кровью, притекающей к сердцу от кишечника, тазовых органов, нижних конечностей. Боль­шая часть крови, поступающая по нижней полой вене, через отвер­стие в межпредсердечной перегородке (овальное отверстие) поступа­ет в левое предсердие, куда впадают и легочные вены.

Венозная кровь верхней части туловища и головы через крупный анастомоз (боталлов проток) поступает в нисходящую часть аорты ниже места отхождения от нее сонной и подключичной артерий, т.е. артерий, питающих верхнюю часть туловища. Поэтому в верхнюю часть туловища поступает более насыщенная кислородом материн­ского тела кровь из левого желудочка.

Следствием этого удивительного адаптивного механизма являет­ся интенсивное развитие головного мозга и верхних конечностей. Ребенок появляется на свет со сформированными функциональными системами, обеспечивающими его выживание.

Венозная, насыщенная продуктами межуточного обмена кровь по пупочным артериям попадает в плаценту, где происходит ее обога­щение кислородом материнской крови. В первые дни после рожде­ния овальное отверстие закрывается, а затем постепенно, в течение 5-7 месяцев, зарастает. Предсердия становятся полностью изолиро­ванными друг от друга. Венозная кровь правого предсердия больше не смешивается с артериальной кровью левого предсердия.

Сложнейшие морфофункциональные преобразования в системе кровообращения новорожденного, происходящие буквально на на­ших глазах, свидетельствуют о чрезвычайно высокой способности сердечно-сосудистой системы к адаптивным перестройкам в процес­се жизнедеятельности. Эти изменения происходят в системе его энергообеспечения, в структуре сократительных элементов сердца, в функциональном аппарате регуляции сердечной деятельности.

Вопрос. Применимо ли понятие адаптации к жидким средам орга­низма (например, крови)?

Ответ. Да. Первичной адаптивной реакцией системы крови на физическую нагрузку является изменение в составе форменных элемен­тов крови. Наиболее отчетливыми становятся сдвиги в «белой» крови -лейкоцитах. Миогенный лейкоцитоз характеризуется преимуществен­ным увеличением зернистых лейкоцитов в общем кровотоке. Одно­временно происходит разрушение части лейкоцитов. Структурный материал, образующийся при их распаде, идет на пластические нуж­ды, на восстановление и биосинтез клеточных структур. Приспособи­тельные изменения к физической нагрузке в системе крови обеспечи­ваются как использованием резервных источников пополнения лейкоцитарного ряда, так и утилизацией структурных элементов раз­рушительных лейкоцитов.

Структурные изменения на клеточном и органном уровнях при физических нагрузках начинаются с мобилизации эндокринной функ­ции. Гипоталамус преобразует нервный сигнал реальной или предстоя­щей физической нагрузки в эфферентный, управляющий гормональный сигнал. В гипоталамусе освобождаются гормоны, растормаживающие гормональную функцию гипофиза, а через него - ведущие гормональ­ные системы организма (кора и мозговой слой надпочечников, поло­вые железы, щитовидная и поджелудочная железы).

Тренированность как специфическая форма адаптации

Вопрос. Можно ли утверждать, что тренированность - это есть адап­тация (приспособление) к физическим нагрузкам?

Ответ. Да, можно. Пожалуй, это тот случай, когда и феномены адап­тации, и ее механизмы приобретают в тренированности наиболее специ­фическую форму. Так, уже в стартовом состоянии, которое тесно связано с уровнем тренированности, отчетливо проявляются элементы срочной адаптации. Характерное для стартовой реакции «боевой готовности» по­вышение уровня возбудимости нервной системы, концентрация мышеч­ных усилий, экзальтированный ответ на внешние раздражители являют­ся ничем иным, как срочным приспособлением организма к предстоящей спортивной борьбе. Повышенное выделение катехоламинов, глюкокортикоидов и других гормонов срочной адаптации не проходит бесслед­но. Оно индуцирует синтез белковых структур, т.е. оставляет структур­ный след для долговременной адаптации и повышения тренированности.

Структурные предпосылки адаптации, в отли­чие от функциональных, должны каждый раз создаваться заново. В самой природе живого не предусмотрено запасных структур, которые бы оставались функционально нагруженными. После создания избыточной морфологической основы адаптации такие структуры могут функционально не нагружаться, но в результате этого нару­шаются сложившиеся формы регуляции. Эти дисфункции наблюда­ются у той части спортсменов, которые, покинув большой спорт, рез­ко ограничивают двигательную активность.

Вопрос. Является ли тренируемость наследуемым свойством, за­программированным в геноме человека?

Ответ. Да. Способность к прогрессивному изменению функцио­нальных свойств систем и органов при тренировке - тренируемость имеет врожденные, генетические предпосылки (соотношение быст­рых и медленных волокон в скелетных мышцах, уровень МПК, сер­дечный ритм и артериальное давление в условиях покоя, устойчи­вость к гипоксии и др.). Генетические задатки предопределяют темпы адаптации к физическим нагрузкам на выносливость, к скоростным и скоростно-силовым нагрузкам.

Основной физиологической предпосылкой тре­нированности является повышение общего уровня функциональ­ных возможностей организма, находящегося в тесной связи с про­грессивными морфологическими перестройками. Достижение оптимальной функциональной готовности отдельных систем орга­низма происходит не всегда одновременно. Физическая работоспо­собность в своем развитии может опережать техническую и такти­ческую подготовленность и наоборот.

Вопрос. Можно ли прогнозировать потенциальные возможнос­ти человека к выполнению тренировочных и соревновательных на­грузок?

Ответ. О потенциальных возможностях спортсмена к выполне­нию тренировочной и даже соревновательной нагрузок можно, в изве­стной степени, судить по показателям физиологических функций в состоянии относительного мышечного покоя или при выполнении специфических видов работы. Адаптация к физическим нагрузкам, вызывающим предельное напряжение физиологических функций, сопровождается не снижением чувствительности к ним, а увеличени­ем способности к максимальной мобилизации ресурсов организма при повторном выполнении работы. Круг приспособительных реак­ций к физическим нагрузкам существенно расширяется за счет эмо­циональной регуляции физиологических реакций. В числе важней­ших результатов адаптации выступает и сознательная установка на Достижение положительного результата.

Вопрос. Существуют ли различия в механизмах развития трени­рованности у спортсменов-спринтеров и стайеров?

Ответ. Да, существуют. Спринтерские нагрузки (работа макси­мальной и субмаксимальной зон относительной мощности) обеспечи­ваются анаэробными энергетическими источниками, так как потребле­ние кислорода лимитируется временем выполнения работы и возможностями его транспорта к работающим мышцам. При работе мак­симальной мощности кислородный запрос удовлетворяется на 4-6%, кис­лородный долг составляет при этом 94-96%. Важнейшие механизмы адаптации к этим видам работы связаны с преодолением сложных биохимических сдвигов во внутренней среде организма.

Активные сдвиги в системе энергообеспечения организма при ра­боте большой мощности определяются прежде всего кислородным запросом. Величина кислородного запроса при выполнении работы большой мощности намного превышает возможности сердечно-со­судистой системы в транспортировке кислорода к работающим орга­нам. Однако соотношение величин потребления и запроса в этом слу­чае выше, чем при работе максимальной и субмаксимальной мощ­ности. Потребление кислорода составляет примерно 80% от его за­проса. По абсолютному количеству - это максимально возможные значения, поэтому большая часть энергетических затрат покрывает­ся за счет аэробных процессов.

Энергетическое обеспечение работы умеренной мощности проис­ходит преимущественно за счет аэробных обменных процессов. Аэробный обмен сопровождается освобождением большого количе­ства энергии, которая используется для ресинтеза АТФ, а также для восстановления органических веществ, расщепившихся в условиях бескислородного обмена.

Удовлетворение потребности в кислороде является характерным признаком истинного устойчивого состояния. Работа в устойчивом состоянии характеризуется высокой эффективностью функций сер­дечно-сосудистой и дыхательной системы, слаженностью, гармонич­ностью двигательных актов и вегетативных функций. Адаптацион­ные сдвиги при работе умеренной мощности, как правило, не выходят за рамки средних значений, что и позволяет говорить о высокой физиологичности стайерных видов мышечной деятельности.

Утомление и восстановительные процессы

Вопрос. Всякая ли работа вызывает утомление?

Ответ. Для ответа на этот вопрос полезно уточнить, что мы по­нимаем под утомлением. Утомление- это особое функциональное состояние организма, которое возникает в результате выполне­ния работы (как умственной, так и физической) и для которого наи­более характерно снижение работоспособности. Следовательно, дале­ко не всякая работа вызывает утомление, например непродолжительная, легкая, очень интересная и т.д.

Вопрос. Если снижение работоспособности при мышечной деятель­ности можно измерить, то как измерить величину снижения умствен­ной работоспособности?

Ответ. Да, сделать это непросто. И во многих случаях субъек­тивные ощущения усталости могут дать исследователю не менее важ­ные сведения, чем инструментальные методы.

Вопрос. Где первично развивается умственное и где - физическое утомление?

Ответ. Это зависит не только от вида, но и от напряженности, продолжительности работы. Известно, что чрезмерная по напря­женности физическая работа делает невозможной продолжение не только физической, но и умственной работы, и наоборот. Со­временные концепции утомления складываются из представлений о многоструктурности и неоднозначности функциональных изме­нений в отдельных системах во время работы. В зависимости от вида работы, ее напряженности, продолжительности ведущая роль в раз­витии утомления может принадлежать различным физиологическим системам.

Изменения в гуморальной системе регуляции могут стать веду­щими факторами утомления при напряженной мышечной работе, связанной с эмоциональным стрессом. При длительной истощаю­щей работе, наряду с предельными тратами энергии, продолжение работы может лимитировать и утомление системы гипоталамус гипофиз - надпочечники.

Нарушение в центральном звене регуляции физиологических функций может играть существенную роль при кратковременной мышечной работе скоростного характера.

Физиологические и биохимические сдвиги, происходящие во вре­мя работы, приводят к ухудшению функционального состояния ра­ботающего органа. Но они в то же время стимулируют восстанови­тельные процессы. Скорость восстановления при этом оказывается тем выше, чем быстрее наступает утомление. По современным пред­ставлениям, истощение энергетического материала клеток, прежде всего АТФ, оставляет структурный след в генетическом аппарате клетки.

Вопрос. Отличается ли утомление детей-школьников от утомле­ния людей зрелого возраста?

Ответ. Утомление у детей школьного возраста развивается быст­рее, чем у взрослых вследствие ряда особенностей деятельности цент­ральной нервной системы. У детей быстрее нарушаются процессы внутреннего торможения, в особенности дифференцировочного и запаздывающего. При этом падает внимание, появляется двигатель­ное беспокойство, сменяющееся резким понижением активности в результате развития охранительного торможения и понижения воз­будимости корковых клеток. Дети отказываются от работы задолго до развития критического состояния, связанного с накоплением про­дуктов межуточного распада и тем более - истощения энергетиче­ских источников.

Вопрос. Можно ли считать, что перетренировка - это одна из форм (видов) утомления?

Ответ. Да, это своеобразная, специфическая для спортсмена фор­ма утомления, вернее - переутомления. Перетренировка - этап про­грессирующего развития переутомления. Она сопровождается комплек­сом функциональных нарушений, затрагивающих преимущественно центральный аппарат регуляции двигательных и вегетативных функ­ций. Ранними признаками перетренировки служат расстройства сна, боязнь физических напряжений, страх перед выполнением сложных упражнений.

Мерой предупреждения перетренировки служит правильная организация тренировочного р е ж и м а, учет индивидуальных особенностей адаптации к физической на­грузке, строгое следование принципам спортивной тренировки, в ко­торых обобщен многолетний опыт рационального построения тренировочного процесса.

Вопрос. Чем отличается перенапряжение от перетренировки?

Ответ. Перенапряжение - результат несоответ­ствия величины физической нагрузки функцио­нальным резервам организма. Оно может возникнуть на фоне полного физического благополучия - человек был абсолютно здоровым, но, выполняя чрезмерную работу, в результате функцио­нального срыва становится больным.

В основе физического перенапряжения лежит нарушение нейрогуморальной регуляции физиологических функций и обмена веществ, стойкие изменения химизма внутренней среды, гормональные дисфун­кции - увеличение содержание адреналина и его аналогов в крови. Можно говорить о перенапряжении отдельных систем организма.

Вопрос. Что важнее для повышения тренированности: сама тре­нировка или создание оптимальных условий для восстановления?

Ответ. Процессы тренировки и восстановления должны рассмат­риваться как взаимосвязанные стороны повышения спортивной ра­ботоспособности. Воздействие физической нагрузки, приводящее к развитию утомления, характеризует ее срочный тренировочный эф­фект. Восстановление происходит уже в процессе выполнения рабо­ты (текущее восстановление), но компенсирование основных энерге­тических затрат происходит после окончания работы (срочное и отставленное восстановление). Основным условием полноценного восстановления является рациональный режим тренировки. Самые эффективные восстанавливающие средства не в состоянии компен­сировать нарушения тренировочного режима. Среди педагогических приемов, ускоряющих восстановление после нагрузки, на первое мес­то следует поставить индивидуализации тренировки. Слепое копи­рование нагрузки выдающихся атлетов не может быть оправдано ни педагогически, ни физиологически.

Вопрос. Можно ли считать допингом естественные (биологические) средства восстановления?

Ответ. Конечно, нет. Биологические факторы восстановления работоспособности улучшают преимущественно энергетический баланс организма (богатая углеводами, витаминизированная пища, не­которые биологически активные вещества). Восстановление энергети­ческих источников, а также пластического материала стимулируется трофотропными веществами - гликокортикоидными и половыми гор­монами, серотонином, гистамином, ацетилхолином. Интенсивные восстановительные процессы сопровождаются и морфологическими перестройками, преимущественно в сердечной мышце, в опорно-двигательном аппарате. Применение различных видов массажа (разми­нание, растирание, вибромассаж), гидропроцедур (душ, купание, сау­на) ускоряет течение восстановительных процессов практически после всех видов мышечной работы.