Утомление и процессы восстановления

 

Любая мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями и спотом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии, что положительно сказывается на умственной и физической работоспособности человека. Однако следует помнить, что при выполнении информации и интенсификации многих сторон жизни в условиях современного общества может возникнуть особое состояние организма, называемое утомлением.

Утомление – это вид функционального состояния организма человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы и приводящий к снижению ее эффективности. Состояние утомления проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, в возрастании затрат энергии при выполнении однообразной работы, в замедлении скорости переработки информации, ухудшении памяти, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания.

Развитие процесса утомления связано с ощущением усталости. В тоже время утомление служит естественным сигналом возможного истощения организма и одновременно предохранительным биологическим механизмом, защищающим его от перенапряжения. Вместе с тем утомление, возникающее в процессе физического или умственного напряжения, является также и стимулятором, мобилизующим резервы организма, его органы и системы, восстановительные процессы.

Таким образом, утомление может наступить как при физической, так и при умственной деятельности. Оно бывает острым или хроническим, т.е. может проявляться в короткий промежуток времени или носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев), а также общим или локальным, т.е. характеризующим изменение функции организма в целом или какой-либо ограниченной группы мышц, органа, анализатора и т.п. Кроме того,

 

различают две фазы развития утомления: компенсированную фазу (без явно выраженного снижения работоспособности за счет подключения к напряженной деятельности резервных возможностей организма) и некомпенсированную фазу, когда резервные мощности организма исчерпываются и работоспособность явно понижается.

Систематическое выполнение работы на фоне недовосстановления, непродуманная организация труда, чрезмерное нервно-психическое и физическое напряжение могут привести к переутомлению и, как следствие, к перенапряжению нервной системы, обострениям сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической и язвенной болезням, снижению защитных свойств организма. Физиологическая основа всех этих явлений – нарушение баланса возбудительно-тормозных нервных процессов.

Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, так как оно связано со способностью центральной нервной системы к длительной работе с перегрузками, что в конечном итоге может привести к развитию запредельного торможения в ее корковых и подкорковых структурах, к нарушению слаженности взаимодействия вегетативных функций.

Устранение и профилактика утомления при умственных и физических нагрузках возможны за счет повышения уровня общей и специальной тренированности организма, оптимизации его физической, умственной и эмоциональной активности. Мобилизация других сторон психической активности и двигательной деятельности, не связанных с теми, которые привели к утомлению, способствует отдалению умственного утомления и даже его профилактике. Необходимы активный отдых, переключение на другие виды деятельности, использование арсенала средств восстановления.

Физиологические процессы, обеспечивающие восстановление измененных при выполнении того или иного рода деятельности функций организма, называются восстановительными процессами. Выявление механизмов, обеспечивающих восстановление, имеет фундаментальное значение для целостных и частных физиологических процессов у лиц разного возраста, в различных условиях деятельности и окружающей среды. Время, в течение которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным периодом. Однако следует помнить, что в организме как при работе, так и в условиях предрабочего и послерабочего покоя на всех уровнях жизнедеятельности непрерывно происходят тесно взаимосвязанные процессы расходов и восстановления функциональных, структурных и регуляторных резервов. Естественно, во время выполнения работы процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции, и тем больше, чем значительнее интенсивность работы и меньше готовность организма к ее реализации.

 

 

В восстановительном периоде, как правило, преобладают процессы ассимиляции. Восстановление энергетических ресурсов может происходить даже с превышением исходного уровня (сверхвосстановление, или суперкомпенсация). Сверхвосстановление имеет огромное значение для повышения тренированности организма и его физиологических систем, обеспечивающих в конечном итоге повышение работоспособности.

Схематически процесс восстановления можно представить в виде трех взаимодополняющих звеньев:

- устранения изменений и нарушений в системах нейрогуморального регулирования;

- выведения продуктов распада, образующихся в результате работы в тканях и клетках работавшего органа, из мест их возникновения;

- устранения продуктов распада из внутренней среды организма.

Функциональное состояние организма в течение жизни неоднократно периодически меняется. При этом изменения, возникающие у человека в различных органах, системах и организме в целом за счет мобилизации процессов восстановления, постоянно возвращаются на уровень, близкий к исходному. Эти периодические изменения могут протекать как в короткие интервалы времени, так и в течение относительно длительных периодов.

Периодическое восстановление связано с биоритмами, которые обусловлены суточной периодикой, временем года, возрастными изменениями, половыми признаками, влиянием окружающей среды. Так, например, наличие геомагнитных бурь и т.д. могут значительно уменьшить активность процессов восстановления и существенно лимитировать успешность как умственной, так и физической работоспособности.

Периодические восстановительные процессы лежат в основе естественной замены тканей и клеток (лейкоцитов, эритроцитов, эпидермиса, слизистых оболочек и т.д.)

Различают раннюю и позднюю фазы восстановления. Ранняя фаза после легкой работы обычно заканчивается через несколько минут, а после достаточно тяжелой работы – через несколько часов. Поздняя фаза восстановления может длиться несколько суток и более.

Как уже говорилось, развитие утомления сопровождается фазой пониженной работоспособности, которая спустя какое-то время восстановления может смениться фазой повышенной работоспособности. Длительность этих фаз зависит от степени тренированности организма и от выполняемой работы.

Следует иметь представление также и о гетерохронизме (разновременности) восстановления функций различных систем организма. Так, после длительного бега первой возвращается к исходным

 

 

Параметрам функция внешнего дыхания (частота и глубина); через более длительный срок стабилизируются частота сердечных сокращений и артериальное давление. Показатели сенсомоторных реакций возвращаются к исходному уровню спустя сутки более, а у марофонцев восстановление основного обмена наблюдается лишь на третьи сутки после пробега.

Рациональное сочетание нагрузок и отдыха – необходимое условие сохранения и развития активности восстановительных процессов. Дополнительными средствами восстановления могут быть факторы гигиены и питания, а также массаж и использование и биологически активных веществ (например, витаминов). Главный критерий положительной динамики восстановительных процессов – готовность к повторной деятельности, а наиболее объективный показатель восстановления работоспособности – максимальный объем повторной работы.

С особой тщательностью необходимо учитывать нюансы восстановительных процессов при организации занятий физическими упражнениями планировании тренировочных нагрузок. Повторные нагрузки целесообразно выполнять в фазе повышенной работоспособности. Слишком длинные интервалы отдыха снижают эффективность тренировочного процесса. Например, после скоростного бега на 60 – 80 м кислородный долг ликвидируется в течение 5 – 8 мин, возбудимость же центральной нервной системы в течение этого промежутка времени еще сохраняется на высоком уровне. Поэтому интервал в 5 – 8 мин является оптимальным для повторения скоростной работы.

В качестве средства, ускоряющего процесс восстановления, в спортивной практике с успехом используется активный отдых, т.е. переключение на другой вид деятельности. Значение активного отдыха для восстановления работоспособности впервые было установлено русским физиологом И.М. Сеченовым (1829 – 1905), который показал, что явно выраженное ускорение восстановления работоспособности утомленной конечности происходит не при ее пассивном отдыхе, а при работе в период отдыха другой конечностью. При построении тренировочных занятий необходимо учитывать специфизические и неспецифизические социально-биологические ритмы.

 

Биологические ритмы

Биологические ритмы – регулярное периодическое повторение во времени характера и интенсивности жизненных процессов, отдельных состояний или событий. В той или иной мере они присущи всем живым организмам и характеризуются периодом, амплитудой, фазой, средним уровнем и профилем. Биологические ритмы делятся на экзогенные, т.е. вызванные воздействием окружающей

 

среды извне, и эндогенные, обусловленные активными процессами в самой живой системе. Существуют биоритмы клеток, органа, организма, сообщества.

По выполняемой функции биологические ритмы делят на физиологические - рабочие циклы, связанные с деятельностью отдельных систем (дыхание, сердцебиение и др.), и экологические (адаптивные), служащие для приспособления организма к периодичности окружающей среды (например, зима – лето). Период (частота) физиологического ритма может изменяться в широких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки (от 60 уд./мин сердца в покое до 10 – 200 уд./мин при выполнении работы). Период экологических ритмов сравнительно постоянен, закреплен генетически (т.е. связан с наследственностью), в естественных условиях захвачен циклами окружающей среды и выполняет функцию биологических часов.

В качестве распространенного примера действия физиологических часов можно привести данные о «совах» и «жаворонках». Давно замечено, что даже в течение дня работоспособность меняется, ночь же предназначена природой для отдыха. Многочисленными наблюдениями и исследованиями установлено: в среднем период активности, когда уровень физиологических функций высок, характерен для отрезка времени с 10 до 12 и с 16 до 18 ч. К 14ч и в вечерние часы работоспособность снижается. Однако такая закономерность характерна не для всех людей: одни успешнее справляются с работой с утра и в первой половине дня (их называют «жаворонками»), другие – вечером и даже ночью (их называют «совами).

Говоря о биологических ритмах, нельзя не отметить существенную значимость современных социальных ритмов, в плену которых мы находимся постоянно: начало и конец рабочего дня, укорачивание отдыха и сна, несвоевременный прием пищи, бодрствование ночью и т.д.  Социальные ритмы оказывают давление на биологические ритмы, ставят их в зависимость, не считаясь с естественными потребностями организма.

Таким образом, ритмы жизни обусловлены протеканием физиологических процессов в организме, влиянием природных и социальных факторов окружающей среды: сменой времен года, суток, состоянием солнечной активности и космического излучения, вращением Луны вокруг Земли, относительным расположением и влиянием планет друг на друга, сменой сна и бодрствования, трудовых процессов и отдыха, двигательной активности и пассивного отдыха и т.д.

Все органы и функциональные системы организма (сердечно-сосудистая, дыхательная, выделительная, секреторная, эндокринная и т.д.) имеют собственные ритмы, измеряемые в секундах, часах, неделях, месяцах и годах. Взаимодействуя друг с другом, биоритмы отдельных органов и систем образуют упорядоченную

 

систему ритмических процессов, которая и осуществляет организацию деятельности целостного организма во времени.

Знание и рациональное использование биологических ритмов может существенно помочь в процессе подготовки и в выступлениях на соревнованиях. Если обратить внимание на календарь соревнований, то оказывается, что наиболее интенсивная часть программы приходится на утренние (с 10 до 12) и в вечерние (с 15 до 19) часы, т.е. на то время суток которое соответствует естественным подъемам работоспособности. Многие исследователи считают, что основную нагрузку спортсмены должны получать во второй половине дня.

Учитывая биоритмы, можно добиваться более высоких результатов меньшей физиологической ценой. Профессиональные спортсмены тренируются подчас по нескольку раз в день, особенно в предсоревновательный период, и многие из них показывают хорошие результаты благодаря тому, что они подготовлены к любым соревнованиям, в какое бы время они не проводились.

Наука о биологических ритмах имеет также огромное практическое значение. Знание о биоритмах используется в медицине. Появились даже новые понятия: «хронопрофилактика», «хронопатология», «хронофармакология» и др. Они связаны с использованием факторов времени, биоритмов в практике лечения больных. Ведь физиологические показатели одного и того же человека, полученные утром, в полдень или глубокой ночью, существенно различаются и могут трактоваться с различных исходных позиций. Стоматологи, например, знают, что чувствительность зубов к болевым раздражителям максимальна к 18 ч и минимальна вскоре после полуночи, поэтому все наиболее болезненные процедуры они стремятся выполнять утром. Следовательно, вполне естественным является обоснованное использование фактора времени во многих областях деятельности человека. Составление режима рабочего дня, учебных занятий, питания, отдыха, занятий физическими упражнениями без учета закономерностей проявления биологических ритмов может быть связано не только со снижением умственной или физической работоспособности, но и с развитием какого-либо заболевания.

 

Гипокинезия и гоподинамия

Гипокинезия (от греч. hypo – понижение, уменьшение, недостаточность и kinesis – движение) – особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности, т.е. ограничение количества и объема движений в результате образа жизни, особенностей профессиональной деятельности, постельного режима в период заболевания и т.д. В ряде случаев это состояние приводит к гиподинамии.

 

Гиподинамия (от греч. hupo – уменьшение, понижение и dynamis – сила) – совокупность отрицательных морфофункциональных изменений в организме вследствие длительной гипокинезии: атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т.д. В конечном итоге все сводится к снижению функциональной активности органов и систем и нарушениям функционирования регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшению устойчивости к различным неблагоприятным факторам. При гиподинамии интенсивности и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, уменьшаются, нарушается координация движений, снижается тонус мышц (тургор), падает выносливость и снижаются силовые показатели при различных формах двигательной деятельности.

Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы антигравитационного характера (мышцы шеи, спины и др.) В условиях гиподинамии снижается сила сердечных сокращений, в связи с уменьшением венозного возврата в предсердия уменьшаются минутный объем, масса сердца и его энергетический потенциал, ослабляется сердечная мышца, снижается количество циркулирующей крови в связи с застаиванием е в депо и капиллярах. При этом тонус артериальных и венозных сосудов ослабляется, снижается кровяное давление, ухудшается снабжение тканей кислородом (гипоксия), падает интенсивность обменных процессов (нарушения в балансе белков, жиров, углеводов, воды и солей).Изменение функции дыхания характеризуется уменьшением жизненной емкости легких и легочной вентиляции, интенсивности газообмена.

Все это сопровождается ослаблением взаимосвязи двигательных и вегетативных функций, неадекватностью нервно-мышечных напряжений. Таким образом, при гиподинамии в организме создается неблагоприятная ситуация для его жизнедеятельности. Если еще добавить, что отсутствие неблагоприятных систематических физических нагрузок связано с негативными изменениями в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структур и образований, то становится ясно, почему снижаются и общие защитные силы организма, почему возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается способность поддерживать высокую умственную или физическую работоспособность.

Огромную роль в преодолении негативных влияний гипокинезии и гиподинамии играют средства и методы физической культуры, и прежде всего физические упражнения.