Под утомлением понимают понижение работоспособности, обусловленное выполнением определенной работы.

Изучением причин развития утомления начали заниматься в конце XIX столетия. Создан ряд теорий утомления, которые еще до сих пор поддерживаются некоторыми зарубежными физиологами.

Одной из первых появилась теория истощения в мышцах энергетических запасов - углеводов и липоидов. Обоснований такая теория не имеет, так как показано, что у животного, доведенного вследствие интенсивной работы до утомления, заканчивающегося смертью, в печени остается достаточный запас гликогена. При очень интенсивной работе утомление может наступить быстро, через 2-3 минуты, и трудно предположить, чтобы за это время исчезли из организма запасы гликогена и липоидов.

Появились также теории «отравления» организма или продуктами распада белков и углеводов (Пфлюгер), или специальными токсинами - кенотоксинами (Вейхардт). Эта теория обосновывалась тем, что кровь утомленного животного, введенная нормальному животному, вызывала у него состояние, похожее на утомление. Не трудно было доказать, что в этом случае нет никакого основания говорить об утомлении, так как кровь и неутомленного животного, введенная другому животному, вызывает подобное состояние, что является реакцией на введение чужеродного белка. Теория эта не только неверна, но и вредна, так как она пытается трактовать труд как отрицательный фактор в жизнедеятельности человека. Между тем хорошо известно, что труд стимулирует жизненные процессы, установлено, что процессы распада вызывают активные процессы восстановления.

Наконец, создана была теория засорения организма продуктами распада, в частности молочной кислотой (Хилл). Действительно, накопление молочной кислоты может сопутствовать утомлению; чем интенсивнее работа, тем больше может быть накоплено молочной кислоты. Однако молочная кислота не является причиной утомления. Это показано было прямыми опытами: накопление молочной кислоты не только не прекращало работы, а, наоборот, стимулировало ее; прекращение же работы вследствие утомления совпадало с уменьшением содержания молочной кислоты.

Все эти теории утомления оказались физиологически необоснованными, поскольку построены на результатах исследования изолированной мышцы вне связи с остальными функциями целого организма, а следовательно, и с регулирующей ролью центральной нервной системы. Авторы этих теорий принимали частные изменения за общие в целостном организме.

Еще И. М. Сеченов высказал мнение, что ощущение усталости нельзя связывать с состоянием работающих мышц, что источник ощущения усталости находится в центральной нервной системе. То, что центральная нервная система, а именно кора головного мозга, лимитирует работу, доказано многими фактами. У животного, у которого удалена кора головного мозга, двигательная активность не только не снижается, а, наоборот, увеличивается. Человек под влиянием суггестии может совершать тяжелую физическую работу при небольших энергетических затратах, без наступления утомления в течение длительного времени.

На основании учения Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского и особенно И. П. Павлова представилось возможным доказать связь прекращения работы вследствие утомления с состоянием центральной нервной системы, понять механизм этого явления и создать физиологически обоснованную теорию утомления.

Нормальная деятельность центральной нервной системы зависит от ее функционального состояния. Оно определяется рядом условий, согласованность которых создает функциональное единство, обеспечивающее центрально-нервное координирующее действие. Нарушение координирующей регуляционной функции ведет к понижению работоспособности или прекращению функций всей системы, т. е. утомлению.

Различают (М. И. Виноградов) быстро развивающееся утомление в результате непривычной или чрезмерной работы и медленно развивающееся утомление (вторичное) с нерезко выраженными изменениями в организме в результате хотя и привычной, но слишком длительной работы.

Быстро развивающееся утомление может наступить в результате значительных физических усилий или непривычной очень напряженной работы. Утомление в этом случае наступает вследствие нарушения центральной координации функций и возникновения экстренных очагов торможения в результате несоответствия рабочего задания функциональным возможностям организма. Действительно, в начале физического напряжения повышается условно-рефлекторная деятельность (усиление возбуждения) - возрастает величина условных рефлексов, укорачивается латентный период, но в то же время уже в начале работы растормаживается дифференцировка, появляются фазовые состояния, более ясно выраженные к концу работы (развитие тормозных процессов).

Восстановление исходного состояния происходит довольно быстро и проходит стадию экзальтации - повышенного возбуждения, которая характеризуется увеличением интенсивности рефлекса, укорочением латентного периода.

Соответственно изменяется электрическая активность коры головного мозга (биотоки): нормальная частота ритма (возбуждения) дезорганизуется и в дальнейшем полностью исчезает, усиливается β-ритм, а с развитием торможения появляются длинные волны - Δ-ритм. Восстановление происходит в обратном порядке. Такой же характер носят изменения электрической активности мышц: на максимуме увеличения амплитуды потенциалов действия (торможение) дальнейшая работа становится невозможной.

Характерной особенностью быстро развивающегося утомления является и быстрое восстановление функции после работы до исходного состояния. При этом чем больше статическое напряжение, чем быстрее развивается утомление, тем быстрее происходит восстановление.

Возникает в таком случае вопрос: можно ли отождествлять утомление и торможение? На этот вопрос нужно ответить отрицательно. По И. П. Павлову, торможение есть мера предохранения клетки от функционального «истощения», «разрушения». Период торможения является периодом восстановления клетки. Это показано исследованием обменных процессов коры головного мозга в состоянии возбуждения и торможения. Возбуждение характеризуется повышением обменных процессов в коре головного мозга - усилением гликолитических процессов, снижением содержания АТФ и креатинфосфата, увеличением количества аммиака и др.; торможение в нормальных физиологических условиях характеризуется восстановлением нарушенных процессов обмена.

Таким образом, торможение не есть истощение энергетических возможностей клетки, а состояние восстановления функции и мера предупреждения ее функционального истощения. Это состояние, по-видимому, позволяет клетке не реагировать на поступающие к ней импульсы, вследствие чего прекращается активная деятельность. Связь же утомления с торможением заключается в том, что охранительное торможение является одним из важных компонентов значительно более сложного процесса - утомления работающего человека (С. А. Косилов).

На скорость развития торможения большое влияние оказывает питание клетки, осуществляемое через систему кровообращения. Л. А. Орбели и его сотрудники показали, что таким трофическим (адаптационно-трофическим) механизмом для всех тканей является симпатическая нервная система (иногда парасимпатическая), усиливающая интенсивность химических процессов в организме, повышающая уровень физиологической возбудимости, оказывающая положительное влияние на физиологическую лабильность - подвижность нервных аппаратов.

При раздражении симпатических нервов функциональная способность утомленной мышцы повышается.

Медленно развивающееся утомление характеризуется постепенным снижением работоспособности в результате привычной, но чрезмерно длительной или монотонной работы.

Быстро развивающееся утомление, как уже указывалось, чаще всего наступает до приобретения трудовых навыков; в дальнейшем вследствие тренировки образуется динамический рабочий стереотип, дающий возможность выполнять работу длительное время при высокой работоспособности.

Быстро развивающееся утомление можно, по-видимому, считать возникающим уже на фоне привычной работы.

При первичном утомлении трудоспособность падает быстро вследствие развивающегося торможения; при вторичном же утомлении работоспособность снижается постепенно в результате медленного снижения лабильности, характеризующейся затягиванием физиологических интервалов. Иначе говоря, понижается функциональная деятельность, выражающаяся в общем снижении реактивности физиологической системы.

При первичном утомлении торможение быстро развивается и быстро исчезает после прекращения работы; оно ясно очерчено, концентрировано в определенных очагах.

При вторичном утомлении торможение развивается медленно, оно неустойчиво, неглубоко и постепенно приобретает характер как бы застойного торможения.

При утомлении величина условных двигательных рефлексов волнообразно колеблется, доходит до уровня ниже исходного. Резко ослабляются рецепторные функции: снижается лабильность зрительного и слухового анализаторов, нарушаются мышечный баланс глаз, координация движений, их точность, равновесие тела при стоянии.

Динамика лабильности в течение рабочего дня изменяется параллельно изменению работоспособности. Снижение лабильности указывает на начинающееся утомление, что в производственных условиях может выразиться в падении почасовой производительности труда, увеличении брака и продолжительности отдельных операций за счет микропауз.

Вторичное утомление может накапливаться изо дня в день и перейти в переутомление, являющееся уже патологическим состоянием. Переутомление может привести к повышенной заболеваемости.

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ В. Г. БЕЛИНСКОГО

ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

студент Y курса

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ

У СПОРТСМЕНОВ

Дипломная работа

Научный руководитель:

кандидат биологических наук,

Пенза, 2006

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………....…..3

ГЛАВА 1. Физиологические механизмы развития утомления в условиях

срочной адаптации организма к физической нагрузке…………….…5

1.1. Утомление в изолированном нервно-мышечном аппарате.

Теории развития утомления. ………………………………………..…5

ГЛАВА 2. Особенности и специфические причины развития утомления

в различных видах спортивной деятельности…………………….…13

2.1. Развитие утомления при циклической работе……………………..13

2.2. Развитие утомления при статических усилиях и силовой работе..17

2.3. Переутомление и перетренировка, их признаки…………………..21

ГЛАВА 3. Диагностика утомления………………………………………………..25

3.1. Общий и спортивный анамнез……..……………………………….25

3.2. Изменение физиологических функций организма

при развитии утомления…………………………………………….27

ГЛАВА 4. Факторы, ускоряющие и ограничивающие развитие утомления

в условиях мышечной деятельности………………………………....45

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….54

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………..……………….56

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. 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 высоких спортивных результатов (Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1997; Иорданская Ф.А., Юдинцева М.С., 1999; Вовк С.И., 2001).

К настоящему времени имеется более 100 определений понятия утомления и ряд теорий его происхождения. Обилие формулировок указывает на еще недостаточное знание этого сложного явления и механизмов его развития. С точки зрения физиологии утомление является функциональным состоянием организма, вызванным умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временное снижение работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости (Солодков А.С., Сологуб Е.Б., 2001).

В настоящее время актуальными являются проблемы диагностики, так как от определения уровня утомления зависит, с одной стороны, предупреждение развития переутомления, а с другой - развитие функциональных возможностей организма, создание устойчивой мотивации к занятиям физическими упражнениями и подбор используемых средств, методов, организационных форм занятий, поиск новых форм двигательной активности.

Цель работы - обобщить данные литературы по вопросам развития утомления в условиях адаптации организма к физическим нагрузкам; рассмотреть факторы, ускоряющие и ограничивающие развитие утомления в условиях мышечной деятельности.

Задачи исследования:

- установить специфические причины развития утомления в различных видах спортивной деятельности;

- установить морфофизиологические изменения органов и систем органов при развитии утомления;

- установить факторы, ускоряющие и ограничивающие развитие утомления в условиях мышечной деятельности.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведен анализ источников литературы по выявлению особенностей и специфических причин развития утомления в различных спортивных упражнениях. Установлены изменения физиологических функций организма при развитии утомления, переутомления; определены факторы, влияющие на развитие утомления. Показано, что темпы нарастания явлений утомления и их особенности характеризуют адаптивную способность организма спортсмена, они зависят от резервных возможностей организма и от уровня тренированности. Положительный эффект механизмов утомления заключается встимуляции резервных возможностей, усилении активности стресс-лимитирующих систем, генетических механизмов протеиносинтеза, компенсирующих энергетические и пластические затраты в период последующего восстановления. Знание физиологических особенностей и механизмов развития утомления позволит правильно оценивать функциональное состояние организма спортсменов и должно учитываться при разработке тренировочных нагрузок и восстановительно-оздоровительных мероприятий.

ГЛАВА 1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СРОЧНОЙ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

Основной объективный признак утомления - снижение работоспособности. Однако не каждый случай снижения работоспособности может рассматриваться как утомление. Работоспособность организма может понизиться в результате голода, болезненного состояния, но эти случаи не могут считаться утомлением, так как не являются следствием активной деятельности - работы (Анохин П.К., 1979). Под утомлением понимают такое состояние организма, которое возникает как следствие работы и проявляется в понижении работоспособности.

1.1. Утомление в изолированном нервно-мышечном аппарате. Теории развития утомления.

Утомление - сложное явление, развивающееся во всем орга­низме. Развивающееся в опыте утомление изолированной мышцы в связи с ее длительной работой выражается в постепенном уменьшении амплитуды сокращений, удлинении фазы расслабления, а также в том, что расслабление постепенно становится все менее полным - развивается контрактура. Спе­циальные исследования обнаружили, что в утомленной мышце уменьшается возбудимость (порог раздражения повышается), удлиняется скрытый период (отрезок времени от момента начала раздражения мышцы до момента начала сокращения), увеличи­вается вязкость. Необходимо отметить, что эти признаки имеют место и при двигательной деятельности в мышцах всего орга­низма.

Нервно-мышечный препарат содержит в себе три элемента: мышечное волокно, нервно-мышечный синапс и нервное волокно. Опыт показывает, что при утомлении нервно-мышечного препа­рата изменение функциональных свойств наступает, в первую очередь, в нервно-мышечных синапсах, во вторую очередь, - непосредственно в мышечных волокнах. Что касается нервных проводников, то они, как впервые показал Н. Е. Введенский, практически «неутомимы». Изменение функциональных свойств нервно-мышечных синапсов выражается в нарушении процесса передачи возбуждения с нервных волокон на мышечные.

Существует несколько теорий развития утомления. Все они разрабатывались в условиях изолированной мышцы, на нервно-мышечном препарате.

Одной из наиболее ранних теорий, пытавшихся объяснить про­исхождение утомления, была теория «истощения» . Поскольку осуществление любой деятельности связано с превращениями энергии, предполагали, что утомление мышцы при ее работе есть следствие расхода энергетических веществ, т. е. результат исто­щения имеющихся в ней известных запасов этих веществ. Однако эксперименты показали, что значительное утомление изолирован­ной мышцы наступает раньше, чем в действительности исчерпы­ваются в ней запасы углеводов. Если же опыт проводится в усло­виях, когда мышца не отделена от организма и в ней поддержи­вается нормальное кровообращение, то содержание углеводов в утомленной мышце вообще мало отличается от исходных дан­ных. Далее оказалось возможным восстановить работоспособ­ность утомленной изолированной мышцы, промывая ее физиоло­гическим раствором, который сам по себе не восполняет расхода энергетических веществ. Таким образом, теория «истощения» не дает должного объяснения утомления изолированной мышцы, тем более она неприемлема для объяснения утомления при мышечной деятель­ности целого организма.

Сущность теории «задушения» сводится к предположению, что утомление мышцы при работе вызывается нарастающей недоста­точностью притока кислорода. Однако исследования показали, что мышца может совершать свою работу вообще без всякого до­ступа кислорода извне, например при нахождении изолированной мышцы в камере, наполненной азотом. Сокращение мышцы без доступа кислорода извне происходит за счет анаэробных процес­сов расщепления аденозинтрифосфата и креатинфосфата и рас­пада гликогена до молочной кислоты. Утомление мышцы в бес­кислородной среде наступает все же значительно быстрее, чем в обычных условиях.

Теория «засорения» основывается на том, что мышечная ра­бота связана с усиленным распадом энергетических веществ, что приводит к известному накоплению промежуточных продуктов этого распада. Этому обстоятельству авторы теории «засорения» придавали исключительное значение, причем роль главного «за­соряющего» вещества приписывали молочной кислоте. Но в два­дцатых годах тешущего столетия было впервые установлено, что мышца может сокращаться и в том случае, если углеводный об­мен в ней совершенно выключен и, следовательно, молочная кислота вовсе не образуется. При этом, утомление мышцы происходит быстрее, чем при ненарушенном углеводном обмене. Несомненно, что при некоторых видах работы накопление в организме недоокисленных продуктов мышечного обмена имеет место и играет свою роль в развитии утомления, но этим не исчерпываются при­чины утомления.

Исторический интерес представляет теория «отравления». В 1912 г. немецким ученым было заявлено об открытии им «ядов утомления», якобы образующихся в мышцах во время работы. Указывалось, что будто бы возможно вызывать утомле­ние у животных посредством впрыскивания им некоторых доз крови, взятой у утомленного животного. Обнаружение «ядов уто­мления» открывало принципиальную возможность выработки противоядий против утомления с помощью хорошо известных в микробиологии методов. Однако все опыты, послужившие осно­вой для провозглашения теории «отравления», оказались глубоко ошибочными и несостоятель­ными.

Перечисленные теории затрагивают только отдельные звенья сложного и многогранного процесса утомления.

Утомление организма как результат сдвигов в функциональ ном состоянии центральной нервной системы. Мышечная работа - это целостная деятельность всего организма. Функциони­рование организма как целого и его взаимодействие с внешним миром осуществляется посредством нервной системы при веду­щей роли ее высшего отдела - коры больших полушарий. Утомление организма вследствие мышечной работы является прежде всего результатом сдвигов в функциональном состоянии центральной нервной системы. И. М. Сеченов писал: «Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы: я же помещаю его... исключительно в центральную нервную систему» (Сеченов И. М., 1935). Исследования отечественных физиологов - И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтом­ского, Л. А. Орбели, Г. В. Фольборта и др. - убедительно обосно­вывают то важное положение, что в возникновении и развитии утомления нервная система играет ведущую роль.

Утомление организма при мышечной работе, прежде всего, связано с утомлением центральной нервной системы, так как интенсивная мышечная деятельность является в то же время и интенсивной деятельностью нервных центров. Последняя в результате длительной напряженной работы нарушается. Выражением этого нарушения является изменение нормального взаимоотноше­ния процессов возбуждения и торможения, причем тормозной процесс начинает преобладать. В результате расстраивается нор­мальное течение рефлекторных процессов, нарушаются регуляция вегетативных функций и координация движений, двигательный аппарат постепенно приходит в недеятельное состояние (Павлов С.Е., 1999; Павлов С.Е. и др., 2001; Селье Г., 1960; Суркина И.Д. и др., 1991; Хмелева С.Н. и др., 1997).

Нервная система наиболее чувствительна к изменениям вну­тренней среды. Такие факторы утомления, как накопление в крови продуктов работы клеток, уменьшение содержания в крови сахара, недостаток при некоторых условиях кислорода в крови, понижают работоспособность организма не прямо, а глав­ным образом опосредствованно - через центральную нервную систему (рис. 1).

Эти возможности коры больших полушарий и других отделов мозга, осуществляемые через посредство интрацентральных пу­тей и вегетативных нервов, реализуются с помощью регулирую­щих влияний на все органы и ткани, в том числе также и на центральную нервную систему. В активизации этих влияний ведущая роль принадлежит условнорефлекторным реакциям, возникающим при действии самых разнообразных сигнальных раздражителей.

Среди условных раз­дражителей для человека огромное значение имеет словесный раздражитель, оказывающий свое влияние через вторую сигнальную систему коры больших полу­шарий, взаимодействующую с первой сигнальной системой. Механизм влияния различных эмоциональных факторов на рабо­тоспособность организма при утомлении должен рассматриваться в свете взаимодействия двух сигнальных систем. Различные ре­чевые воздействия (словесные поощрения, призывы и т. д.) могут существенно влиять на течение явлений утомления.

Следует указать на интересные опыты с гипнотическим сло­весным внушением различных двигательных представлений при выполнении работы. Испытуемый в состоянии гипноза поднимал легкий или тяжелый груз, причем при поднимании легкого груза ему внушалось, что он поднимает тяжелый, а при поднимании тяжелого - внушалось, что он поднимает легкий.

В первом случае - при совершении легкой работы на фоне внушенного представления о тяжелой работе - физиологические сдвиги были выше и утомление наступало значительно быстрей, чем в контрольных опытах с выполнением той же работы вне гипноза. Во втором случае -при совершении тяжелой работы на фоне внушенного представления о легкой работе - наблюда­лось противоположное явление.

Опыты с выполнением работы на фоне тех или иных внушен­ных двигательных представлений убедительно показывают, что утомление и усталость зависят от состояния центральной нервной системы и, прежде всего, от процессов в коре больших полушарий, которые могут изменяться условнорефлекторным пу­тем, в частности через посредство второй сигнальной системы.

В физиологии принято различать по­нятия утомление и усталость . Утомление - состояние организма, возникающее вследствие работы и объективно характеризую­щееся снижением работоспособности, усталость- это субъективная сторона проявления утомления, психическое пережива­ние, связанное с утомлением, чувство утомления.

Степень усталости большей частью соответствует степени дей­ствительного снижения работоспособности, что в свою очередь связано с количеством и качеством проделанной работы. Однако нередки случаи, когда усталость и другие признаки утомления по своей выраженности друг другу не соответствуют, например, когда усталость чувствуется большая, а объективных данных для резкого снижения работоспособности нет, так как работа про­делана незначительная. Это наблюдается, если работа совер­шается без интереса и желания, без ясного представления цели данной работы или ближайших ее результатов. Могут быть дру­гие случаи, когда налицо все данные для выраженного утомле­ния, так как работа произведена большая, а усталость тем не менее не чувствуется. Это бывает тогда, когда выполнение работы сопровождается эмоциональным подъемом, обусловли­ваемым заинтересованностью в работе, сознанием высокой цели и т. п.

Условия, в которых выполнялась утомительная работа (фак­торы внешней среды, обстановка, коллектив, время суток и т. д.), могут по механизмам временных связей приобрести сигнальное значение, способствуя в дальнейшем развитию утомления и уста­лости. Эти же условия могут стать и сигналами, противодей­ствующими развитию утомления и усталости, если сама работа на первых порах не была утомительной. Значение условнорефлекторных механизмов в развитии утомления исключительно велико (Васильева В.В. и др.,1977; Волков В.М.,1976; Жбанков О.В. и др.,1999; Сашенков С.Л. и др., 1995).

Существенное значение для развития явлений утомления имеют трофические воздействия центральной нервной системы через вегетативные нервы. Симпатические и парасимпатические нервы, как показал впервые Павлов на примере сердечной мышцы, осуществляют часть трофических влияний центральной нервной системы на органы. При раздражении симпатических нер­вов изменяются функциональные свойства и повышается работо­способность утомленных скелетных мышц. Последующие исследования вскрыли периферические меха­низмы, с помощью которых реализуются адаптационно-трофиче­ские влияния нервной системы на мышцу при ее утомлении. Было показано, что при раздражении симпатических нервов уси­ливаются окислительные процессы, увеличивается образование аденозинтрифосфорной кислоты, повышается забуференность (щелочной резерв) ткани, повышается электропроводность мышцы и ее упруговязкие свойства. Импульсы по симпатиче­скому нерву влияют также на функцию нервно-мышечного си­напса, улучшая процесс передачи возбуждения с нерва на мышцу, нарушающийся при утомлении. Трофические влияния центральной нервной системы (т. е. влияния на процессы обмена веществ) имеют всеобщее распро­странение в организме. Сущность этих влияний может выра­жаться в изменении функционального состояния различных органов. Возникающие безусловно- и условнорефлекторным путем стимулирующие трофические воздействия центральной нервной системы на все органы и ткани, играют важную роль в мышеч­ной деятельности человека при производственной работе и спор­тивной деятельности. Эти воздействия в зависимости от своей интенсивности могут в большей или меньшей мере противодей­ствовать наступающему утомлению или, в известной степени, «снимать» уже наступившее утомление (Карпман В.Л. и др., 1988; Куликов В.П. и др., 1998; Озолин Н.Н. и др., 1993; Суздальницкий Р.С. и др., 2000).

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Нельзя дать универсальное объяснение механизмам утомле­ния, действительное на все случаи. Главенствующую роль в раз­витии утомления при всех видах работы играет нервная система. Вместе с тем при каждом конкретном виде работы могут допол­нительно приобретать существенное значение какие-нибудь осо­бые факторы. Это делает необходимым проанализировать особен­ности утомления применительно к отдельным формам мышечной деятельности.

2.1. Развитие утомления при циклической работе

Утомление при циклической работе умеренной мощности . Работа, связан­ная с преодолением сверхдлинных дистанций в различных видах спорта, совершается длительное время, в течение которого нерв­ные центры постепенно утомляются. Интенсивная деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем в течение длительного срока приводит к снижению функциональных свойств их нервных регуляторных аппаратов. Таким образом, понижение работоспособности организма при длительной работе, обусловлен­ное расстройством деятельности соответствующих нервных центров, связано и с постепенным, изменением функций кровообращения и дыхания (Викулов А.В., 1997; Абзалов Р.А. и др., 1999) .

Работа умеренной мощности протекает в условиях истинного устойчивого состояния: образующиеся про­дукты распада успевают устраняться во время самой работы, зна­чительного накопления их в организме не наблюдается. Поэтому говорить о каком-либо «засорении» организма продуктами обмена при этой работе нет оснований.

Важным фактором утомления при напряженной работе умеренной мощности (бег и плавание на сверхдлинные дистанции, лыжные переходы и т. п.) следует считать снижение концентрации сахара в крови - гипогликемию. В этом случае исследование крови обнаруживает резкое снижение содержания сахара (до 50 мг%). Количество израсходованных углеводов при длительной работе может дойти до нескольких сот граммов, но полного истощения углевод­ных резервов в организме не происходит, потому что острое утомление и прекращение работы наступает раньше. Уменьшение количества сахара в крови является сигналом начинающегося существенного изменения внутренней среды организма и, в то же время, причиной развития ком­пенсаторных реакций по мобилизации углеводов из депо и по превращению в углеводы жиров и белков, а в дальнейшем и причиной такого изменения деятельности центральной нервной системы, которое может привести к полному прекращению работы.

Особенно чувствительной к недостатку сахара в крови явля­ется центральная нервная система.В случае резкой гипогликемии функциональное состоя­ние центральной нервной системы изменяется и нарушается ее координационная деятельность, что сказывается на работе двига­тельного аппарата и вегетативных органов. Углеводное голодание корковых клеток может обусловить даже нарушение психических функций, что изредка наблюдается на финише бега и проявляется в форме неадекватного поведения (например, бег на месте или поворачивание кругом и продолжение бега в обрат­ном направлении и т. п.). Прием углеводов (50-100 г сахара) при длительной работе оказывает положительное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, повы­шая тем самым работоспособность организма, снижая утомление или отдаляя время его острого развития. Положительный эффект от приема углеводов подтверждает то положение, что снижение уровня сахара в крови является существенным фактором в разви­тии утомления при длительной напряженной работе.

Специальными экспериментальными исследованиями обосно­ваны сроки приема углеводов. Целесообразным оказывается при­нимать углеводы непосредственно во время самой работы - на дистанции. Можно принимать углеводы и перед самым началом работы, непосредственно перед стартом, однако это менее эффек­тивно, чем прием во время работы. До­пустимым считается прием углеводов больше чем за 2 часа до начала ра­боты. Прием углеводов за полчаса, час или полтора часа до на­чала работы не целесообразен, так как при этом в первые же минуты работы происходит резкое снижение уровня сахара в крови, что отрицательно влияет на работоспособность.

Помимо уменьшения концентрации сахара в крови, в развитии утомления при длительной напряженной работе может играть роль нарушение теплорегуляции. Потоотделение, если оно не сопро­вождается испарением пота с поверхности тела или одежды, не ведет к увеличению теплоотдачи. Отставание же теплоотдачи от уровня теплопродукции при мышечной работе приводит к повышению температуры тела, что может отрицательно повлиять на ра­ботоспособность (если повышение температуры значительно). Особенно это может иметь место при высокой влажности среды и малой проницаемости одежды.

Утомление при циклической работе большой мощности. Напряженная деятельность нервных центров при мышечной ра­боте большой мощности быстрее приводит к их истощению, чем при работе умеренной мощности. Также быстрее, чем при работе умеренной мощности, снижается работоспособ­ность органов дыхания и кровообращения.

Работа большой мощности совершается в условиях лож­ного устойчивого состояния. Потребление кислорода достигает максимальной величины, на которую способен организм (до 4,5-5 л у хорошо тренированного человека), и в то же время зна­чительно отстает от кислородного запроса. Следовательно, работа выполняется в условиях недостатка кислорода и кислородный долг во время работы неуклонно увеличивается. Следствием этого является накопление в организме недоокисленных продуктов. Таким образом, существенными факторами утомления при выполнении работы большой мощности являются растущая кислород­ная задолженность и, связанное с ней, накопление в организме недоокисленных продуктов, что приводит к угнетению деятель­ности нервных центров.

При выполне­нии работы большой мощности работоспособность сердечно­сосудистой и дыхательной систем (с их нервно-регуляторными механизмами), обеспечивающих кислородное снабжение всех органов, в том числе и нервной системы, в значительной степени определяет общую работоспособность организма.Недостаток кислорода и химические изменения в связи с на­коплением в крови недоокисленных продуктов влияют на все органы и ткани организма не только непосредственно, гуморально, но и через посредство центральной нервной системы, которая является наиболее чувствительной к воздействиям со стороны внутренней среды. Химические агенты внутренней среды воздействуют на клетки нервных центров как путем непосредственного соприкосновения с ними (например, действие углекислоты на ды­хательный центр), так и путем воздействия на хеморецепторы. В настоящее время доказано наличие хеморецепции во всех орга­нах и тканях тела.

Утомление при циклической работе максимальной и субма ксимальной мощности. К циклической работе максимальной мощности относят спринтерские дистанции в различных ви­дах спорта, на которых работа длится короткое время - в преде­лах десятков секунд. За такое короткое время не может произойти очень больших сдвигов в деятельности вегета­тивных органов. Более значительные сдвиги успевают произойти при работе субмаксимальной мощности, которая длится от 35 сек до 2-5 мин.

Утомление при работе максимальной и субмакси­мальной мощности в первую очередь связано с изменением функционального состояния центральной нервной системы. Мы­шечные сокращения большой частоты и силы вызываются интен­сивной деятельностью нервных центров. В то же время централь­ная нервная система подвергается воздействию мощного потока идущих от периферии двигательного аппарата центростремитель­ных проприоцептивных импульсов. В результате этого в нервных центрах развивается состояние парабиотического торможения, функциональная подвижность их понижается, что исключает возможность воспроизведения центробежных импуль­сов в первоначальном ритме, и движения бегуна, пловца и т. д. замедляются, «сковываются».

Мышечная работа максимальной мощности фактически протекает в анаэробных условиях. В результате в работающих мышцах происходит накопление недоокисленных продуктов, кон­центрация молочной кислоты достигает больших размеров. Поэтому полагают, что накопление молочной кислоты сказы­вается главным образом на процессе расслабления мышц, а это, естественно, отражается на частоте сокращений. Изменение упруго-вязких свойств мышц также ведет к уменьшению скорости сокращений, что является одной из причин того, что движения, например у бегуна, делаются менее размашистыми и менее бы­стрыми, а шаг укорачивается, замедляется и скорость бега неиз­бежно уменьшается.

Таким образом, ведущим фактором утомления организма при мышечной работе максимальной и субмаксимальной мощности является изменение функциональных свойств нервных центров и мышц, т. е. утомление всей нервно-мышечной системы. При этом при работе субмаксимальной мощности существен­ную роль в развитии утомления играет также снижение функциональ­ных возможностей аппаратов кровообращения и дыхания.

2.2. Развитие утомления при статических усилиях и силовой работе

Утомле­ние при статических усилиях наступает быстро, несмотря на кажущуюся иногда легкость упражнения. Так, напри­мер, весьма трудно простоять в положении полуприседа в течение 1-2 мин. Вис на перекладине, упор на брусьях, держание угла в висе или упоре также принадлежат к числу трудных упражне­ний статического характера, которые ограничены во времени. Ди­намическая работа, при выполнении которой отдельные мышцы несут преимущественно статическую нагрузку, вызывает сниже­ние работоспособности в первую очередь именно этих мышц.

Особое значение в развитии утомления при статических уси­лиях принадлежит центральной нервной системе. При любой ра­боте динамического характера в центральной нервной системе про­исходит непрерывное чередование процессов возбуждения и тор­можения. Такой характер функционирования нервных центров обеспечивает более длительную их работоспособность. При статическом усилии в соответствую­щих нервных центрах состояние возбуждения поддерживается непрерывно, без ритмического чередования с торможением. Такой характер функционирования нервных центров ведет к быстрому понижению их работоспособности, что, очевидно, обусловливает возникновение в них парабиотического торможения. В результате характер пусковых и регулирующих влияний, идущих из нервных центров к мышцам, быстро изме­няется, степень напряжения мышц все более уменьшается и, на­конец, статическое усилие прекращается совсем.

Энергетические затраты даже при тяжелых статических уси­лиях сравнительно невелики; сдвиги со стороны деятельности веге­тативных органов невысоки, причем заметное увеличение дыхания и деятельности сердца наблюдается не во время самого усилия, а по прекращении его в восстановительном периоде («феномен статического усилия»). Таким образом, в развитии утомления при статических усилиях ни энергетические затраты сами по себе, ни сдвиги в деятельности вегетативных органов не играют основной роли.

Считалось, что в развитии утомления при статических усилиях основное значение имеет недостаточное кровообращение в дли­тельно напряженных мышцах вследствие механического сдавли­вания сосудов и бездействия «мышечного насоса». В связи с за­трудненным кровообращением в мышцах могут накапливаться недоокисленные продукты в количестве, затрудняющем дальней­ший распад энергетических веществ. При исследовании статически напряженных мышц в них не было обнаружено большого количества недоокисленных продуктов распада. Это опровергает предположение, что утом­ление при статических условиях зависит от недостаточного кро­воснабжения статически напряженных мышц. Главнейшее значе­ние в развитии утомления при статических усилиях имеет, как уже было указано выше, изменение функциональных свойств нервных центров.

Иногда статическое напряжение определенных мышц является компонентом динамической работы (например, напряжение мышц спины при беге); при недостаточной тренированности эти мышцы утомляются в первую очередь.

При необходимости в течение длительного времени неподвижно сохранять одну и ту же позу тела происходит утомление стати­чески напряженных мышц, сопровождаемое иногда болевыми ощущениями. Длительное удерживание однообразной позы приво­дит также к нарушению крово- и лимфообращения и застойным явлениям (скопление венозной крови и лимфы) в наиболее низко расположенных при данном положении частях тела, от­мечается общее чувство усталости и понижение работоспособ­ности.

Эффективным средством борьбы с указанными явлениями будут различные динамические физические упражнения, усили­вающие крово- и лимфообращение, а также упражнения, обуслов­ливающие активное расслабление мышц, бывших в состоянии статического напряжения, и напряжение их антагонистов. Эти же упражнения (в сочетании с длительными статическими напряже­ниями) являются и средством тренировки выносливости органи­зма к длительному удерживанию тела в однообразном положении.

Максимальные силовые напряжения связаны с максимальной активностью нервных центров, которые при этом подвергаются чрезвычайно интенсивному влиянию импульсов, идущих из проприорецепторов двигательного аппарата. Снижение функциональ­ных свойств центральной нервной системы играет ведущую роль в утомлении организма при силовой работе. Наряду с этим имеют значение и местные изменения в самих мышцах, например по­нижение в них функциональной подвижности. В утомлении при длительной силовой работе (переноска тяжестей, тренировка в поднимании штанги и т. д.) определенную роль играет и сни­жение функций вегетативных органов. Обобщенные данные, характеризующие причины развития утомления в различных спортивных упражнениях, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Физиологические характеристики и причины развития утомления

в различных спортивных упражнениях (Москатова А.К.,1999)

Характер и мощность работы	Причины и механизмы утомления
Статические напряжения максимальной и субмаксимальной интенсивности (> 70% от максимальной произвольной силы) t раб. = 10 c.	Напряжение центральной геодинамики, повышение АД; ограничение капиллярного кровотока, снижение дыхательной активности в результате ишемии мышц; существенное истощение КФ и усиление катаболизма мышечного гликогена; истощение медиаторных депо центральных двигательных нейронов и снижение интенсивности разрядов, нарушение внутримышечной координации активности ДЕ, развитие тремора, падение активности проприорецепторов, нарушение афферентации движения
Анаэробная циклическая максимальной мощности t раб. = 10–20 c.	Перенапряжение сенсомоторных центров коры больших полушарий в связи с усиленной обратной афферентацией от проприо- и хеморецепторов; депрессия медиаторов и синоптических структурах, нарушение механизмов нервной регуляции двигательных единиц и мышечных напряжений; снижение запасов КФ, ограничение скорости ресинтеза АТФ в быстрых волокнах; накопление HL крови; ишемия работающих в режиме тетануса мышц и гипоксия, падение сократительной активности волокон быстрого типа
Анаэробная циклическая субмаксимальной мощности, t от 20–40 c до 2–3 мин.	Истощение резерва КФ и гликогена в мышечных волокнах быстрого типа до 90%; максимальное накопление лактата в мышцах и крови, нарушение кислотно-щелочного баланса, торможение активности ферментов гликолиза и гликогенолиза, снижение общей скорости гликолиза; торможение активности нервных центров, замедление нервно-мышечной передачи; снижение активности фермента АТФ-фазы и скорости расщепления АТФ, падение сократительной способности мышц; недостаточное снабжение мышц кислородом, увеличение кислородного долга до максимума; существенное напряжение миокарда
Анаэробно-аэробная циклическая большой мощности продолжительностью от 3‑6 мин до 20–30 мин.	Истощение либо фосфагенов, либо гликогена мышц и печени; накопление молочной кислоты в мышечных клетках, крови, ликторе; рост кислородного долга на фоне усиления активности О 2 – транспортной системы до предельного уровня и истощения функционального резерва сердца; нарушение гомеостаза, напряжение систем гомеостатической регуляции t 0 , рН; снижение мощности мышечных сокращений, нарушение устойчивого состояния
Аэробная циклическая умеренной мощности (t раб. от 40–60 мин до 4 часов и более)	Истощение углеводных ресурсов мышц и печени, гипогликемия; снижение возбудимости центров гипоталамуса, моторной коры, подкорковых ядер; истощение гормонального звена регуляции; нарушение t 0 – гомеостаза и водно-солевого баланса; накопление недоокисленных продуктов жирового обмена в крови
Спортивно-игровые упражнения переменной мощности	Локальные перенапряжения нервных центров и отдельных мышечных групп; нарушения метаболизма; снижение возбудимости высших корковых сенсомоторных центров; ограничение объема восприятия сенсорных систем; нарушение обратной афферентации в системе координации движений; нарушение кинематической структуры движений; увеличение энергозатрат и истощение функциональных резервов; нарушение гомеостаза, повышение t 0 ; дискоординация активности мышечного аппарата и вегетативных систем обеспечения. В каждом виде спортивных игр комплекс причин, вызывающих развитие утомления, специфичен и определяется преобладающей мощностью нагрузки и характером работы, выполняемой отдельным игроком согласно его амплуа.

2.3. Переутомление и перетренировка, их признаки

При анализе механизмов и особенностей утомления речь шла об остром утомлении, т. е. о том состоянии организма, которое возникает в результате однократ­ного совершения какой-либо работы. В практике физической культуры и спорта обычно наблюдается многократное повторение работы на протяжении длительного времени (недель, месяцев и т. д.). Повторность напряжений, повторность занятий физиче­скими упражнениями является основой тренировки.

При многократном совершении работы может случиться, что повторная работа выполняется тогда, когда утомление от преды­дущей работы еще полностью не прошло. При этом утомление от повторной работы может суммироваться с остаточным утомлением от предшествующей. Такое суммирование явлений утомления при повторяющейся изо дня в день работе приводит к развитию хронического утомления и называется переутомлением.

Переутомление как хроническую форму утомления не следует смешивать с состоянием чрезмерного острого утомления (изнемо­жения или перенапряжения) после однократно выполненной изну­рительной работы, которое иногда неправильно называют пере­утомлением. Например, бегун может после финиша находиться в состоянии полного изнурения; в этом случае, хотя иногда и гово­рят, что наступило переутомление, но его следует понимать в смы­сле очень сильного острого утомления. Перенапряжение большей частью связано с несоответствием проделанной работы данному уровню тренированности.

Переутомление, возникающее в связи с физи­ческой тренировкой как результат суммирования явлений утомле­ния от повторных тренировочных занятий или соревнований, называется перетренировкой.

Перетренировка не является неизбежным след­ствием тренировки. Перетренировка наступает только при нарушениях режима тренировки. Соответствующая дозировка нагрузки при тренировочных занятиях и соблюдение необходимых временных интервалов между тренировочными занятиями или со­ревнованиями, обеспечивающих положенный отдых и ликвидацию явлений острого утомления, исключают возможность перетрени­ровки. Наступлению перетренировки могут способствовать одно­образие и монотонность тренировочных занятий, их слабая (или, наоборот, чрезмерная) насыщенность эмоциональными момен­тами, а также ослабление организма в связи с перенесенным за­болеванием (грипп, ангина и т. п.).

В развитии переутомления (перетренировки), как и в развитии утомления, ведущую роль играет центральная нервная система. Состояние перетренирован­ности обусловливается перенапряжением возбудительного и тор­мозного процессов в коре больших полушарий, а также перена­пряжением подвижности этих процессов. Таким образом, пере­тренировку можно рассматривать как особого рода невротическое состояние, т. е. расстройство нормальной высшей нервной дея­тельности, нарушение правильных взаимоотношений между воз­будительным и тормозным процессами в коре больших полу­шарий.

Перетренировка может наблюдаться как у начинающих, так и у высокотренированных спортсменов, если условия тренировки приводят к перенапряжению нервных процессов в коре больших полушарий. Особенно легко возникает перетренировка у лиц с не­достаточно сильной и уравновешенной нервной системой.

Признаками перетренировки в боль­шинстве случаев являются: нежелание заниматься данным видом спорта, потеря своеобразного чувства «мышечной радости», которым обычно сопровождаются занятия физическими упражне­ниями. Часто отмечаются также общая вялость, уменьшение аппе­тита, сонливость днем, бессонница ночью, повышенная раздражи­тельность, быстрое наступление усталости при работе и т. д. Эти явления связаны с известным истощением центральной нервной системы и характерны для невротического состояния.

Признаками перетренировки являются также уменьшение веса тела, уменьшение жизненной емкости легких и данных динамо­метрии. В выраженной стадии перетренировки может быть повы­шена частота пульса и понижено кровяное давление. В некоторых случаях отмечается резкое урежение пульса. Иногда наблюдается экстрасистолическое нарушение ритма сердечной деятельности. Для перетренировки характерно также повышение возбудимости нервной системы, что проявляется в том, что сравнительно неболь­шая нагрузка вызывает резкое учащение пульса и повышение кровяного давления, одышку, потоотделение. Свойственное трени­рованному организму нормальное соотношение между интенсив­ностью работы двигательного аппарата и высотой вегетативных сдвигов при перетренировке нарушается. В результате значительно увеличиваются энергетические затраты при работе. Восстанови­тельный период после работы удлиняется. При перетренировке наблюдается также большая или меньшая степень нарушения координации движений. Все это свидетельствует о расстройстве нормальной координации функций со стороны центральной нерв­ной системы.

Перетренировка может проявляться различно, в зависимости от индивидуальных особенностей спортсмена, вида спорта, харак­тера тренировочных занятий. На первый план могут выступать различные признаки переутомления в зависимости от того, какие функциональные изменения преимущественно выделяются в дан­ном конкретном случае (Бажора Ю.И. и др.,1991).

Существенным признаком перетренировки является снижение спортивных результатов. Часто именно этот признак перетренировки в первую очередь обращает на себя внимание спортсмена и тренера, в то время как другие признаки могут на первых порах пройти незамеченными. «Неожи­данно» обнаруживается, что спортсмен никак не может повторить своего прежнего максимального результата в беге или прыжке, метании, подъеме штанги и т. д. Это снижение спортивного ре­зультата есть следствие уменьшения работоспособности при пере­тренировке.

Переутомление во время занятий спортом предупреждается рациональным распределением нагрузки в процессе тренировки и соблюдением необходимого режима. Если перетренировка все же наступила, необходимо дать органику отдых, сделав перерыв в тренировке. Иногда достаточно уменьшить нагрузку при трени­ровочных занятиях или переключиться временно на занятия дру­гим видом спорта. При серьезных расстройствах следует обра­титься за советом к врачу.

Известно, что переутомление скорее проходит, если спортсмен переносит свои занятия в другую обстановку - на другой ста­дион, в другой спортивный зал и т.д. Это показывает, что пере­утомление связано с условнорефлекторными влияниями. Пере­мена обстановки, т. е. в данном случае устранение условных раздражителей, сигнализирующих состояние пониженной работо­способности (состояние перетренированности), благоприятствует восстановлению прежнего уровня тренированности.

ГЛАВА 3. ДИАГНОСТИКА УТОМЛЕНИЯ

3.1. Общий и спортивный анамнез

Для выявления утомления и устранения причин его развития необходимо проводить общий и спортивный анамнез спортсмена. При состояниях чрезмерного утомления, прежде всего, обращают внимание на наличие и ха­рактер болевых ощущений в области сердца, печени, мышц. Особенно важно установить локализацию бо­лей, их иррадиацию, время появления, длительность и характер, а также наличие диспептических явлений (тошнота, рвота).

При расспросе спортсмена нужно уточнить, наблю­дались ли прежде боли, диспепсия, отсутствие чувства бодрости, снижения работоспособности, на­рушения сна, аппетита, неустойчивое настроение, когда эти признаки появлялись, сколько времени держались.

Из анамнеза следует выяснить: 1) начало утомления (когда, где и как оно началось, внезапно или постепен­но, каковы были его первые проявления; 2) его даль­нейшее течение (острое утомление, перенапряжение, прогрессирующее или с перерывами, перетренирован­ность, переутомление); 3) применявшееся лечение (ка­кие средства и как применялись), 4) причина утомления, по мнению спортсмена. Этот последний вопрос важен, так как дает возможность узнать действительную причину утомления, потому что спортсмен при этом сообщает нередко очень существенные сведения, облегчающие понимание развития этого состояния.

При анамнезе необходимо установить характер спортивной тренировки в последнее время: в каком на­правлении она проводилась (скоростная, силовая, на выносливость или комбинированная), какие применялись средства подготовки и как долго они использова­лись. Немаловажное значение имеют сведения о коли­честве тренировочных занятий в недельном цикле, их объеме, интенсивности, частоте выступления в соревно­ваниях, показанных спортивных результатах. Важно составить представление и о тренировке в прошлом (круглогодичная, сезонная, разносторонняя, узкоспе­циальная) и выступлениях в болезненном состоянии. Кроме этого необходимо об­ратить внимание на:

1) перенесенные заболевания; 2) условия труда и быта; 3) вредные привычки. Необхо­димо выяснить, какова реакция спортсмена на опреде­ленную инфекцию или вредность и общая его реактив­ность. Здесь же должны быть отмечены операции и разного рода соматические и нервно-психические трав­мы, если спортсмен им подвергался, так как они могут иметь близкое отношение к возникновению данного состояния утомления.

Из профессионально-производственных сведений нужно уделить внимание условиям труда (наличие или отсутствие профессиональных вредностей): 1) вреднос­ти, связанные с самим трудовым процессом (чрезмер­ное физическое или умственное напряжение, напряже­ние зрения и т. п.);

2) вредности, связанные с окружа­ющей обстановкой (низкая или высокая температура, шум, пыль и пр.) и 3) вредности, связанные с матери­алами, применяемыми в данном производстве (свиней, мышьяк, фосфор и другие химические вещества).

Из бытовых условий надо учитывать жилищные ус­ловия (площадь помещения, отопление), питание (ха­рактер пищи - мясная, растительная, молочная и пр.), порядок приема пищи (регулярно, сколько раз в день, в определенные часы или беспорядочно и т. д.), отдых (в течение суток - сон, в течение недели - выходной день, в течение года - отпуск).

Установив жалобы и собрав анамнез, следует произве­сти еще раз систематический опрос спорт­смена относительно важнейших общих явлений глав­нейших функций организма в его состоянии здоровья и в периоде нарастания утомления.

Дополнительный опрос на выявление признаков и причин утомления рекомендуется проводить по следующей примерной схеме:

Общее состояние спортсмена: слабость, недомога­ние, отсутствие чувства бодрости, вялость, исхудание, отеки.

Состояние сердечно-сосудистой системы: сердцеби­ение, боли и неприятные ощущения в области сердца, одышка.

Состояние дыхательной системы: дыхание носом, кашель, одышка.

Состояние пищеварительной системы: аппетит, отрыжка, изжога, тошнота и рвота, вздутие живота (метеоризм), характер стула.

Состояние выделительной системы: потоотделение, мочеотделение и характер мочи.

Состояние нервной системы: головная боль, головокружение, бессонница, зрение, слух, обоняние, вкус, общая нервозность, устойчивостьнастроения. Необходимо выявить основные нервные процессы, характеризующие функциональное состояние нервной системы, а косвенно - общее состояние организма, т.е. силу, уравновешенностьи подвижность возбудительного и тормозного процессов.

3.2. Изменение физиологических функций организма при развитии утомления

Нервная система. Нервная система играет важную роль в регуляции всех происходящих в организме процессов. Управле­ние движениями, высококоординированная связь меж­ду двигательным аппаратом и функциями вегетатив­ных органов и систем осуществляется благодаря цент­ральной нервной системе.

В процессе тренировки и соревнований происходят отчетливые функциональные сдвиги в состоянии нерв­ной системы, особенно при длительных нагрузках на выносливость.

Значительные изменения в состоянии нервной системы, как правило, служат наиболее ран­ними и постоянными объективными симптомами пе­ренапряжения и перетренированности.

Для исследования нервной и нервно-мышечной систем используют комп­лекс методов клинического обследования (расспрос, состояние черепно-мозговых нервов, чувствительной и двигательной сфер, вегетативной нервной системы) и специальные инструментальные методы (электроэнце­фалография, электромиография, хронаксиметрия и др.).

Расспросвыявляет жалобы на нарушение вни­мания, памяти, на изменения настроения, чрезмерную утомляемость, вялость, головные боли, повышенную возбудимость, раздражительность, плохое засыпание, беспокойный сон. При обследовании черепно-мозговых нервов основное внимание обращают на конверген­цию (содружественное движение глаз), аккомодацию (сужение зрачков), ширину зрачков и их равномер­ность, правильность формы и реакции на свет. При ис­следовании чувствительной сферы устанавливается состояние болевой, тактильной и температурной чув­ствительности, а также мышечного чувства. Исследо­вание двигательной сферы включает определение су­хожильных рефлексов, пробу на устойчивость в позе Ромберга, пробы на координацию. Сухожильные реф­лексы вызываются ударом по области рефлексогенной зоны: при определении коленных рефлексов - у под­коленной чашечки в области ее связки, а при определе­нии рефлексов ахиллова сухожилия - пяточной кос­ти. Отмечается симметричность и степень живости рефлексов. Они оцениваются по трехбалльной систе­ме: высокие - 3 балла, средние - 2, низкие-1 балл; отсутствие рефлексов (арефлексия) отмечается особо.

Для определения устойчивости в позе Ромберга об­следуемому предлагают встать, сдвинуть стопы (носки и пятки вместе). При слабой степени атаксии заметно качание, усиливающееся, когда закрыты глаза (симп­том Ромберга).

Для исследования состояния вегетативной нервной системы применяется проба Ашнера, отражающая воз­будимость парасимпатической иннервации сердца, и ортостатическая проба, определяющая возбудимость симпатического отдела сердечно-сосудистой системы, а также исследование дермографизма. Проба Ашне­ра- глазо-сердечный рефлекс. После подсчета пуль­са у обследуемого в положении лежа надавливают через закрытые веки на глаза достаточно сильно, но не до боли; спустя 10 сек,от начала надавливания под­считывают пульс в течение 20 сек;полученную цифру утраивают, чтобы определить количество ударов в минуту. При нормальной возбудимости парасимпатиче­ской иннервации сердца замедление пульса не превы­шает 4-12 ударов в минуту; замедление, превышаю­щее 12-15 ударов, указывает на повышение возбуди­мости блуждающего нерва. Если эта возбудимость снижена или повышена возбудимость симпатического нерва, то частота пульса не изменяется или даже увеличивается. Глазо-сердечный рефлекс у детей и подростков обычно выражен более резко, чем у взрослых. Тренированные спортсмены, как правило, имеют резко выраженный рефлекс. Ортостатическая проба дает возможность судить о нормальной возбудимости симпатической иннервации сердечно-сосудистой сис­темы и основана на изменении реактивности организма при переходе из горизонтального положения в вертикальное. В положении лежа у обследуемого подсчитывают пульс до устойчивых величин, измеряют артериальное давление и предлагают спокойно встать. После этого вновь подсчитывается пульс и определяет­ся артериальное давление. Нормально при переходе из положения «лежа» в положение «стоя» пульс в сред­нем учащается на 12-18 ударов в минуту, а макси­мальное давление повышается в среднем на 10-15 ммрт. ст. Учащение пульса более чем на 18 ударов че­рез минуту после вставания указывает на повышен­ную возбудимость сердечного отдела симпатической нервной системы, на расстройство нервной регуляции сосудистой системы. Учащение пульса на 40 и более, ударов в минуту при уменьшении данных максималь­ного давления расценивается как наихудший показа­тель для функциональной способности сердечно-сосу­дистой системы.

Дермографизм определяется путем проведения черты по коже тупым предметом в области грудной клетки. Появляется белая, красная или выпуклая красная полоса в зависимости от степени возбудимос­ти концевых вегетативных аппаратов кровеносных сосудов. Оценка дермографизма определяется по быст­роте появления этого признака, по интенсивности, цве­ту и длительности его. Продолжительный белый дер­мографизм - признак повышенной возбудимости сим­патической иннервации кожных сосудов, в связи с чем при механическом раздражении происходит сужение сосудов и образуется белая полоса. Длительный крас­ный дермографизм обусловлен повышенной возбудимостью парасимпатического нерва (механическое раз­дражение вызывает расширение сосудов и появляется красная полоса). При крайней степени повышения воз­будимости парасимпатической иннервации сосудов по­является возвышенный дермографизм в виде отечного валика с красной каймой.

При хроническом утомлении наблюдаются вегетативные реакции - стойкий розовый (иногда белый, приподнятый) дермографизм, дрожание пальцев рук, ничем не оправданная потливость или, наоборот, су­хость кожных покровов. Сухожильные рефлексы уси­лены или угнетены. Нередко отмечается полное их от­сутствие.

При значительном утомлении у совершенно здоро­вых спортсменов иногда развивается неврозоподобное состояние-неврастения, гиперстеническая и гипостеническая ее форма. В клини­ческой картине гиперстенической формы преобладают следующие симптомы: повышенная нервная возбудимость, склонность к кон­фликтам с тренером, врачом, товарищами, чувство усталости и утомления, общая слабость и др. Ослабле­ние процесса торможения сопровождается нарушени­ем функции сна, удлинением времени засыпания и более поверхностным сном. Гипостеническая форма клинически проявляется в общей слабости, истощаемости, быстрой утомляемости, отсутствии интереса к тре­нировкам, апатии, нежелании заниматься данным видом двигательного режима, сонливости днем, гипореактивности, иначе - синдром истощения центральной нервной системы, астеническое состояние. Одновре­менно отмечается снижение спортивных результатов или прекращение их роста. Среди многообразия клини­ческой картины проявлений неврастении у спортсме­нов в большинстве случаев наблюдаются ведущие симптомы, которые особенно тягостны для спортсме­на. Из нервно-психических синдромов чаще отмечается астенический, значительно реже - фобический и ипохондрический. Из неврологических синдромов преобладают явления общей вегетативной дистонии, расстройство функций отдельных органов, чаще сердца и желудочно-кишечного тракта, явления ангионевроза и др. Несмотря на довольно редко встре­чающиеся симптомы навязчивого состояния, фобий, у спортсменов в состоянии перетренированности они особенно бывают тягостными, так как мешают их спортивной деятельности. Появле­ние фобий указывает на нарушение нормальной деятельности центральной нервной системы, ее высшего отдела - коры головного мозга, на наличие в коребольших полушарий состояния патологической инерт­ности, застойности возбудительного или тормозного процесса. Спортсмен прекрасно сознает необоснован­ность своих страхов, но продолжает переживать это состояние всякий раз, когда оказывается в соответст­вующей обстановке (на тренировке, на старте, сорев­нованиях).

Электромиография - регистрация биотоков, воз­никающих в скелетных мышцах в связи с физико-химическими процессами, обусловленными клеточным обменом. По характеру изменения биоэлектрических потенциалов судят о воздействии утомления на состоя­ние нервно-мышечного аппарата и косвенным обра­зом - о сдвигах в функциональном состоянии цент­ральной нервной системы.

Для регистрации биотоков мышц используют элек­тромиографы, усиливающие мышечные токи до 1500 миллионов раз и пропускающие широкий диапазон частот (от 3 до 3000 Герц). Усилитель такой системы производит запись электромиограммы (ЭМГ) без эк­ранированной камеры. Отведение потенциалов дейст­вия осуществляется с помощью электродов, которые прикрепляются коллодием или клеолом, лейкопласты­рем или резиновой повязкой. Один из поверхностных электродов прикрепляется на участке кожи - на дви­гательной точке соответствующей мышцы, второй - дистальнее на 1,5-2 см (биполярное отведение) или один -на двигательной точке, а другой - на какой-нибудь отдаленной (монополярное отведение). Анализ изменений ЭМГ проводится по частоте колебания био­токов и их амплитуде, соотношению длительности и степени отграниченности периодов, залпов, импульсов биопотенциалов и периодов покоя.

При утомлении частота токов действия мышцы па­дает, соответственно увеличивается амплитуда биопо­тенциалов, что свидетельствует о включении дополни­тельных моторных единиц в двигательный акт; в даль­нейшем при большем утомлении наблюдается не только падение частоты, но и уменьшение амплитуды токов действия мышц.

Установлено, что последователь­ное возрастание электрической активности (напряжения) дельтовидной мышцы при длительном статическомсокращении линейно во времени. Возрастание электрической активности по мере утомления отмечено у большинства пациентов.

Дыхательная система. При исследовании органов дыхания необходимо определить их функциональную способность и изме­нения, наступившие в результате развития состояния утомления. Для этого применяют клинические мето­ды - расспрос, осмотр, перкуссию, аускультацию, опре­деление жизненной емкости легких, показатели внеш­него дыхания (частота пульса, глубина, МОД, МВЛ, по­казатели тканевого дыхания: O 2 /P). Для определения функциональной способности органов дыхания необ­ходимо провести легочные пробы, рентгенокимографию грудной клетки, оксигемометрию. При расспро­се выявляют, нет ли жалоб. Определение ЖЕЛ поз­воляет глубже оценить функциональную способность дыхательной системы. Особенно ценны в этом от­ношении многократные измерения ЖЕЛ (легочные пробы) Розенталя, Шафрановского, Лебедева, а также пробы с задержкой дыхания - Штанге, Генчи.

Про­ба Розенталя - пятикратное измерение ЖЕЛ с 15-секундными интервалами. У здоровых людей опреде­ляются одинаковые и даже нарастающие цифры ЖЕЛ. При состояниях перетренированности или перенапряжения ЖЕЛ при повторных измерениях постепенно уменьшается. Это зависит от утомления дыхательной мускулатуры и снижения функциональ­ного состояния нейтральной нервной системы.

Проба Шафрановского - определение ЖЕЛ в покое и после 3-минутного бега на месте в тем­пе 180 шагов в минуту. ЖЕЛ измеряется до и сразу после бега, а затем через одну, две и три минуты в вос­становительном периоде. У здоровых тренированных спортсменов она мало (чаще незначительно) увеличивается. При состояниях утомления после нагрузки функциональная проба ЖЕЛ уменьшается, причем чем глубже утомление, тем больше.

Проба Лебедева - четырехкратное определение ЖЕЛ в покое и после тренировочной или соревнова­тельной нагрузки с интервалами между измерениями 15 секунд. ЖЕЛ у хорошо тренированных спортсменов обычно снижается мало, но после больших физических напряжений - значительно.

Проба Штанге - с задержкой дыхания на вдохе: обследуемый в положении стоя делает полный вдох, а затем глубокий выдох и снова вдох (80-90% от мак­симального); закрывает рот и зажимает пальцами нос. Отмечается время задержки. Продолжительность задержки дыхания в большей степени зависит от воле­вых усилий человека. Поэтому ее фиксируют по перво­му сокращению диафрагмы (по движению брюшной стенки). Обычно здоровые нетренированные лица спо­собны задерживать дыхание на вдохе в течение 40-50 секунд, а тренированные спортсмены - от 60 секунд до 2-2,5 минут. С нарастанием тренированности вре­мя задержки дыхания возрастает, а при утомлении снижается.

Проба Генчи - с задержкой дыхания на выдохе. Здоровые тренированные люди, не занимающиеся спортом, могут задерживать дыхание на выдохе в те­чение 20-30 секунд, а здоровые тренированные спорт­смены - 30-60 и даже 90 секунд.

Рентгенокимография грудной клетки - это реги­страция на рентгеновской пленке (многощелевым рентгенокимографом) движений грудной клетки и диафраг­мы при дыхании. Данные рентгенокимографии груд­ной клетки позволяют объективно изучить механизм и типы дыхания у спортсменов. Для тренированных спортсменов характерен удлиненный выдох. После физической нагрузки (4-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту и еще одну минуту с максимальной скоростью) у хорошо тренированных спортсменов преобладают реберный (48%) и смешанный (43,5%) типы дыхания; при этом значительно повышается амплитуда дыхательных колебаний диафрагмы; сила дыхательной мускулатуры также увеличивается; чаще наблюдается одноименный тип дыхания на обеих сторонах грудной клетки. У спортсменов с явлениями перетренированности, отмечавших боли в правом боку тренировке и соревнованиях (без отклонений в функции сердечно-сосудистой системы и печени), после нагрузки бывает уменьшена подвижность купола и понижен тонус диафрагмы.

Оксигемометрия - бескровный длительный и непре­рывный метод определения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Основная функция системы органов внешнего дыхания - насыщение ар­териальной крови кислородом, поэтому по данным оксигемометрии прежде всего определяют конечную ре­зультативную функцию органов дыхания. Этот метод позволяет также судить о функции кровообращения и, в известной мере, о тканевом дыхании. У здоровых людей в покое 96-98% гемоглобина артериальной крови насыщено кислородом. Способность организма сопро­тивляться развитию гипоксемии при физической на­грузке зависит от функционального состояния системы органов дыхания, кровообращения и от быстроты и ин­тенсивности включения различных приспособитель­ных реакций, прежде всего от возможности увеличения легочной вентиляции. Умеренная мышечная нагрузка у здоровых людей не вызывает изменения уровня на­сыщения артериальной крови кислородом. При интен­сивной же физической нагрузке возникает гипоксемия. Ее степень прежде всего зависит от увеличения легоч­ной вентиляции и усиления кровообращения. Для тре­нированных спортсменов характерны энергичные и эф­фективные реакции и хорошо сочетанное увеличение легочной вентиляции и легочного кровообращения. По­этому дозированные умеренные физические нагрузки вызывают у них значительно меньшее, чем у трениро­ванных, падение оксигенации крови. Зато во время максимальных мышечных напряжений тренированные спортсмены способны к большей работоспособности при значительном снижении оксигенации крови.

Определение МОД можно осуществить при помощи газовых часов, спирографа или по методу Дугласа-Холдена. Самый простой из них - при помощи газо­вых часов. Спортсмен дышит через ротовой загубник, надетый на трубку с клапанным устройством, отделя­ющим вдох от выдоха при зажатом носе. Вдох и выдох производится в газовые часы. Вначале при дыхании спортсмена некоторое время показания не учитыва­ются, затем включается секундомер и одновременно фиксируются показания газовых часов. После 5-10 минут, в течение которых сосчитывают число дыханий в минуту, снова определяют показания газовых часов. На основании полученных данных легко определить как МОД, так и дыхательный объем (ДО). Прини­мать во внимание следует лишь исследования, в кото­рых глубина вдоха и частота дыхания (сосчитывается до начала испытания) не изменились.

Гораздо точнее определение по Дугласу - Холдену. Спортсмен через мундштук с тройником дышит наруж­ным воздухом, выдыхая его в мешок Дугласа в течение 5-10 минут; число дыханий в это время сосчитывает­ся. Затем объем выдохнутого воздуха измеряется пропусканием через газовые часы. В это время берут пробы воздуха, подвергающиеся газовому анализу, в аппарате Холдена. Путем соответствующих расчетов определяют не только МОД и ДО, но и поглощение кислорода в минуту, выделение углекислоты, дыха­тельный коэффициент, основной обмен.

Спирографические исследования позволяют определить основные показатели дыхания: ЖЕЛ, дыхатель­ные объемы, МВЛ, МОД, поглощение кислорода. Час­тота дыхания при состоянии перетренированности мо­жет несколько учащаться, глубина дыхания уменьшается, минутный объем дыха­ния умеренно повышается. Однако максимальная вен­тиляция легких, потребление кислорода и коэффициент использования его при состоянии утомления снижают­ся. Также может быть ниже коэффициент пульс/дыхание. При этом восстановление идет более медленно и не­редко в данном периоде МВЛ продолжает уменьшать­ся. Все зависит от степени утомления - чем оно глуб­же, тем меньше максимальная вентиляция легких (Локтев С.А. и др., 1991; Кузнецова В.К. и др., 1994; Кузнецова В.К. и др., 19096; Исаев А.П. и др., 1999; Шалдин В.И., 2000).

Сердечно-сосудистая система. В определении функционального состояния сердеч­но-сосудистой системы широкое применение получили дозированные адекватные мышечные нагрузки (функциональные пробы), в основе которых используется естественная спортивная нагрузка в виде приседаний, прыжков, бега, поднятия тяжестей, выполнения специфических физических упражнений (Кочетков А.Г. и др., 1991; Никитюк Б.А. и др., 1991; Беренштейн Г.Ф. и др., 1993; Граевская Н.Д. и др., 1997; Елисеев Е.В., 2001). Наибольшее распространение во врачебно-спортивной практике получили следующие пробы: 1) Проба ГЦИФКа - 60 подскоков на высоту 3-4 см за 30 секунд. 2) Проба Мартинэ-20 приседаний за 30 секунд. 3) Проба Кевдина-40 приседаний за 30 секунд. 4) Проба Котова - Дешина - 2-3-минутный бег на месте темпе 180 шагов в минуту, с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с туловищем. 5) Проба Летунова, состоящая из трех последовательно прово­димых физических нагрузок-20 приседаний за 30 се­кунд (время адаптации-3 минуты), 15-секундногома­ксимально быстрого бега на месте с энергичной рабо­той рук (время адаптации-4 минуты) и 3-минутного бега на месте в темпе 180 шагов в минуту с подъемом бедра на высоту до положения прямого угла с тулови­щем. 6) Проба Серкина-Иониной-дифференцирован­ная проба на силу, скорость и выносливость. В первой части используется в качестве нагрузки подъем двухпу­довой гири на высоту от пола до подбородка столько раз, сколько получится от деления веса тела испытуемо­го на четыре. Выполняется нагрузка дважды. Проба на скорость - максимально быстрый бег в течение 15 секунд с энергичной работой рук. Выполняется на­грузка дважды. Проба на выносливость связана с за­держкой дыхания. Используется ртутный манометр. Воздух выдыхается в трубку манометра, уровень ртути доводится до высоты 20 мм и максимально долго удерживается. Повторяется трижды. Причем после второго раза предлагается выполнить 60 подскоков. Оценка: после первой фазы задержка дыхания - 50-60 секунд, второй - 23-24 секунды и третьей фазы - 49-65 секунд. 7) Проба Шеллонга состоит из двух частей: изменение положения тела: лежа, стоя, лежа (ортостатическая проба) и физическая нагрузка, связанная с приседанием или восхождением на лестницу. После нагрузки спортсмен вновь укладывается на кушетку. Оценка: после первой части показатели не должны отличаться от данных покоя, после второй - отмечается увеличение частоты пульса и умеренный подъем артериального давления. 8) Проба Кверга состоит из 30 приседаний за 30 секунд, максимально быстрого бега на месте в течение 30 секунд, бега на месте в течение 3 минут с числом шагов 150 в минуту, подскоки со скакалкой в течение одной минуты. После нагрузки сразу же измеряется пульс в течение 30 секунд (P 1), повторно через две (Р 2) и четыре (Р 3) минуты. Высчи­тывается индекс (И):

И=длительность работы в секундах х 100

2 х (Р 1 + Р 2 + Р 3)

Оценка: если число получилось больше 105-очень хорошо, от 99 до 104-хорошо, от 93 до 98-удовле­творительно и меньше 92-слабо. 9) Проба Карл­сона- бег на месте в максимально быстром темпе в течение 10 секунд, повторяется 10 раз, через 10-секундный интервал отдыха. Пульс подсчитывается перед пробой за 10 секунд, после пробы в первые 10 секунд, через 2-4 и 6 минут после упражнения. Оценка скла­дывается из числа контактов правой стопы и частоты пульса. Данные должны совпадать.

Пульс и артериальное давление, характеризующие наиболее полно функциональное состояние сердечно­сосудистой системы, при утомлении претерпевают оп­ределенные качественные и количественные изменения. Пульс нередко достигает частоты 200 и более ударов в минуту. Все зависит от характера физической работы и фо­на утомления. Однако обычно при достаточно интен­сивной нагрузке пульс учащается у тренированных лиц в пределах 150-180 ударов. Рациональность увеличения сердечного ритма при выполнении физических упраж­нений рассматривается в связи с так называемой кри­тической частотой пульса. Она определяется по той минимальной длительности сердечного цикла, дальней­шее укорочение которого ведет к уменьшению эффек­тивности сердечного сокращения. В ряде исследований, проведенных на спортсменах в состоянии острого утомления, было отмечено учащение пульса по сравнению с состоянием покоя больше чем в 1,5-2 раза. По мере ухудшения общего состояния (нарастание утомления) ритм сердечной деятельности может учащаться, урежаться или оставаться прежним. Нередко наблюдаются различного рода аритмии, которые меняют свой характер взависимости от особенностей двигательного режима. При прочих равных условиях часто­та сердечных сокращений и его ритм зависят от уровня тренированности, физической подготовленности и фона утомления. Выполнение одной и той же работы у хорошо подготовленных спортсменов совершается при более низком сердечном ритме по сравнению с недостаточно подготовленными спортсменами. Оптимальная зона ча­стоты пульса при интенсивной мышечной работе может быть принята равной 160-190 ударам в минуту. При длительной интенсивной работе на выносливость у тренирую­щихся начальное учащение сердцебиении может быть более выражено, чем в контрольной группе, а к концу работы иногда наблюдаются обратные соотношения. На характер и выраженность изменений сердечного ритма во время мышечной работы до утомления опре­деленным образом влияет пол, возраст исследуемых. У юношей происходит более резкая пульсовая реакция на утомление, чем у взрос­лых. Причем лабильность пульса отмечается и в состоянии покоя. У женщин частота пульса во время ра­боты до утомления относительно увеличена.

Утомление проявляется в из­менении артериального давления. При оптимальном утомлении артериальное давление максимальное при физической нагрузке умеренно повышается; минимальное, как правило, снижается. Вместе с тем следует за­метить, что при прочих равных условиях уровень артериального давления находится в линейной зависимости от объема и интенсивности мышечной нагрузки. У тренированных спортсменов сдвиг артериального давления менее выражен, чем у нетренированных, выполнивших ту же мышечную работу.

Электрокардиография. С целью ранней диагностики сердечной формы перетренированности некоторые авторы (Граевская Н.Д. и др., 1997) предла­гают использовать три простые пробы: ортостатическую, глазосердечную и с физической нагрузкой, па­раллельно регистрируя электрокардиограммы. Полу­ченные данные позволили выявить три стадии перетренированности.

Первая стадия - неврогенная. Характеризуется вегетодистонией. определяемой при помощи вышепе­речисленных проб. Как правило, одна из проб вызы­вает патологические реакции.При глазосердечной пробе нередко возникают гетеротопный ритм, синоаурикулярные блокады с остановкой сердца в диастоле от 2 до 10 сердечных сокращений, предсердные или желудочковые экстрасистолы, интерференция с диссоциацией и другие изменения, указывающие на повышенную раздражимость вагуса или слабость синусового узла, а также на наличие в миокарде скрытых патоло­гических очагов возбуждения. При ортостатической пробе часто обнаруживается недостаточность нейро-сосудистой регуляции коронарного кровообращения: ортостатическая гипоксия или ишемия миокарда. Про­ба с физической нагрузкой является особенно ценной при определении функциональной приспособляемости сердечно-сосудистой системы к нагрузкам.

Вторая стадия - очагово-миогенная. Характеризу­ется наличием очаговых изменений в миокарде.

Третья стадия - диффузно-миогенная, с тотальным поражением сердечной мышцы и проявлением сердечно-сосудистой недостаточности. При миогенных стадиях перетренировки рефлекторные реакции серд­ца обычно имеют иной характер.

Применение указанной триады помогает выявить ранние патологи­ческие изменения в сердце при перетренирован­ности.

При остром утомлении у тренированных спортсме­нов отмечается увеличение суммарного вольтажа зубцов Р, R, S и Т, что, по-видимому, связано с повы­шением электрической активности сердца.Bстандартных и грудных отведениях происходило уменьшение интервалов R-R, P-Q (до 0,09 сек)иQ-T (до 0,22 сек)в абсолютных цифрах и увеличение систолического показателя. Следовательно, сердце работает при значительно укороченной ди­астоле, что, конечно, может привести (и приводит) к гипоксии миокарда.

Таким образом, у хорошо тренированных спортсме­нов при выполнении ими предельных мышечных на­грузок отмечаются выраженные сдвиги в функцио­нальном состоянии сердца, указывающие на то, что сердечно-сосудистая система у спортсменов при остром утомлении испытывает очень большое напряжение, может наблюдаться даже относительная коронарная недостаточность. Однако эти изменения у здоровых и хорошо тренированных спортсменов носят функцио­нальный характер и являются обратимыми.

Кровь. При утомлении увеличивается коли­чество лейкоцитов, выявляется так назы­ваемый «миогенный» лейкоцитоз (по Егорову) с фазо­выми изменениями. Первая фаза: общий лейкоцитоз (до 15-25-30%), относительный и абсолютный лимфоцитоз, относительная и абсолютная нейтропения, базопения, эозинопения. При этой фазе нет сдвига фор­мулы нейтрофилов влево, но отмечается некоторое увеличение лимфоцитов с азурофильной зернистостью. Вторая фаза: наблюдается через полчаса-час после первой или непосредственно сразу же после предель­ной мышечной работы (на высоте утомления) и выра­жается в следующем комплексе: продолжение нараста­ния лейкоцитоза (еще на 30-40%), относительная и абсолютная нейтрофилия; относительный и абсолют­ный лимфоцитоз; всегда сдвиг формулы нейтрофилов влево; относительная и абсолютная эозинофилия. всегда уменьшение лимфоцитов с азурофильной зерни­стостью. Кроме того, может иметь место фазовый сдвиг в составе периферической крови иного характе­ра (Першин Б.Б. и др., 19814 Аронов Г.Е. и др., 1987; Антропова Е.Н. и др., 1990). Например, отмечается мышечный лейкоцитоз без сдви­га формулы молодых форм лейкоцитов (через 2-2,5 часа количество лейкоцитов увеличи­вается до 10-15000 в 1 мм 3 ; через сутки возвращается к исходным цифрам, но без нормализации формулы крови; на третьи-четвертые сутки обнаруживается лей­копения (до 3500-5000 лейкоцитов в 1 мм 3)со сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Имеет место и лимфоцитоз. Нередко отмечается картина, указывающая на раздра­жение нейтрофильной системы (костного мозга) - от регенеративных сдвигов до гиперрегенерации и деге­нерации (подавленность функции костного мозга). При утомлении отмечается сравнительно высокий лейкоцитолиз. Наблюдается резкое усиление гемолиза, меняется количество эритроцитов как в сторону пони­жения, так и увеличения. При утомлении может повышаться уровень гемоглобина, ко­личество эозинофилов, больших лимфоцитов (Хисамов Э.М., 1991; Першин Б.Б., 1994; Рыбаков В.В. и др., 1995; Хребтова А.Ю., 1999). При истощающем утомлении уменьшается количество нейтрофильных лейкоцитов, а также тромбоцитов (Макарова Г.А. и др., 1991; Тхоревский В.И. и др., 1997).

Свертывание крови. При утомлении после максимальной физической работы свертывание крови ускоряется. Ускоряется свертывание крови и при кратковременных мышечных напряжениях. Физи­ческое утомление характеризуется качественными сдви­гами в тромбоцитарной картине. При состояниях пере­напряжения и перетренированности количество тром­боцитов может увеличиваться, с резким сдвигом в сторону крупных форм.

СОЭ. Впервые Д. Е. Розенблюмом в 1928 г. была сделана попытка проследить изменения скорости осе­дания эритроцитов (СОЭ) при напряженной мышечной деятельности. Испытуемые с грузом 27 кг проходили расстояние от 5 до 20 км со скоростью 6,6 км/час. Через каждые 45 минут назначался отдых продолжи­тельностью до 15 минут. Через час после завершения похода у всех исследуемых констатировалось ускорение СОЭ. Автор отмечает, что изменение скорости оседания эритроцитов наступает за определенной гранью мы­шечного напряжения; переход на 5 км не вызывал изменения СОЭ, тогда как переход на 20 км вызывал резкое изменение СОЭ. Кроме того, он считает, что оседание эритроцитов зависит от степени приспособ­ленности организма к производимой работе. У тренированных спортсменов после физических упражнений СОЭ замед­ляется или остается без изменений, если же ускоря­ется, то незначительно и быстро возвращается к исход­ным данным. У менее тренированных спортсменов, ослабленных или находящихся в состоянии утомления, физическая нагрузка ведет к ускорению СОЭ. После чрезмерных нагрузок ускоренная СОЭ сохраняется в течение двух-трех дней

Фагоцитоз. Сравнительно недавно врачебно-спортивная практика стала уделять внимание изуче­нию состояния естественных защитных сил организма спортсменов при состояниях острого и хронического утомления.

Из большого числа тестов, характеризующих состо­яние естественной резистентности организма, предложенных и разработанных в настоящее время, большое внимание отводится клеточной защитной реакции ор­ганизма- фагоцитозу. Фагоцитарная активность лейкоци­тов представляет собой физиологическую функцию, приобретенную в процессе эволюции. Честь открытия и всестороннего изучения фагоцитоза как защитной реакции организма принадлежит И. М. Мечникову (1892), труды которого соста­вили одну из главных теоретических основ современ­ной иммунологии. Процесс фагоцитоза состоит из трех основных фаз (И. И. Мечников, 1913): положи­тельного хемотаксиса, поглощения микроба фагоци­том и внутриклеточного переваривания.

При легкой степени утомления, которое наблюдается после выполнения оптимальной фи­зической нагрузки, отмечается двухфазное изменение фагоцитоза: вначале - снижение фагоцитарной реак­ции, в дальнейшем - восстановление, а в отдельных случаях - даже превышение исходного уровня Со­вершенно по-иному ведет себя фагоцитарная активность нейтрофилов при состоянии острого утомления и хронического. При остром отмечается более значи­тельное угнетение, чем при хроническом (перетрени­рованности). Можно пред­положить, что снижение клеточной защитной реакции организма при состоянии острого перенапряжения и перетренированности связано с нарушением тонуса вегетативной нервной системы и, следовательно, с нарушением нейрогуморальной регуляции организма, поскольку эти же изменения оказывают определенное воздействие на метаболизм фагоцитов.

Быстрое восстановление фагоцитарной активности лейкоцитов у спортсменов, перенесших острое перена­пряжение, и более медленное восстановление у спорт­сменов, перенесших состояние перетренированности, по-видимому, следует рассматривать с точки зрения некоторых общефизиологических закономерностей. При состоянии острого перенапряжения есть чрезмерная, однократная физическая нагрузка, которая через ряд опосредованных систем приводит к значительному, чаще всего кратковременному угне­тению фагоцитоза, вызывая при этом и другие измене­ния в различных органах и системах. При состоянии перетренированности также имеет место неаде­кватная функциональным возможностям спортсмена тренировочная нагрузка. Однако она менее значи­тельна по силе, но более длительна по действию. Возможно, этим и объясняется умеренное угнетение фагоцитарной активности лей­коцитов у спортсменов, находившихся в состоянии перетренированности, и те значительные сдвиги фаго­цитарной реакции, которые наблюдаются у спортсменов при состоянии перенапряжения. Вероятно, от этого зависит и медленное восстановление фагоцитарной реакции у спортсменов с перетренированностью.

Пищеварение. При глубоком утомлении отмечается индеферентное отношение к пище или полное отсутствие аппети­та, расстройство стула. Могут начинаться запоры или более частый стул, реже поносы, приступообразные боли в животе (спазмы кишечника). Отмечается чув­ство тяжести в желудке, особенно после приема пищи. При хроническом утомлении нередко нарушается желчевыделительная функция. Отмечаются разные показатели билирубина в крови. В норме его 1,6-6,2 мг%или 0,25-0,5 мг%. Нарушается жиролипидный обмен, снижается альбумино-глобулиновый коэффициент. Меняется общее количество и качество белка плазмы (формоловая, тимоловая и фуксино-сулемовая пробы чаще всего положительные); синтетическая функция (проба Квика с бензойным на­трием) может быть изменены; водный обмен (анализы мочи по Зимницкому) не нару­шен. Наблюдается бо­левой печеночный синдром, особенно при остром утом­лении, небольшое увеличение печени, иногда ее отек.

Почки. При развитии состояния переутомления у спортсменов отмечается изменение функции почек. Утренняя пор­ция мочи может быть темно-кирпичного или бурого цвета. При кратковременном стоянии прозрачная мо­ча быстро мутнеет и в ней появляется объемистый оса­док оранжево-красного или кирпично-красного цвета. В осадке резко увеличено количество уратов. Нередко определяется белок от умеренных количеств (0,033-0,099 г%)до больших. Особенно часто белок в моче при утом­лении наблюдается у подростков и юношей. Кроме того, в моче могут определяться цилиндры (гиа­линовые, зернистые), лейкоциты (единичные в поле зрения), эпителиальные клетки (плоские до 10-12 в поле зрения), эритроциты.

ГЛАВА 4. ФАКТОРЫ, УСКОРЯЮЩИЕ И ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ РАЗВИТИЕ УТОМЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Утомление возникает как следствие работы. Однако при неко­торых условиях динамическая мышечная работа может совер­шаться длительное время без признаков утомления. Такими условиями являются: оптимальный ритм и темп работы, опти­мальная величина нагрузки и полное расслабление мышц после каждого сокращения. «Для работы без устали, - писал И. М. Се­ченов, - необходимо совершенно определенное соотношение между факторами работы (частотой и силой движений, а также величиной преодолеваемых препятствий) и продолжительностью периодов покоя». При этих условиях различные сдвиги во время мышечных сокращений полностью компенсируются восстанови­тельными процессами во время фаз покоя, и работа протекает без признаков утомления. Примером такой действительно неуто­мимой деятельности скелетных мышц является ритмическая ра­бота дыхательной мускулатуры, совершающаяся непрерывно в те­чение всей жизни человека.

В спортивной практике в большинстве случаев встречаются виды мышечной деятельности, ритм, темп и напряженность кото­рых выходят за оптимальные пределы. При этом утомление (боль­шее или меньшее, раньше или позже) возникает неизбежно. Чередование работы и отдыха - необходимое условие совершенствования функ­циональных свойств организма (Меерсон Ф.З., 1986, 1993; Козырев О.А. и др., 2000).

Проблема отдыха, обоснование «активного отдыха». При пол­ном пассивном отдыхе утомление после совершенной работы по­степенно проходит.

Во время отдыха наиболее полно протекают все восстанови­тельные процессы в организме, в первую очередь в нервной системе, при этом работоспособность организма, сниженная в ре­зультате совершенной работы, постепенно возвращается к исход­ному уровню и через какое-то время даже повышается. Сочета­ние работы с отдыхом - важнейшее условие здоровья. Периоди­ческий полный пассивный отдых в виде ночного сна является обязательным и незаменимым для каждого человека. Полный отдых в большинстве случаев необходим после тяжелой (длитель­ной и напряженной) работы.

Однако является ложным мнение, что отдых всегда и во всех случаях должен состоять в абсолютном покое. Хорошо известно, что в ряде случаев так называемый активный отдых, т. е. не абсолют­ный покой, а отдых, в известной мере сопровождающийся движе­ниями, является более действенным видом отдыха (И. М. Сеченов).

Указание Сеченова на роль центростремительных импульсов в снижении утомления нервно-мышечной системы согласуется с современными предста­влениями о процессах индукции в центральной нервной системе, лежащих в основе реципрокной иннервации антагонистических мышц. Переключение работы с одних мышечных групп на другие представляет собой сущность активного отдыха и обеспечивает более длительное поддержание работоспособности как одних, так и других групп мышц.

Оказа­лось возможным увеличивать динамическую деятельность мышц с помощью одновременного статического напряжения антагони­стических мышц противоположной конечности. Так установлено, например, что работоспособность сгибателей правой руки увели­чивается, если одновременно происходит статическое напряжение разгибателей левой руки.

Практически доказанное положительное значение активного отдыха и серьезное научное обоснование его диктуют необходи­мость дальнейшей разработки и внедрения различных форм актив­ного отдыха не только в спорте, но и в быту, в производстве. Практика показывает, что в ряде случаев активный отдых является наиболее эффективным видом отдыха после профессио­нального труда. Важнейшее значение здесь имеет факт переклю­чения на такого рода деятельность, которая по своему характеру прямо противоположна основной профессиональной трудовой дея­тельности. Утомление, связанное с умственной работой и с профес­сиональным физическим трудом, успешно ликвидируется с по­мощью занятий физической культурой и спортом. Важную роль в восстановлении работоспособности в этом случае играет изме­нение характера высшей нервной деятельности в связи с переме­ной суммы действующих раздражителей. При этом существен­ное значение имеет и перемена внешней обстановки.

Значение эмоциональных факторов в борьбе с утомлением и усталостью. Регулирующие и трофические воздействия централь­ной нервной системы на все органы и ткани, в том числе на ске­летные мышцы и нервные центры, обусловливают повышение их функционального состояния и тем самым стимулирование работо­способности организма при утомлении. Влияния центральной нерв­ной системы через вегетативные нервы непрерывно участвуют в регуляции физиологических процессов во время работы. Однако стимулирующее значение этих влияний особенно ярко прояв­ляется в том случае, если работе предшествует или ее сопрово­ждает положительное эмоциональное возбуждение.

Известно, что эмоциональное возбуждение может понизить ощущение усталости, «снять» уже наступившее утомление, вызвать отчетливое повышение работоспособности. Эмоциональное состояние человека связано с возбуждением в первую очередь коры больших полушарий и подкорковых веге­тативных центров. Рефлекторно возникающие импульсы от коры больших полушарий и других отделов центральной нервной си­стемы обусловливают через вегетативные нервы мобилизацию функций организма, что сказывается в повышении работоспособ­ности. Влияния нервных центров на органы и ткани, осуществляе­мые через вегетативные нервы, подкрепляются действием гумо­ральных факторов - гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, иннервируемыми также вегетативными нервами. Осо­бое значение здесь имеет гормон надпочечников - адреналин, а также как показали последние исследования, гормоны гипофиза и щитовидной железы (Виру А.А., 1981, 1983, 1997).

Эмоциональное возбуждение, возникающее условнорефлекторным путем на спортивных занятиях или соревнованиях, может явиться естественным фактором борьбы с утомле­нием, естественным средством повышения работоспособности. Различные формы общественного поощрения, воодушевляющие призывы, одобрение товарищей - все это оказывает сильное воздействие на эмоциональную сферу спортсмена.

Но не всякое эмоциональное возбу­ждение способствует устранению явлений утомления и усталости. Эмоции отрицательного характера, связанные с угнетением функ­ций нервной системы, не только не устраняют, но в некоторых слу­чаях даже способствуют развитию утомления. Чрезмерно сильное эмоциональное возбуждение, способствуя снятию утомления в первый момент, в дальнейшем иногда также может сопрово­ждаться явлениями, характерными для сильного утомления.

Развитие утомления, несомненно, зависит от отношения к спортивным занятиям. Если по каким-либо причинам имеет место отрицательное отношение к мышечной работе, то в этом случае она, как правило, отличается большей утомляемостью (Иорданская Ф.А. и др., 1999; Пшенникова М.Г., 2001).

Положительная трудовая установка обеспечивает наиболь­шую работоспособность, а также наиболее длительное поддержа­ние высокой работоспособности без чувства усталости.

Влияние на работоспособность некоторых пи­ щевых веществ и витаминов.

Нормальное питание, т. е. снабжение организма всеми необходимыми органическими и неорганиче­скими веществами является важным условием под­держания работоспособности на высоком уровне. Недостаточное или неправильное питание может способствовать быстрому на­ступлению утомления и усталости во время работы (Сейфулла Р.Д., 1998).

Прием углеводов (сахара) снижает утомляемость при выпол­нении работы умеренной интенсивности и большой длительности. Принятием сахара на дистанции восполняются затраты углево­дов во время работы, при заблаговременном же приеме создается дополнительный резерв их в организме. Положительное влияние приема сахара непосредственно во время работы объясняется еще действием его как вкусового вещества.

Чистый сахар, а также конфеты, сладкие и кисло-сладкие фруктовые соки, шоколад и другие продукты приятного вкуса, даже в очень небольшом количестве, могут вызывать заметное - в большинстве случаев кратковременное - уменьшение чувства усталости и увеличение работоспособности. Механизм такого влияния вкусовых веществ заключается в рефлекторном воздей­ствии со слизистой оболочки полости рта на функциональное со­стояние центральной нервной системы.

Воздействовать на работоспособность могут и неприятные вку­совые вещества (например, обладающий очень горьким вкусом хинин), но при этом стимулирующий эффект быстро переходит в свою противоположность.

Витамины представляют собой органические вещества, необходимые для нормальной жизнедея­тельности организма. Некоторые витамины имеют особое значение для мышечной деятельности, к ним, в первую очередь, отно­сятся витамины В 1 и С.

Витамин В 1 (тиамин) играет важную роль в ферментатив­ных превращениях углеводов (в соединении с пирофосфорной кислотой он входит в состав ферментной системы, вызывающей от­щепление С0 2 от укорачивающейся молекулы углевода). Кроме того, он способствует передаче возбуждения с окончания двига­тельного нерва на мышцу. В последнее время получены также данные, указывающие на то, что тиамин содействует проявлению стимулирующего влияния симпатической иннервации на утомлен­ную скелетную мышцу. Потребность организма в тиамине при на­пряженной или длительной мышечной деятельности повышается (до 3 мг в сутки). При этом следует учесть, что в организме не могут быть созданы резервы тиамина, следовательно, доставка последнего должна происходить непрерывно и особенно увеличи­ваться при усиленной мышечной работе.

Витамин С (аскорбиновая кислота), обладая сильными ре­дуцирующими (восстанавливающими) свойствами, принимает участие в клеточных окислительно-восстановительных процессах. Кроме того, аскорбиновая кислота активизирует ферменты, рас­щепляющие белки; ее присутствие необходимо для нормального течения креатинового обмена. Аскорбиновая кислота предохра­няет от окисления адреналин и тем самым повышает его актив­ность в организме, что особенно важно при мышечной работе. Аскорбиновая кислота усиливает также действие гормона щито­видной железы - тироксина. Интенсивная мышечная деятель­ность, особенно работа при высокой температуре среды, требует значительного увеличения доставки аскорбиновой кислоты орга­низму (до 200 мг при обычной суточной потребности в 50 мг).

При тренировке потребность организма в витаминах С и группы В повышена. Увеличенная доставка этих витаминов с пи­щей или в виде препаратов повышает мышечную работоспособ­ность, уменьшает утомляемость. В целях стимуляции работоспо­собности полезно добавлять тиамин и аскорбиновую кислоту (ви­тамины В 1 и С) к питательным смесям, принимаемым во время интенсивной работы.

Фармакологические стимуляторы работоспособности. Люди с давних пор используют в качестве вкусовых веществ растения, содержащие алкалоиды группы кофеина. Такие общеупотреби­тельные напитки, как кофе, чай и какао, будучи ароматичными и имея приятный вкус, в то же время благодаря содержанию ко­феина оказывают бодрящее, возбуждающее влияние на организм. В кофейных бобах содержится 1,2% кофеина, в листьях чайного дерева - 2,0%, в орехах кола - 1,2%.

Кофеин, согласно работам Павлова и его сотрудников, повы­шает возбудимость коры головного мозга, усиливает возбудительный процесс в ней. Кофеин оказывает возбуждающее действие и непосредственно на скелетные мышцы, увеличивая силу сокраще­ний и стимулируя их работоспособность при утомлении. Под влия­нием кофеина увеличивается также сила сердечных сокращений и расширяются сосуды сердца, в связи с чем улучшается его крово­снабжение. Кофеин вызывает общее повышение обмена веществ и, в частности, повышение газообмена. Таким образом, воздействие кофеина на организм является положительным. Сти­мулирующее влияние кофеин оказывает на работоспособность как при мышечной деятельности, так и при различных видах умствен­ной работы (отмечается улучшение восприятий, исчезновение вялости и сонливости).

Положительные результаты воздей­ствия кофеина сказываются под влиянием небольших доз его, со­держащихся в крепком чае или кофе. Применение же кофеина в чистом виде в качестве стимулятора работоспособности во время, например, спортивных соревнований не рекомендуется.

Симпатомиметические вещества. В последние годы широкое распространение в качестве фармакологических стимуляторов работоспособности получили так называемые симпатомиметические (симпатоподобные) вещества, т. е. такие вещества, которые в организме вызывают реакции, сходные с теми, какие получаются при усилении воздействий центральной нервной системы, реа­лизуемых через симпатические нервы. С химической стороны эти вещества представляют собой аминные производные катехола.

Одним из таких веществ является адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников, который в настоящее время получают в чистом виде синтети­чески. Адреналин обладает сильным физиологическим дей­ствием, однако как стимулятор не применяется, так как в малых дозах быстро разрушается, а в больших- вызывает ряд неприят­ных и даже опасных явлений, связанных с сильными изменениями кровяного давления.

В Крыму и на Кавказе растет безлистный полукустарник - хвойник, известный в народе под названием «кузьмичева трава»; настой его приме­няется народной медициной как бодрящее, возбуждающее сред­ство против усталости и сонливости. Действующим началом этого растения является симпатомиметический амин - эфедрин. Из других симпатомиметических веществ могут быть названы симпатол, суприфен, веритол, первитин и фенамин. Наибольшего внимания заслуживает последний препарат, широко применявшийся и лучше других наученный.

Фенамин (сульфат фенилизопропиламина) известен с 1910 г., но только в 1935 г. были впервые установлены его стимули­рующие свойства. Оптимальная доза фенамина для однократного приема около 15 мг. Обычно этот препарат применяется в виде таблеток с сахаром. При утомлении однократный прием вызы­вает ощущение бодрости, прилива сил и стремление к активной деятельности. Фенамин «снимает» признаки утомления, повы­шает работоспособность и устраняет чувство усталости. Прием фенамина в ночное время прогоняет сонливость. Действие препа­рата начинает проявляться спустя 0,5-1 час после приема и продолжается 4-5 часов при прерывающейся работе малой и средней интенсивности и 2-2,5 часа при непрерывной тяжелой физической работе. Начальное действие проявляется сильнее, чем последующее.

В условиях пониженного парциального давления кислорода на высотах фенамин улучшает функциональное состояние централь­ной нервной системы, уменьшает неприятные ощущения, вызывае­мые кислородным голоданием, устраняет чувство усталости, улуч­шает деятельность сердечно-сосудистой системы.

Физиологический механизм действия фенамина заключается в том, что он связывает фермент аминоксидазу, разрушающую медиатор симпатических нервов. Таким образом, в организме создаются условия для известного накопления нор­мально образующегося симпатического медиатора. В результате получается ряд реакций, которые обычно наблюдаются при уси­лении воздействий через симпатические нервы. Часть этих реак­ций является выражением трофических влияний центральной нервной системы и в первую очередь коры больших полушарий и сводится к повышению функционального состояния всех органов. Другая часть реакций выражается в мо­билизации функций вегетативных органов, обеспечивающих на­пряженную мышечную деятельность.

Применение фенамина можно рассматривать как искусствен­ный способ усиления тех воздействий на организм, которые осу­ществляются центральной нервной системой через посредство симпатической иннервации. Имеются данные, говорящие о том, что фенамин и непосредственно воздействует на кору больших полушарий, повышая ее возбудимость.Вызываемое фенамином изменение течения жизненных про­цессов все же следует рассматривать как известное «насилие» над естественными ресурсами организма; поэтому требуется по­следующая компенсация в питании и отдыхе. Нецелесообразно принимать фенамин лицам в сильно возбу­жденном состоянии, так как при этом может произойти уже чрез мерное усиление симпатических влияний, что вызовет болезнен­ные расстройства. Не рекомендуется применение стимуляторов в пожилом возрасте (старше 50 лет). Нельзя пользоваться фена­мином систематически, так как при этом возможно хроническое отравление.

Следует учесть, что 10-15% людей либо совсем не обнару­живают реакции на фенамин, либо дают даже отрицательную реакцию в виде понижения работоспособности, потливости, по­тери веса, головной боли, изнуряющей бессонницы, раздражи­тельности. В силу этого необходимо предварительное испытание лиц на действие стимулятора.

При­менение фенамина, кофеина и других фармакологических стиму­ляторов в обычной спортивной практике не может быть одобрено. Необходимо приучать спортсмена рассчитывать на качества, вы­рабатываемые тренировкой, а в эмоциональном возбуждении при спортивных занятиях и соревнованиях видеть естественное мощ­ное средство повышения жизненных сил.

Главным и основным средством повышения работоспособно­сти в спорте является тренировка, а самым эффективным сред­ством экстренного стимулирования работоспособности - есте­ственное эмоциональное возбуждение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процессы, лежащие в основе утомления, многооб­разны и сложны. Природа утомления до настоящего времени остается недостаточно изученной. Невозможно определенно указать, является ли состояние утомления следствием расходования каких-либо веществ или оно зависит от накопления продуктов обмена, от блокирования опре­деленных этапов распада и ресинтеза энергетически важных веществ, от изменения ритма протекающих процессов (интервала возбуждения), от развития нерв­ного торможения, от каких-либо определенных комби­наций всех этих явлений или других процессов. Одни исследователи считают, что процесс утомления развивается в самом периферическом деятельном органе, другие - локализуют этот процесс исключительно в центральной нервной системе, третьи - придают особое значение вегетативной нервной системе. Выска­зывается мнение, что утомление всего организма зависит от изменений в системе кровообращения, а также целый ряд других сообщений и предположений. Основными причинами, задерживающими развитие знаний о процессах утомления, яв­ляются: 1) отсутствие единого обще­го понимания этих процессов и 2) отсутствие метода, дающего возможность измерить степень отклонения функции утомленного органа от нормы.

Утомление – процесс, обусловленный временными изменениями состояния периферических рабочих систем, а в ряде случаев, в частности в спорте, - нарушениями относительной стабильности внутренней среды организма. Эти изменения, в свою очередь, поддерживают функциональные изменения в центральной нервной системе. Утомление выражается в появлении чувства уста­лости, снижении работоспособности, уменьшении мы­шечной силы, нарушении координации движений. Особенно выраженное утомление наступает после выполнения максимальных тренировочных и соревновательных нагрузок. В этом случае частая смена процессов возбуждения и торможения в нервных центрах даже хоро­шо тренированных лиц утомительна. В нервных клетках при такой деятельности быстро развива­ется охранительное торможение; сила возбудитель­ного процесса и подвижность нервных процессов при этом уменьшаются. Изменения в нервных центрах сопровожда­ются изменениями функционального состояния мышц, что еще больше ускоряет нарушение слаженной дея­тельности организма. Как следствие этого, работоспо­собность резко падает, и необходим определенный про­межуток времени (часто довольно продолжительный) для того, чтобы она полностью восстановилась.

В развитии утомления, особенно состояний пере­напряжения, перетренированности, переутомления, встречающихся довольно часто в спортивной практике, имеют место механизмы нарушения корковой нейродинамики. В частности, происходит разлад моторно-висцеральных интеграции (разрегули­рование функций) в результате воздействия неблаго­приятного внешнего фактора - чрезмерной мышечной нагрузки, превышающей функциональные возможнос­ти организма. Максимальная физическая нагрузка, выполненная на фоне утомления от предше­ствующей мышечной работы, приводит к своеобразной «сшибке» нервных процессов, что ведет к функциональному нарушению деятельности центральной нервной системы - неврозам. Именно эти глубокие сдвиги в нейродинамике на фоне утом­ления при форсированной работе и лежат в основе функциональных расстройств, выражающихся в раз­личных конкретных нарушениях регуляторных меха­низмов отдельных функций. Данное состояние может также наблюдаться после выполнения однократной чрезмерной физической нагрузки, превышающей воз­можности организма, у недостаточно тренированных спортсменов или на фоне сниженного функционально­го потенциала организма после перенесенного в неда­леком прошлом заболевания (тонзиллит, грипп, катары верхних дыхательных путей и т. п.), что также часто наблюдается в спортивной практике.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абзалов Р.А., Нигматуллина Р.Р. Изменение показателей насосной функции сердца у спортсменов и неспортсменов при выполнении мышечных нагрузок повышающейся мощности // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №8.-С.24-26, 39.

2. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем. М.: Медицина, 1971. - 143 с.

3. Антропова Е.Н., Учакин П.Н., Воротникова И.Е., Овсянников А.В. Иммунологический контроль при общей и специальной физической тренировке // Теор. и практ. физ. культ. - 1990.- №6.-С.17-19.

4. Аронов Г.Е., Иванова Н.И. Иммунологическая реактивность при различных режимах физической нагрузки.- Киев.: Здоров, я,1987.-84с.

5. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. - М.: Медицина,1997.-235с.

6. Бажора Ю.И., Соколовский В.С. Иммунный статус спортсмена и критерии его оценки // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №5.-С.8-10.

7. Беренштейн Г.Ф., Полевой Д.А., Нурбаева М.Н. К методике оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы студентов // Теор. и практ. физ. культ.- 1993.- №11,12.-С.29-30.

8. Васильева В.В., Сологуб Е.Б. Лекции по физиологии отдельных видов спорта (лыжные гонки, биатлон). Л.,1977 - 52с.

9. Викулов А.В. Реологические свойства крови в системе комплексной оценке кровообращения у высококвалифицированных спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- №4.-С.5-7.

10. Виру А.А. Функции коры надпочечников при мышечной деятельности. - М.: Медицина,1977.-176с.

11. Виру А.А. Гормональные механизмы адаптации и тренировки. - Л.:Наука,1981.-156с.

12. Виру А.А., Кырге П.К. Гормоны и спортивная работоспособность. М.:ФиС,1983.-159с.

13. Вовк С.И. Особенности долговременной динамики тренированности // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №2.-С.28-31.

14. Волков В.М. Физиологическая характеристика некоторых видов спорта. - Смоленск,1976 - 48с.

15. Граевская Н.Д., Гончарова Г.А., Калугина Г.Е. Еще раз к проблеме "спортивного сердца" // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- №4.-С.2-5.

16. Елисеев Е.В. Особенности фазовой структуры диастолы сердца в свете анализа устойчивости сердечно-сосудистой системы к действию // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №6.-С.21-24.

17. Жбанков О.В., Царегородцева Л.Д. Технология комплексного тестирования - инструмент формирования информационного пространства процесса физического воспитания // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №5.-С.17-20.

18. Иорданская Ф.А., Юдинцева М.С. Диагностика и дифференцированная коррекция симптомов дезадаптации к нагрузкам современного спорта и комплексная система мер их профилактики // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №1.-С.18-24.

19. Исаев А.П., Быков Е.В., Кабанов С.В. Корреляционный анализ отдельных показателей кардиореспираторной системы для выявления стресс-состояний // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №9.-С.11-13.

20. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988.-208с.

21. Коган Б.М. Стресс и адаптация. - М.: Знание,1980.-64с.

22. Козырев О.А., Богачев Р.С., Дубенская Л.И. и др. Оценка адаптационных реакций спортсменов-лыжников на этапах подготовки // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- №1.-С.9-11.

23. Кочетков А.Г., Бирюкова О.В., Силкин Ю.Р. Морфофункциональные эквиваленты состояния сердца при нагрузках до отказа как отражение стадийности адаптационного процесса // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №1.-С.27-32.

24. Кузнецова В.К., Любимов Г.А. Механика дыхания // Физиология дыхания. - СПб.: Наука, 1994. - С.54-104.

25. Кузнецова В.К., Аганезова Е.С., Яковлева Н.Г. и др. Методика проведения и унифицированная оценка результатов функционального исследования механических свойств аппарата вентиляции на основе спирометрии: Пособие для врачей. СПб., 1996.-36с.

26. Куликов В.П., Киселев В.П. Потребность в двигательной активности. - Алтай: Физиология. Валеология. Реабилитология,1998.-128с.

27. Локтев С.А., Шкеля В.А. Воспроизводимость показателей аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов в условиях стандартных лабораторных тестов // Теор. и практ. физ. культ.- 1995.- №10.-С.54-56.

28. Макарова Г.А., Якобашвили В.А., Локтев С.А. Показатели крови в системе оценки функционального состояния организма спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №8.-С.45-48.

29. Меерсон Ф.З. Общий механизм адаптации и роль в нем стресс-реакции, основные стадии процесса // Физиология адаптационных процессов: Руководство по физиологии. - М.: Наука,1986.-С.77-123.

30. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: концепция долговременной адаптации. М.: Дело, 1993.-138с.

31. Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам. - М.: Медицина, 1988.-253с.

32. Москатова А.К. Физиология спорта (учебное пособие для студентов РГАФК). М.:"СПРИНТ", 1999.-111с.

33. Никитюк Б.А., Талько В.И. Адаптация компонентов сердечно-сосудистой системы к дозированным двигательным нагрузкм // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №1.-С.23-27.

34. Озолин Н.Н., Конькова А.Ф., Абрамова Т.Ф. Оптимизация адаптации - условие эффективной тренировки // Теор. и практ. физ. культ.- 1993.- №8.-С.34-39.

35. Павлов С.Е. Основы теории адаптации и спортивная тренировка // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- №1.-С.12-17.

36. Павлов С.Е., Кузнецова Т.Н., Афонякин И.В. Современная теория адаптации и опыт использования ее основных положений в подготовке пловцов // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №2.-С.32-37.

37. Першин Б.Б., Кузьмин С.Н., Левандо В.А. и др. Местный и гуморальный иммунитет у спортсменов в процессе тренировок и ответственных соревнований // Теор. и практ. физ. культ.- 1981.- № 6.-С.18-20.

38. Першин Б.Б. Стресс, вторичные иммунодефициты и заболеваемость. М., 1994. -189 с.

39. Пшенникова М.Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии // Актуальные проблемы патофизиологии (избранные лекции). Под ред. Б.Б.Мороза. - М.: Медицина, 2001.-С.220-353.

40. Рыбаков В.В., Куликов Л.М., Дятлов Д.А. и др. Влияние тренировочных программ годичного макроцикла на состояние иммунитета и уровень заболеваемости квалифицированных лыжников-гонщиков // Теор. и практ. физ. культ.- 1995.- №10.-С.37-45.

41. Сашенков С.Л., Исаев А.П., Волчегорский И.А. и др. Проблемы и критерии адаптации спортсменов к экстремальным физическим нагрузкам в динамике тренировочно-соревновательного цикла подготовки // Теор. и практ. физ. культ.- 1995.- №10.-С.14-17.

42. Сейфулла Р.Д. Новые комбинированные адаптогены, повышающие работоспособность спортсменов высокой квалификации // Теор. и практ. физ. культ.- 1998.- № .-С.47-49.

43. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. - М.: Медицина,1960.-130с.

44. Сеченов И.М. Избранные труды. М., 1935.

45. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная. // Учебник для высших учебных заведений физической культуры. - М.:Терра-спорт, 2001.

46. Суздальницкий Р.С., Левандо В.А., Кассиль Г.Н. и др. Стрессорные и спортивные иммунодефициты у человека // Теор. и практ. физ. культ.- 1990.- № 6.-С.9-17.

47. Суздальницкий Р.С., Левандо В.А. Иммунологические аспекты спортивной деятельности человека // Теор. и практ. физ. культ.- 1998.- № 10.-С.43-46.

48. Суздальницкий Р.С., Меньшиков И.В., Модера Е.А. Специфические изменения в метаболизме спортсменов, тренирующихся в разных биоэнергетических режимах в ответ на стандартную физическую нагрузку // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- № 3.-С.16-20.

49. Суркина И.Д., Готовцева Е.П. Роль иммунной системы в процессах адаптации у спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- № 8.-С.27-37.

50. Тхоревский В.И., Медведков В.Д., Медведкова Н.И. Детоксикационная функция физических нагрузок // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- № 4.-С.26-39.

51. Хисамов Э.Н., Безруков Ю.Н. О регенерации в системе крови у спортсменов // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- № 5.-С.35-36.

52. Хмелева С.Н., Буреева А.А., Давыдов В.Ю., Васильев Н.Д. Адаптация к физическим нагрузкам и ее медико-биологические характеристики у спортсменов циклических видов спорта // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- № 4.-С.19-21.

53. Хребтова А.Ю. Функциональное значение особенностей периферической крови у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- № 1.-С.42-44.

54. Шалдин В.И. Клиническая проба с форсированным дыханием в спортивной практике. // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- № 4.-С.42-44.

Способность человека совершать длительное время физическую (мышечную) работу называют физической работоспособностью. Величи­на физической работоспособности человека зависит от возраста, пола, трени­рованности, факторов окружающей среды (температуры, времени суток, со­держания в воздухе кислорода и т.д.) и функционального состояния организ­ма. Для сравнительной характеристики физической работоспособности раз­личных людей рассчитывают общее количество произведенной работы за 1 минуту, делят его на массу тела (кг) и получают относительную физиче­скую работоспособность (кг*м/мин на 1кг массы тела). В среднем уровень физической работоспособности юноши 20 лет составляет 15,5 кг*м/мин на 1кг массы тела, а у юноши-спортсмена того же возраста он достигает 25. В последние годы определение уровня физической работоспособности широко используют для оценки общего физического развития и состояния здоровья детей и подростков.

Длительные и интенсивные физические нагрузки приводят к вре­менному снижению физической работоспособности организма. Это фи­зиологическое состояние называют утомлением. В настоящее время пока­зано, что процесс утомления затрагивает, прежде всего, ЦНС, затем нерв­но-мышечный синапс и, в последнюю очередь - мышцу. Впервые значение нервной системы в развитии процессов утомления в организме было отмече­но И.М.Сеченовым. Доказательством справедливости этого заключения мож­но рассматривать обстоятельство, что интересная работа долго не вызывает утомления, а неинтересная - весьма быстро, хотя мышечные нагрузки в пер­вом случае могут даже превосходить работу, совершаемую тем же самым че­ловеком во втором случае.

Утомление представляет собой нормальный физиологический про­цесс, выработанный эволюционно для защиты систем организма от сис­тематического переутомления, которое является патологическим процессом и характеризуется расстройством деятельности нервной системы и других физиологических систем организма.

7.2.5. Возрастные особенности мышечной системы

Мышечная система в процессе онтогенеза претерпевает значительные структурные и функциональные изменения. Формирование мышечных клеток и образование мышц как структурных единиц мышечной системы происходит гетерохронно, т.е. сначала образуются те скелетные мышцы, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма ребенка в данном возрастном этапе. Процесс "чернового" формирования мышц заканчивается к 7-8 неделе пренатального развития. После рождения процесс формирования мышечной системы продолжается. В частности, интенсивный рост мышечных волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатный период. К 14 -16 годам микроструктура скелетной мышечной ткани практически полностью созревает, но утолщение мышечных волоков (со­вершенствование их сократительного аппарата) может продолжаться до 30 -35 лет.

Развитие мышц верхних конечностей опережает развитие мышц нижних конечностей. У годовалого ребенка мышцы плечевого пояса и рук развиты значительно лучше, чем мышцы таза и ног. Более крупные мышцы формируются всегда раньше мелких. Например, мышцы предплечья фор­мируются раньше мелких мышц кисти. Особенно интенсивно мышцы рук развиваются в 6 - 7 лет. Очень быстро общая масса мышц нарастает в пе­риод полового созревания: у мальчиков - в 13-14 лет, а у девочек - в 11- 12 лет. Ниже приведены данные, характеризующие массу скелетных мышц в процессе постнатального онтогенеза.

Значительно меняются в процессе онтогенеза и функциональные свойства мышц. Увеличивается возбудимость и лабильность мышечной ткани. Изменяется мышечный тонус. У новорожденного отмечается повы­шенный мышечный тонус, а мышцы-сгибатели конечностей преобладают над мышцами-разгибателями. В результате руки и ноги грудных детей находятся чаще в согнутом состоянии. У них плохо выражена способность мышц к расслаблению (с этим связана некоторая скованность движений детей), кото­рая с возрастом улучшается. Только после 13 - 15 лет движения становятся более пластичными. Именно в этом возрасте заканчивается формирование всех отделов двигательного анализатора.

В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота, сила, ловкость и выносли­вость. Их развитие происходит неравномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость.

Быстрота (скорость) движений характеризуется числом движений, которое ребенок в состоянии произвести за единицу времени. Она определя­ется тремя показателями:

1) скоростью одиночного движения,

2) временем двигательной реакции и

3) частотой движений.

Скорость одиночного движения значительно возрастает у детей с 4 -5 лет и к 13-15 годам достигает уровня взрослого. К этому же возрасту уровня взрослого достигает и время простой двигательной реакции, которое обу­словлено скоростью физиологических процессов в нервно-мышечном ап­парате. Максимальная произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7 -10 лет она выше, чем у девочек, а с 13 - 14 лет частота движений девочек превышает этот показатель у мальчиков. Наконец, максимальная частота движений в заданном ритме также резко уве­личивается в 7 - 9 лет. В целом, скорость движений максимально развивается к 16-17 годам.

До 13- 14 лет завершается в основном развитие ловкости, которая свя­зана со способностью детей и подростков осуществлять точные, координиро­ванные движения. Следовательно, ловкость связана:

1) с пространственной точностью движений,

2) с временной точностью движений,

3) с быстротой решения сложных двигательных задач.

Наиболее важен для развития ловкости дошкольный и младший школь­ный период. Наибольший прирост точности движений наблюдается с 4 - 5 до 7 - 8 лет. Интересно, что спортивная тренировка оказывает благотворное влияние на развитие ловкости и у 15 - 16 летних спортсменов точность дви­жений в два раза выше, чем у нетренированных подростков того же возраста. Таким образом, до 6 - 7 лет дети не в состоянии совершать тонкие точные движения в предельно короткое время. Затем постепенно развивается про­странственная точность движений, а за ней и временная. Наконец, в послед­нюю очередь совершенствуется способность быстро решать двигатель­ные задачи в различных ситуациях. Ловкость продолжает улучшаться до 17-18 лет.

Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем школь­ном возрасте, особенно интенсивно сила увеличивается с 10 - 12 лет до 16 -17 лет. У девочек прирост силы активируется несколько раньше, с 10 - 12 лет, а у мальчиков - с 13 - 14 лет. Тем не менее, мальчики по этому показателю во всех возрастных группах превосходят девочек.

Позже других двигательных качеств развивается выносливость, характеризующаяся тем временем, в течение которого сохраняется достаточ­ный уровень работоспособности организма. Существуют возрастные, поло­вые и индивидуальные отличия в выносливости. Выносливость детей до­школьного возраста находится на низком уровне, особенно к статической работе. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается с 11 - 12 лет Так, если принять объем динамической работы детей 7 лет за 100%, то у10-летних он составит 150%, а у 14-15-летних - более 400%. Так же интенсивно с 11-12 лет у детей нарастает выносливость к статическим нагрузкам. В целом, к 17-19 годам выносливость составляет около 85% от уровня взрослого. Своего максимального уровня она достигает к 25 - 30 го­дам.

Развитие движений и механизмов их координации наиболее интен­сивно идет в первые годы жизни и в подростковый период. У новорожденно­го координация движений очень несовершенна, а сами, движения имеют толь­ко бузусловно-рефлекторную основу. Особый интерес вызывает плаватель­ный рефлекс, максимальное проявление которого наблюдается примерно к 40 дню после рождения. В этом возрасте ребенок способен совершать в воде плавательные движения и держаться на ней до 1 5 минут. Естественно, что го­лова ребенка должна поддерживаться, так как его собственные мышцы шеи еще очень слабы. В дальнейшем рефлекс плавания и другие безусловные рефлексы постепенно угасают, а им на смену формируются двигательные на­выки. Все основные естественные движения, свойственные человеку (ходь­ба, лазанье, бег, прыжки и т.д.) и их координация формируются у ребенка в основном до 3 - 5 лет. При этом большое значение для нормального развития движений имеют первые недели жизни. Естественно, что и в дошкольном возрасте координационные механизмы еще очень несовершенны. Несмотря на это, дети способны овладевать относительно сложными движениями. В ча­стности, именно в этом возрасте они учатся орудийным движениям, т.е. дви­гательным умениям и навыкам пользоваться инструментом (молотком, ключом, ножницами). С 6 - 7 лет дети овладевают письмом и другими дви­жениями, требующими тонкой координации. К началу подросткового перио­да формирование координационных механизмов в целом завершается, и все виды движений становятся доступными для подростков. Конечно, совер­шенствование движений и их координации при систематических упражнени­ях возможно и в зрелом возрасте (например, у спортсменов, музыкантов и др.).

Совершенствование движений всегда тесно связано с развитием нервной системы ребенка. В подростковом периоде очень часто координа­ция движений вследствие гормональных перестроек несколько нарушается. Обычно к 15 - ] 6 годам это временное ухудшение бесследно исчезает. Общее формирование координационных механизмов заканчивается в конце подро­сткового возраста, а к 18 - 25 годам они полностью достигают уровня взрос­лого человека. Возраст в 18-30 лет считают «золотым» в развитии моторики человека. Это возраст расцвета его двигательных способностей.

Цели: на основе самонаблюдений сформировать понятие работы мышц, роли нагрузки и ритма работы на развитие утомления, закрепить знания по физике.

Б) воспитательные: выявление условий работы человека, повышающих
работоспособность мышц.

в) развивающие - продолжить формирование у учащихся умения
сравнивать, сопоставлять, обобщать факты из разных областей науки и
переносить знания из одной области деятельности в другую.

Оборудование: видеофрагмент «Работа мышц», дидактические карточки, гантели, динамометр, секундомер. Презентация (приложение)

Класс перед уроком разбивается на 5 группы по 5- 6 человек в каждой. Задания по дидактическим карточкам выполняются группой.

В начале урока ставится проблемный вопрос, на который ученики должны ответить:

«Каким образом мышцы совершают работу?» «От чего зависит работа мышц и утомление?

Ход урока

А) механизм работы мышц.

Для того, чтобы ответить на первый вопрос,вам необходимо вспомнить из курса физики, что такое работа? Какие используются механизмы для совершения работы? Работа - это сокращение мышцы, при котором она может поднимать или перемещать какой-либо груз. (А= m h n )

Сейчас вы вспомнили, что такое механическая работа и знаете, что для её совершения используются простые механизмы, называемые рычагами. Давайте с вами подумаем, а в живой природе мы встречаемся с рычагами? Приведите примеры.

На данных рисунках показать примеры действия рычагов в теле человека.

На рисунке (Рычаг II рода, показывает, как мы можем удержать груз в руке. Вес груза уравновешивается силой мышцы).

Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры под влиянием приложенной к ним силы.

Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели. Например, при сгибании руки двуглавая мышца плеча сокращается, а трехглавая мышца расслабляется. Это происходит потому, что возбуждение двуглавой мышцы через центральную нервную систему вызывает расслабление трехглавой мышцы.

Скелетные мышцы прикрепляются с двух сторон от сустава и при своем сокращении производят в нем движение. Обычно мышцы, осуществляющие сгибание, - флексторы - находятся спереди, а производящие разгибание - экстензоры - сзади от сустава. Только в коленном и голеностопном суставах передние мышцы, наоборот, производят разгибание, а задние – сгибание.

Итак, мышцы при напряжении и сокращении совершают работу. Но ведь любой механизм требует контроля? и любая работа требует определённых затрат энергии.

Для того, чтобы ответить на первую часть вопроса просмотрим фрагмент видеофильма.

Итак, какая система регулирует работу мышц? (спинной и головной мозг);

Где находятся центры движения мышц? (кора больших полушарий; передняя центральная борозда)

Мы выяснили какая система контролирует работу мышц. Но вы так же из курса физики знаете, что любая работа требует определённых затрат энергии

За счет какой энергии работают мышцы? Поперечно-полосатые мышцы - это «двигатели» в которых химическая энергия превращается в механическую.

Откуда же берется химическая энергия в мышцах? Просмотрим видеофрагмент.

– в мышечных волокнах происходит распад органических веществ при участии кислорода, в результате которого выделяется энергия

Известно, что мышцы используют на движение 33% химической энергии, а 67% энергии расходуется в виде тепла. Вот почему на холоде человек старается больше двигаться, подогревая себя за счет энергии, вырабатываемой мышцами.

Б) Утомление

Может ли мышца работать бесконечно? Почему?

Временное снижение работоспособности, наступающее в результате работы, называется утомлением. Установлено, однако, что утомление наступает прежде всего не в самой мышце, а в центральной нервной системе. В нервной системе и в мышцах временно изменяется обмен веществ. При длительной работе накапливаются вещества, которые препятствуют проведению возбуждения и сокращению мышц. Необходим отдых, чтобы восстановить работоспособность участков нервной системы и мышц. Работоспособность мышц находиться в прямо пропорциональной зависимости от быстроты утомления. Какие же факторы влияют на быстроту утомления мышц? - величина нагрузки, вид работы(статическая или динамическая) и ритм. Чтобы выяснить, как конкретно влияют эти факторы на работоспособность мышц, вам предлагается исследовать эту проблему опытным путем.

Но сначала давайте выясним, какие опыты вы бы предложили сами.

Перед вами находятся карточки с алгоритмом работы на задание вам даётся 10 мин.

(работа по группам)

Практическая работа №1

«Влияние величины нагрузки на развитие утомления».

Задание: Последовательно сгибайте руку с гантелями разной массы(1, 3, 6 кг.) с одной и той же скоростью. В каждом случае сосчитайте число движений, отметьте время наступления утомления (в секунду) и вычислите проделанную работу (A = F S n, F = 1 кг = 10 H, 1 кг = 1 9,8 H =10 Н

Где S - расстояние; n - число движений.) Полученные данные занесите в таблицу.

Путь руки (м)	Число движений	Работа (Дж)	Начало утомления	Признаки утомления
1	0,5·n1 =	n1 =	А1 =	t1 =	䦋㌌㏒㧀좈໱琰茞ᓀ㵂Ü
3	0,5·n2 =	n2 =	А2 =	t2 =	䦋㌌㏒㧀좈໱琰茞ᓀ㵂Ü
6	0,5·n3 =	n3 =	А3 =	t3 =	䦋㌌㏒㧀좈໱琰茞ᓀ㵂Ü

Вывод: Максимальная работоспособность мышц наблюдается при средней нагрузке

Практическая работа №2

«Влияние ритма работы на развитие утомления»

Задание: Сгибайте руку с гантелями одной массы в разном темпе: редком, среднем и частом. Число движений, время наступления утомления и выполненную работу запишите в таблицу.

Ритм	Путь руки (м)	Число движений	Работа (Дж)	Начало утомления	Признаки утомления
Редкий	0,5·n1 =	n1 =	А1 =	t1 =	䦋㌌㏒㧀좈໱琰茞ᓀ㵂Ü
Средний	0,5·n2 =	n2 =	А2 =	t2 =	䦋㌌㏒㧀좈໱琰茞ᓀ㵂Ü
Чистый	0,5·n3 =	n3 =	А3 =	t3 =	䦋㌌㏒㧀좈໱琰茞ᓀ㵂Ü

Вывод. Наибольшая работоспособность и ее

продолжительность прослеживается

при среднем ритме работы.

Практическая работа №3

«Влияние вида мышечных сокращений на развитие утомления».

Задание:

а) Возьмите груз массой 3-5 кг и держите его вытянутой рукой на уровне плеча. Заметьте время, когда рука начнет опускаться.

б) Возьмите тот же груз в руку и поднимайте его на тот же уровень и опускайте. заметьте время утомления в этом случае.

в) Сравните динамическую и статическую работу.

Вывод: Мышцы быстрее утомляются при статичес т.к. при однообразном положении мышцы в ней накапливаются продукты распада и утомляется нервна система, в результате чего появляются болевые ощущения.

Для организма статическая работа утомительна тем,что при длительном статическом напрч\яжении мышц сдавливаются кровеносные сосуды, питающие их Через сдавленные артерии ухудшается снабжение мышц кислородом и питательными веществами, а через сдавленные вены нарушается отток крови, содержащей продукты распада.

При динамической работе поочерёдно сокращаются различные группы мышц. Нервная система управляя работой мышц, приспосабливает их работу к текущим потребностям организма. Это даёт им возможность работать экономно.

Практическая работа №4

«Влияние тренированности мышц на развитие утомления»

Способность мышц выполнять работу зависит от их тренированности, которая повышает мышечную силу, действует благоприятно на мы­шцы и на состояние скелета.
В данной группе работу выполняют два ученика: один занимается в спортивной секции, другой - только на уроках физкультуры.

Вывод. Чем лучше развиты мышцы, тем продолжительнее их работа, несмотря на увеличение нагрузки, и медленнее наступает утомление.

Два человека поспорили, как лучше нести груз: переменно правой и левой рукой без отдыха или нести его в правой руке, потом отдыхать и снова нести в той же руке?

Ответьте, - когда скорее восстановилось рабочее состояние правой руки, при отдыхе или при работе левой рукой? Какое значение для мышечной системы имеет активный отдых?

А теперь мы с вами проведем другой опыт - демонстрирующие опыты с динамометром.

На доске:

I Правая рука отдых 30 сек Правая рука
II Правая рука левая Правая рука

Какой вывод? - Правая рука лучше отдыхает, когда работает левая, т.к возбуждение, возникающее при работе левой руки вызывает в центрах правой руки головного мозга процесс торможения, и отдых правой руки становится полноценнее. Над изучением влияния различных факторов на работоспособность человека работал русский ученый физиолог И.М. Сеченов, создатель известной вам работы «Рефлексы головного мозга». И.М. Сеченов является создателем «Физиологии труда».

Быстрее восстанавливается работоспособность правой
руки при работе левой рукой. Активный отдых быстрее
снимает утомление мышц, которые принимали
участие в работе

(Для работы мышц необходимы нервные импульсы и энергия, которая образуется в результате окисления органических веществ в присутствии кислорода. )

Проверка усвоения нового материала

Почему при ручной стирке белья спина устаёт больше, чем руки.

Мышцы спины функционируют в статическом режиме, то есть способствуют сохранению одной и той же позы длительное время. При статическом усилии мышцы находятся в состоянии напряжения. При одновременном сокращении многих мышечных волокон работа не может быть очень продолжительной – мышцы устают. Руки совершают динамическую работу. Мышцы сокращаются поочерёдно.

1. От чего зависит работа мышц?

2. Что такое утомление?

3. Какие условия влияют на развитие утомления?

4. С помощью чего восстанавливается работоспособность мышц? К чему приводит малоподвижный образ жизни?

Работа мышц необходимое условие их жизнедеятельности. Длительная бездеятельность мышц ведёт к их атрофии и потери ими работоспособности. Тренировка мышц способствует увеличению их объёма, силы и работоспособности, что влияет на развитие всего организмаПодумайте, достаточно ли в вашем режиме дня двигательной активности.

Выставляются оценки за самостоятельные ответы и работу каждой группы.

Домашнее задание .

Подумайте и составьте физические упражнения, которые бы развивали различные группы мышц, для сохранения правильной осанки и работоспособности мышц.

Работоспособность – способность человека выполнять порученную работу с должным количеством и качеством. Как определить способность выполнять должностную работу тем или иным работником? Нужно понять, что косвенной характеристикой этого физиологического и психологического свойства личности являются показатели производительности

Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра клинической токсикологии и профпатологии с курсом ИПО

	Утверждаю:
	_____________________
	Заведующий кафедрой, профессор
	З.С. Терегулова
	"____"__________200_ г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛЕКЦИИ № 4

01. ТЕМА: Работоспособность и утомление

02. Медико-профилактический факультет, 4 курс

03. Раздел: Основы физиологии и психологии труда

04. Лекционный курс 9 семестра

05. Продолжительность: 2 часа (90 мин.)

06. Контингент: Студенты 4 курса медико-профилактического факультета

07. ОБЩАЯ ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ: Рассмотреть и обсудить современные концепции о работоспособности, утомлении и мерах предупреждения переутомления и перенапряжения организма человека

ЧАСТНЫЕ ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ (ЗАДАЧИ):

1. Провести анализ современных данных о теории, процессе и состоянии

утомления и рассмотреть закономерные изменения работоспособности

2. Определить состояния переутомления и перенапряжения; обсудить

причины их возникновения и отличительные особенности

3. Мероприятия по предупреждении преждевременного развития

утомления, переутомления и перенапряжения

08.Оснашение:

График: Фазы работоспособности человека

График: Суточное изменение работоспособности человека

Таблица: Влияние коротких перерывов на производительность труда при сборке изделия (реле переменного тока)

Таблица: Производительность труда и расход энергии у откатчика вагонеток в зависимости от режимов труда и отдыха

Таблица: Теории утомления

Таблица: Направления рационализации трудовых процессов

Схема формирования динамического рабочего стереотипа и признаки тренированности движения

Таблица: Особенности соотношения влияния производственной среды и трудовой деятельности при прочих равных условиях на функциональное состояние работника

09. Новая информация (отсутствующая в предыдущем обучении): закономерные изменения работоспособности человека

10. ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1 час: Работоспособность и утомление	45 мин
Понятие о работоспособности
Закономерные изменения способности к работе у человека
Утомление и теории утомления
2 час: Переутомление и перенапряжение	45 мин
Понятия о переутомление и перенапряжении
Болезни перенапряжения
Меры по профилактике утомления и обеспечению высокой
производительности труда

11. Контроль усвоения материала: активный опрос в конце лекции.

Вопросы:

1. Назовите фазы работоспособности

2. Определите содержание понятий: работоспособность и утомление

3. Утомление - это процесс или состояние?

4. Теория истощения энергетических запасов в объяснении процессов развития утомления

5. Теория отравления в объяснении процессов развития утомления

6. Теория засорения организма в объяснении процессов развития утомления

7. Роль центральной нервной системы в регуляции работоспособности

8. Регулирующее значение утомления

9. Теория (концепция) активного отдыха И.М. Сеченова. Работы П.А. Конопасевича и В.О. Богуславского (1891-92 гг.)

10. Виды утомления по М. Виноградову

11. Можно ли отождествлять утомление организма (органа) и торможение в соответствующих клетках головного мозга?

12. Назовите основные направления физиологической рационализации трудовых процессов

13. Признаки тренированности движения

14. Суть и значение квантификации трудовых движений для рационализации производственных процессов

15. Роль ритмичности и монотонности в оптимизации трудовой деятельности человека

12. СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. Алексеев С.В., Усенко В.Р. Гигиена труда. М., Мед., 1988, 576с.
2. Белозёрова Л.М. Возрастная работоспособность лиц умственного и физического труда // Физиологические и медицинские вопросы нетрадиционных форм производственной деятельности человека: В 2 ч. - Тюмень. - 1991. - Ч.2. - С. 179 - 182.
3. Беневоленская Н.П. Этюды по эргономике. - Новосибирск: Наука, 1977.
4. Бугуславский В.О. Кривая мышечной усталости под влиянием разных условий. Дис. - СП б. - 1891.
5. Быков К.М., Владимиров Г.Е., Делов В.Е., Конради Г.П., Слоним А.Д. Учебник физиологии. М., 1975
6. Виноградов М. Проблема утомления. М., 1978 г. - 298 с.
7. Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряжённости трудового процесса: Руководство (Р 2.2.755 - 99) / Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Издание официальное. - Москва, Минздра`в России, 1999 - 150 с.
8. Горшков С.И., Золина З.М., Мойкин Ю.В. Методы исследований в физиологии труда. М.: Медицина, 1974. - 311 с.
9. ГОСТ 12.2.032-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
10. ГОСТ 12.2.033-78. ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.
11. Грицевский М.А. Физиолого-гигиенические принципы рациональной организации труда управляющих рабочих химического производства: Автореф. дис... д.м.н. - М., 1981.
12. Евстафьев В.Н. Физическая работоспособность и эргономические показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы у плавсостава // Гиг. труда. - 1989. - № 7. - 22 - 25.
13. Конопасевич П.А. Дальнейшие материалы к физиологии мышечной усталости. Дис. - СП б. - 1892.
14. Конради Г.П., Слоним А.Д., Фарфель В.С. Общие основы физиологии труда. - М. ; Л., Биомедгиз, 1934. - 672 с.
15. Красовский В.О. О некоторых ограничениях для применения феномена И.М. Сеченова в профилактике переутомления и перенапряжения // Эколого-гигиенические проблемы Уральского региона: Мат. докл. 2-ой Российская научно-практ. конф. - Уфа, 1997.-С. 7 - 14
16. Красовский В.О. О применимости "активного отдыха" для профилактики утомления в неблагоприятных условиях труда // Валеологические вопросы взаимодействия соматосенсорных и вегетативных функций в процессе трудовой деятельности: Сб. Научн. тр. - Тверь, Тверский госуниверситет. - 1999. - С. 42 - 48.
17. Красовский В.О. О свойствах многофакторного производственного воздействия // Гигиенические и профпатологические проблемы регионов Сибири / Под ред. В.Д. Суржикова. - Новокузнецк, 1998. - С. 116 - 124.
18. Кулак А.И., Гурипович Л.А., Васильевская К.В. и др. Физиологическая оценка тяжести и напряжённости труда рабочих и служащих различного возраста // Геронтология и гериатрия: Ежегодник (Социальная среда, образ жизни и старение). Киев, 1970. - С. 106 - 111.
19. Кулак И.А. Физиология утомления при умственной и физической работе человека. Минск: Беларусь, 1968. - 272 с.
20. Марищук В.Л. Функциональное состояние и работоспособность // Методология исследований по инженерной психологии и психологии труда. - Л., 1974. - С. 81-95
21. Мойкин Ю.В., Киколов А.И., Тхоревский В.И. Психофизиологические основы профилактики перенапряжения - М.: Медицина, 1987, 256 с.:ил.
22. Розенблат В.В. Проблема утомления. М.: Медицина, 1975 - 240 с.
23. Руководство к практическим занятиям по гигиене труда / Под ред. проф. А.М. Шевченко. - Киев, 1986.- 336 с.
24. Руководство по физиологии труда / Под ред. З.М. Золиной, Н.Ф. Измерова. - М.: Медицина, 1983. - 528 с.,ил.
25. Сапов И.А., Солодков А.С. Состояние функций организма и работоспособность моряков. Л.: Медицина, Ленинградское. отделение, 1980. - 192 с.: ил.

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Работоспособность – способность человека выполнять порученную работу с должным количеством и качеством. Как определить способность выполнять должностную работу тем или иным работником? Нужно понять, что косвенной характеристикой этого физиологического и психологического свойства личности являются показатели производительности (выработки) труда, хронометражные пооперационные данные, оценки качества продукции и т.д.

Надо различать две категории работоспособности: потенциальную (возможность) и кинетическую (в конце работы). Возможность выполнения той или иной работы определяется возрастом, стажем, специальной подготовкой, а также медицинскими показаниями и противопоказаниями. Кинетическая работоспособность определяется затратами энергии по факту выполненной работы.

Трудовая деятельность человека осуществляется в порядке совместного функционирования различных систем организма под мудрым руководством центральной нервной системы. Наличие динамического стереотипа и доминант устанавливает определённый уровень работоспособности организма, время поддержания которого в большой степени зависит от тяжести и напряженности рабочей деятельности, а также от существующих условий труда, режимов труда и отдыха.

О. Граф ещё в 1934 г. предложил физиологическую кривую, в которой отражён период наиболее низкого уровня работоспособности, неблагоприятный для работы. Это время между 1 – 3 часами ночи.

Исследования состояния физиологических функций человека и динамики работоспособности по производственным и иным показателям (при прочих равных условиях) в процессе трудовой деятельности позволяют выявить определенную закономерность, которая характеризуется фазностью физиологических сдвигов. Эта закономерность сводится к признанию того, что в труде любой продолжительности всегда существует четыре фазы: врабатываемость, устойчивая и неустойчивая работоспособность и ёё спад.

Первая фаза соответствует начальному периоду работы, когда рабочий динамический стереотип совершенствуется и подкрепляется правильными вариантами согласованных действий. Важным моментом в этом процессе является формирование доминанты, обеспечивающей нормальное протекание выполняемой работы.

Отметим, что чем больше периодов врабатывания (например, после отвлечений на перекур) тем меньше производительность труда и тем ниже кинетическая работоспособность.

Вторая фаза – устойчивая работоспособность является характерным сочетанием высоких показателей результатов труда с относительной стабильностью и даже некоторым снижением напряжённости физиологических функций.

Третью фазу иногда неправильно обозначают, как "конечный порыв". В этот период возможны всплески работоспособности, но общая тенденция к снижению её показателей (выработки) всё более усиливается.

Четвёртая фаза - спад работоспособности характеризуется нарастающим утомлением. Однако эту фазу в своих практических исследованиях на производстве не видели. Такое состояние, близкое к переутомлению, наблюдали на работниках, которые приходили на работу после труда на садовых участках.

Характер кривой работоспособности зависит от скорости появления и глубины утомления, которое возникает в неустойчивую фазу и зависит от особенностей условий труда и самой работы. Поэтому на практике встречаются отклонения от типичной классической кривой работоспособности, которые проявляются в большей или меньшей выраженности фаз, иногда с полным отсутствием какой-либо из них. Необходимо запомнить, что наличие резких колебаний работоспособности и кратковременность её устойчивой фазы является признаком повышенной тяжести труда.

Утомление – величина обратная работоспособности. Под утомлением понимают понижение способности к труду, обусловленное выполнением определенной работы. Надо различать: состояние утомления (после работы или во время работы) и процесс развития утомления.

Изучением причин развития утомления начали заниматься в конце XIX столетия. Был создан ряд теорий утомления, которые еще до сих пор поддерживаются некоторыми зарубежными физиологами.

Одной из первых появилась теория истощения в мышцах энергетических запасов - углеводов и липидов. Научное обоснование такая теория не имеет, так как показано, что у животного, доведенного вследствие интенсивной работы до утомления, заканчивающегося смертью, в печени остается достаточный запас гликогена. При очень интенсивной работе утомление может наступить быстро, через 2 - 3 минуты, и трудно предположить, чтобы за это время исчезли из организма запасы гликогена и липоидов.

Появились также теории "отравления" организма или продуктами распада белков и углеводов (Пфлюгер), или специальными токсинами - кенотоксинами (Вейхардт). Эта теория обосновывалась тем, что кровь утомленного животного, введенная нормальному животному, вызывала у него состояние, похожее на утомление. Но, при этом нельзя забывать о совместимости крови и реакции на введение чужеродного белка.

Теория эта не только неверна, но и вредна, так как она пытается трактовать труд как отрицательный фактор в жизнедеятельности человека.

Между тем хорошо известно, что труд, утомление стимулирует жизненные процессы, установлено, что процессы распада вызывают активные процессы восстановления.

Наконец, была теория засорения организма продуктами распада, в частности молочной кислотой (Хилл). Действительно, накопление молочной кислоты может сопутствовать утомлению: чем интенсивнее работа, тем больше накапливается молочной кислоты. Однако молочная кислота не является причиной утомления. Это показано было прямыми опытами: накопление молочной кислоты не только не прекращало работу, а, наоборот, стимулировало ее. Прекращение же работы вследствие утомления совпадало с уменьшением содержания молочной кислоты.

Эта теория утомления оказались физиологически необоснованной, поскольку построена на результатах исследования изолированной мышцы вне связи с остальными функциями целого организма. Следовательно, и с регулирующей ролью центральной нервной системы. Авторы этих теорий принимали частные изменения за общие в целостном организме.

Практически, теория засорения организма в объяснении процессов утомления является оппортунистической трактовкой диалектики частного и общего.

Еще И. М. Сеченов высказал мнение, что ощущение усталости нельзя связывать с состоянием работающих мышц, что источник ощущения усталости находится в центральной нервной системе. То, что центральная нервная система, а именно кора головного мозга, лимитирует работу, доказано многими фактами. У животного, у которого удалена кора головного мозга, двигательная активность не только не снижается, а, наоборот, увеличивается. Человек под влиянием суггестии может совершать тяжелую физическую работу при небольших энергетических затратах, без наступления утомления в течение длительного времени.

На основании учения Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского и особенно И. П. Павлова, представилось возможным доказать связь прекращения работы вследствие утомления с состоянием центральной нервной системы, понять механизм этого явления и создать физиологически обоснованную теорию утомления.

Нормальная деятельность центральной нервной системы зависит от ее функционального состояния. Оно определяется рядом условий, согласованность которых создает функциональное единство, обеспечивающее центрально-нервное координирующее действие. Нарушение координирующей и регуляционной функции коры мозга ведет к понижению работоспособности или, прекращению функций всей системы, то есть - к утомлению.

Различают (М. Виноградов) быстро развивающееся утомление в результате непривычной или чрезмерной работы и - медленно развивающееся утомление (вторичное) с нерезко выраженными изменениями в организме в результате хотя и привычной, но слишком длительной работы.

Быстро развивающееся утомление может наступить в результате значительных физических усилий или непривычной очень напряженной работы. Утомление наступает вследствие нарушения центральной координации функций и возникновения экстренных очагов торможения в результате несоответствия рабочего задания функциональным возможностям организма. Действительно, в начале физического напряжения повышается условно-рефлекторная деятельность (усиление возбуждения). Возрастает сила условных рефлексов, укорачивается латентный период, но в то же время, уже в начале работы растормаживается дифференцировка, появляются фазовые состояния, более ясно выраженные к концу работы (развитие тормозных процессов).

Восстановление исходного состояния происходит довольно быстро и проходит стадию экзальтации - повышенного возбуждения, которая характеризуется увеличением интенсивности рефлекса, укорочением латентного периода.

Соответственно изменяется электрическая активность коры головного мозга (биотоки): нормальная частота ритма (возбуждения) дезорганизуется и в дальнейшем полностью исчезает, усиливается  -ритм, а с развитием торможения появляются длинные волны -  -ритм. Восстановление происходит в обратном порядке. Такой же характер носят изменения электрической активности мышц: на максимуме увеличения амплитуды потенциалов действия (торможение) дальнейшая работа становится невозможной.

Характерной особенностью быстро развивающегося утомления является и быстрое восстановление функции после работы до исходного состояния. Чем больше статическое напряжение, чем быстрее развивается утомление, тем быстрее происходит восстановление. Можно считать, что утомление наступает в результате торможения в двигательном центре коры головного мозга.

Возникает в таком случае вопрос: можно ли отождествлять утомление и торможение? На этот вопрос следует ответить отрицательно. По И. П. Павлову, торможение есть мера предохранения клетки от функционального "истощения", "разрушения".

Период торможения в клетке головного мозга является периодом восстановления клетки.

Это доказано исследованием обменных процессов коры головного мозга в состоянии возбуждения и торможения. Возбуждение характеризуется повышением обменных процессов в коре головного мозга. В частности, усиливаются гликолитические процессы, снижается содержание АТФ и креатинфосфата, увеличивается количество аммиака и др.

Торможение же в нормальных физиологических условиях, характеризуется восстановлением нарушенных процессов обмена.

Таким образом, торможение не есть истощение энергетических возможностей клетки, а состояние восстановления функции и мера предупреждения ее функционального истощения. Это состояние, по-видимому, позволяет клетке не реагировать на поступающие к ней импульсы, вследствие чего прекращается активная деятельность. Связь же утомления с торможением заключается в том, что охранительное торможение является одним из важных компонентов значительно более сложного процесса - утомления работающего человека (С. А. Косилов).

На скорость развития торможения большое влияние оказывает питание клетки, осуществляемое через систему кровообращения. Л. А. Орбели и его сотрудники показали, что таким трофическим (адаптационно-трофическим) механизмом для всех тканей является симпатическая нервная система (иногда парасимпатическая), усиливающая интенсивность химических процессов в организме, повышающая уровень физиологической возбудимости, оказывающая положительное влияние на физиологическую лабильность - подвижность нервных процессов. При раздражении симпатических нервов функциональная способность утомленной мышцы повышается.

Медленно развивающееся утомление характеризуется постепенным снижением работоспособности в результате привычной, но чрезмерно длительной или монотонной работы.

Быстро развивающееся утомление, как уже указывалось, чаще всего наступает до приобретения трудовых навыков. В дальнейшем вследствие тренировки образуется динамический рабочий стереотип, дающий возможность выполнять работу длительное время при высокой работоспособности.

При первичном утомлении трудоспособность падает быстрее из-за быстро развивающегося торможения. При вторичном же утомлении работоспособность постепенно уменьшается в результате медленного снижения лабильности нервных центров, характеризующейся затягиванием физиологических интервалов. Иначе говоря, понижается функциональная деятельность, выражающаяся в общем, снижении реактивности физиологической системы.

При первичном утомлении торможение быстро развивается и быстро исчезает после прекращения работы - оно ясно очерчено, концентрировано в определенных очагах. При вторичном утомлении торможение развивается медленно, оно неустойчиво, неглубоко и постепенно приобретает характер как бы застойного торможения.

При любом утомлении величина условных двигательных рефлексов волнообразно колеблется, доходит до уровня ниже исходного. Резко ослабляются рецепторные функции: снижается лабильность зрительного и слухового анализаторов, нарушаются мышечный баланс глаз, координация движений, их точность, равновесие тела при стоянии. Динамика лабильности в течение рабочего дня изменяется параллельно изменению работоспособности. Снижение лабильности указывает на начинающееся утомление, что в производственных условиях может выразиться в падении почасовой производительности труда, увеличении брака и увеличении длительности отдельных операций за счет микропауз.

Процессы определяющие первичное утомление не создают условий для кумуляции функциональных или органических изменений, как в центральной нервной системе, так и в периферических органах и системах. Это не происходит только из-за того, что первичное утомление возникает от новой работы не более двух-трёх раз, поскольку дальше создаются элементы системы динамического рабочего стереотипа и доминант. Непривычная ранее работа становится привычной, а следовательно такой работой, которая обуславливает появление вторичного утомления.

Изменения при вторичное утомление могут накапливаться изо дня в день и перейти в переутомление или перенапряжение, являющееся уже патологическим состоянием. Эти состояния приводят к повышенной неспецифической заболеваемости работающих. С другой стороны они могут вызвать так называемые “болезни перенапряжения”. Омозолелость кожи рук у лиц физического труда есть признак перенапряжения кожной функции в процессе труда. Плече лопаточные периартрозы у маляров, штукатуров, клейщиц больших изделий обусловлены повторяющимися движениями верхних конечностей в процессе труда. Тендовагиниты, мышечные невралгии и пр. У каменщиков также есть следствие перенапряжение нервно-мышечного аппарата.

При работе с персональными электронно-вычислительными машинами опасность представляет не электромагнитные поля небольшой мощности (до 5 вт, токи утечки), а длительная сидячая рабочая поза и зрительное перенапряжение. Первое проявляется у мужчин в развитии аденом предстательной железы, у женщин - в выкидышах, аднекситах и пр. Мы, из своего опыта работы с компьютером выделяем, транзиторную компьютерную миопию, характеризующуюся быстрым восстановлением остроты зрения после достаточного отдыха.

Варикозные расширения вен нижних конечностей у педагогов, хирургов, ткачих (Рыжов А.Я.) и пр. работников, в труде которых преобладает рабочая поза стоя, во многом обусловлены работой и являются следствием перенапряжения мышц ног.

По определению, переутомление и/или перенапряжение – это состояния, при которых обнаруживаются не прошедшие в течение регламентированного отдыха, признаки утомления. Не все функциональные показатели пришли к исходному фону, производительность ниже, чем в предыдущем периоде и пр.

Вторым дифференциальным признаком утомления и переутомления, о чём уже говорили, является изменения показателей различных функций по сравнению с началом работы. Если они не выходят за доверительные границы исходных индексов, то говорим об утомлении. Если выходят, то это наглядный симптом переутомления и/или перенапряжения.

Переходя к обсуждению мероприятий по повышению работоспособности и предупреждения переутомления должны вспомнить работы Ф. Тейлора. Именно он, организуя работу на конвейерах Форда, убедился что:

1. Скорость конвейера должна определяться состоянием самого слабого и неподготовленного рабочего или самой сложной и длительной трудовой операцией,

2. В работе должны перерывы, периоды отдыха,

3. Наилучшая производительность труда определяется в дневное время (10.00-11.00 часов), в среду,

Утомление является не только физиолого-гигиенической, но и социальной проблемой. Научно-технический прогресс направлен на повышение производительности труда и тем самым на его облегчение. В развитых странах для повышения производительности труда и предупреждения утомления, в широком масштабе проводится механизация трудоемких работ, автоматизация производственных процессов, рационализация станков и оборудования, радио- и телеуправление ими.

Все это, бесспорно, значительно облегчает и улучшает условия труда, способствует повышению его производительности и улучшению состояния здоровья работников.

Наряду с этим исключительно большое значение придается физиологической оптимизации трудовых процессов. Основными направлениями в ней, являются:

1) Рациональная организация трудового процесса;

2) Создание условий для быстрого овладения трудовыми навыками;

3) Рациональная организация режима труда и отдыха.

Рациональная организация трудового процесса включает комплекс очень важных мер и, прежде всего мероприятий по построению рабочих движений.

Рациональное движение должно быть построено на физиологически выгодном использовании активных и пассивных сил.

Квалифицированный рабочий, например, производит движение вначале с большой скоростью, а к концу - с малой.

Рабочий с недостаточным опытом стремится в течение всего движения сохранять постоянную скорость. Последнее физиологически неразумно, так как в этом случае возбуждение сохраняется в течение всего движения, оно разлитое, а не концентрированное, активное напряжение мышц длится гораздо дольше, пассивные силы не используются.

Движение должно быть плавным, без резкой смены темпа и направления. Такое движение сопровождается менее напряженной работой коры головного мозга.

Эллиптическая форма траектории движения во много раз целесообразнее прямолинейной, поскольку она соответствует анатомической структуре суставов.

Движения с полным размахом неразумны: повышены затраты энергии и возникают добавочные проприоцептивные импульсы, ведущие к более быстрому наступлению утомления.

При сочетанной работе обеих рук повышается производительность не только общая, но и каждой руки в отдельности. При сочетании работы сгибателей одной руки и разгибателей другой работоспособность повышается.

Следует устранять лишние движения. Обычно это достигается квантификацией (разделением) сложного трудового процесса, движений на отдельные элементы.

При этом, с одной стороны, нужно иметь в виду равномерность физической нагрузки, с другой - не стремиться слишком, расчленять трудовой процесс, так как многократное выполнение элементарных операций создает условия монотонности и способствует более быстрому утомлению. При рационализации рабочих движений следует соблюдать принцип экономии мышечной массы. В тяжелой работе должны вовлекаться крупные проксимальные мышцы, а в легкой - мелкие дистальные мышцы.

Уже давно разработаны компьютерные программы, позволяющие перебирать варианты движений и подыскивать наиболее разумные. Так, для станочников, благодаря квантификации движений у разных работников-станочников, в США уже давно созданы программы, которые предлагают до 200 вариантов различных управляющих движений, что значительно оптимизирует трудовую нагрузку.

Двигательная деятельность возникает и непрерывно корректируется при активном участии главным образом зрительного и двигательного анализаторов. Анализаторы действуют сочетанно, но в каждом случае возможно преобладание деятельности того или другого анализатора. Так, при вождении автомобиля зрение определяет правильное направление движения, слух - состояние двигателя. На основании изучения труда водителей автомобилей и других работников, управляющих машинами по слуху, создана концепция “информационной компоненты производственного шума” (Колганов Л.К. и др.).

Большую роль в рационализации трудового процесса играет ритмичность. Ритм выражается в повторном воспроизведении комплекса отдельных приёмов, представляющего собой законченный цикл. Повторяемость цикла имеет строго временную и пространственную характеристику. Нередко различают понятия ритма и темпа (скорости).

Практически же эти два понятия неотделимы, причем ритм как более широкое понятие включает темп (скорость) как понятие частное.

Ритмическая трудовая деятельность способствует образованию временных связей, закрепляющихся в динамический стереотип. Экономичность ритмичной работы обусловливается тем, что благодаря упроченным взаимным связям приобретается автоматизм рабочих движений и максимальное использование пассивных сил мышечного аппарата - инерции и эластичности. При усвоенном ритме достигается наивысшая работоспособность, отмечаются наименьшие энергетические затраты, низкое содержание молочной кислоты, слегка повышенный устойчивый уровень сахара крови.

Индивидуальный ритм может быть ускорен, и новый усвоенный ритм становится оптимальным; при этом биохимические и физиологические процессы протекают на уровне прежнего ритма.

В свете сказанного следует отвергнуть механистическое представление некоторых физиологов, полагающих, что для каждого человека существует свой неизменный оптимальный ритм. От таких представлений исходит теория “трёх биоритмов”. Её суть в том, что жизнь человека протекает по трём основным ритмам: эмоциональному (28 дней), интеллектуальному (24 дня) и физическому (21 день), которые устанавливаются от момента рождения. Мы проверили эту концепцию расчётом. Оказалось, что погрешность расчётов учитывающих милисекунду момента рождения человека через 40 лет жизни, достигает 30-40 дней, то есть дважды перекрывает длительность указанных циклов. С другой стороны, есть некоторая статистика, когда пересечение кривых этих циклов ознаменовалось какими-то неблагоприятными ситуациями. Однако, знакомство с этой статистикой не убедило нас в правомерности концепции.

С другой стороны, проводя исследования в этом направлении на Оренбургском гелиевом заводе в 1989-90 гг., обнаружили, что совокупность указанных циклов у работников сменных бригад зависит от общего показателя работоспособности в дневное время и не зависит - в ночное.

Ритмичная работа наряду с положительными моментами, имеет и отрицательные свойства. Длительная ритмичная, однообразная по своему характеру деятельность приобретает монотонность, которая в свою очередь приводит к падению работоспособности и утомлению вследствие развивающегося торможения в коре головного мозга.

Отметим, что согласно М.А. Грицевскому, следует различать два вида монотонности труда: а) Монотония движения (труд водителя автомобиля), б) Монотония покоя (труд аппаратчика химического производства - активное ожидание).

Принято считать, что статическое напряжение в трудовом процессе, в общем, является фактором неблагоприятным, быстро приводящим к утомлению. Между тем, в некоторых случаях, статическое напряжение оказывается фактором благоприятным, повышающим эффективность динамической работы мышц. Доказано, что предварительное статическое напряжение, например сгибателей предплечья, не только не уменьшает последующую динамическую работу, а, наоборот, увеличивает ее. Данное обстоятельство объясняет необходимость статического напряжения перед стартом например, в соревнованиях по бегу, на велогонках, а также в комплексах физических упражнений некоторых восточных систем.

Как известно, при длительной статической работе утомление связано с развитием центрального торможения вследствие длительного и частого повторения импульсов, идущих от работающих мышц, т. е. неблагоприятных (пессимальных, по Н. Е. Введенскому) условий иннервации. Когда при переходе к динамической работе условия иннервации становятся благоприятными (оптимальными), создаются ситуации повышенной возбудимости и повышенной работоспособности. Однако, он наступает, не сразу, а после второго фазного сокращения (следовые изменения, по Н. Е. Введенскому). Примером может служить следующий опыт: после статической работы до отказа первая проба динамической работы не вызывает повышения мышечной силы, а после второй пробы динамической работы происходит резкое увеличение мышечного усилия.

Оказывается, что при сочетании и соответствующих соотношениях статической и динамической работы в одном цикле энергия расходуется более экономно как при работе, так и в период восстановления.

Сказанное свидетельствует о том, что статическое напряжение в известных условиях служит стимулятором динамической работы. Необходимым условием является чередование статических и динамических усилий. Это условие должно быть положено в. основу рационализации трудовых процессов.

Но, если статический компонент имеет в трудовом процессе значительный по величине и длительности удельный вес, его необходимо максимально ограничить - в ряде случаев путем механизации трудовых процессов.

С физиологической точки зрения к типичной статической работе можно отнести мышечное напряжение для поддержания так называемых "позных состояний", т. е. позы человека во время работы.

Специфической для человека является поза "стоя", к которой он в процессе эволюции адаптировался. Однако при длительном стоянии возможны расстройства физиологических функций вплоть до патологических изменений: венозный застой, расширение вен, отеки, плоскостопие и др. В положении сидя тетаническое напряжение мышц заменяется тоническим, улучшается деятельность сердца и других органов.

Выбор позы должен сообразоваться с характером работы, обеспечивать устойчивую работоспособность. При выборе позы большое значение имеет величина прилагаемых усилий: при усилии 5 кг выгодно работать сидя, при усилии более 10 кг эффект одинаков и сидя и стоя, а при усилии 20 кг выгодно работать стоя.

В позе сидя необходимо предусмотреть условия правильной посадки без вынужденного положения тела. Это не значит, конечно, что всегда нужно сидеть с выпрямленным корпусом. Иногда выгодно сидеть с небольшим наклоном вперед и небольшим изгибом поясничной части позвоночника. С физиологической точки зрения, правильный выбор позы, заключается в создании условий периодического изменения позы от слегка согнутой до выпрямленной, от сидячей позы до позы стоя.

Обеспечить эту возможность можно, в частности, рациональным устройством рабочего стула. К конструкции стула предъявляются следующие требования:

Удобная опора для спины, легко передвигаемая по вертикали и спереди назад;

Поверхность сиденья, соответствующая анатомической форме ягодиц; винтовой ствол, позволяющий передвигать сиденье по вертикали;

Откидное сиденье для того, чтобы при желания рабочего можно было работать стоя.

Дополнительно в соответствии с характером работы могут быть предъявлены требования:

вырез в сиденье для ноги при необходимости нажимать на педаль,

подлокотники для опоры рук,

колесики при необходимости передвижения, амортизаторы при наличии вибрации, подставка для ног.

Упражнение и тренировка являются важными условиями быстрого формирования трудовых навыков. В процессе упражнения, которое лежит в ос-нове образования всякого двигательного акта, принимает участие весь организм, устанавливается точное взаимодействие между центральной нервной системой, рецепторами, двигательными аппаратами и дыхательной, сер-дечно-сосудистой и всеми другими системами. Это происходит вследствие образования условных рефлексов на комплекс внешних и внутренних раздражителей. Кривая работоспособности в процессе тренировки (по М.И. Виноградову) представляется трехфазной.

Первая фаза - работоспособность непрерывно падает и быстро доходит до уровня, характеризующего, невозможность работы.

Вторая фаза - устранение лишних движений; движения теряют свою первоначальную скованность, становятся точными, легкими, автоматизированными.

Т ретья фаза - доведения движения до автоматизма означает не торможение в нервных центрах, а некоторое понижение возбудимости, позволяющее выполнять автоматически условнорефлекторно выработанные движения. Например, отработка у новобранцев такого элемента, как “подход, доклад начальнику”. В процессе тренировки, некоторые могут упасть...Или отработка “строевого шага”... В дальнейшем, при закреплении таких навыков до автомизма военнослужащий выполняет их не задумываясь...

Таким образом, упражнение (тренировка) является могущественным фактором в предупреждении утомления.

Организация рационального режима труда и отдыха, т. е. рационального чередования работы и перерывов, имеет огромное значение в комплексе мероприятий по повышению работоспособности и предупреждению утомления.

В организации режима труда и отдыха возникают следующие основные задачи:

1) Определение времени предоставления перерывов для отдыха в течение рабочего дня,

2) Установление длительности перерывов.

Первая задача решается сравнительно просто - по учету, если это возможно, почасовой производительности труда в течение дня.

Отметим, что рост производительности регистрируется в начале рабочего дня до некоторого уровня (фаза врабатываемости). Затем происходит падения показателя ко времени обеденного перерыва. Во второй половине рабочего дня характер кривой повторяется.

При утомительной работе производительность труда (работоспособность) может снизиться задолго до обеденного перерыва или конца рабочего дня. Перерыв для отдыха нужно предоставлять с таким расчетом, чтобы обеспечить устойчивую производительность труда в течение всего рабочего дня. Учёт производительности для этого лучше проводит за короткие периоды соразмерные с характером, содержанием, ритмом и темпом труда.

В том случае, если производительность не поддается почасовому учету, можно для определения времени предоставления перерыва для отдыха использовать другие критерии. Информативными могут оказаться такие параметры, как увеличение времени на трудовые операции и сокращение времени микропауз между операциями, возрастание показателей энергетических затрат или функциональных сдвигов той или другой системы, напряжение внимания и др.

Вторая задача - определение длительности перерывов для отдыха, как правило, решается экспериментально путем сравнения двух-трёх вариантов режима труда и отдыха.

В течение рабочего дня обязательно предоставляется один длительный перерыв на обед, причем рационально такой перерыв делать в середине рабочего дня. Кроме этого длительного перерыва, необходимо, исходя из учета почасовой производительности или других критериев, предоставлять короткие перерывы в течение рабочего дня. Полезность таких коротких перерывов для отдыха доказана многочисленными исследователями в области физиологии труда. Для иллюстрации приведём следующую таблицу.

Таблица 1

Влияние коротких перерывов на производительность труда

при сборке реле

Продол-жительность опытов (недели)	Режим труда	Средняя производительность в час
	Работа без коротких перерывов	49,8
	Две 5-минутные паузы	52,4
	Две 10-минутные паузы	55,4
	Шесть 5-минутных пауз	55,5

Из таблицы видно, что, несмотря на более длительный общий отдых (30 минут), режим с шестью-5-минутными паузами дает большую производительность труда, чем прочие режимы.

Так, почасовая производительность ткачих при 7-часовом рабочем дне с дополнительным к 30-минутному обеденному перерыву 10-минутным отдыхом, повысилась на 3,45% (А.А. Балажкова). Очевидно, рационально предоставлять для отдыха короткие перерывы неодинаковой длительности, увеличивая их по мере продолжения работы. В свете этого представляют интерес данные следующей таблицы 2.

При двух нерегламентированных режимах перерывы устанавливал сам рабочий (откатчик вагонеток). В двух других режимах перерывы для отдыха были регламентированы по такой схеме.

I вариант: после каждой 5-й вагонетки отдых 2 минуты, после каждой 15-й вагонетки - 5 минут, после каждой 45-й вагонетки -15 минут;

II вариант: после каждой 10-й вагонетки отдых 2 минуты, после каждой 20-й вагонетки -5 минут, после каждой 50-й вагонетки -15 минут.

Второй вариант режима труда и отдыха, несмотря на меньшую общую длительность отдыха в течение рабочего дня, оказался наиболее эффективным в отношении производительности труда и расхода энергии.

Таблица 2

Производительность труда и расход энергии откатчика вагонеток

в зависимости от режима труда и отдыха

Режим труда и отдыха	Рабочий день, в часах часах	Общая дли- тель- ность пере- рывов, в минутах	Производи-тельность труда по количеству вагонеток	Расход энергии ккал/ мин	Энер- гети-ческая стои- мость I вагонетки, ккал.
Не регламентирован
Не регламентирован					29,9
1 вариант, отдых регламентирован					24,8
2 вариант, отдых регламентирован					22,9

Как можно объяснить с физиологической точки зрения пользу коротких перерывов - 5 и 2 минуты?

Доказано, что за такой короткий срок не наступает восстановления функциональных сдвигов. Изучение периода возобновления работы через разные промежутки времени после предшествующей работы показало, что в послерабочий период наблюдается своеобразное чередование пессимальных и оптимальных состояний организма по Н.Е. Введенскому.

Возобновление работы в фазе повышенной возбудимости (оптимум) после рабочего периода целесообразно потому, что в этой фазе еще не утеряна рабочая установка, а динамический стереотип легка воспроизводится.

Огромное значение в организации режима труда и отдыха при одной и той же интенсивности имеет соотношение элементов работы и отдыха, т. е. наличие и длительность микропауз между сокращениями мышц. При соотношении элементов работы и пауз 1:1, работоспособность и производительность труда наивысшие. Длительность микропауз имеет большое значение для процессов восстановления, так как они происходят в мышце в период ее расслабления. При неадекватной длительности микропауз накапливаются продукты распада, снижается функциональная лабильность и работоспособность.

В настоящее время, как правило, режим труда и отдыха устанавливают экспериментальным путем для конкретного вида трудового процесса и его условий. Совершенно очевидно, что таким путем научно обосновать режим труда и отдыха для всех трудовых процессов невозможно. Следует поэтому попытаться классифицировать все виды трудовых процессов и соответственно этой классификации установить типовые схемы режима труда и отдыха.

Кроме режима труда и отдыха в течение рабочего дня необходимо регламентировать также еженедельный и ежегодный отдых продолжительностью 12, 24, 48 рабочих дней. Целесообразно ежегодный отдых продолжительностью 48 рабочих дней разделить на два срока.

Особое место занимает вопрос о режиме труда и отдыха при конвейерной системе работы. Главной особенностью ее является монотонность, приводящая к быстрому утомлению.

Конвейерная система организации труда с физиологической точки зрения глубоко противоречива. С одной стороны, присущая этой системе ритмичность позволяет развить автоматизм и значительно облегчает работу. С другой - длительное, многократное воздействие однообразного раздражителя на один и тот же участок коры головного мозга вызывает торможение и быстро развивающееся утомление.

Рядом исследований (С.А. Косилов, 3.М. Золина и др.) установлено, что при неправильной организации режима труда на конвейере разных типов в процессе работы наблюдается нарастающее утомление, характеризующееся нарушением устойчивости динамического стереотипа. При этом наблюдается увеличение латентного периода двигательных рефлексов, снижение лабильности зрительного и слухового анализаторов, удлинение рабочей операции за счет укорочения микропауз, что приводит к уменьшению времени для отдыха, снижению производительности труда и качества работы. К концу рабочего дня может наступить ясно выраженное утомление с развитием тормозных процессов в коре головного мозга.

Для предупреждения утомления при работе на конвейере было уже недостаточно введения только коротких перерывов для отдыха в течение рабочего дня. Эффективным оказалось переключение с одной операции на другую, физиологическая основа которого базируется на межцентральных отношениях (К.С. Точилов). Следует избегать чрезмерного упрощения рабочих операций доведением их до элементарных монотонных движений. В ряде случаев элементарные операции могут быть объединены в более сложные и разнообразные по содержанию. Рекомендуется снижать скорость движения конвейера при намечающемся падении работоспособности. Благоприятное влияние оказывает и введение через каждый час коротких (5-10 минут) перерывов для отдыха с использованием их для физических упражнений. Благотворное влияние может оказать введение таких раздражителей, как музыка. Эффективность всех этих мероприятий подтверждена на практике.

В рациональную организацию режима труда и отдыха входит и так называемый активный отдых. В.О. Бугуславский и П.А. Конопасевич, ученики И.М. Сеченова, в своих кандидатских диссертациях (1891-92 гг.) первые поставили вопрос о возможности снятия мышечной усталости за счёт поочередного включения в работу отдельных групп мышц и тем самым заложили экспериментальные основы теории “активного отдыха”.

Целостное, обобщённое физиологическое обоснование целесообразности этой теории было дано И. М. Сеченовым, доказавшим эффективность смены работающих мышц для повышения работоспособности. “Феномен Сеченова” и был положен в основу организации активного отдыха.

По И. П. Павлову, во время торможения происходят процессы восстановления в клетках коры головного мозга, подготавливающие их к новой деятельности. Во время отдыха утомленной правой руки возбуждение, возникающее при включении в работу левой руки, по закону индукции углубит торможение в клетках, в которых уже развилось торможение в. результате утомительной работы. Вследствие этого усиливаются восстановительные процессы, и наступает более быстрое восстановление работоспособности, чем при пассивном отдыхе.

Феномен Сеченова в производственных условиях используется в. виде включения в трудовые процессы специально разработанного комплекса физических упражнений. Они способствуют улучшению деятельности центров коры головного мозга, активизируют функциональные процессы всего организма, повышают эмоциональный тонус и работоспособность, а, следовательно, и производительность труда.

Вводная гимнастика (лучше с элементами статического напряжения) создает состояние готовности к работе, усиливает процессы возбуждения и торможения, что имеет большое значение для формирования динамического стереотипа, ускоряет процесс врабатываемости. При составлении комплекса вводных гимнастических упражнений должны быть учтены движения и ритм, типичные для предстоящего трудового процесса.

Физкультпаузы во время работы применяются в течение дня от одного до трех раз во время регламентированных перерывов и в начале обеденного перерыва. Распределение физкультпауз производится в зависимости от работоспособности и функционального состояния человека. Содержание комплекса физических упражнений определяется характером нервной и мышечной деятельности в трудовом процессе. При легкой монотонной работе, во время которой быстро развивается торможение, комплекс упражнений должен быть разнообразным, направленным на вовлечение неактивных в процессе работы мышечных групп. При тяжелой физической работе и многообразии движений следует применять движения, способствующие ускорению процессов восстановления функций. Этого можно достичь путем применения расслаблений и растяжении мышечных аппаратов в комплексе с периодами полного отдыха.

Комплекс физических упражнений следует периодически разнообразить, иначе он станет составной частью рабочего стереотипа и утратит свойства нового раздражителя.

Наши исследования обнаружили ограничение для применения феномена на производстве: если физкультпаузы, физкультурные упражнения проводятся в загрязнённой атмосфере, то эффективность отдыха снижается.

Физические упражнения во время работы и, особенно во время обеденного перерыва не исключают также и пассивного отдыха, т. е. состояния покоя. В этом случае нужно стремиться создать такие условия, при которых тело человека находилось бы в наиболее естественном к удобном положении - сидя или лежа.

Таким образом, мы с Вами рассмотрели особенности современных представлений о работоспособности и утомлении работающего человека. Подчеркну, что физиологические возможности человека, определяющие указанные функции, в первую очередь регулируются и зависят от центральной нервной системы. В этом ещё раз проявляется принцип нервизма, обоснованный работами не только И.П. Павлова, но и работами ряда отечественных физиологов.

Составил: В.О. Красовский,

09.08.2004 г.

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
.			728 KB