Автор: Терехов Николай Николаевич, учитель физической культуры.

Процессы утомления и восстановления в динамике мышечной и умственной работоспособности.

Автор: Терехов Николай Николаевич, учитель физической культуры.

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

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

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

Таким образом, утомление может наступить как при физичес­кой, так и при умственной деятельности. Оно бывает острым и хро­ническим, т. е. может проявляться в короткий промежуток времени, носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев); об­щим и локальным, т. е. характеризующим изменение функции ор­ганизма в целом или какой-либо ограниченной группы мышц, ор­гана, какого-либо анализатора и т. п. Кроме того, различают две фазы развития утомления: компенсированную (без явно выражен­ного снижения работоспособности за счет подключения к напря­женной деятельности резервных возможностей организма) и не­компенсированную (когда резервные мощности организма исчер­пываются и работоспособность явно снижается).

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

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

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

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

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

Схематически процесс восстановления можно представить в ви­де трех взаимодополняющих звеньев:

устранение изменений и нарушений в системах нейрогумораль-ного регулирования;

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

устранение продуктов распада из внутренней среды организма.

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

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

Периодические восстановительные процессы лежат в основе ес­тественной замены тканей и клеток, например, лейкоциты, эритро­циты, эпидермис, слизистые оболочки и т. д.

Различают раннюю и позднюю фазу восстановления. Ранняя -после легкой работы обычно заканчивается через несколько ми­нут, после достаточно тяжелой работы - через несколько часов; поздние фазы восстановления могут длиться до нескольких суток и более.

Как уже говорилось, развитие утомления сопровождается фазой пониженной работоспособности, а спустя какое-то время восста­новления она может перейти в фазу повышенной работоспособно­сти. Длительность этих фаз зависит от степени тренированности организма и особенно выполняемой работы.

Следует иметь представление также и о гетерохронизме (разно­временности) восстановления функций различных систем организ­ма. В качестве некоторых примеров можно привести следующие:

после длительного бега первой возвращается к исходным пара­метрам функция внешнего дыхания (частота и глубина);

через более длительный срок стабилизируются частота сердеч­ных сокращений и артериальное давление;

показатели сенсомоторных реакций возвращаются к исходному уровню спустя сутки и более;

у марафонцев восстановление основного обмена наблюдается лишь на третьи сутки после пробега.

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

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

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