Восстановление работоспособности спортсменов при занятиях гребным спортом - читать онлайн

2.1 Биохимия утомления и биохимические процессы в период отдыха после мышечной работы

Как известно спортивная тренировка это составная часть подготовки гребца. Она представляет собой педагогически организованный процесс спортивного совершенствования, направленный на развитие определённых качеств, способностей и формирование необходимых знаний, умений и навыков, обуславливающих готовность гребца к достижению наивысших результатов. Спортивное совершенствование в процессе тренировки предусматривает использование целой совокупности тренировочных и внетренировочных факторов, позволяющих направленно воздействовать на развитие гребца и, в конечном счете, на повышение его работоспособности (тренированности), то есть приспособленности организма к конкретной работе. Даже оптимальная работа не может продолжаться очень долго, так как энергетические ресурсы организма ограничены: с их исчерпанием должна прекратиться работа. В условиях целостного организма полного исчерпания ресурсов практически не бывает. Это объясняется тем, что под влиянием работы в организме гребца постепенно развивается особое физиологическое состояние – утомление [48].

Вопрос о правильной трактовке процесса утомления долгое время оставался дискуссионным. В настоящее время оно рассматривается как состояние организма, возникающее вследствие выполнения физической работы и проявляющееся во временном снижении работоспособности, в ухудшении двигательных и вегетативных функций, их дискоординации и появлении чувства усталости [Летунов С.П., 1975; Коц Я.М., 1986, и др.]. В физиологии утомление представляется как биологически целесообразная реакция, направленная против истощения функционального потенциала организма [Коц Я.М., 1986; Давыдович М.Г., Туроянов С.В. и др., 2002]. В большой медицинской энциклопедии под утомлением понимается временное уменьшение функциональных возможностей организма (физиологической системы, органа), вызванное интенсивной или длительной работой и выражающееся в снижении работоспособности. Утомление может проявляться снижением количества и качества выполняемой работы, а также ухудшением регуляции функций организма. С понятием «утомление» соотносятся такие термины, как «утомляемость» (свойство физиологического объекта быть подверженным утомлению) и «усталость» (субъективная характеристика – ощущение утомления) [11].

Существуют многочисленные попытки классифицировать утомление. Так, различают четыре основных вида утомления (табл. 1).

Таблица 1.

Классификация видов утомления

В. Н. Волков [1973] составил классификацию клинических проявлений утомления (табл. 2).

Таблица 2.

Классификация проявлений утомлений

В настоящее время проблема утомления в биохимии спорта – одна из трудных и еще далеких от решения.

Многолетние исследования позволяют разделить биохимические факторы, лимитирующие работоспособность, на три группы, связанные друг с другом. Это, во-первых, биохимические изменения в центральной нервной системе, обусловленные как самим процессом двигательного возбуждения, так и проприоцептивной импульсацией с периферии. Во-вторых, это биохимические изменения в скелетных мышцах и миокарде, вызванные их работой и трофическими изменениями в нервной системе. В-третьих, это биохимические изменения во внутренней среде организма, зависящие как от процессов, происходящих в мышцах, так и от влияния нервной системы.

Общими чертами утомления являются нарушение баланса фосфатных макроэргов в мышцах и головном мозгу, а так же снижение активности АТФ- азы и коэффициента фосфорилирования в мышцах. Однако утомление, связанное с работой высокой интенсивности и большой длительности, имеет и некоторые специфические черты. Кроме того, биохимические изменения при утомлении, вызванном кратковременной мышечной деятельностью, характеризуется значительно большим градиентом, чем при мышечной деятельности умеренной интенсивности, но по длительности близкой к пределу. Следует подчеркнуть, что резкое снижение углеводных запасов организма хотя и имеет большое значение, но не играет решающей роли в ограничении работоспособности.

Важнейшим фактором, лимитирующим работоспособность, является уровень АТФ как в самих мышцах, так и в центральной нервной системе. При этом нельзя не учитывать и биохимические изменения в других органах, в частности, в миокарде. При интенсивной кратковременной работе уровень гликогена и креатинфосфата в нем не изменяется, а активность окислительных ферментов возрастает. При работе же большой длительности может иметь место снижение как уровень гликогена и креатинфосфата, так и энзиматической активности. Это сопровождается изменениями ЭКГ, свидетельствующими о дистрофических процессах, чаще всего в левом желудочке и реже в предсердиях.

Таким образом, утомление характеризуется глубокими биохимическими сдвигами и в центральной нервной системе и на периферии, прежде всего в мышцах. При этом степень биохимических изменений в последних может быть изменена при повышении работоспособности, вызванном воздействии на центральную нервную систему [4, 59, 86].

О центрально-нервной природе утомления еще в 1953 году писал И.М. Сеченов [1953]. С этого времени данные о роли центрального торможения в механизме утомления все пополняются. Наличие разлитого торможения при утомлении, вызванном длительной мышечной деятельностью, не подлежат сомнению. Оно развивается в центральной нервной системе и развивается в ней при взаимодействии центра и периферии при ведущей роли первого. Утомление – это следствие изменений, вызванных в организме интенсивной или длительной активностью, и защитная реакция, препятствующая переходу через грань функциональных и биохимических нарушений, опасных для организма, угрожающих его существованию.

В механизме утомления известную роль играют так же нарушения белкового и нуклеинового обмена нервной системы. При длительном прохождении дистанции или прохождении дистанции с грузом, вызывающих значительное утомление, в двигательных нейронах наблюдается снижение уровня РНК, тогда как при длительной, но не утомительной работе он не изменяется или повышается.

Поскольку химизм и, в частности, активность ферментов мышц регулируются трофическими влияниями нервной системы, можно полагать, что изменения химического статуса нервных клеток при развитии охранительного торможения, вызванного утомлением, приводят к изменению трофической центробежной импульсации, влекущей за собой нарушения в регуляции химизма мышц. Это трофические влияния, видимо, осуществляются путем движения биологически активных веществ по аксоплазме эфферентных волокон, описанного П. Вейссом. В частности, из периферических нервов было выделено белковое вещество, являющееся специфическим ингибитором гексокиназы, сходное с ингибитором этого фермента, выделяемым передней долей гипофиза.

Таким образом, утомление развивается при взаимодействии центральных и периферических механизмов при ведущем и интегрирующем значении первых. Оно связано как с изменениями в нервных клетках, так и с рефлекторными и гуморальными воздействиями с периферии. Биохимические изменения при утомлении могут носить генерализованный характер, сопровождаться общими изменениями внутренней среды организма и нарушениями регуляции и координации различных физиологических функций (при длительной физической нагрузках, захватывающих значительные мышечные массы). Эти изменения могут носить и более локальный характер, не сопровождающиеся значительными общими изменениями, а ограничивающиеся лишь работающими мышцами и соответствующими группами нервных клеток и центров (при кратковременной работе максимальной интенсивности или длительной работе ограниченного числа мышц) [2, 7, 18, 22].

Утомление (и в особенности чувство усталости) является защитной реакцией, предохраняющей организм от чрезмерных степеней функционального истощения, опасных для жизни. Вместе с тем оно тренирует физиологические и биохимические компенсаторные механизмы, создавая предпосылки для процессов восстановления и дальнейшего повышения функциональных возможностей и работоспособности организма.

Тренировочная и соревновательная деятельность спортсмена включает в себя выполнение упражнений различной мощности и продолжительности, циклических и ациклических, и т.д. При этом, естественно, возможно проявление различных механизмов и локализации утомления, показанные в табл. 3 [Коц Я.М., 1986; Мищенко B.C., 1990].