Физиологическая характеристика процесса вырабатывания организма при мышечной деятельности различной интенсивности.

Врабатывание – это начальный период работы, в течение которого быстро усиливается деятельность систем организма, обеспечивающих выполнение данной работы. Вырабатывание следует рассматривать как адаптацию организма к более высокому уровню деятельности. На высоком уровне происходит условно-рефлекторным путем.

Вырабатывание имеет несколько закономерностей:

1) относительная замедленностьв усилении вегетативных процессов, т.е. инертность развертывания вегетативных функций, что в значительной мере связано с характером нервной и гуморальной функции этих процессов в данный период. При врабатывании происходит изменение функционального состояния многих нервных центров и межцентральных отношений. В начале напряженной работы в центрах некоторых вегетативных и соматических функций возникает торможение. Это происходит по механизму отрицательной индукции в связи с сильным возбуждении двигательных центров. Тормозная фаза, характерная для начала вырабатывания, сменяется возбуждением, обеспечивающим повышение работоспособности. С развитием тренированности тормозная фаза укорачивается;

2) гетерохронизм (неодновременность)усиления отдельных функций организма. Первой врабатывается нервная система. Двигательный аппарат, обладающий относительно высокой возбудимостью и лабильностью, на новый рабочий уровень настраивается быстрее, чем вегетативные системы.

Например, во время интенсивного бега максимальная скорость движения достигается к 5-6с. В то же время расширение артериальных сосудов мышц происходит за 60-90с., а частота сердечных сокращений, систолический и минутный объемы крови достигают максимальных величин только через 1,5-2 мин. Артериальное давление начинает повышаться в самом начале работы. Систолическое давление изменяется волнообразно, что обусловлено некоторым несоответствием между увеличением объема циркулирующей крови и расширением периферических сосудов. Позже всех включается система дыхания. Поэтому требуемый уровень потребления кислорода, может быть, достигнут только через 2-3 мин., а иногда и позже, в связи, с чем образуется кислородный долг;

3) наличие прямой зависимости между интенсивностью (мощностью) выполняемой работы и скоростью изменения физиологических функций, т.е.чем интенсивнее выполняемая работа, тем быстрее происходит усиление функций организма, непосредственно связанных с ее выполнением. При скоростной работе врабатывание заканчивается через несколько секунд, при более длительной – через несколько секунд, при более длительной – через несколько минут. Врабатывание происходит медленнее при сложных по координации движениях;

4) более высокий уровень тренированности спортсмена обеспечивает более быстрое врабатывание.

При спортивной деятельности период врабатывания может иметь разную длительность. Это зависит от характера выполняемой работы, степени тренированности спортсмена, его индивидуальных особенностей и функционального состояния в день работы. Предварительный спортивный массаж, тепловые процедуры и правильно организованная разминка ускоряют врабатывание.

4. «Мертвая точка» и « второе дыхание», механизмы возникновения этих состояний.

У нетренированного человека в процессе напряжённой работы может возникнуть особое состояние, называемое «мертвой точкой», которое встречается и у тренированных: спортсменов. Чрезмерно интенсивное начало работы повышает вероятность появления этого состояния, характеризующегося тяжёлыми субъективными ощуще­ниями, среди которых главное - ощущение одышки. Человек также испытывает головокружение, ощущение пульсации сосудов головно­го мозга, чувство стеснения в груди, иногда боли в мышцах, желание прекратить работу. Наблюдается высокая частота сердечных сокращений, нарушения сердечного ритма, частое и относительно поверхностное дыхание, значительное потоотделение.

Механизм возникновения «мёртвой точки» не совсем ясен. Видимо, она обусловлена временным несоответствием между высокими потребностями работающих мышц в кислороде и недостаточным уровнем функционирования кислородтранспортной системы в процессе врабатывания. Поэтому в мышцах и крови накапливаются продукты анаэроб­ного метаболизма и, прежде всего, молочная кислота. РН крови снижается до 7,2 и менее. Для преодоления «мёртвой точки» необходимы волевые усилия и снижение интенсивно­сти мышечной работы.

Продолжение работы в этих условиях приводит к появлению чув­ства внезапного облегчения, которое прежде и чаще всею проявля­ется в возникновении нормального («комфортного») дыхания. Поэтому такое состояние называют «второе дыхание». «Мёртвая точка» и «вто­рое дыхание» обычно характерны для работы циклического характера большой и умеренной мощности. Эти состояния были впервые выявле­ны в конце XIX века у бегунов на длинные дистанции и у гребцов.

С наступлением «второго дыхания» лёгочная вентиляция обычно уменьшается, частота дыхания уряжается, а глубина увеличивается, может несколько снизиться частота сердечных сокращений. Почти всегда увеличивается потоотделение, что свидетельствует о «настрой­ке» терморегуляционных механизмов на нужный для работы уровень их деятельности. Следует также отметить, что у более тренирован­ных спортсменов может не быть «мёртвой точки» или она наступает позднее и протекает легче, чем у нетренированных. Разминка ослабляет проявления «мёртвой точки» и способствует более быстрому появлению «второго дыхания».

5. Виды устойчивого состояния и механизмы их возникновения

После окончания периода врабатывания при выполнении циклических упражнений большой и умеренной мощности возникает устойчивое состояние, на протяжении которого работоспособность и показатели функций вегетативных систем, обеспечивающих транспорт кислорода, меняются незначительно. Благодаря этому скорость потребления кислорода остается постоянной.

При циклической работе максимальной и субмаксимальной мощности устойчивое состояние отсутствует, так как на всем ее протяжении происходит нарастание частоты дыхания и сердечных сокращений, систолического объема, минутного объема крови и потребления кислорода.

В процессе циклической работы большой мощности наблюдается ложное устойчивое состояние, при котором потребление кислорода близко к максимальному или даже равно ему, но потребность мышц в кислороде все равно не удовлетворяется. Постепенно в организме образуется и нарастает кислородный долг, так как недостаток кислорода ведет к увеличению доли анаэробных процессов в обеспечении мышц энергией. В мышцах и крови возрастает концентрация молочной кислоты и происходит сдвиг водородного показателя крови в кислую сторону.

При циклической работе умеренной мощности возникает истинное устойчивое состояние, характеризующее высокой согласованностью работы двигательного аппарата и вегетативных систем, участвующих в ее обеспечении. Потребность кислорода ниже максимальных величин, кислородный запрос соответствует потреблению кислорода, поэтому молочная кислота в мышцах не накапливается. При этом отмечается мобилизация всех систем организма на высокий рабочий уровень, стабилизация вегетативных показателей (ЧСС, уровень потребления кислорода) и согласование работы различных систем организма.

6. Утомление как биологический процесс и его механизмы.

В результате физической или умственной деятельности человека возникает состояние утомления, проявляющееся в снижении работоспособности и субъективном ощущении усталости. В этом состоянии нарушается координация взаимодействия органов и систем.

Виды и признаки утомления. Острое утомление представляет собой резкое снижение работоспособности во время утомительной тяжелой работы. Наблюдается в ходе спортивных соревнований и тренировок. Хроническое утомление возникает, если напряженная работа продолжается в течение длительного времени или повторяется слишком часто, когда имеется недовосстановление после каждой физической нагрузки. Общее утомление представляет собой изменения функций многих физиологических систем организма, а локальное связано со снижением функций ограниченной группы мышц.

Об утомлении можно судить по внешним и внутренним признакам, проявление которых зависит от характера выполняемых упражнений, особенностей условий внешней среды, индивидуальных особенностей спортсмена. К внешним признакам относятся чрезмерная потливость, нарушение координации движений, снижений эффективности спортивной деятельности, повышение температуры кожных покров тела или их побледнение, одышка.

Среди внутренних признаков утомления различают объективные и субъективные. К объективным признакам относятся: 1) снижение показателей кислородотранспортной системы (минутный объем дыхания, потребление кислорода); 2)усиление функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем (рост ЧСС и дыхания); 3) нарушение координации сокращения мышц и вовлечение дополнительных мышечных групп, что вызывает увеличение обмена веществ и приводит к дополнительной нагрузке на вегетативные системы. Включение в работу новых групп мышц видоизменяет движения.

Субъективным признаком утомления является чувство усталости. В его основе лежат физиологические сдвиги в организме, вызвавшие утомление. Чувство усталости важный источник информации о состоянии организма, необходимый для правильного построения спортивной тренировки. Оно предупреждает об опасности для организма дальнейшей работы.

Чувство усталости свидетельствует о наступлении состояния компенсированного утомления, когда работоспособность еще не снижена, но могут иметь место внутренние объективные признаки. За счет изменения спортивной техники, эмоционального напряжения, волевых усилий спортсмен поддерживает необходимый уровень работоспособности. Некомпенсированное утомление характеризуется снижением работоспособности, когда организм начинает исчерпывать свои физиологические резервы и человек вынужден прекратить деятельность.

В целом утомление играет защитную роль, а при занятиях физической культурой и спортом способствует росту тренированности, особенно когда развивается выносливость.