Развитие выносливости у спортсменов

Признаки утомления

Признаки утомления при выполнении различных физических упражнений весьма разнообразны. Однако можно выделить наиболее типичные:

• уменьшение силы мышечных сокращений;

• снижение скорости сокращений мышц;

• ухудшение способности мышц к расслаблению;

• снижение точности движений;

• изменение структуры двигательных действий;

• сокращение дополнительных мышц, не участвующих в данном движении;

• повышение относительных энерготрат (в единицу времени) и кислородного запроса (количества кислорода, необходимого для работы);

• снижение количества кислорода, доставляемого к мышцам;

• повышение температуры тела.

Причины утомления зависят от характера упражнений. Однако следует учитывать, что утомление всегда носит комплексный характер, т. е. при выполнении любой физической работы причин утомления несколько, и они связаны с различными системами организма. При этом некоторые из них являются главными, а другие – второстепенными.

Для понимания механизмов развития выносливости тренерам целесообразно познакомиться с основными системами организма, которые могут вносить вклад в снижение работоспособности. К числу таких систем (звеньев) можно отнести скелетные мышцы, центральную нервную систему, железы внутренней секреции, вегетативные органы, нервно-мышечные синапсы.

Скелетные мышцы. Изменения в самих мышцах при напряженных физических упражнениях могут снижать их работоспособность. Среди подобных изменений следует назвать: во-первых, истощение энергетических ресурсов мышцы (запасы АТФ, КрФ, гликогена); во-вторых, нехватку кислорода (гипоксия); в-третьих, накопление в мышцах продуктов метаболизма (молочная кислота, кетоновые тела); в-четвертых, нарушение обмена кальция в мышечных волокнах.

Центральная нервная система. В ЦНС происходят многочисленные изменения, вызывающие утомление двигательного аппарата. Во-первых, следует назвать развитие запредельного торможения в двигательных нервных центрах. Данный вид торможения возникает в результате напряженной и длительной работы нервных центров. Поэтому снижается качество работы самих двигательных нервных центров, в результате чего наблюдается нарушение структуры двигательного навыка, ухудшение внутримышечной и межмышечной координации, снижение величины усилий и скорости движений, возникает скованность движений. Субъективно спортсмены воспринимают возникновение запредельного торможения в двигательных нервных центрах как потерю управляемости мышц. Иными словами, спортсмены чувствуют «развал» техники движений, хотят ее исправить, но изменить ситуацию не могут. В таких случаях говорят: «мышцы перестают слушаться».

Во-вторых, важнейшей функцией ЦНС является координация работы остальных систем организма. Поэтому малейшие изменения в работе отдельных нервных центров негативно сказываются на координации работы всех систем организма, что неизбежно снижает работоспособность двигательного аппарата.

Железы внутренней секреции. Для обеспечения высокой работоспособности в некоторых видах спортивных упражнений требуется увеличенное количество определенных гормонов. В результате длительной и напряженной физической работы способность отдельных желез вырабатывать гормоны снижается. Из-за нехватки данных гормонов обменные процессы в мышцах нарушаются и работоспособность мышц также снижается.

Вегетативные органы. Системы вегетативного обеспечения мышечной работы – системы дыхания, кровообращения, крови, терморегуляции. Нарушения в деятельности данных систем организма приводят к снижению количества кислорода, доставляемого к мышцам, накоплению в организме продуктов метаболизма, повышению температуры тела. Указанные факторы негативно влияют на физическую работоспособность.

Нервно-мышечные синапсы. При выполнении напряженной физической работы через нервно-мышечные синапсы (место контакта нервов с мышечными волокнами) проводится большое количество импульсов. Проведение каждого импульса возбуждения требует определенного количества медиатора (вещества, передающего возбуждение от одной клетки к другой). Медиатором в нервно-мышечном синапсе служит ацетилхолин. При выполнении длительной и напряженной физической работы запасы ацетилхолина в синапсах могут истощаться, в результате чего снижается пропускная способность синапсов. Поэтому импульсы возбуждения с нервного волокна плохо проводятся к мышце, и сила мышечных сокращений снижается.

При развитии выносливости важно иметь представление об основных причинах утомления при выполнении спортивных упражнений.

Циклические упражнения

Причинами утомления при кратковременных упражнениях предельной анаэробной мощности (спринтерские упражнения продолжительностью 6–20 с) в первую очередь являются изменения в двигательных нервных центрах. Здесь развивается торможение по механизму запредельного. В напряженно работающих мышцах снижаются запасы АТФ и КрФ. При работе такой мощности нервно-мышечные синапсы функционируют на пределе своих возможностей. В результате в них уменьшаются запасы медиатора и снижается их пропускная способность. Кроме этого, в мышцах накапливается некоторое количество молочной кислоты, которая снижает их работоспособность.

Основными факторами и механизмами, определяющими предельное время работы в этих упражнениях, являются: способность ЦНС осуществлять эффективное управление мышцами, скоростно-силовые качества самих мышц (высокое содержание гликолитических быстрых мышечных волокон), мощность и емкость фосфагенной энергетической системы.

Период восстановления после таких упражнений непродолжителен. Полное восстановление занимает не более 30 мин. Раньше восстанавливаются двигательные функции (8–10 мин).

Причинами утомления при кратковременных упражнениях околопредельной анаэробной мощности (длинный спринт продолжительностью 20–50 с) также являются изменения в двигательных нервных центрах. При этих упражнениях происходит полное истощение фосфагенной энергетической системы, поэтому к энергоснабжению подключается гликолитическая энергетическая система. В результате в мышцах накапливается большое количество молочной кислоты, что негативно сказывается на их работоспособности.

Ведущие системы и механизмы, определяющие спортивный результат в этих упражнениях, те же, что и в упражнениях предыдущей группы, следует только добавить мощность гликолитической энергетической системы рабочих мышц.

Период восстановления более продолжителен. Полное восстановление занимает не более часа. Двигательные функции восстанавливаются быстрее (30 мин).

При выполнении упражнений субмаксимальной анаэробной мощности (продолжительностью 60–120 с) утомление наступает в первую очередь из-за накопления больших величин кислородного долга и молочной кислоты. Причем молочная кислота вместе с током крови разносится по всему организму и негативно влияет на работоспособность органов и систем. Кроме того, в ЦНС, так же как и при работе предельной мощности, развивается запредельное торможение. Развитие запредельного торможения в двигательных нервных центрах приводит к расстройству динамического стереотипа двигательных навыков и повышению относительных энерготрат. Имеет место и снижение запасов АТФ и КрФ в работающих мышцах.

Основные факторы и механизмы, определяющие предельное время работы при этих упражнениях – емкость и мощность гликолитической энергетической системы работающих мышц, устойчивость клеток (в первую очередь нервных) к сдвигу внутренней среды в кислую сторону, функциональные свойства нервно-мышечного аппарата (высокое содержание окислительных быстрых мышечных волокон), емкость фосфагенной энергетической системы.

Восстановление после выполнения упражнений субмаксимальной мощности затягивается на несколько часов. Кислородный долг ликвидируется до 3 ч после работы. Однако двигательные функции восстанавливаются раньше.