Физиологические основы развития утомления

Дермографизм определяется путем проведения черты по коже тупым предметом в области грудной клетки. Появляется белая, красная или выпуклая красная полоса в зависимости от степени возбудимос-ти концевых вегетативных аппаратов кровеносных сосудов. Оценка дермографизма определяется по быст-роте появления этого признака, по интенсивности, цве-ту и длительности его. Продолжительный белый дер-мографизм -- признак повышенной возбудимости сим-патической иннервации кожных сосудов, в связи с чем при механическом раздражении происходит сужение сосудов и образуется белая полоса. Длительный крас-ный дермографизм обусловлен повышенной возбудимостью парасимпатического нерва (механическое раз-дражение вызывает расширение сосудов и появляется красная полоса). При крайней степени повышения воз-будимости парасимпатической иннервации сосудов по-является 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, су-хость кожных покровов. Сухожильные рефлексы уси-лены или угнетены. Нередко отмечается полное их от-сутствие.

При значительном утомлении у совершенно здоро-вых спортсменов иногда развивается неврозоподобное состояние--неврастения, гиперстеническая и гипостеническая ее форма. В клини-ческой картине гиперстенической формы преобладают следующие симптомы: повышенная нервная возбудимость, склонность к кон-фликтам с тренером, врачом, товарищами, чувство усталости и утомления, общая слабость и др. Ослабле-ние процесса торможения сопровождается нарушени-ем функции сна, удлинением времени засыпания и более поверхностным сном. Гипостеническая форма клинически проявляется в общей слабости, истощаемости, быстрой утомляемости, отсутствии интереса к тре-нировкам, апатии, нежелании заниматься данным видом двигательного режима, сонливости днем, гипореактивности, иначе -- синдром истощения центральной нервной системы, астеническое состояние. Одновре-менно отмечается снижение спортивных результатов или прекращение их роста. Среди многообразия клини-ческой картины проявлений неврастении у спортсме-нов в большинстве случаев наблюдаются ведущие симптомы, которые особенно тягостны для спортсме-на. 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 встре-чающиеся симптомы навязчивого состояния, фобий, у спортсменов в состоянии перетренированности они особенно бывают тягостными, так как мешают их спортивной деятельности. Появле-ние фобий указывает на нарушение нормальной деятельности центральной нервной системы, ее высшего отдела -- коры головного мозга, на наличие в коре больших полушарий состояния патологической инерт-ности, застойности возбудительного или тормозного процесса. Спортсмен прекрасно сознает необоснован-ность своих страхов, но продолжает переживать это состояние всякий раз, когда оказывается в соответст-вующей обстановке (на тренировке, на старте, сорев-нованиях).

Электромиография -- регистрация биотоков, воз-никающих в скелетных мышцах в связи с физико-химическими процессами, обусловленными клеточным обменом. По характеру изменения биоэлектрических потенциалов судят о воздействии утомления на состоя-ние нервно-мышечного аппарата и косвенным обра-зом -- о сдвигах в функциональном состоянии цент-ральной нервной системы.

Для регистрации биотоков мышц используют элек-тромиографы, 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 эк-ранированной камеры. Отведение потенциалов дейст-вия осуществляется с помощью электродов, которые прикрепляются коллодием или клеолом, лейкопласты-рем или резиновой повязкой. Один из поверхностных электродов прикрепляется на участке кожи -- на дви-гательной 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 био-токов и их амплитуде, соотношению длительности и степени отграниченности периодов, залпов, импульсов биопотенциалов и периодов покоя.

При утомлении частота токов действия мышцы па-дает, соответственно увеличивается амплитуда биопо-тенциалов, что свидетельствует о включении дополни-тельных моторных единиц в двигательный акт; в даль-нейшем при большем утомлении наблюдается не только падение частоты, но и уменьшение амплитуды токов действия мышц.

Установлено, что последователь-ное возрастание электрической активности (напряжения) дельтовидной мышцы при длительном статическом сокращении 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 изме-нения, наступившие в результате развития состояния утомления. Для этого применяют клинические мето-ды -- расспрос, осмотр, перкуссию, аускультацию, опре-деление жизненной емкости легких, показатели внеш-него дыхания (частота пульса, глубина, МОД, МВЛ, по-казатели тканевого дыхания: O₂/P). Для определения функциональной способности органов дыхания необ-ходимо провести легочные пробы, рентгенокимографию грудной клетки, оксигемометрию. При расспро-се выявляют, нет ли жалоб. Определение ЖЕЛ поз-воляет глубже оценить функциональную способность дыхательной системы. Особенно ценны в этом от-ношении многократные измерения ЖЕЛ (легочные пробы) Розенталя, Шафрановского, Лебедева, а также пробы с задержкой дыхания -- Штанге, Генчи.

Про-ба Розенталя -- пятикратное измерение ЖЕЛ с 15-секундными интервалами. У здоровых людей опреде-ляются 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 функциональ-ного состояния нейтральной нервной системы.

Проба Шафрановского -- определение ЖЕЛ в покое и после 3-минутного бега на месте в тем-пе 180 шагов в минуту. ЖЕЛ измеряется до и сразу после бега, а затем через одну, две и три минуты в вос-становительном 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 соревнова-тельной 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 мак-симального); закрывает рот и зажимает пальцами нос. Отмечается время задержки. Продолжительность задержки дыхания в большей степени зависит от воле-вых усилий человека. Поэтому ее фиксируют по перво-му сокращению диафрагмы (по движению брюшной стенки). Обычно здоровые нетренированные лица спо-собны задерживать дыхание на вдохе в течение 40--50 секунд, а тренированные спортсмены -- от 60 секунд до 2--2,5 минут. С нарастанием тренированности вре-мя 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 те-чение 20--30 секунд, а здоровые тренированные спорт-смены -- 30--60 и даже 90 секунд.

Рентгенокимография грудной клетки -- это реги-страция на рентгеновской пленке (многощелевым рентгенокимографом) движений грудной клетки и диафраг-мы при дыхании. Данные рентгенокимографии груд-ной 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 непре-рывный метод определения насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Основная функция системы органов внешнего дыхания -- насыщение ар-териальной крови кислородом, поэтому по данным оксигемометрии прежде всего определяют конечную ре-зультативную 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 сопро-тивляться развитию гипоксемии при физической на-грузке зависит от функционального состояния системы органов дыхания, кровообращения и от быстроты и ин-тенсивности включения различных приспособитель-ных реакций, прежде всего от возможности увеличения легочной вентиляции. Умеренная мышечная нагрузка у здоровых людей не вызывает изменения уровня на-сыщения артериальной крови кислородом. При интен-сивной же физической нагрузке возникает гипоксемия. Ее степень прежде всего зависит от увеличения легоч-ной вентиляции и усиления кровообращения. Для тре-нированных спортсменов характерны энергичные и эф-фективные реакции и хорошо сочетанное увеличение легочной вентиляции и легочного кровообращения. По-этому дозированные умеренные физические нагрузки вызывают у них значительно меньшее, чем у трениро-ванных, 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 газо-вых часов. Спортсмен дышит через ротовой загубник, надетый на трубку с клапанным устройством, отделя-ющим вдох от выдоха при зажатом носе. Вдох и выдох производится в газовые часы. Вначале при дыхании спортсмена некоторое время показания не учитыва-ются, 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). Прини-мать во внимание следует лишь исследования, в кото-рых глубина вдоха и частота дыхания (сосчитывается до начала испытания) не изменились.

Гораздо точнее определение по Дугласу -- Холдену. Спортсмен через мундштук с тройником дышит наруж-ным воздухом, выдыхая его в мешок Дугласа в течение 5--10 минут; число дыханий в это время сосчитывает-ся. 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, дыха-тельный коэффициент, основной обмен.

Спирографические исследования позволяют определить основные показатели дыхания: ЖЕЛ, дыхатель-ные объемы, МВЛ, МОД, поглощение кислорода. Час-тота дыхания при состоянии перетренированности мо-жет несколько учащаться, глубина дыхания уменьшается, минутный объем дыха-ния умеренно повышается. Однако максимальная вен-тиляция легких, потребление кислорода и коэффициент использования его при состоянии утомления снижают-ся. Также может быть ниже коэффициент пульс/дыхание. При этом восстановление идет более медленно и не-редко в данном периоде МВЛ продолжает уменьшать-ся. Все зависит от степени утомления -- чем оно глуб-же, 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 сердеч-но-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 прово-димых физических нагрузок--20 приседаний за 30 се-кунд (время адаптации--3 минуты), 15-секундногома-ксимально быстрого бега на месте с энергичной рабо-той 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 тулови-щем. 6) Проба Серкина--Иониной--дифференцирован-ная проба на силу, скорость и выносливость. В первой части используется в качестве нагрузки подъем двухпу-довой гири на высоту от пола до подбородка столько раз, сколько получится от деления веса тела испытуемо-го на четыре. Выполняется нагрузка дважды. Проба на скорость -- максимально быстрый бег в течение 15 секунд с энергичной работой рук. Выполняется на-грузка дважды. Проба на выносливость связана с за-держкой 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 (P₁), повторно через две (Р₂) и четыре (Р₃) минуты. Высчи-тывается индекс (И):

И= длительность работы в секундах х 100

2 х (Р₁ + Р₂ + Р₃)

Оценка: если число получилось больше 105--очень хорошо, от 99 до 104--хорошо, от 93 до 98--удовле-творительно и меньше 92--слабо. 9) Проба Карл-сона-- 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 скла-дывается из числа контактов правой стопы и частоты пульса. Данные должны совпадать.

Пульс и артериальное давление, характеризующие наиболее полно функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, при утомлении претерпевают оп-ределенные качественные и количественные изменения. Пульс нередко достигает частоты 200 и более ударов в минуту. Все зависит от характера физической работы и фо-на утомления. Однако обычно при достаточно интен-сивной нагрузке пульс учащается у тренированных лиц в пределах 150-180 ударов. Рациональность увеличения сердечного ритма при выполнении физических упраж-нений рассматривается в связи с так называемой кри-тической частотой пульса. Она определяется по той минимальной длительности сердечного цикла, дальней-шее укорочение которого ведет к уменьшению эффек-тивности 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 в зависимости от особенностей двигательного режима. При прочих равных условиях часто-та 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 ча-стоты пульса при интенсивной мышечной работе может быть принята равной 160--190 ударам в минуту. При длительной интенсивной работе на выносливость у тренирую-щихся 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 опре-деленным образом влияет пол, возраст исследуемых. У юношей происходит более резкая пульсовая реакция на утомление, чем у взрос-лых. Причем лабильность пульса отмечается и в состоянии покоя. У женщин частота пульса во время ра-боты до утомления относительно увеличена.

Утомление проявляется в из-менении артериального давления. При оптимальном утомлении артериальное давление максимальное при физической нагрузке умеренно повышается; минимальное, как правило, снижается. Вместе с тем следует за-метить, 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) предла-гают использовать три простые пробы: ортостатическую, глазосердечную и с физической нагрузкой, па-раллельно регистрируя электрокардиограммы. Полу-ченные данные позволили выявить три стадии перетренированности.

Первая стадия -- неврогенная. Характеризуется вегетодистонией. определяемой при помощи вышепе-речисленных проб. Как правило, одна из проб вызы-вает 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 патоло-гических очагов возбуждения. При ортостатической пробе часто обнаруживается недостаточность нейро-сосудистой регуляции коронарного кровообращения: ортостатическая гипоксия или ишемия миокарда. Про-ба с физической нагрузкой является особенно ценной при определении функциональной приспособляемости сердечно-сосудистой системы к нагрузкам.

Вторая стадия -- очагово-миогенная. Характеризу-ется 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 серд-ца обычно имеют иной характер.

Применение указанной триады помогает выявить ранние патологи-ческие изменения в сердце при перетренирован-ности.

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

Таким образом, у хорошо тренированных спортсме-нов при выполнении ими предельных мышечных на-грузок отмечаются выраженные сдвиги в функцио-нальном 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 функцио-нальный характер и являются обратимыми.

Кровь. При утомлении увеличивается коли-чество лейкоцитов, выявляется так назы-ваемый «миогенный» лейкоцитоз (по Егорову) с фазо-выми изменениями. Первая фаза: общий лейкоцитоз (до 15--25--30%), относительный и абсолютный лимфоцитоз, относительная и абсолютная нейтропения, базопения, эозинопения. При этой фазе нет сдвига фор-мулы нейтрофилов влево, но отмечается некоторое увеличение лимфоцитов с азурофильной зернистостью. Вторая фаза: наблюдается через полчаса-час после первой или непосредственно сразу же после предель-ной мышечной работы (на высоте утомления) и выра-жается в следующем комплексе: продолжение нараста-ния лейкоцитоза (еще на 30--40%), относительная и абсолютная нейтрофилия; относительный и абсолют-ный лимфоцитоз; всегда сдвиг формулы нейтрофилов влево; относительная и абсолютная эозинофилия. всегда уменьшение лимфоцитов с азурофильной зерни-стостью. Кроме того, может иметь место фазовый сдвиг в составе периферической крови иного характе-ра (Першин Б.Б. и др., 19814 Аронов Г.Е. и др., 1987; Антропова Е.Н. и др., 1990). Например, отмечается мышечный лейкоцитоз без сдви-га формулы молодых форм лейкоцитов (через 2--2,5 часа количество лейкоцитов увеличи-вается до 10--15000 в 1 мм³; через сутки возвращается к исходным цифрам, но без нормализации формулы крови; на третьи-четвертые сутки обнаруживается лей-копения (до 3500--5000 лейкоцитов в 1 мм³) со сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Имеет место и лимфоцитоз. Нередко отмечается картина, указывающая на раздра-жение нейтрофильной системы (костного мозга) -- от регенеративных сдвигов до гиперрегенерации и деге-нерации (подавленность функции костного мозга). При утомлении отмечается сравнительно высокий лейкоцитолиз. Наблюдается резкое усиление гемолиза , меняется количество эритроцитов как в сторону пони-жения, так и увеличения. При утомлении может повышаться уровень гемоглобина, ко-личество 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. Физи-ческое утомление характеризуется качественными сдви-гами в тромбоцитарной картине. При состояниях пере-напряжения и перетренированности количество тром-боцитов может увеличиваться, с резким сдвигом в сторону крупных форм.

СОЭ. Впервые Д. Е. Розенблюмом в 1928 г. была сделана попытка проследить изменения скорости осе-дания 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 продолжи-тельностью 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 мы-шечного 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 приспособ-ленности организма к производимой работе. У тренированных спортсменов после физических упражнений СОЭ замед-ляется или остается без изменений, если же ускоря-ется, то незначительно и быстро возвращается к исход-ным 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 изуче-нию состояния естественных защитных сил организма спортсменов при состояниях острого и хронического утомления.

Из большого числа тестов, характеризующих состо-яние естественной резистентности организма, предложенных и разработанных в настоящее время, большое внимание отводится клеточной защитной реакции ор-ганизма-- фагоцитозу. Фагоцитарная активность лейкоци-тов 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 соста-вили одну из главных теоретических основ современ-ной иммунологии. Процесс фагоцитоза состоит из трех основных фаз (И. И. Мечников, 1913): положи-тельного хемотаксиса, поглощения микроба фагоци-том и внутриклеточного переваривания.

При легкой степени утомления, которое наблюдается после выполнения оптимальной фи-зической нагрузки, отмечается двухфазное изменение фагоцитоза: вначале -- снижение фагоцитарной реак-ции, в дальнейшем -- восстановление, а в отдельных случаях -- даже превышение исходного уровня Со-вершенно по-иному ведет себя фагоцитарная активность нейтрофилов при состоянии острого утомления и хронического. При остром отмечается более значи-тельное угнетение, чем при хроническом (перетрени-рованности). Можно пред-положить, 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 перена-пряжение, и более медленное восстановление у спорт-сменов, 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 угне-тению фагоцитоза, вызывая при этом и другие измене-ния в различных органах и системах. При состоянии перетренированности также имеет место неаде-кватная функциональным возможностям спортсмена тренировочная нагрузка. Однако она менее значи-тельна по силе, но более длительна по действию. Возможно, этим и объясняется умеренное угнетение фагоцитарной активности лей-коцитов у спортсменов, находившихся в состоянии перетренированности, и те значительные сдвиги фаго-цитарной 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 аппети-та, расстройство стула. Могут начинаться запоры или более частый стул, реже поносы, приступообразные боли в животе (спазмы кишечника). Отмечается чув-ство 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 на-трием) может быть изменены; водный обмен (анализы мочи по Зимницкому) не нару-шен. Наблюдается бо-левой печеночный синдром, особенно при остром утом-лении, небольшое увеличение печени, иногда ее отек.

Почки. При развитии состояния переутомления у спортсменов отмечается изменение функции почек. Утренняя пор-ция мочи может быть темно-кирпичного или бурого цвета. При кратковременном стоянии прозрачная мо-ча быстро мутнеет и в ней появляется объемистый оса-док 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 утом-лении наблюдается у подростков и юношей. Кроме того, в моче могут определяться цилиндры (гиа-линовые, 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 неко-торых условиях динамическая мышечная работа может совер-шаться длительное время без признаков утомления. Такими условиями являются: оптимальный ритм и темп работы, опти-мальная величина нагрузки и полное расслабление мышц после каждого сокращения. «Для работы без устали, -- писал И. М. Се-ченов, -- 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 восстанови-тельными процессами во время фаз покоя, и работа протекает без признаков утомления. Примером такой действительно неуто-мимой деятельности скелетных мышц является ритмическая ра-бота дыхательной мускулатуры, совершающаяся непрерывно в те-чение всей жизни человека.

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

Проблема отдыха, обоснование «активного отдыха». При пол-ном пассивном отдыхе утомление после совершенной работы по-степенно проходит.

Во время отдыха наиболее полно протекают все восстанови-тельные процессы в организме, в первую очередь в нервной системе, при этом работоспособность организма, сниженная в ре-зультате совершенной работы, постепенно возвращается к исход-ному уровню и через какое-то время даже повышается. Сочета-ние работы с отдыхом -- важнейшее условие здоровья. Периоди-ческий полный пассивный отдых в виде ночного сна является обязательным и незаменимым для каждого человека. Полный отдых в большинстве случаев необходим после тяжелой (длитель-ной 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 абсолют-ный покой, а отдых, в известной мере сопровождающийся движе-ниями, является более действенным видом отдыха (И. М. Сеченов).

Указание Сеченова на роль центростремительных импульсов в снижении утомления нервно-мышечной системы согласуется с современными предста-влениями 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.

Оказа-лось возможным увеличивать динамическую деятельность мышц с помощью одновременного статического напряжения антагони-стических мышц противоположной конечности. Так установлено, например, что работоспособность сгибателей правой руки увели-чивается, если одновременно происходит статическое напряжение разгибателей левой руки.

Практически доказанное положительное значение активного отдыха и серьезное научное обоснование его диктуют необходи-мость дальнейшей разработки и внедрения различных форм актив-ного 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 профессио-нального труда. Важнейшее значение здесь имеет факт переклю-чения на такого рода деятельность, которая по своему характеру прямо противоположна основной профессиональной трудовой дея-тельности. Утомление, связанное с умственной работой и с профес-сиональным физическим трудом, успешно ликвидируется с по-мощью занятий физической культурой и спортом. Важную роль в восстановлении работоспособности в этом случае играет изме-нение характера высшей нервной деятельности в связи с переме-ной суммы действующих раздражителей. При этом существен-ное значение имеет и перемена внешней обстановки.

Значение эмоциональных факторов в борьбе с утомлением и усталостью. Регулирующие и трофические воздействия централь-ной нервной системы на все органы и ткани, в том числе на ске-летные мышцы и нервные центры, обусловливают повышение их функционального состояния и тем самым стимулирование работо-способности организма при утомлении. Влияния центральной нерв-ной системы через вегетативные нервы непрерывно участвуют в регуляции физиологических процессов во время работы. Однако стимулирующее значение этих влияний особенно ярко прояв-ляется в том случае, если работе предшествует или ее сопрово-ждает 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 веге-тативных центров. Рефлекторно возникающие импульсы от коры больших полушарий и других отделов центральной нервной си-стемы обусловливают через вегетативные нервы мобилизацию функций организма, что сказывается в повышении работоспособ-ности. Влияния нервных центров на органы и ткани, осуществляе-мые через вегетативные нервы, подкрепляются действием гумо-ральных факторов -- гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, иннервируемыми также вегетативными нервами. Осо-бое 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 утомле-нием, 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 возбу-ждение способствует устранению явлений утомления и усталости. Эмоции отрицательного характера, связанные с угнетением функ-ций нервной системы, не только не устраняют, но в некоторых слу-чаях даже способствуют развитию утомления. Чрезмерно сильное эмоциональное возбуждение, способствуя снятию утомления в первый момент, в дальнейшем иногда также может сопрово-ждаться 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 наиболь-шую работоспособность, а также наиболее длительное поддержа-ние высокой работоспособности без чувства усталости.

Влияние на работоспособность некоторых пи-щевых веществ и витаминов.

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

Прием углеводов (сахара) снижает утомляемость при выпол-нении работы умеренной интенсивности и большой длительности. Принятием сахара на дистанции восполняются затраты углево-дов 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 воздей-ствии со слизистой оболочки полости рта на функциональное со-стояние центральной нервной системы.

Воздействовать на работоспособность могут и неприятные вку-совые 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 жизнедея-тельности организма. Некоторые витамины имеют особое значение для мышечной деятельности, к ним, в первую очередь, отно-сятся витамины В₁ и С.

Витамин В₁ (тиамин) играет важную роль в ферментатив-ных превращениях углеводов (в соединении с пирофосфорной кислотой он входит в состав ферментной системы, вызывающей от-щепление С0₂ от укорачивающейся молекулы углевода). Кроме того, он способствует передаче возбуждения с окончания двига-тельного нерва на мышцу. В последнее время получены также данные, указывающие на то, что тиамин содействует проявлению стимулирующего влияния симпатической иннервации на утомлен-ную скелетную мышцу. Потребность организма в тиамине при на-пряженной 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 увеличи-ваться при усиленной мышечной работе.

Витамин С (аскорбиновая кислота), обладая сильными ре-дуцирующими (восстанавливающими) свойствами, принимает участие в клеточных окислительно-восстановительных процессах. Кроме того, аскорбиновая кислота активизирует ферменты, рас-щепляющие белки; ее присутствие необходимо для нормального течения креатинового обмена. Аскорбиновая кислота предохра-няет от окисления адреналин и тем самым повышает его актив-ность в организме, что особенно важно при мышечной работе. Аскорбиновая кислота усиливает также действие гормона щито-видной железы -- тироксина. Интенсивная мышечная деятель-ность, особенно работа при высокой температуре среды, требует значительного увеличения доставки аскорбиновой кислоты орга-низму (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 пи-щей или в виде препаратов повышает мышечную работоспособ-ность, уменьшает утомляемость. В целях стимуляции работоспо-собности полезно добавлять тиамин и аскорбиновую кислоту (ви-тамины В₁ 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 общеупотреби-тельные напитки, как кофе, чай и какао, будучи ароматичными и имея приятный вкус, в то же время благодаря содержанию ко-феина 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, повы-шает возбудимость коры головного мозга, усиливает возбудительный процесс в ней. Кофеин оказывает возбуждающее действие и непосредственно на скелетные мышцы, увеличивая силу сокраще-ний и стимулируя их работоспособность при утомлении. Под влия-нием кофеина увеличивается также сила сердечных сокращений и расширяются сосуды сердца, в связи с чем улучшается его крово-снабжение. Кофеин вызывает общее повышение обмена веществ и, в частности, повышение газообмена. Таким образом, воздействие кофеина на организм является положительным. Сти-мулирующее влияние кофеин оказывает на работоспособность как при мышечной деятельности, так и при различных видах умствен-ной работы (отмечается улучшение восприятий, исчезновение вялости и сонливости).

Положительные результаты воздей-ствия кофеина сказываются под влиянием небольших доз его, со-держащихся 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, реа-лизуемых 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 синтети-чески. Адреналин обладает сильным физиологическим дей-ствием, однако как стимулятор не применяется, так как в малых дозах быстро разрушается, а в больших-- вызывает ряд неприят-ных 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 приме-няется народной медициной как бодрящее, возбуждающее сред-ство 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 стимули-рующие свойства. Оптимальная доза фенамина для однократного приема около 15 мг. Обычно этот препарат применяется в виде таблеток с сахаром. При утомлении однократный прием вызы-вает ощущение бодрости, прилива сил и стремление к активной деятельности. Фенамин «снимает» признаки утомления, повы-шает работоспособность и устраняет чувство усталости. Прием фенамина в ночное время прогоняет сонливость. Действие препа-рата 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 централь-ной нервной системы, уменьшает неприятные ощущения, вызывае-мые кислородным голоданием, устраняет чувство усталости, улуч-шает 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 нор-мально образующегося симпатического медиатора. В результате получается ряд реакций, которые обычно наблюдаются при уси-лении воздействий через симпатические нервы. Часть этих реак-ций 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 мо-билизации функций вегетативных органов, обеспечивающих на-пряженную мышечную деятельность.

Применение фенамина можно рассматривать как искусствен-ный способ усиления тех воздействий на организм, которые осу-ществляются 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 про-цессов все же следует рассматривать как известное «насилие» над естественными ресурсами организма; поэтому требуется по-следующая компенсация в питании и отдыхе. Нецелесообразно принимать фенамин лицам в сильно возбу-жденном состоянии, так как при этом может произойти уже чрез мерное усиление симпатических влияний, что вызовет болезнен-ные расстройства. Не рекомендуется применение стимуляторов в пожилом возрасте (старше 50 лет). Нельзя пользоваться фена-мином систематически, так как при этом возможно хроническое отравление.

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

При-менение фенамина, кофеина и других фармакологических стиму-ляторов в обычной спортивной практике не может быть одобрено. Необходимо приучать спортсмена рассчитывать на качества, вы-рабатываемые тренировкой, а в эмоциональном возбуждении при спортивных занятиях и соревнованиях видеть естественное мощ-ное средство повышения жизненных сил.

Главным и основным средством повышения работоспособно-сти в спорте является тренировка, а самым эффективным сред-ством экстренного стимулирования работоспособности -- есте-ственное эмоциональное возбуждение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процессы, лежащие в основе утомления, многооб-разны 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 опре-деленных этапов распада и ресинтеза энергетически важных веществ, от изменения ритма протекающих процессов (интервала возбуждения), от развития нерв-ного торможения, от каких-либо определенных комби-наций 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. Выска-зывается 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, яв-ляются: 1) отсутствие единого обще-го 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 уста-лости, снижении работоспособности, уменьшении мы-шечной 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 хоро-шо тренированных лиц утомительна. В нервных клетках при такой деятельности быстро развива-ется охранительное торможение; сила возбудитель-ного процесса и подвижность нервных процессов при этом уменьшаются. Изменения в нервных центрах сопровожда-ются изменениями функционального состояния мышц, что еще больше ускоряет нарушение слаженной дея-тельности организма. Как следствие этого, работоспо-собность резко падает, и необходим определенный про-межуток времени (часто довольно продолжительный) для того, чтобы она полностью восстановилась.

В развитии утомления, особенно состояний пере-напряжения, перетренированности, переутомления, встречающихся довольно часто в спортивной практике, имеют место механизмы нарушения корковой нейродинамики. В частности, происходит разлад моторно-висцеральных интеграции (разрегули-рование функций) в результате воздействия неблаго-приятного внешнего фактора -- чрезмерной мышечной нагрузки, превышающей функциональные возможнос-ти организма. Максимальная физическая нагрузка, выполненная на фоне утомления от предше-ствующей 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 утом-ления при форсированной работе и лежат в основе функциональных расстройств, выражающихся в раз-личных конкретных нарушениях регуляторных меха-низмов отдельных функций. Данное состояние может также наблюдаться после выполнения однократной чрезмерной физической нагрузки, превышающей воз-можности организма, у недостаточно тренированных спортсменов или на фоне сниженного функционально-го потенциала организма после перенесенного в неда-леком прошлом заболевания (тонзиллит, грипп, катары верхних дыхательных путей и т. п.), что также часто наблюдается в спортивной практике.