Факторы, лимитирующие спортивную работоспособность


Молекулярные механизмы утомления

Утомление – это временное снижение работоспособности, вызванное глубокими биохимическими, функциональными и структурными сдвигами, возникающими в ходе выполнения физической работы.

При возникновении в организме во время мышечной работы биохимических и функциональных сдвигов с различных рецепторов (хеморецепторов, осморецепторов, проприорецепторов и др.) в центральную нервную систему по афферентным нервам (чувствительным) поступают соответствующие сигналы. При достижении значительной глубины этих сдвигов в головном мозге формируется охранительное торможение, распространяющееся на двигательные центры, иннервирующее скелетные мышцы. В результате в мотонейронах уменьшается выработка двигательных импульсов, что в итоге приводит к снижению физической работоспособности.

Снижение функциональной активности мотонейронов наблюдается также при уменьшении образования в них АТФ. Субъективно охранительное торможение воспринимается как чувство усталости. В зависимости от распространенности возникших в организме изменений усталость может быть локальной (местной) или общей. При локальной усталости (рука или нога) биохимические сдвиги обнаруживаются в отдельных группах мышц, а общая усталость отражает биохимические и физиологические сдвиги, возникающие не только в работающих мышцах, но и в других органах и сопровождающиеся снижением работоспособности кардиореспираторной системы, нарушением функционирования мозга и печени, изменением химического состава крови.

Охранительное торможение и, следовательно, усталость могут быть снижены за счет эмоций. Высокий эмоциональный подъем (например, чувство опасности у животного, высокая мотивация и сила воли у спортсмена) позволяет организму сохранять высокую работоспособность, несмотря на возникновение и нарастание опасных для жизнедеятельности биохимических и функциональных изменений, которые могут привести к тяжелым последствиям. Отсутствие эмоционального фона при выполнении монотонной, однообразной работы ускоряет возникновение охранительного торможения.

В обеспечении мышечной деятельности, наряду с нервной системой, активнейшее участие принимает кардиореспираторная система, отвечающая за доставку кислорода и энергетических субстратов к работающим мышцам, а также за удаление из них продуктов обмена. Поэтому снижение работоспособности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, естественно, вносит существенный вклад в развитие утомления. В печени во время мышечной работы протекают такие важные процессы, как глюкогенез, бета-окисление жирных кислот, кетогенез, глюконеогенез, обезвреживание аммиака путем синтеза мочевины. Поэтому уменьшение функциональной активности этого органа также ведет к снижению работоспособности и развитию утомления. В связи с такой важной ролью печени в обеспечении мышечной деятельности в спортивной практике широкое применение находят гепатопротекторы.

Факторы, лимитирующие спортивную работоспособность. Компонент работоспособности

Фактор, лимитирующий работоспособность, – это несоответствие определенных функций организма его запросам на предъявляемую нагрузку как в количественном, так и в качественном аспектах (во временных диапазонах), которое приводит к снижению физической работоспособности вплоть до ее полного исчезновения.

Условно факторы, лимитирующие работоспособность, можно разделить на системные (общие) и органные. То есть можно выделить систему или отдельный орган, наиболее ответственные за сбой в работоспособности всего организма при физической нагрузке большей или меньшей напряженности. По мере возрастания уровня наших знаний о функционировании организма во время напряженной физической работы число этих факторов может быть увеличено.

Восстановить физическую работоспособность, нормализуя лимитирующий фактор (измененную функцию системы или органа), возможно при помощи фармакологии, физиотерапии, специальной диеты, психотерапии и другими способами коррекции.

Среди основных факторов, лимитирующих спортивную работоспособность, следует выделить:

- биоэнергетические (анаэробные и аэробные) возможности спортсмена;

- нейромышечные (мышечная сила и техника выполнения упражнений);

- психологические (мотивация и тактика ведения спортивного состязания).

Мышечная сила и биоэнергетические возможности составляют группу факторов потенций; техника, тактика и психическая подготовка объединяются в группу факторов производительности, которые определяют степень реализации факторов потенций в конкретных условиях избранного вида деятельности.

Рациональная техника выполнения упражнений позволяет в большей степени и более эффективно реализовывать силовые и биоэнергетические возможности в каждом цикле движения или в отдельных его элементах. Совершенная тактика ведения соревновательной борьбы позволяет лучше реализовать силовые и биоэнергетические потенции в ходе спортивного соревнования или в его отдельных эпизодах.

В проявлениях мышечной силы и мощности (в теории и практике спорта эти физические качества обычно объединяются в понятии скоростно-силовой подготовленности спортсмена) определяющее значение имеют структурная организация и ферментативные свойства сократительных белков мышц.

Основные факторы, лимитирующие физическую работоспособность человека, которые представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Факторы, лимитирующие работоспособность человека

Факторы

Механизмы

Работоспособность

1.

Поражение опорно-двигательного аппарата

В результате травм или перетренировки снижается сократительная способность мышц

Полностью отсутствует или временно снижена

2.

Угнетение центральной и периферической нервной системы

Центральная усталость, снижение скорости формирования движения

Резко снижена

3.

Недостаточное функционирование эндокринной системы

Дисбаланс метаболизма (углеводов, белков, жиров, иммуноглобулинов, воды, электролитов и др.)

Ограничена

4.

Снижение сократительной способности миокарда

Уменьшение кровотока, транспорта кислорода (гипоксия) и питательных веществ к работающим мышцам

Отсутствует или снижена

5.

Ослабление функции дыхания

Недостаток кислорода в крови и тканях

Снижена

6.

Нарушение микроциркуляции

Снижение кровоснабжения интенсивно работающих мышц, тканевая гипоксия

Резко снижена

7.

Изменение реологических свойств и свертываемости крови

Снижение кровотока до стаза при микротромбообразовании

Отсутствует

8.

Сдвиги кислотно-щелочного равновесия в кислую сторону

Изменение буферной емкости крови, ацидоз

Умеренно снижена

9.

Снижение энергообеспечения мышц

Недостаток гликогена, АТФ, креатин-фосфата, L-карнитина, липидов, протеинов

Снижена

10.

Функциональная недостато витаминов, микро-элементов, электролитов, воды

В результате высоких физических нагрузок наблюдается снижение концентрации жиро- и водорастворимых витаминов, электролитов, микроэлементов и воды (при марафоне)

Снижена

11.

Ингибиция клеточного дыхания в работающих мышцах

Нарушение транспорта электронов в дыхательной цепи, синтеза макроэр-гов, разобщение дыхания и фосфори-лирования

Снижена

12.

Инициация свободно-радикальных процессов в результате запредельных нагрузок и действия прооксидантов

Образование гидроперекисей, токсических продуктов, нарушение функциональной лабильности клеточных мембран и биоэнергетических механизмов

Снижена

13.

Снижение иммунологической реактивности (клеточного и гуморального иммунитета)

Фактор риска при банальных инфекциях аутоиммунных процессов

Снижена

14.

Снижение функции печени, почек и др. органов в результате перетренировки

Печеночный болевой синдром, гипертрофия печени, нарушение экскреторной функции почек и др.

Снижена

15.

Необоснованное применение лекарственных веществ (допингов)

Токсические эффекты, суммирование, потенцирование или антагонизм в их действии на организм

Снижена

16.

Несбалансированное питание спортсменов

Нарушение соотношений основных пищевых ингредиентов, дисбаланс белков, жиров, углеводов, электролитов, микроэлементов

Снижена

Как видно из данных таблицы, к факторам, лимитирующим работоспособность спортсменов, относятся самые различные как органические, так и функциональные состояния, которые сопровождаются недостаточностью тех или иных метаболитов, кислорода, изменением кислотно-щелочного равновесия, иммуноглобулинов и компонентов комплемента, недостаточностью антиоксидантной системы, способствующей снижению физической работоспособности.

Наиболее важными факторами, лимитирующими физическую работоспособность человека, являются его биоэнергетические возможности.

Выполнение любого вида работы связано с затратами энергии. В зависимости от природы происходящих при выполнении мышечной работы биоэнергетических процессов принято выделять три основные функциональные особенности человека, определяющие его физическую работоспособность:

- алактатную анаэробную способность, связанную с процессами анаэробного расщепления АТФ и КрФ в работающих мышцах;

- гликолитическую анаэробную способность, отражающую возможность усиления при работе анаэробного гликолитического процесса, в ходе которого происходит накопление молочной кислоты в организме;

- аэробную способность, связанную с возможностью выполнения работы за счет усиления аэробных процессов в тканях при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода к работающим мышцам.

Метаболическая производительность каждого из отмеченных выше источников энергии характеризуется такими количественными критериями, как мощность, емкость и эффективность. Эти критерии могут быть представлены большим числом разнообразных биохимических показателей, часть из которых характеризует биохимические изменения в отдельных органах и тканях и поэтому имеет локальное значение, а другая часть — свойства и способности всего организма.

Работоспособность — потенциальная возможность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. При рассмотрении работоспособности как сложного многопланового явления, для ее оценки применяется комплексный подход, при котором используются показатели, относящиеся к разным системам: показатели эффективности или продуктивности деятельности, показатели самочувствия человека и психофизиологические показатели состояния систем и функций организма, которые входят в качестве обеспечивающих и оперативных компонентов в функциональную систему деятельности. В качестве психофизиологических показателей используются преимущественно ЧСС, ЭПГ, ЭМГ, ЭОГ, КГР и др.



Реклама