Стадии физической работоспособности (Солодков А.С., 1995)

При правильно построенном тренировочном процессе в организме развивается состояние тренированности, в основе которого лежат механизмы срочной и долговременной адаптации к физическим нагрузкам. Физиологическая сущность тренированности – это такой уровень функционального состояния организма, который характеризуется совершенствованием механизмов регуляции, увеличением физиологических резервов и готовностью к их мобилизации, что выражается в его повышенной устойчивости к длительным и интенсивным физическим нагрузкам и высокой работоспособности.

Во время рационально построенных тренировочных нагрузок возможности организма не только восстанавливаются до исходных констант, но и закрепляются на новом уровне, обеспечивая повышение и расширение функциональных резервов организма (состояние суперкомпенсации). Биологический смысл этого феномена огромен. Повторные нагрузки, приводящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение рабочих возможностей организма. В этом и состоит основной эффект систематических тренировок.

С физиологической точки зрения тренированность представляет собой уровень функционального состояния организма, возникающего в процессе систематических тренировок и характеризующегося повышением функциональных резервов и готовностью к их мобилизации, что проявляется увеличением работоспособности человека. При этом в организме на основе механизма саморегуляции за счет обратных биологических связей совершенствуются функциональные возможности органов и систем и их энергетическое обеспечение. Другими словами, тренированность спортсмена характеризуется уровнем его специальной физической работоспособности, прогнозировать которую можно показателями физиологических функций как в состоянии относительного покоя, так и при дозированных физических нагрузках, о чем сказано выше.

При адаптации спортсменов в процессе тренировок ведущими являются повторность и возрастание физических нагрузок, что за счет обратных биологических связей позволяет совершенствовать функциональные возможности органов и систем и их энергетическое обеспечение на основе механизма саморегуляции. С этих позиций тренировка сводится к активизации механизмов адаптации, включению физиологических резервов, благодаря которым организм человека легче и быстрее приспосабливается к повышенным нагрузкам, совершенствуя свои физические, физиологические и психические качества, повышая состояние тренированности.

Развившееся в процессе тренировки состояние тренированности по своим физиологическим механизмам и морфофункциональной сути соответствует стадии адаптированности организма к физическим нагрузкам.

Адаптация организма к физическим нагрузкам заключается в мобилизации и использовании его функциональных резервов, в совершенствовании имеющихся физиологических механизмов регуляции. Никаких новых функциональных явлений и механизмов в процессе адаптации не наблюдается, просто уже имеющиеся начинают работать совершеннее, интенсивнее и экономичнее. В основе адаптации к физическим нагрузкам лежат нервно-гуморальные механизмы, включающиеся в деятельность и совершенствующиеся при работе двигательных единиц (мышц и мышечных групп). При адаптации спортсменов происходит усиление деятельности ряда функциональных систем за счет мобилизации и использования их резервов, а системообразующим фактором при этом является приспособительный полезный результат – выполнение поставленной задачи, т. е. конечный спортивный результат.

Физиологические факторы при долговременной адаптации обязательно сопровождаются следующими процессами: а) перестройкой регуляторных механизмов, б) мобилизацией и использованием физиологических резервов организма, в) формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной трудовой (спортивной) деятельности человека. По сути дела, эти три физиологические реакции являются главными и основными составляющими процесса адаптации, а общебиологическая закономерность таких адаптивных перестроек относится к любой деятельности человека.

Функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя три звена: афферентное, центральное регуляторное и эффекторное (Солодков А.С., 1988).

Приспособительные изменения в здоровом организме бывают двух видов: изменения в привычной зоне колебаний факторов среды, когда функциональная система функционирует в обычном составе; изменения при действии чрезмерных факторов с включением в систему дополнительных элементов и механизмов. Первая группа изменений является обычными физиологическими реакциями и не сопровождается существенными функциональными перестройками в организме, которые, как правило, не выходят за пределы физиологической нормы. Вторая группа отличается значительным напряжением регуляторных механизмов, использованием физиологических резервов и формированием функциональной системы адаптации, в связи с чем их называют адаптационными сдвигами.

Адаптивные перестройки – динамический процесс, поэтому в динамике адаптационных изменений у спортсменов целесообразно выделять четыре стадии (предадаптации, адаптированности, дизадаптации и реадаптации), каждой из которых присущи свои функционально-структурные изменения и регуляторно-энергетические механизмы. Естественно, основными, имеющими принципиальное значение в спорте, следует считать две первые стадии. Применительно к общей схеме адаптации такие стадии, очевидно, свойственны людям в процессе приспособления к любым условиям деятельности.

Высокий уровень тренированности в состоянии относительного покоя характеризуется функциональными и структурными изменениями, которые отражают нарастающую экономичность физиологических функций, повышение потенциальных возможностей организма к выполнению тренировочных и соревновательных нагрузок. В конечном итоге существо проблемы тренированности сводится к вопросу о механизмах ее развития и о преимуществах тренированного организма перед нетренированным. Эти преимущества характеризуются четырьмя основными свойствами (Солодков А.С., 1988). Тренированный организм:

во-первых, может выполнять физические нагрузки такой продолжительности или интенсивности, которые не под силу нетренированному;

во-вторых, отмечается более экономным функционированием различных органов и систем в покое, при умеренных физических нагрузках и способностью достигать при максимальных нагрузках такого уровня их деятельности, который недоступен для нетренированного организма;

в-третьих, способен более совершенно осуществлять управление двигательной деятельностью, быстрее и полнее мобилизовать и эффективнее использовать свои резервные возможности;

в-четвертых, может продолжать работу при более глубоких изменениях гомеостаза и характеризуется более высокими функциональными резервами и эффективными восстановительными процессами.

Состояние спортсмена в период его высшей специальной тренированности называется спортивной формой. Основными физиологическими предпосылками достижения спортивной формы является повышение общего уровня функциональных возможностей организма и целесообразные морфологические перестройки. Оптимальную функциональную готовность отдельные органы и системы организма достигают не всегда одновременно. Физическая работоспособность в своем развитии может опережать техническую и тактическую подготовленность, или наоборот.

Спортивная форма в хоккее достигается в результате больших тренировочных нагрузок на протяжении 5–6 месяцев, поэтому ее пик не может поддерживаться более 3 месяцев, но в течение года он может возникать неоднократно. Тренеры, как правило, планируют проведение соревнований на пике спортивной формы, что иногда приводит к ее резкому снижению, которое обозначается «функциональной ямой».

Двигательная активность спортсменов ситуационного характера деятельности, и в частности хоккеистов, протекает в сложных условиях, когда необходимо в короткий промежуток времени совершать максимальные ускорения, оперативно принимать решения, преодолевать силы, противодействующие выполнению задания (противодействие соперника), совершать мышечную работу максимальной интенсивности в течение относительно короткого времени, проявляя взрывную силу. Длительная работа в режиме переменной мощности предъявляет высокие требования к функциональному состоянию как регулирующих, так и транспортных систем организма, моторной составляющей действий спортсменов ситуационных видов спорта.

Важнейшими качествами, характеризующими способность хоккеистов к эффективной и качественной адаптации к физическим нагрузкам в ходе учебно-тренировочного процесса, являются следующие три группы параметров:

1. Уровень развития силовых качеств сочетается с тренировкой анаэробной и аэробной производительности, включающих в себя характеристики вегетативных систем (сердечно-сосудистой, дыхательной, тканевого дыхания), обеспечивающих эффективность обменных процессов.

2. Характеристики работы нервной системы и динамики ее функциональных состояний (возбуждение, торможение).

3. Психические, физические и соматические характеристики. С учетом обобщенной модели личности профессионально действующего спортсмена может быть построен вариант концептуальной модели, связывающей процесс обработки получаемой спортсменом информации с основными характеристиками его личности.

В практической деятельности определение уровня физической работоспособности у человека ограничивается применением тестов с максимальными и субмаксимальными мощностями физических нагрузок. В тестах с максимальными мощностями физических нагрузок испытуемый выполняет работу с прогрессивным увеличением ее мощности до отказа. Применение этих тестов имеет и определенные недостатки: пробы небезопасны для испытуемых и потому должны выполняться при обязательном присутствии врача; кроме того, момент произвольного отказа – критерий субъективный и зависит от мотивации и других факторов.

Тесты с субмаксимальной мощностью нагрузок осуществляются с регистрацией физиологических показателей во время работы или после ее окончания. Они технически проще, но их показатели зависят не только от определенной работы, но и от особенностей восстановительных процессов.

Принципиальная особенность этих проб заключается в том, что между мощностью мышечной работы и длительностью ее выполнения имеется обратно пропорциональная зависимость, и с целью определения физической работоспособности для таких случаев построены специальные номограммы. Одним из распространенных и точных методов является определение физической работоспособности по величине максимального потребления кислорода (МПК). Этот метод высоко оценивает Международная Биологическая Программа, которая рекомендует для оценки физической работоспособности использовать информацию о величине аэробной производительности.

Как известно, величина потребляемого мышцами кислорода эквивалентна производимой ими работе. Следовательно, потребление организмом кислорода возрастает пропорционально мощности выполняемой работы. МПК характеризует собой то предельное количество кислорода, которое может быть использовано организмом в единицу времени.

Аэробная возможность (аэробная мощность) человека определяется прежде всего максимальной для него скоростью потребления кислорода. Чем выше МПК, тем больше (при прочих равных условиях) абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки. МПК зависит от двух функциональных систем: кислород-транспортной системы (органы дыхания, кровь, сердечно-сосудистая система) и системы утилизации кислорода, главным образом – мышечной.

Исследование физической работоспособности спортсмена (особенно высшей квалификации) дает уникальный фактический материал для оценки и анализа функций организма в зоне видовых предельных напряжений. Поэтому можно считать, что лимитирующими факторами работоспособности спортсмена являются индивидуальные пределы использования им структурно-функциональных резервов своих различных органов и систем.

В таблицах 2 и 3 представлены основные сведения по характеристике функциональных резервов и лимитирующих факторов при физической работе разной мощности у представителей циклического вида деятельности. Из материала этих таблиц следует, что основными резервами и лимитирующими факторами являются функциональные возможности ЦНС, нервно-мышечного аппарата, кардиореспираторной системы, метаболические и биоэнергетические процессы.

Таблица 2