Врабатывание

Исследование процессов врабатывания во время мышечной деятельности

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

Главнейшим условием успешного выполнения мышечной нагрузки является согласованная деятельность разных систем организма. Чем согласованнее работа двигательного аппарата, центральной нервной системы и внутренних органов спортсмена, тем выше результат. Однако необходимая координация и приспособление функций возникают не сразу, поскольку нужно определенное время, в течение которого организм переходит на новый уровень деятельности, адекватный выполняемой работе.

Мышечная деятельность ведет к усилению деятельности многих внутренних органов, прежде всего кровообращения и дыхания. В механизме сложного усиления первоочередным звеном является рефлекторное влияние на сосудодвигательный и дыхательный центры со стороны рецепторов двигательного аппарата.

Это в самом начале работы ведет к учащению ЧСС, повышению АД, перераспределению крови и усилению дыхания. Дальнейшее усиление деятельности работающих органов и систем обеспечивается прогрессирующим повышением содержания в крови метаболитов — молочной, угольной кислот и др.

Метаболиты, а также недостаток кислорода в крови, раздражают хеморецепторы, которые рефлекторным путем усиливают деятельность систем кровообращения и дыхания.

Во время мышечной деятельности имеет место также возбуждение симпатического отдела нервной системы с одновременным снижением функциональной активности парасимпатического отдела. Это явление, вместе с увеличением продукции адреналина надпочечниками, существенно отражается на приспособлении различных функций, и особенно кровообращения, к физической нагрузке. Как следствие, возникают еще большее повышение МОК, изменение периферического сопротивления тока крови и выход в общую циркуляцию депонированной крови. МОК увеличивается за счет учащения ЧСС и повышения СО крови, что в значительной степени обусловлено увеличением притока венозной крови из активных мышц.

Периферическое сопротивление тока крови, определяющее АД, в целом возрастает во время физической нагрузки. Это объясняется сужением сосудов в органах брюшной полости и мышечных группах, не участвующих в данной работе. В работающих мышцах, наоборот, наступает рабочая гиперемия, что обеспечивает усиление в них кровотока.

Различия в скорости включения механизмов регуляции вегетативных функций являются причиной их отставания от движений и неодновременного приспособления двигательных и вегетативных функций, а также разных вегетативных процессов к физической нагрузке. Это явление называется гетерохронность (гетерохронизм) и является одним из характерных проявлений врабатывания (Дубровский, 2005; Солодков, Сологуб, 2003).

Различия в сроках разворачивания разных функций в начале работы обусловлены неодинаковой степенью инертности вегетативных систем и регулирующих их деятельность нервных центров.

На скорость врабатывания организма влияют много факторов: возраст, степень тренированности, эмоциональное состояние, разминка, мощность работы. У подростков, например, во время работы на велоэргометре наблюдается более быстрая стабилизация ЧСС, ЛВ и потребление кислорода, чем у взрослых.

У людей пожилого возрастного в связи с увеличенной инертностью вегетативных систем процессы врабатывания замедлены.

У спортсменов приспособление функций к заданной работе завершается раньше, чем у нетренированных лиц. Это объясняется тем, что систематическая тренировка ведет к повышению функциональных возможностей работающих органов.

Наиболее быстрый переход организма на новый уровень функционирования происходит днем, медленнее — утром после пробуждения, когда возбудимость центральной нервной системы снижена.

«Боевая готовность» как наиболее оптимальное эмоциональное состояние спортсмена способствует сокращению врабатывания. Стартовая апатия, наоборот, продлевает время развертывания функций во время основной нагрузки, поскольку начинается на фоне преобладания тормозных процессов в центральной нервной системе, ведущих к снижению функционального состояния организма.

Правильно выбранная и проведенная разминка с дальнейшим небольшим интервалом отдыха создает условия для более быстрого процесса врабатывания во время выполнения основной работы.

В случае повышения мощности работы скорость развертывания функций в периоде врабатывания увеличивается. Поэтому при работе максимальной и субмаксимальной мощности развертывания вегетативных функций происходят быстрее, чем при работе умеренной мощности. Вместе с тем, во время работы максимальной и субмаксимальной мощности процессы врабатывания не успевают завершиться из-за кратковременности выполняемой работы. Полное развертывание вегетативных функций в процессе врабатывания наблюдается во время работы большой и умеренной мощности, которая осуществляется в течение относительно продолжительного времени.

Рисунок 9 — Потребление кислорода (незаштрихованная площадь) и кислородный долг во время работы, характеризующейся истинным (А) и мнимым устойчивым (Б) состоянием

По окончании периода врабатывания во время продолжительной работы возникает период, который еще Хилл назвал устойчивым состоянием. Определяя скорость потребления кислорода во время выполнения упражнений малой аэробной мощности, было обнаружено, что скорость потребления кислорода вслед за быстрым ее ростом в начале упражнения в дальнейшим устанавливается на определенном уровне и практически сохраняется неизменной в течение многих десятков минут. Во время выполнения упражнений небольшой мощности в течение периода устойчивого состояния имеет место количественное соответствие между потребностью организма в кислороде (кислородный запрос) и его удовлетворением (истинное устойчивое состояние, рис. 9).

При более интенсивных нагрузках (средней, субмаксимальной и около-максимальной аэробной мощности) после периода быстрого увеличения скорости потребления кислорода (врабатывания) наступает период постепенного повышения и стабилизации этого показателя на уровне V02max. Этот период обозначают как мнимое устойчивое состояние.

Поскольку в аэробных упражнениях большой мощности уже нет полного равновесия между кислородным запросом и его удовлетворением, то после их выполнения регистрируется кислородный долг, который тем больше, чем больше мощность и продолжительность работы. В связи с необходимостью усиления доставки кислорода к тканям, резко повышаются требования к системе кровообращения. ЧСС и МОК при мнимом устойчивом состоянии близки к предельным величинам. В мышцах, а затем и в крови возрастает концентрация молочной кислоты и происходит значительное смещение pH в кислую сторону.

Работа в условиях мнимого устойчивого состояния очень тяжела и требует максимального напряжения как двигательного аппарата, так и всех систем, обеспечивающих его деятельность.

В упражнениях анаэробной мощности (продолжительностью 3—5 мин) вообще не наступает устойчивое состояние, потому что в течение всего времени их выполнения повышается скорость V0₂ и происходит изменение других физиологических функций.

Исследование процессов врабатывания и устойчивого состояния по показателям сердечно-сосудистой и дыхательной систем

Оснащение: газовый счетчик, дыхательный вентиль, шланг для соединения, прибор для измерения АД, велоэргометр, секундомер, метроном.

Ход работы

Из числа студентов выбирают испытуемого, регистраторов темпа движений, дыхания, ЛВ, ЧСС, секретаря для ведения протокола результатов опыта.

У испытуемого в положении сидя на велоэргометре определяют до начала работы два-три раза ЧСС за 10 с, ЛВ за 30 с и ЧД за 1 мин.

После взятия исходных данных испытуемый выполняет 5-минутную работу в темпе 90 оборотов-мин-1. Во время ее выполнения проводится регистрация ЧСС через каждые 20 с, ЛВ — за каждые 30 с работы, непрерывная запись оборотов педалей за каждые 30 с работы и ЧД за каждые 30 с. По ЧСС и ЛВ определяют глубину вдоха.

Все полученные данные вносят в таблицу 41, делают выводы.

Таблица 41 — Изменение показателей внешнего дыхания и ЧСС во время 5-минутной работы на велоэргометре

Показатель	До работы	Измерения								Время стабилизации
		1	2	3	4	5	б	7	8
Количество шагов за 10с ЧСС за 10 с ЧД за 30 с ЛB за 30 с Глубина вдоха, л

Исследование процессов врабатывания и устойчивого состояния во время повторного бега на месте

Ход работы

Задачи исследования и оснащение такое же, как в работе Предстартовое состояние спортсмена(кроме велоэргометра), динамика показателей исследуется во время повторного бега на месте.

В этом опыте два-три раза регистрируют дорабочие показатели ЧСС за 10 с, ЧД и ЛВ за 30 с. ЧД подсчитывают визуально по движениям грудной клетки и брюшной стенки или газовым счетчиком.

По окончании взятия выходных данных испытуемый выполняет восемь раз 30-секундный бег на месте в темпе 120 шагов за минуту (под метроном). Между каждым повторением нагрузки дается 30-секундная остановка для измерения ЧСС в первые 10 с, ЧД и ЛВ за 30 с. Регистраторы темпа ведут подсчет количества шагов, сделанных испытуемыми в каждом повторе бега.

По величинам ЛВ и ЧД рассчитывают величину глубины вдоха.

Все цифровые данные вносят в таблицу 42, делают выводы.

Таблица 42 — Изменение некоторых показателей внешнего дыхания и ЧСС во время повторного бега на месте

Показатель	Перед бегом	Измерения								Время стабилизации
		1	2	3	4	5	6	7	8
Количество шагов за 10 с ЧСС за 10 с ЧД за 30с ЛВ за 30 с Глубина вдоха, л