Тормозно-релаксационная система защиты в повышении устойчивости организма спортсменов к экстремальным воздействиям
ART 54952
УДК
001
Ю.
П. ДенисенкоБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Денисенко
Ю.
П.,
Высочин
Ю.
В.,
Яценко
Л.
Г. Тормозно-релаксационная система защиты в повышении устойчивости организма спортсменов к экстремальным воздействиям // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
3441–3445. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54952.htm.
Аннотация. Проблемы устойчивости к физическим перегрузкам в экстремальных условиях спортивной деятельности относятся к числу наиболее актуальных проблем современной спортивной физиологии и медицины. Современная наука располагает и множеством фактов, свидетельствующих о чрезвычайно высокой вариативности индивидуальной устойчивости человека к различным факторам окружающей среды. Вместе с тем физиологические механизмы этого явления, как и физиологические механизмы, лежащие в основе экстренного повышения физической работоспособности, долгое время оставались малоизученными и наиболее сложными для интерпретации с позиций целостного организма. Из представленных данных можно с полным основанием заключить, что именно активизация (включение) тормозно-релаксационной функциональной системы срочной адаптации и защиты организма от экстремальных воздействий и её мощность, оцениваемая по величине прироста скорости расслабления мышц в ответ на физическую нагрузку, играют решающую роль в механизмах экономизации функций, снижения энергетических затрат, повышения скорости восстановительных процессов, сопротивляемости утомлению и соответственно обеспечения экстренного повышения работоспособности при повторных физических нагрузках.
Ключевые слова:
экстремальные условия, функциональная система защиты, скорость расслабления мышц, физическая работоспособность, центральная нервная система
Текст статьи
ДенисенкоЮрий Прокофьевич,доктор биологических наук, заведующий кафедрой, профессор, кафедра теории и методики спортивных игр Набережночелнинского филиала ФГБОУ ВПО "Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма", г. Набережные Челныyprof@yandex.ru
Высочин Юрий Васильевич,доктор медицинских наук, профессор кафедры физического воспитания и спорта, ФГБОУ ВПО "СанктПетербургский государственный технологический университет растительных полимеров", г. СанктПетербург
Яценко Леонид Григорьевич,кандидат педагогических наук, заведующий кафедрой физического воспитания и спорта, профессор, ФГБОУ ВПО "СанктПетербургский государственный технологический университет растительных полимеров", г. СанктПетербургvisochin@mail.ru
Тормознорелаксационная система защиты в повышении устойчивости организма спортсменов к экстремальным воздействиям
Аннотация. Проблемы устойчивости к физическим перегрузкам вэкстремальных условиях спортивной деятельности относятся к числу наиболее актуальных проблем современной спортивной физиологии и медицины. Современная наука располагает и множествомфактов, свидетельствующих о чрезвычайно высокой вариативности индивидуальной устойчивости человека к различным факторам окружающей среды. Вместе с тем физиологические механизмы этого явления, как и физиологические механизмы, лежащие в основе экстренного повышения физической работоспособности долгое время оставались малоизученными и наиболее сложными для интерпретации с позиций целостного организма. Из представленных данных можно с полным основанием заключить, что именно активизация (включение) тормознорелаксационной функциональной системы срочной адаптации и защиты организма от экстремальных воздействий и её мощность, оцениваемая по величине прироста скорости расслабления мышц в ответ на физическую нагрузку, играют решающую роль в механизмах экономизации функций, снижения энергетических затрат, повышения скорости восстановительных процессов, сопротивляемости утомлению и соответственно обеспечения экстренного повышения работоспособности при повторных физических нагрузках.Ключевые слова: экстремальные условия, функциональная система защиты, скорость расслабления мышц, физическая работоспособность, центральная нервная система.
Введение.Проблемы устойчивости к физическим перегрузкам в экстремальных условиях спортивной деятельности относятся к числу наиболее актуальных проблем современной спортивной физиологии и медицины. Отсутствие достаточных знаний в этой области служит серьезным препятствием на путирешения целого ряда других не менее важных проблем, прежде всего проблем профилактики спортивного травматизма и заболеваемости, интенсификации тренировочного процесса и повышения его эффективности, а также разработки новейших спортивнооздоровительныхтехнологий. Изучая проблему устойчивости человека в экстремальных условиях деятельности, В. И. Медведев [1] одну из главных причин её огромной актуальности видел в том, что деятельность человека всегда носит общественный характер и ее целевая направленность может резко отличаться от целевой направленности биологических защитных реакций.1. Современные представления о механизмах тормознорелаксационной функциональной системы защиты организма от экстремальных воздействий. Современная наука располагает и множеством других фактов, свидетельствующих о чрезвычайно высокой вариативности индивидуальной устойчивости человека к различным факторам окружающей среды. Вместе с тем физиологические механизмы этого явления, как и физиологические механизмы, лежащие воснове экстренного повышения физической работоспособности, или «феномена второго дыхания», долгое время оставались малоизученными и наиболее сложными для интерпретации с позиций целостного организма.Реальная возможность их расшифровки появилась послетого, как в процессе многолетних исследований Ю.В. Высочиным [2] было выявлено существование релаксационного механизма срочной адаптации, которое затем было названо релаксационным механизмом срочной мобилизации защиты (РМСЗ) организма от экстремальных воздействий [3].Суть этого механизма заключается в том, что на фоне гипоксии, возникающей при интенсивных физических нагрузках, происходят активизация тормозных систем ЦНС и снижение ее возбудимости, резкое уменьшение количества следовых потенциалов последействия в биоэлектрической активности расслабляющихся мышц, т.е. нормализация процесса расслабления и существенное (иногда до 7080%) повышение его скорости.Экспериментально доказано, что активизация РМСЗ обеспечивает возникновение эффекта экстренного повышения работоспособности. Установлено также, что по функциональной активности, или мощности РМСЗ, все испытуемые подразделяются по крайней мере на три типа (с высокой, средней и низкой) и что именно величина активности РМСЗ, оцениваемая по степени прироста в скорости произвольного расслабления мышц (СПР), предопределяет индивидуальный уровень устойчивости организма при срочной адаптации к физическим нагрузкам и другим факторам среды [4].Дальнейшие исследования в этом направлении, а также анализ экспериментальных данных с позиций теории функциональных систем П. К. Анохина [5] привели к заключению, что РМСЗ, оказывающий прямое влияние на сложнейшие внутрисистемные и межсистемные взаимоотношения процессов, которые предопределяют в конечном итоге общий коэффициент полезного действия систем организма, уровень физической работоспособности и устойчивости к экстремальным воздействиям, следует отнести к категории функциональных систем под названием неспецифическая «тормознорелаксационная функциональная система срочной адаптации и защиты» (ТРФСЗ) организма от экстремальных воздействий [6].Примечательная особенность теории функциональных систем в отличие от ставшего традиционным анатомического подхода в физиологии и медицине заключается в постулировании в качестве ведущего принципа системной организации физиологических функций.Физиологические функциональные системы (ФС) организма представляют собой динамические, саморегулирующиеся организации, все компоненты которых избирательно объединяются и взаимодействуют для достижения определенных полезных для организма результатов. Полезный приспособительный для системы и организма в целом результат в концепции П.К.Анохина[5] выступает как центральное звено, как важнейший системообразующий фактор в динамической организации любой функциональной системы.Такими полезными для организма приспособительными результатами, то есть системообразующими факторами, строящими различные ФС, могут быть либо параметры внутренней среды, определяющиенормальный метаболизм тканей, либо результаты поведенческой, а для человека и социальнотрудовой или спортивной деятельности, удовлетворяющие его социальные потребности.ТРФСЗ, с точки зрения теории функциональных систем, как и любая другая ФС, включает в себя все основные центральные и периферические механизмы: 1) полезный приспособительный результат или системообразующий фактор как ведущее звено функциональной системы; 2) рецепторы результата; 3) обратную афферентацию, поступающую от рецепторов результата в центральные образования функциональной системы; 4) центральную архитектонику, представляющую избирательное объединение функциональной системой нервных элементов различных уровней; 5) исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включая организованное целенаправленное поведение.Одним из главных системообразующих факторов ТРФСЗ является тканевая гипоксия, а положительный результат ее деятельности заключается в поддержании нормальных соотношений важнейших гомеостатических констант (О2СО2) в организме. Исходя из этого ТРФСЗ можно отнести к категории антигипоксических функциональных систем.К настоящему времени накоплено достаточно сведений о комплексах антигипоксических реакций. Описаны и гомеостатические функциональные системы обеспечения потребностей организма в кислороде, а также общая функциональная система гомеостаза [7, 8]. Вместе с тем ТРФСЗ имеет ряд принципиальных и существенных отличий от других ФС гомеостатической регуляции.Согласно описаниям А. Н. Меделяновского [7], ведущими компонентами (эффекторами) ФС кислородного обеспечения являются сердечнососудистая и дыхательная системы, а конечный положительный результат (антигипоксический эффект) достигается главным образом за счет интенсификации деятельности этих эффекторов (увеличениеобъема вдоха, частоты дыхания, ударного объема сердца, частоты сердечных сокращений ЧСС, артериального давления и т.д.). Основной принцип их работы интенсификация деятельности эффекторов.В ТРФСЗ, наоборот, главный рабочий принципэкономизация энергетических затрат и функций эффекторов, а в качестве ведущих компонентов выступают тормозные системы ЦНС и релаксационные процессы нервномышечной системы. При эток1 деятельность ТРФСЗ не определяется ни сердечнососудистой, ни дыхательной системами, т.е. теми мощными эффекторами, которые играют решающую роль в функциональных системах гомеостаза. Более того. как показали исследования Ю. В. Высочина [4] и наши собственные [9, 10], при активизации ТРФСЗ функциональная нагрузка на системы энергообеспечения мышечной деятельности даже уменьшается, о чем свидетельствует снижение уровня ЧСС, дыхания, артериального давления, содержания в крови лактата, креатинина и стрессорных гормонов. Тем не менее благодаря большому экономизирующему эффекту резко возрастаетинтегральный коэффициент полезного действия организма и существенно повышается физическая работоспособность. Третье существенное отличие состоит в особенностях взаимодействия ТРФСЗ с другими функциональными системами.Согласно основным принципам классической теории функциональных систем, в частности «принципам иерархии и последовательного взаимодействия», в каждый конкретный момент времени деятельность организма определяется доминирующей в плане выживаемости или адаптации к внешней среде ФС. Доминирование ФС в целом организме определяется их биологической, а для человека в первую очередь социальной значимостью. По отношению к каждой доминирующей все другие ФС в соответствии с их значимостью выстраиваются в определенном иерархическом порядке. После удовлетворения ведущей потребности деятельностью организма завладевает следующая ведущая по социальной или биологической значимости потребность. Она строит новую доминирующую ФС и т.д. Известен и мультипараметрический принцип взаимодействия ФС, предусматривающий их обобщенную деятельность [8]. Однако он распространяется в основном на все показатели гомеостаза и объединяет деятельность различных ФС гомеостатического уровня в единую обобщенную ФС гомеостаза.Руководствуясь этими принципами, довольно сложно объяснить взаимоотношения ФС при напряженной мышечной деятельности, выполняемой в условиях выраженных нарушений гомеостаза, то есть в ситуациях, когда человеку приходится одновременно решать и социально значимые, и биологически значимые задачи, в реализации которых участвуют разные ФС. Вероятно, именно на эту трудность указывал В. И. Медведев [1], подчеркивая актуальность исследований проблемы устойчивости человека к экстремальным воздействиям.2. Тормознорелаксационная функциональная система защиты организма при спортивной деятельности. В своих исследованиях Ю.В. Высочин [6] установил, что в отличие от известных ФС гомеостаза ТРФСЗ, не вступая в конкурентную борьбу за эффекторы, может параллельно взаимодействовать с другими доминирующими ФС и существенно повышать эффективность их деятельности. Это положение, на наш взгляд, служит важным дополнением и развитием классической теории ФС. Оно позволяет описать сложные причинноследственные взаимоотношения, основанные на принципах параллельного взаимодействия между мощной локомоторной функциональной системой (ЛФС), формирующейся для удовлетворения доминирующей социально значимой потребности (например, победы в соревнованиях), и ТРФСЗ, формирующейся для устранения нарушений гомеостаза, неизбежно возникающих при интенсивной мышечной деятельности, то есть для удовлетворения не менее значимой биологической потребности.С возникновением доминирующей социальной мотивации (победить в соревнованиях) в соответствии с основными узловыми стадиями «центральной архитектоники» формируется ЛФС и «включается»готовая, или так называемая старая, сложившаяся в процессе онтои филогенеза программа. Основной принцип этой программы интенсификация деятельности всех эффекторов ЛФС. При этом регистрируется повышение возбудимости ЦНС, резко возрастает интенсивность функционирования нейроэндокринной, нервномышечной, сердечнососудистой, дыхательной и терморегуляционной систем. Вследствие огромных энерготрат, повышенного потребления кислорода и интенсивного метаболизма нарастают явления ацидоза, тканевой гипоксии и гипоксемии. В мышцах накапливаются молочная кислота и недоокисленные продукты обмена. Возникают явные признаки нарастающего утомления и снижения работоспособности.На этой стадии, характеризующейся существенными нарушениями гомеостаза, информация о которых от «рецепторов результата» по каналам «афферентной обратной связи» поступает в ЦНС, возможны два крайних, совершенно различных как по содержанию, так и по эффективности пути достижения конечной цели победить в соревнованиях(социальная потребность) и сохранить свою жизнь (биологическая потребность). Каждый из этих путей предопределяется прежде всего степенью функциональной активности или мощности ТРФСЗ у того или иного спортсмена.У спортсменов с низкойактивностью ТРФСЗ организм пытается ликвидировать нарушения гомеостаза и гипоксию за счет дальнейшего повышения возбудимости ЦНС и наращивания интенсивности функционирования кислородтранспортных систем. Однако, как показали наши исследования [6,11, 12, 13], этот путь крайне нерентабелен и неэффективен в силу целого ряда причин, объединяющихся в своего рода замкнутый порочный круг, одним из важных звеньев которого является повышенный уровень возбуждения ЦНС.Любое произвольное движение, как известно, начинается с возбуждения нейронов соответствующих моторных зон коры головного мозга, посылающих двигательные импульсы к конкретным группам мышц и вызывающих их сокращение. Торможение тех же нейронов приводит к прекращению их импульсации и расслаблению мышц. При недостаточной силе тормозного процесса или перевозбуждении ЦНС часть нейронов может остаться в состоянии возбуждения и продолжать посыл двигательных импульсов к расслабляющейся мышце, вызывая появление пачек следовых потенциалов последействия в биоэлектрической активности расслабляющихся мышц, резко выраженные нарушения процесса расслабления и соответственно снижение его скорости. Это, в свою очередь, приводит к более или менее выраженным, в зависимости от мощности пачек следовых потенциалов нарушениям во временных взаимоотношениях работающих мышц, т.е. к нарушениям координации движений и появлению периодов одновременной активности мышцантагонистов, сопровождающихся огромной бесполезной тратой энергии, расходуемой мышцами на преодоление сопротивления (растяжение) собственных антагонистов. Возникновение более мощных пачек следовых потенциалов становитсяглавной причиной серьезных повреждений и даже разрывов мышц [14, 15].Повышенная возбудимость ЦНС и значительная иррадиация возбуждения в моторной зоне коры головного мозга, возникающая вследствие первичной или вторичной (относительной) слабости тормозных систем, характерная для спортсменов с низкой активностью ТРФСЗ, сопровождается явлениями, известными под названием «психоэмоциональная напряженность». Для этого состояния характерен гипертонус, т.е. достаточно сильно выраженное напряжение работающих и неработающих мышц, также приводящий к большим энерготратам, большему потреблению кислорода неработающими мышцами и еще большим нарушениям координации и биомеханической структуры (техники движений).Вследствие снижения скорости расслабления и нарушения альтернирующего ритма активности мышцантагонистов резко уменьшаются паузы отдыха между быстрыми ритмическими сокращениями мышц бегуна, а при очень низкой скорости расслабления они вообще могут отсутствовать. По этой причине существенно ухудшаются кровоснабжение и кислородное обеспечение работающих мышц, а вместе с этим уменьшается доля наиболее быстрого и выгодного аэробного ресинтеза АТФ, т.е.понижается скорость восстановления энергетических ресурсов, нарастают тканевая гипоксия, ацидоз, «засорение» мышц недоокисленными продуктами обмена и т.д.Еще большая интенсификация деятельности кислородтранспортных систем в этих условиях неэффективна,поскольку сердце не в состоянии быстро проталкивать кровь через медленно расслабляющиеся мышцы, которые к началу очередного цикла сокращения еще могут иметь более или менее выраженную степень напряжения (в зависимости от частоты ритмических сокращений и скорости расслабления) и значимо улучшить кровоснабжение. Во всяком случае не исключено, что дополнительные энерготраты, возникающие при повышении интенсивности работы кислородтранспортных систем, могут оказаться выше, чем полезный эффект, не говоря уже о возможном перенапряжении этих систем. Вследствие напряжения большого количества работающих и неработающих мышц на фоне кислородной недостаточности возрастает их теплопродукция и возникает нарушение температурного гомеостаза, которое влечет за собой необходимость интенсификации работы систем терморегуляции, в том числе сердечнососудистой и дыхательной, и, естественно, еще большие дополнительные энерготраты.Таким образом, очевидно, что на фоне огромных, причем бесполезных, энерготрат и низкой скорости восстановления энергетических ресурсов организм не в состоянии более или менее длительно поддерживать высокий уровень физической работоспособности. Прогрессивно нарастают явления ацидоза, гипоксии, накопления недоокисленных метаболитов, ухудшаются сократительные и релаксационные характеристики мышц, снижается работоспособность. В конечном итоге спортсмен либо показывает низкийспортивный результат, либо вообще, особенно при беге на длинные дистанции, бывает вынужден прекратить состязания.Следует отметить также, что у 8090% спортсменов этой категории регистрируются различного рода перенапряжения, травмы и заболевания опорнодвигательного аппарата, дистрофия миокарда, нарушения ритма и гипертрофия сердца [3, 15, 13, 16, 17].Совершенно иначе причинноследственные взаимоотношения физиологических процессов во время напряженной мышечной деятельности развиваются у спортсменов с высокой активностью ТРФСЗ с того момента, когда соответствующие «рецепторы результата» зафиксировали нарушения гомеостаза. Информация о нарушениях гомеостаза по нервным и гуморальным каналам афферентной обратной связи поступает в ЦНС. Здесь происходит «афферентный синтез» и «на основе механизмов памяти и мотивации принимается решение» о переходе на новую, более совершенную и экономичную программу регуляции функций, предусматривающую необходимость формирования ТРФСЗ для удовлетворения биологически значимой потребности (восстановление гомеостаза) и ее параллельное взаимодействие с уже активно функционирующей ЛФС, обеспечивающей удовлетворение социально значимой потребности.Практическаяреализация новой программы начинается с активизации тормозных систем ЦНС, выполняющих, как известно, важнейшую защитную функцию в организме, не только оберегая нервные клетки от истощения, но и ограничивая стрессорные реакции, гиперкинезы, развитие патологических процессов и т. д. После этого взаимосвязанные комплексы защитных реакций одновременно разворачиваются на разных иерархических уровнях и в нескольких направлениях, сохраняя тем не менее основной рабочий принцип новой программы экономизацию функций эффекторных компонентов ТРФСЗ и ЛФС.Активизация тормозных систем приводит к снижению уровня возбуждения в ЦНС и быстрой ликвидации отрицательных последствий повышенной возбудимости. Вопервых, снижаются психоэмоциональная напряженность и гипертонус скелетных мышц. В результате улучшаются регуляция, координация, биомеханическая структура (техника) движений и, естественно, возрастают их экономичность и эффективность. Снижение гипертонуса приводит к уменьшению энергозатрат и потребления кислороданеработающими группами мышц. Вследствие этого большее количество кислорода поступает в активно работающие мышцы и уменьшается его дефицит, т.е. тканевая гипоксия. При этом уменьшаются запрос и функциональная нагрузка на сердечнососудистую и дыхательную системы, чем, в свою очередь, обеспечивается дополнительная экономия энергетических ресурсов.Вовторых, при активизации тормозных систем ЦНС происходят нормализация процесса расслабления скелетных мышц и существенное повышение его скорости. Благодаря повышению скорости произвольного расслабления (СПР) мышц появляется альтернирующий ритм активности мышцантагонистов, увеличиваются паузы отдыха между очередными мышечными сокращениями во время быстрого бега, улучшаются кровоснабжение работающих мышц и доставка к ним кислорода. Вследствие этого, с одной стороны (при альтернирующем ритме), уменьшается противодействие друг другу мышцантагонистов и резко снижаются энерготраты на бесполезную работу. Кроме того, ввиду отсутствия противодействия со стороны антагонистов создаются благоприятные условия для более полного и эффективного использования сократительных свойств мышц. С другой стороны, следствием улучшения кровоснабжения и кислородного обеспечения является существенное повышение скорости ресинтеза энергетических ресурсов, в частности АТФ, непосредственно во время мышечной деятельности за счет большего долевого участия в этих процессах аэробного фосфорилирования. Следует также учесть, что при этом происходит значительное уменьшение накопления в мышцах метаболитов гликолитического (лактат) и креатинфосфатного (креатинин) обмена, снижаются ацидоз и тканевая гипоксия. Это, в свою очередь, сопровождается снижением запроса к кислородтранспортным системам и соответственно к интенсивности их деятельности (снижаются АД, ЧСС, частота дыхания и т.д.), что создает дополнительную экономию энергетических ресурсов.При обобщении совокупности литературных и наших экспериментальных данных удалось определить главное стратегическое направление в решении проблемы повышения эффективности подготовки спортсменов всестороннее совершенствование релаксационных характеристик мышц и целенаправленное формирование релаксационного типа долговременной адаптации (РТДА). И как следствие обосновать основные пути и принципы построения специальной релаксационной подготовки, направленной на повышение эффективности тренировочного процесса на всех этапах становления спортивного мастерства. Под эффективностью двигательной деятельности мы понимаем достижение наивысших уровней специальной физической работоспособности (СФР) при полном сохранении и улучшении состояния здоровья спортсменов.На сегодняшний день известны различные способы повышения СФР спортсменов, основанные главным образом на наращивании объёмов тренировочных и соревновательных нагрузок. Они достаточно эффективны для достижения главной цели, но ни один из них не обеспечивает сохранности здоровья спортсменов. Более того, с увеличением объёмов и интенсивности нагрузок, которые в спорте уже почти достигли своих пределов, прогрессивно растут спортивный травматизм и заболеваемость. Известны и разные способы укрепления здоровья человека, в большинстве из которых ведущее оздоровительное место отводится умеренным физическим нагрузкам малой интенсивности. Однако такой подход не способствует прогрессу СФР и спортивных результатов. Исходя из этого была очевидной необходимость поиска принципиально новых путей для одновременного решения этих двух сложнейших и, по мнению многих исследователей, почти несовместимых проблем проблемы достижения наивысших уровней СФР и проблемы сохранения и улучшения здоровья спортсменов, объединённых нами в одну общую проблему повышения эффективности двигательной деятельности человека.В связи с этим нами были разработаны основные принципы построения комплексной системы специальной релаксационной подготовки. Поскольку функциональная активность (мощность) ТРФСЗ лимитируется повышенной возбудимостью ЦНС, то прежде чем приступать к использованию средств, активизирующих включение механизмов защиты(ТРФСЗ), необходимо нормализовать баланс нервных процессов и функциональное состояние ЦНС. Это первый важный принцип релаксационной подготовки. Второй принцип заключается в том, что для активизации ТРФСЗ, приводящей к экстренному повышению СПР мышц, необходимо использовать не только интенсивные физические нагрузки анаэробного или смешанного характера, но и их сочетания с другими адаптогенными факторами.При использовании релаксационной подготовки мы посчитали целесообразным использовать именно те факторы и средства, которые вызывают активацию (включение) ТРФСЗ и соответственно повышение СПР мышц, а значит, и целенаправленного формирования РТДА.Благодаря широкому поиску в нашем распоряжении к настоящему времени помимо традиционных физических нагрузокимеется довольно большой арсенал таких средств: естественная высотная гипоксия среднегорья; искусственная гипоксия, моделируемая в барокамерах локального и общего действий, при задержках дыхания или вдыхании газовых смесей, обедненных кислородом; экзогенная гипертермия в парной и суховоздушной банесауне; электростимуляция и вибрация мышц; различные виды ручного и точечного массажа. Достаточно эффективны для совершенствования тормозных систем ЦНС и миорелаксации приемы психорегуляции и саморегуляции, специальные релаксационные упражнения, приёмы биологической обратной связи и т.д., а также некоторые фармакологические препараты, не относящиеся к категории допингов.Следует отметить, что в современной спортивной тренировке из этого большого арсенала средств в основном используются различного рода физические нагрузки. Это, с одной стороны, ограничивает возможности тренера, а с другой, в связи со сравнительно быстрой адаптацией к физическим нагрузкам,вынуждает постоянно наращивать их объем для получения желаемого результата. Наш опыт показывает, что периодическое использование всего комплекса средств и адаптогенных факторов, вызывающих метаболические сдвиги в организме, аналогичные тем, которые наблюдаются при физических нагрузках, позволяет получить значительно больший эффект при гораздо меньших затратах тренировочного времени.Под воздействием широкого спектра адаптогенных факторов, активизирующих ТРФСЗ, сначала происходит кратковременное (после каждого воздействия), а затем стойкое (при длительном использовании) повышение СПР мышц и формирование РТДА. Этим обеспечивается одновременное достижение наилучшего конечного результата одновременно по всем критериям эффективности и адаптированное™ сложных биологических систем: 1) высокий уровень экономичности энергетических затрат; 2) высокая скорость восстановительных процессов; 3) высокий уровень устойчивости к физическим и психоэмоциональным перегрузкам; 4) сохранение здоровья и спортивного долголетия; 5) высокий уровень физической работоспособности и технического мастерства спортсменов. Заключение. Таким образом, благодаря параллельному взаимодействию локомоторной функциональной системы и тормознорелаксационной функциональной системы защиты организму удается одновременно и эффективно решать две чрезвычайно сложные задачи: удовлетворение социально значимой (победа в соревнованиях) и биологически значимой (восстановление гомеостаза) доминирующей потребности. При этом важнейшим рабочим механизмом, осуществляющим практическую реализацию защитной функции ТРФСЗ, является активизация тормозных систем ЦНС и повышение скорости произвольного расслабления мышц [6]. Из представленных данных можно с полным основанием заключить, что именно активизация (включение) тормознорелаксационной функциональной системы срочной адаптации и защиты организма от экстремальных воздействий и её мощность, оцениваемая по величине прироста скорости расслабления мышц в ответ на физическую нагрузку, играют решающую роль в механизмах экономизации функций, снижения энергетических затрат, повышения скорости восстановительных процессов, сопротивляемости утомлению и соответственно обеспечения экстренного повышения работоспособности (феномена второго дыхания) при повторных физических нагрузках.
Ссылки на источники1.Медведев, В. И. Устойчивость физиологических и психологических функций человека при действии экстремальных факторов/В. И. Медведев. Л: Наука, 1982.104 с.2.Высочин, Ю.В. Релаксационный механизм срочной адаптации к физическим нагрузкам и гипертермии/Ю.В. Высочин//Средстваи методы повышения специальной работоспособности и технического мастерства юных и взрослых спортсменов: Сб. науч. тр.Л.: ГДОИФК им. П.Ф. Лесгафта, 1983.С. 518.3.Высочин, Ю.В. Перспективные пути решения проблемы переносимостифизическихнагрузоксистемойопорнодвигательного аппарата/ Ю. В. Высочин // Пути оптимизации и повышения эффективности тренировочного процесса, Л., 1986.С. 512.4.Высочин,Ю.В. Физиологическиемеханизмызащиты,повышения устойчивости и физической работоспособности в экстремальных условиях спортивной и профессиональной деятельности: дис. ... докт. мед. наук/Ю.В. Высочин.Л.: ВМАим. С.М. Кирова, 1988.550 с.5.Анохин,П.К. Очерки по физиологии функциональных систем /П. К. Анохин. М.: Медицина, 1975,448 с.6.Высочин, Ю.В. Тормознорелаксационная система защиты организма от физических перегрузок/Ю. В. Высочин//3акономерности адаптации различных систем организма спортсменов к физическим нагрузкам, искусственным и естественным адаптогенным факторам:Материалы республ. конф.Л.: ГДОИФК, 1989.С. 1830.7.Меделяновский, А.Н. Функциональные системы, обеспечивающие гомеостаз/А. Н. Меделяновский//Функциональные системы организма / Руководство.М.: Медицина, 1987.С. 7797.8.Судаков, К.В. Основные принципы общей теории функциональных систем/К.В. Судаков//Функциональные системы организма/ Руководство: Медицина, 1987.С. 2649.9.Высочин, Ю.В. Факторы, лимитирующие прогресс спортивных результатов и квалификации футболистов/Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко//Теория и практика физическойкультуры.2001.№ 2.С. 1721.10.Денисенко, Ю.П. Механизмы срочной адаптации организма спортсменов к воздействиям физических нагрузок/Ю.П.Денисенко//Теория и практика физическойкультуры.2005.№3.С. 1418.11.Высочин, Ю.В. Миорелаксация в механизмах специальной физическойработоспособности/Ю. В. Высочин, Ю.П.Денисенко, И.М. Рахма //Искусствоподготовки высококвалифицированных футболистов: науч.метод. пособие.М.: Советский спорт, 2003.С. 273311.12.Высочин, Ю. В. Влияние сократительных и релаксационных характеристик на рост квалификации спортсменов/Ю. В. Высочин, Ю.П.Денисенко, В. А. Чуев, В. А. Гордеев//Теория и практика физической культуры.2003.№6.С. 2527.13.Денисенко, Ю.П. Миорелаксация в системе подготовки футболистов: автореф. дис. ... докт. биол. наук/Ю.П.Денисенко.М., 2007.48 с. 14.Высочин, Ю. В. Специфические травмы спортсменов: учеб. пособие / Ю.В. Высочин. Л.: ГДОИФК им. П.Ф. Лесгафта, 1980.43 с.15.Высочин, Ю.В. Миорелаксация в механизмах повреждений опорнодвигательного аппарата/Ю.В. Высочин//Спортиздоровьенации:Сб. науч. тр.СПб.: СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2001.С. 7484.16.Vysochin, Yu.V.Relaxation mechanisms in increase of stability of the athletes, organism/Vysochin Yu.V., Denisenko Yu.P., Yatsenko L.G.//Science and Education: materials of the III international research and practice conference.Munich, Germany, 2013.Vol. I.pp. 717417.Denisenko, Yu. P. Myorelaxation in the training process of skilled athletes/Yu. P. Denisenko, Yu. V. Vysochin, L.G. Yatsenko// Open Journal of Molecular andIntegrative Physiology, 2013,Vol. 3.N.2.рр. 8386.
Yury Denisenko ProkofievichSc.D., Head of Department, Professor, Department of theory and methodology of sports Naberezhnochelninskiy branch VPO " Volga State Academy of Physical Culture,Sports andTourism ",Naberezhnye Chelnyyprof@yandex.ruVysochin Yuri,MD,professor of physical education and sport,VPO " St. Petersburg State Technological University of Plant Polymers ", St. PetersburgLeonid G. Yatsenko,PhD, Head of the Department of PhysicalEducation and Sports,Professor, VPO " St. Petersburg State Technological University of Plant Polymers ", St. Petersburgvisochin@mail.ruBraking relaxation system protection in increasing the body's resistance to extreme influences athletesAbstract.Problems of resistance to physical overload in extreme conditions sports activities related to the number ¬ lu the most urgent problems of modern sports physio ¬ ogy and medicine. Modern science has and plenty of evidence of the extremely high variability of individual human resistance to various environmental factors . However, the physiological mechanisms of this phenomenon,as well as physiological IU ¬ mechanisms underlying the emergency improve physical performance for a long time remained little studied ¬ governmental and most difficult to interpret with ¬ zitsy on the whole organism . From the data presented,it is reasonable to conclude that this activation (inclusion) inhibitoryrelaxation of the functional system of urgent adaptation and ¬ shields the body from extreme impacts and its capacity, measured by the increase soon ¬ STI muscle relaxation in response to physical load on ¬ play a crucial role in the mechanisms of economization functions,lowering energy costs,improve the speed of recovery processes,resistance to fatigue and therefore both sintered emergency ¬ ¬ STI increase efficiency in repeated fi ¬ cal loads.Keywords:extreme conditions,functional protection system,the rate of muscle relaxation,physical work ¬ ability,the central nervous system .
Высочин Юрий Васильевич,доктор медицинских наук, профессор кафедры физического воспитания и спорта, ФГБОУ ВПО "СанктПетербургский государственный технологический университет растительных полимеров", г. СанктПетербург
Яценко Леонид Григорьевич,кандидат педагогических наук, заведующий кафедрой физического воспитания и спорта, профессор, ФГБОУ ВПО "СанктПетербургский государственный технологический университет растительных полимеров", г. СанктПетербургvisochin@mail.ru
Тормознорелаксационная система защиты в повышении устойчивости организма спортсменов к экстремальным воздействиям
Аннотация. Проблемы устойчивости к физическим перегрузкам вэкстремальных условиях спортивной деятельности относятся к числу наиболее актуальных проблем современной спортивной физиологии и медицины. Современная наука располагает и множествомфактов, свидетельствующих о чрезвычайно высокой вариативности индивидуальной устойчивости человека к различным факторам окружающей среды. Вместе с тем физиологические механизмы этого явления, как и физиологические механизмы, лежащие в основе экстренного повышения физической работоспособности долгое время оставались малоизученными и наиболее сложными для интерпретации с позиций целостного организма. Из представленных данных можно с полным основанием заключить, что именно активизация (включение) тормознорелаксационной функциональной системы срочной адаптации и защиты организма от экстремальных воздействий и её мощность, оцениваемая по величине прироста скорости расслабления мышц в ответ на физическую нагрузку, играют решающую роль в механизмах экономизации функций, снижения энергетических затрат, повышения скорости восстановительных процессов, сопротивляемости утомлению и соответственно обеспечения экстренного повышения работоспособности при повторных физических нагрузках.Ключевые слова: экстремальные условия, функциональная система защиты, скорость расслабления мышц, физическая работоспособность, центральная нервная система.
Введение.Проблемы устойчивости к физическим перегрузкам в экстремальных условиях спортивной деятельности относятся к числу наиболее актуальных проблем современной спортивной физиологии и медицины. Отсутствие достаточных знаний в этой области служит серьезным препятствием на путирешения целого ряда других не менее важных проблем, прежде всего проблем профилактики спортивного травматизма и заболеваемости, интенсификации тренировочного процесса и повышения его эффективности, а также разработки новейших спортивнооздоровительныхтехнологий. Изучая проблему устойчивости человека в экстремальных условиях деятельности, В. И. Медведев [1] одну из главных причин её огромной актуальности видел в том, что деятельность человека всегда носит общественный характер и ее целевая направленность может резко отличаться от целевой направленности биологических защитных реакций.1. Современные представления о механизмах тормознорелаксационной функциональной системы защиты организма от экстремальных воздействий. Современная наука располагает и множеством других фактов, свидетельствующих о чрезвычайно высокой вариативности индивидуальной устойчивости человека к различным факторам окружающей среды. Вместе с тем физиологические механизмы этого явления, как и физиологические механизмы, лежащие воснове экстренного повышения физической работоспособности, или «феномена второго дыхания», долгое время оставались малоизученными и наиболее сложными для интерпретации с позиций целостного организма.Реальная возможность их расшифровки появилась послетого, как в процессе многолетних исследований Ю.В. Высочиным [2] было выявлено существование релаксационного механизма срочной адаптации, которое затем было названо релаксационным механизмом срочной мобилизации защиты (РМСЗ) организма от экстремальных воздействий [3].Суть этого механизма заключается в том, что на фоне гипоксии, возникающей при интенсивных физических нагрузках, происходят активизация тормозных систем ЦНС и снижение ее возбудимости, резкое уменьшение количества следовых потенциалов последействия в биоэлектрической активности расслабляющихся мышц, т.е. нормализация процесса расслабления и существенное (иногда до 7080%) повышение его скорости.Экспериментально доказано, что активизация РМСЗ обеспечивает возникновение эффекта экстренного повышения работоспособности. Установлено также, что по функциональной активности, или мощности РМСЗ, все испытуемые подразделяются по крайней мере на три типа (с высокой, средней и низкой) и что именно величина активности РМСЗ, оцениваемая по степени прироста в скорости произвольного расслабления мышц (СПР), предопределяет индивидуальный уровень устойчивости организма при срочной адаптации к физическим нагрузкам и другим факторам среды [4].Дальнейшие исследования в этом направлении, а также анализ экспериментальных данных с позиций теории функциональных систем П. К. Анохина [5] привели к заключению, что РМСЗ, оказывающий прямое влияние на сложнейшие внутрисистемные и межсистемные взаимоотношения процессов, которые предопределяют в конечном итоге общий коэффициент полезного действия систем организма, уровень физической работоспособности и устойчивости к экстремальным воздействиям, следует отнести к категории функциональных систем под названием неспецифическая «тормознорелаксационная функциональная система срочной адаптации и защиты» (ТРФСЗ) организма от экстремальных воздействий [6].Примечательная особенность теории функциональных систем в отличие от ставшего традиционным анатомического подхода в физиологии и медицине заключается в постулировании в качестве ведущего принципа системной организации физиологических функций.Физиологические функциональные системы (ФС) организма представляют собой динамические, саморегулирующиеся организации, все компоненты которых избирательно объединяются и взаимодействуют для достижения определенных полезных для организма результатов. Полезный приспособительный для системы и организма в целом результат в концепции П.К.Анохина[5] выступает как центральное звено, как важнейший системообразующий фактор в динамической организации любой функциональной системы.Такими полезными для организма приспособительными результатами, то есть системообразующими факторами, строящими различные ФС, могут быть либо параметры внутренней среды, определяющиенормальный метаболизм тканей, либо результаты поведенческой, а для человека и социальнотрудовой или спортивной деятельности, удовлетворяющие его социальные потребности.ТРФСЗ, с точки зрения теории функциональных систем, как и любая другая ФС, включает в себя все основные центральные и периферические механизмы: 1) полезный приспособительный результат или системообразующий фактор как ведущее звено функциональной системы; 2) рецепторы результата; 3) обратную афферентацию, поступающую от рецепторов результата в центральные образования функциональной системы; 4) центральную архитектонику, представляющую избирательное объединение функциональной системой нервных элементов различных уровней; 5) исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включая организованное целенаправленное поведение.Одним из главных системообразующих факторов ТРФСЗ является тканевая гипоксия, а положительный результат ее деятельности заключается в поддержании нормальных соотношений важнейших гомеостатических констант (О2СО2) в организме. Исходя из этого ТРФСЗ можно отнести к категории антигипоксических функциональных систем.К настоящему времени накоплено достаточно сведений о комплексах антигипоксических реакций. Описаны и гомеостатические функциональные системы обеспечения потребностей организма в кислороде, а также общая функциональная система гомеостаза [7, 8]. Вместе с тем ТРФСЗ имеет ряд принципиальных и существенных отличий от других ФС гомеостатической регуляции.Согласно описаниям А. Н. Меделяновского [7], ведущими компонентами (эффекторами) ФС кислородного обеспечения являются сердечнососудистая и дыхательная системы, а конечный положительный результат (антигипоксический эффект) достигается главным образом за счет интенсификации деятельности этих эффекторов (увеличениеобъема вдоха, частоты дыхания, ударного объема сердца, частоты сердечных сокращений ЧСС, артериального давления и т.д.). Основной принцип их работы интенсификация деятельности эффекторов.В ТРФСЗ, наоборот, главный рабочий принципэкономизация энергетических затрат и функций эффекторов, а в качестве ведущих компонентов выступают тормозные системы ЦНС и релаксационные процессы нервномышечной системы. При эток1 деятельность ТРФСЗ не определяется ни сердечнососудистой, ни дыхательной системами, т.е. теми мощными эффекторами, которые играют решающую роль в функциональных системах гомеостаза. Более того. как показали исследования Ю. В. Высочина [4] и наши собственные [9, 10], при активизации ТРФСЗ функциональная нагрузка на системы энергообеспечения мышечной деятельности даже уменьшается, о чем свидетельствует снижение уровня ЧСС, дыхания, артериального давления, содержания в крови лактата, креатинина и стрессорных гормонов. Тем не менее благодаря большому экономизирующему эффекту резко возрастаетинтегральный коэффициент полезного действия организма и существенно повышается физическая работоспособность. Третье существенное отличие состоит в особенностях взаимодействия ТРФСЗ с другими функциональными системами.Согласно основным принципам классической теории функциональных систем, в частности «принципам иерархии и последовательного взаимодействия», в каждый конкретный момент времени деятельность организма определяется доминирующей в плане выживаемости или адаптации к внешней среде ФС. Доминирование ФС в целом организме определяется их биологической, а для человека в первую очередь социальной значимостью. По отношению к каждой доминирующей все другие ФС в соответствии с их значимостью выстраиваются в определенном иерархическом порядке. После удовлетворения ведущей потребности деятельностью организма завладевает следующая ведущая по социальной или биологической значимости потребность. Она строит новую доминирующую ФС и т.д. Известен и мультипараметрический принцип взаимодействия ФС, предусматривающий их обобщенную деятельность [8]. Однако он распространяется в основном на все показатели гомеостаза и объединяет деятельность различных ФС гомеостатического уровня в единую обобщенную ФС гомеостаза.Руководствуясь этими принципами, довольно сложно объяснить взаимоотношения ФС при напряженной мышечной деятельности, выполняемой в условиях выраженных нарушений гомеостаза, то есть в ситуациях, когда человеку приходится одновременно решать и социально значимые, и биологически значимые задачи, в реализации которых участвуют разные ФС. Вероятно, именно на эту трудность указывал В. И. Медведев [1], подчеркивая актуальность исследований проблемы устойчивости человека к экстремальным воздействиям.2. Тормознорелаксационная функциональная система защиты организма при спортивной деятельности. В своих исследованиях Ю.В. Высочин [6] установил, что в отличие от известных ФС гомеостаза ТРФСЗ, не вступая в конкурентную борьбу за эффекторы, может параллельно взаимодействовать с другими доминирующими ФС и существенно повышать эффективность их деятельности. Это положение, на наш взгляд, служит важным дополнением и развитием классической теории ФС. Оно позволяет описать сложные причинноследственные взаимоотношения, основанные на принципах параллельного взаимодействия между мощной локомоторной функциональной системой (ЛФС), формирующейся для удовлетворения доминирующей социально значимой потребности (например, победы в соревнованиях), и ТРФСЗ, формирующейся для устранения нарушений гомеостаза, неизбежно возникающих при интенсивной мышечной деятельности, то есть для удовлетворения не менее значимой биологической потребности.С возникновением доминирующей социальной мотивации (победить в соревнованиях) в соответствии с основными узловыми стадиями «центральной архитектоники» формируется ЛФС и «включается»готовая, или так называемая старая, сложившаяся в процессе онтои филогенеза программа. Основной принцип этой программы интенсификация деятельности всех эффекторов ЛФС. При этом регистрируется повышение возбудимости ЦНС, резко возрастает интенсивность функционирования нейроэндокринной, нервномышечной, сердечнососудистой, дыхательной и терморегуляционной систем. Вследствие огромных энерготрат, повышенного потребления кислорода и интенсивного метаболизма нарастают явления ацидоза, тканевой гипоксии и гипоксемии. В мышцах накапливаются молочная кислота и недоокисленные продукты обмена. Возникают явные признаки нарастающего утомления и снижения работоспособности.На этой стадии, характеризующейся существенными нарушениями гомеостаза, информация о которых от «рецепторов результата» по каналам «афферентной обратной связи» поступает в ЦНС, возможны два крайних, совершенно различных как по содержанию, так и по эффективности пути достижения конечной цели победить в соревнованиях(социальная потребность) и сохранить свою жизнь (биологическая потребность). Каждый из этих путей предопределяется прежде всего степенью функциональной активности или мощности ТРФСЗ у того или иного спортсмена.У спортсменов с низкойактивностью ТРФСЗ организм пытается ликвидировать нарушения гомеостаза и гипоксию за счет дальнейшего повышения возбудимости ЦНС и наращивания интенсивности функционирования кислородтранспортных систем. Однако, как показали наши исследования [6,11, 12, 13], этот путь крайне нерентабелен и неэффективен в силу целого ряда причин, объединяющихся в своего рода замкнутый порочный круг, одним из важных звеньев которого является повышенный уровень возбуждения ЦНС.Любое произвольное движение, как известно, начинается с возбуждения нейронов соответствующих моторных зон коры головного мозга, посылающих двигательные импульсы к конкретным группам мышц и вызывающих их сокращение. Торможение тех же нейронов приводит к прекращению их импульсации и расслаблению мышц. При недостаточной силе тормозного процесса или перевозбуждении ЦНС часть нейронов может остаться в состоянии возбуждения и продолжать посыл двигательных импульсов к расслабляющейся мышце, вызывая появление пачек следовых потенциалов последействия в биоэлектрической активности расслабляющихся мышц, резко выраженные нарушения процесса расслабления и соответственно снижение его скорости. Это, в свою очередь, приводит к более или менее выраженным, в зависимости от мощности пачек следовых потенциалов нарушениям во временных взаимоотношениях работающих мышц, т.е. к нарушениям координации движений и появлению периодов одновременной активности мышцантагонистов, сопровождающихся огромной бесполезной тратой энергии, расходуемой мышцами на преодоление сопротивления (растяжение) собственных антагонистов. Возникновение более мощных пачек следовых потенциалов становитсяглавной причиной серьезных повреждений и даже разрывов мышц [14, 15].Повышенная возбудимость ЦНС и значительная иррадиация возбуждения в моторной зоне коры головного мозга, возникающая вследствие первичной или вторичной (относительной) слабости тормозных систем, характерная для спортсменов с низкой активностью ТРФСЗ, сопровождается явлениями, известными под названием «психоэмоциональная напряженность». Для этого состояния характерен гипертонус, т.е. достаточно сильно выраженное напряжение работающих и неработающих мышц, также приводящий к большим энерготратам, большему потреблению кислорода неработающими мышцами и еще большим нарушениям координации и биомеханической структуры (техники движений).Вследствие снижения скорости расслабления и нарушения альтернирующего ритма активности мышцантагонистов резко уменьшаются паузы отдыха между быстрыми ритмическими сокращениями мышц бегуна, а при очень низкой скорости расслабления они вообще могут отсутствовать. По этой причине существенно ухудшаются кровоснабжение и кислородное обеспечение работающих мышц, а вместе с этим уменьшается доля наиболее быстрого и выгодного аэробного ресинтеза АТФ, т.е.понижается скорость восстановления энергетических ресурсов, нарастают тканевая гипоксия, ацидоз, «засорение» мышц недоокисленными продуктами обмена и т.д.Еще большая интенсификация деятельности кислородтранспортных систем в этих условиях неэффективна,поскольку сердце не в состоянии быстро проталкивать кровь через медленно расслабляющиеся мышцы, которые к началу очередного цикла сокращения еще могут иметь более или менее выраженную степень напряжения (в зависимости от частоты ритмических сокращений и скорости расслабления) и значимо улучшить кровоснабжение. Во всяком случае не исключено, что дополнительные энерготраты, возникающие при повышении интенсивности работы кислородтранспортных систем, могут оказаться выше, чем полезный эффект, не говоря уже о возможном перенапряжении этих систем. Вследствие напряжения большого количества работающих и неработающих мышц на фоне кислородной недостаточности возрастает их теплопродукция и возникает нарушение температурного гомеостаза, которое влечет за собой необходимость интенсификации работы систем терморегуляции, в том числе сердечнососудистой и дыхательной, и, естественно, еще большие дополнительные энерготраты.Таким образом, очевидно, что на фоне огромных, причем бесполезных, энерготрат и низкой скорости восстановления энергетических ресурсов организм не в состоянии более или менее длительно поддерживать высокий уровень физической работоспособности. Прогрессивно нарастают явления ацидоза, гипоксии, накопления недоокисленных метаболитов, ухудшаются сократительные и релаксационные характеристики мышц, снижается работоспособность. В конечном итоге спортсмен либо показывает низкийспортивный результат, либо вообще, особенно при беге на длинные дистанции, бывает вынужден прекратить состязания.Следует отметить также, что у 8090% спортсменов этой категории регистрируются различного рода перенапряжения, травмы и заболевания опорнодвигательного аппарата, дистрофия миокарда, нарушения ритма и гипертрофия сердца [3, 15, 13, 16, 17].Совершенно иначе причинноследственные взаимоотношения физиологических процессов во время напряженной мышечной деятельности развиваются у спортсменов с высокой активностью ТРФСЗ с того момента, когда соответствующие «рецепторы результата» зафиксировали нарушения гомеостаза. Информация о нарушениях гомеостаза по нервным и гуморальным каналам афферентной обратной связи поступает в ЦНС. Здесь происходит «афферентный синтез» и «на основе механизмов памяти и мотивации принимается решение» о переходе на новую, более совершенную и экономичную программу регуляции функций, предусматривающую необходимость формирования ТРФСЗ для удовлетворения биологически значимой потребности (восстановление гомеостаза) и ее параллельное взаимодействие с уже активно функционирующей ЛФС, обеспечивающей удовлетворение социально значимой потребности.Практическаяреализация новой программы начинается с активизации тормозных систем ЦНС, выполняющих, как известно, важнейшую защитную функцию в организме, не только оберегая нервные клетки от истощения, но и ограничивая стрессорные реакции, гиперкинезы, развитие патологических процессов и т. д. После этого взаимосвязанные комплексы защитных реакций одновременно разворачиваются на разных иерархических уровнях и в нескольких направлениях, сохраняя тем не менее основной рабочий принцип новой программы экономизацию функций эффекторных компонентов ТРФСЗ и ЛФС.Активизация тормозных систем приводит к снижению уровня возбуждения в ЦНС и быстрой ликвидации отрицательных последствий повышенной возбудимости. Вопервых, снижаются психоэмоциональная напряженность и гипертонус скелетных мышц. В результате улучшаются регуляция, координация, биомеханическая структура (техника) движений и, естественно, возрастают их экономичность и эффективность. Снижение гипертонуса приводит к уменьшению энергозатрат и потребления кислороданеработающими группами мышц. Вследствие этого большее количество кислорода поступает в активно работающие мышцы и уменьшается его дефицит, т.е. тканевая гипоксия. При этом уменьшаются запрос и функциональная нагрузка на сердечнососудистую и дыхательную системы, чем, в свою очередь, обеспечивается дополнительная экономия энергетических ресурсов.Вовторых, при активизации тормозных систем ЦНС происходят нормализация процесса расслабления скелетных мышц и существенное повышение его скорости. Благодаря повышению скорости произвольного расслабления (СПР) мышц появляется альтернирующий ритм активности мышцантагонистов, увеличиваются паузы отдыха между очередными мышечными сокращениями во время быстрого бега, улучшаются кровоснабжение работающих мышц и доставка к ним кислорода. Вследствие этого, с одной стороны (при альтернирующем ритме), уменьшается противодействие друг другу мышцантагонистов и резко снижаются энерготраты на бесполезную работу. Кроме того, ввиду отсутствия противодействия со стороны антагонистов создаются благоприятные условия для более полного и эффективного использования сократительных свойств мышц. С другой стороны, следствием улучшения кровоснабжения и кислородного обеспечения является существенное повышение скорости ресинтеза энергетических ресурсов, в частности АТФ, непосредственно во время мышечной деятельности за счет большего долевого участия в этих процессах аэробного фосфорилирования. Следует также учесть, что при этом происходит значительное уменьшение накопления в мышцах метаболитов гликолитического (лактат) и креатинфосфатного (креатинин) обмена, снижаются ацидоз и тканевая гипоксия. Это, в свою очередь, сопровождается снижением запроса к кислородтранспортным системам и соответственно к интенсивности их деятельности (снижаются АД, ЧСС, частота дыхания и т.д.), что создает дополнительную экономию энергетических ресурсов.При обобщении совокупности литературных и наших экспериментальных данных удалось определить главное стратегическое направление в решении проблемы повышения эффективности подготовки спортсменов всестороннее совершенствование релаксационных характеристик мышц и целенаправленное формирование релаксационного типа долговременной адаптации (РТДА). И как следствие обосновать основные пути и принципы построения специальной релаксационной подготовки, направленной на повышение эффективности тренировочного процесса на всех этапах становления спортивного мастерства. Под эффективностью двигательной деятельности мы понимаем достижение наивысших уровней специальной физической работоспособности (СФР) при полном сохранении и улучшении состояния здоровья спортсменов.На сегодняшний день известны различные способы повышения СФР спортсменов, основанные главным образом на наращивании объёмов тренировочных и соревновательных нагрузок. Они достаточно эффективны для достижения главной цели, но ни один из них не обеспечивает сохранности здоровья спортсменов. Более того, с увеличением объёмов и интенсивности нагрузок, которые в спорте уже почти достигли своих пределов, прогрессивно растут спортивный травматизм и заболеваемость. Известны и разные способы укрепления здоровья человека, в большинстве из которых ведущее оздоровительное место отводится умеренным физическим нагрузкам малой интенсивности. Однако такой подход не способствует прогрессу СФР и спортивных результатов. Исходя из этого была очевидной необходимость поиска принципиально новых путей для одновременного решения этих двух сложнейших и, по мнению многих исследователей, почти несовместимых проблем проблемы достижения наивысших уровней СФР и проблемы сохранения и улучшения здоровья спортсменов, объединённых нами в одну общую проблему повышения эффективности двигательной деятельности человека.В связи с этим нами были разработаны основные принципы построения комплексной системы специальной релаксационной подготовки. Поскольку функциональная активность (мощность) ТРФСЗ лимитируется повышенной возбудимостью ЦНС, то прежде чем приступать к использованию средств, активизирующих включение механизмов защиты(ТРФСЗ), необходимо нормализовать баланс нервных процессов и функциональное состояние ЦНС. Это первый важный принцип релаксационной подготовки. Второй принцип заключается в том, что для активизации ТРФСЗ, приводящей к экстренному повышению СПР мышц, необходимо использовать не только интенсивные физические нагрузки анаэробного или смешанного характера, но и их сочетания с другими адаптогенными факторами.При использовании релаксационной подготовки мы посчитали целесообразным использовать именно те факторы и средства, которые вызывают активацию (включение) ТРФСЗ и соответственно повышение СПР мышц, а значит, и целенаправленного формирования РТДА.Благодаря широкому поиску в нашем распоряжении к настоящему времени помимо традиционных физических нагрузокимеется довольно большой арсенал таких средств: естественная высотная гипоксия среднегорья; искусственная гипоксия, моделируемая в барокамерах локального и общего действий, при задержках дыхания или вдыхании газовых смесей, обедненных кислородом; экзогенная гипертермия в парной и суховоздушной банесауне; электростимуляция и вибрация мышц; различные виды ручного и точечного массажа. Достаточно эффективны для совершенствования тормозных систем ЦНС и миорелаксации приемы психорегуляции и саморегуляции, специальные релаксационные упражнения, приёмы биологической обратной связи и т.д., а также некоторые фармакологические препараты, не относящиеся к категории допингов.Следует отметить, что в современной спортивной тренировке из этого большого арсенала средств в основном используются различного рода физические нагрузки. Это, с одной стороны, ограничивает возможности тренера, а с другой, в связи со сравнительно быстрой адаптацией к физическим нагрузкам,вынуждает постоянно наращивать их объем для получения желаемого результата. Наш опыт показывает, что периодическое использование всего комплекса средств и адаптогенных факторов, вызывающих метаболические сдвиги в организме, аналогичные тем, которые наблюдаются при физических нагрузках, позволяет получить значительно больший эффект при гораздо меньших затратах тренировочного времени.Под воздействием широкого спектра адаптогенных факторов, активизирующих ТРФСЗ, сначала происходит кратковременное (после каждого воздействия), а затем стойкое (при длительном использовании) повышение СПР мышц и формирование РТДА. Этим обеспечивается одновременное достижение наилучшего конечного результата одновременно по всем критериям эффективности и адаптированное™ сложных биологических систем: 1) высокий уровень экономичности энергетических затрат; 2) высокая скорость восстановительных процессов; 3) высокий уровень устойчивости к физическим и психоэмоциональным перегрузкам; 4) сохранение здоровья и спортивного долголетия; 5) высокий уровень физической работоспособности и технического мастерства спортсменов. Заключение. Таким образом, благодаря параллельному взаимодействию локомоторной функциональной системы и тормознорелаксационной функциональной системы защиты организму удается одновременно и эффективно решать две чрезвычайно сложные задачи: удовлетворение социально значимой (победа в соревнованиях) и биологически значимой (восстановление гомеостаза) доминирующей потребности. При этом важнейшим рабочим механизмом, осуществляющим практическую реализацию защитной функции ТРФСЗ, является активизация тормозных систем ЦНС и повышение скорости произвольного расслабления мышц [6]. Из представленных данных можно с полным основанием заключить, что именно активизация (включение) тормознорелаксационной функциональной системы срочной адаптации и защиты организма от экстремальных воздействий и её мощность, оцениваемая по величине прироста скорости расслабления мышц в ответ на физическую нагрузку, играют решающую роль в механизмах экономизации функций, снижения энергетических затрат, повышения скорости восстановительных процессов, сопротивляемости утомлению и соответственно обеспечения экстренного повышения работоспособности (феномена второго дыхания) при повторных физических нагрузках.
Ссылки на источники1.Медведев, В. И. Устойчивость физиологических и психологических функций человека при действии экстремальных факторов/В. И. Медведев. Л: Наука, 1982.104 с.2.Высочин, Ю.В. Релаксационный механизм срочной адаптации к физическим нагрузкам и гипертермии/Ю.В. Высочин//Средстваи методы повышения специальной работоспособности и технического мастерства юных и взрослых спортсменов: Сб. науч. тр.Л.: ГДОИФК им. П.Ф. Лесгафта, 1983.С. 518.3.Высочин, Ю.В. Перспективные пути решения проблемы переносимостифизическихнагрузоксистемойопорнодвигательного аппарата/ Ю. В. Высочин // Пути оптимизации и повышения эффективности тренировочного процесса, Л., 1986.С. 512.4.Высочин,Ю.В. Физиологическиемеханизмызащиты,повышения устойчивости и физической работоспособности в экстремальных условиях спортивной и профессиональной деятельности: дис. ... докт. мед. наук/Ю.В. Высочин.Л.: ВМАим. С.М. Кирова, 1988.550 с.5.Анохин,П.К. Очерки по физиологии функциональных систем /П. К. Анохин. М.: Медицина, 1975,448 с.6.Высочин, Ю.В. Тормознорелаксационная система защиты организма от физических перегрузок/Ю. В. Высочин//3акономерности адаптации различных систем организма спортсменов к физическим нагрузкам, искусственным и естественным адаптогенным факторам:Материалы республ. конф.Л.: ГДОИФК, 1989.С. 1830.7.Меделяновский, А.Н. Функциональные системы, обеспечивающие гомеостаз/А. Н. Меделяновский//Функциональные системы организма / Руководство.М.: Медицина, 1987.С. 7797.8.Судаков, К.В. Основные принципы общей теории функциональных систем/К.В. Судаков//Функциональные системы организма/ Руководство: Медицина, 1987.С. 2649.9.Высочин, Ю.В. Факторы, лимитирующие прогресс спортивных результатов и квалификации футболистов/Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко//Теория и практика физическойкультуры.2001.№ 2.С. 1721.10.Денисенко, Ю.П. Механизмы срочной адаптации организма спортсменов к воздействиям физических нагрузок/Ю.П.Денисенко//Теория и практика физическойкультуры.2005.№3.С. 1418.11.Высочин, Ю.В. Миорелаксация в механизмах специальной физическойработоспособности/Ю. В. Высочин, Ю.П.Денисенко, И.М. Рахма //Искусствоподготовки высококвалифицированных футболистов: науч.метод. пособие.М.: Советский спорт, 2003.С. 273311.12.Высочин, Ю. В. Влияние сократительных и релаксационных характеристик на рост квалификации спортсменов/Ю. В. Высочин, Ю.П.Денисенко, В. А. Чуев, В. А. Гордеев//Теория и практика физической культуры.2003.№6.С. 2527.13.Денисенко, Ю.П. Миорелаксация в системе подготовки футболистов: автореф. дис. ... докт. биол. наук/Ю.П.Денисенко.М., 2007.48 с. 14.Высочин, Ю. В. Специфические травмы спортсменов: учеб. пособие / Ю.В. Высочин. Л.: ГДОИФК им. П.Ф. Лесгафта, 1980.43 с.15.Высочин, Ю.В. Миорелаксация в механизмах повреждений опорнодвигательного аппарата/Ю.В. Высочин//Спортиздоровьенации:Сб. науч. тр.СПб.: СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2001.С. 7484.16.Vysochin, Yu.V.Relaxation mechanisms in increase of stability of the athletes, organism/Vysochin Yu.V., Denisenko Yu.P., Yatsenko L.G.//Science and Education: materials of the III international research and practice conference.Munich, Germany, 2013.Vol. I.pp. 717417.Denisenko, Yu. P. Myorelaxation in the training process of skilled athletes/Yu. P. Denisenko, Yu. V. Vysochin, L.G. Yatsenko// Open Journal of Molecular andIntegrative Physiology, 2013,Vol. 3.N.2.рр. 8386.
Yury Denisenko ProkofievichSc.D., Head of Department, Professor, Department of theory and methodology of sports Naberezhnochelninskiy branch VPO " Volga State Academy of Physical Culture,Sports andTourism ",Naberezhnye Chelnyyprof@yandex.ruVysochin Yuri,MD,professor of physical education and sport,VPO " St. Petersburg State Technological University of Plant Polymers ", St. PetersburgLeonid G. Yatsenko,PhD, Head of the Department of PhysicalEducation and Sports,Professor, VPO " St. Petersburg State Technological University of Plant Polymers ", St. Petersburgvisochin@mail.ruBraking relaxation system protection in increasing the body's resistance to extreme influences athletesAbstract.Problems of resistance to physical overload in extreme conditions sports activities related to the number ¬ lu the most urgent problems of modern sports physio ¬ ogy and medicine. Modern science has and plenty of evidence of the extremely high variability of individual human resistance to various environmental factors . However, the physiological mechanisms of this phenomenon,as well as physiological IU ¬ mechanisms underlying the emergency improve physical performance for a long time remained little studied ¬ governmental and most difficult to interpret with ¬ zitsy on the whole organism . From the data presented,it is reasonable to conclude that this activation (inclusion) inhibitoryrelaxation of the functional system of urgent adaptation and ¬ shields the body from extreme impacts and its capacity, measured by the increase soon ¬ STI muscle relaxation in response to physical load on ¬ play a crucial role in the mechanisms of economization functions,lowering energy costs,improve the speed of recovery processes,resistance to fatigue and therefore both sintered emergency ¬ ¬ STI increase efficiency in repeated fi ¬ cal loads.Keywords:extreme conditions,functional protection system,the rate of muscle relaxation,physical work ¬ ability,the central nervous system .
