Десинхронизация и ресинхронизация циркадных ритмов у спортсменов

    Быстрота  является комплексным физическим качеством, характеризующим способность совершать  двигательные действия в минимальное  время. Она может определяться во времени ответной реакции на внешний раздражитель, времени одиночного мышечного сокращения, темпу мышечных сокращений, по скорости перемещения тела или его сегментов в пространстве. Причем все эти проявления быстроты не связаны между собой [18]. Качество быстроты зависит как от физиологических (подвижность нервных процессов, скорость обменных процессов, сила и эластичность мышц), так и от психологических предпосылок. Реализация их во многом обусловлена уровнем спортивно-технической подготовки.

    Такое физическое качество, как сила, отражает способность преодолевать внешнее сопротивление через мышечное напряжение и проявляется во всех двигательных актах. Известно, что проявление силы зависит от возбудимости нервных клеток, способности к концентрации очагов возбуждения и торможения в коре головного мозга, от содержания в мышцах белков, а также от общей массы мышц и особенностей их строения. Происходящее под влиянием упражнений увеличение общего числа мышечных волокон и их гипертрофия имеют важное значение для развития силы [18]. В обстоятельной работе Арнис В.Р. (1994) подчеркивается, что скоростно-силовой основой, определяющей результат во многих видах спорта, является максимальная мощность сокращений различных групп мышц [6, 82].

    Авторы ряда работ, касаясь точностных движений, дают весьма обобщенную характеристику, отмечая при этом, что для воспроизведения таких движений необходима координация усилий в пространстве и времени [20]. Такая координация в структуре точностных движений представляется как совокупность пространственных, временных и силовых характеристик. Бернштейн А.Н., рассматривая точность движений как целевую, указывал, что она может носить как финальный, так и процессуальный характер. В том случае, когда точность носит финальный характер, она тождественна меткости. При этом автор отмечает, что проявление целевой точности связано с оценкой ее количественных и качественных показателей. Опираясь на данное положение, необходимо отметить, что дифференциация точностных движений обусловлена, с одной стороны, временем решения конкретной двигательной задачи, а с другой, способом ее реализации. В качестве общего критерия точности можно принять вероятность попадания в требуемую (заданную) область. Эта область может быть одномерной (линейный интеграл высоты и длины прыжка, длительность полета снаряда), двухмерной (круг кольца баскетбольной корзины, круг на плоской мишени, плоскость футбольных, хоккейных ворот), трехмерной (гимнастические упражнения, фигурное катание на коньках, бокс, фехтование). Таким образом, с одной стороны, общим критерием точности попадания в цель следует считать вероятность попадания в линейную или плоскую область или ее часть поверхности тела человека, а с другой – общим критерием точности процесса выполнения движений являются вероятности попадания реальных значений функций, определяющих данное движение в объемной области, заданной программой выступления [8].  

1.3. Построение тренировочного процесса с учетом суточной организации функций организма…………………………… 

      Анохин  П.К. рассматривает живой организм как многоцелевую систему, которая осуществляет свою деятельность на основе того или иного объединения подсистем. Такая система приобретает специфическую организацию и свойства в зависимости от требований, предъявляемых организму. Иными словами, из одних и тех же элементов каждый раз формируется новая система, направленная на решение конкретной задачи, которая определяет, какие элементы и каким образом будут взаимодействовать между собой. Под элементами, в данном случае, понимаются все структуры – от внутриклеточных образований до целых органов и тканей [4,98]. Это хорошо подтверждается научными исследованиями в спорте высших достижений (Данько Ю.И., 1974; Хрущев С.В., 1977;Фролов М.В., 1979; Дембо А.Г., 1980; Карпман В.Л., 1980 и др.). В этих работах показано, что в каждом конкретном виде спорта выявляются лимитирующие звенья или системы, сдерживающие рост спортивного результата. Например, у спортсменов, специализирующихся в марафоне и сверхдлинных дистанциях в лыжных гонках – это емкость энергоисточников и система энергообеспечения, у стайеров – состояние кардио-респираторной системы; у спринтеров – состояние нервно-мышечного аппарата и т.д. В этих системах в ответ на различные внешние воздействия принимают участие все органы и ткани, их клетки и внутриклеточные образования, однако, способ взаимодействия этих элементов в динамике будет разным и будет определять порог чувствительности различных функций [45]. От этой чувствительности будет зависеть ответная реакция организма на физические нагрузки в динамике суток.

      Анализ  накопленных данных показывает, что суточный цикл в зависимости от направленности эндокринных и метаболических процессов можно условно разделить на три фазы [13].

      1. Фаза восстановления, которая охватывает  у человека первую половину сна. В этой фазе отмечается повышенная секреция гормонов с преимущественно анаболическим действием. Во сне возрастает тонус парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, изменяются параметры различных висцеральных систем организма, функционирование которых тесно связано с вегетативной регуляцией. Становится реже пульс, увеличивается дисперсия кардиоритма, повышается диастолическое АД. Ночью снижается сократительная функция миокарда и аэробная способность кардио-респираторной системы. Первая половина сна наряду со структурным и функциональным восстановлением играет немаловажную роль в процессах долговременного запоминания информации, накопленной в активный период [7, 90].

      2. Фаза подготовки к активной  деятельности разворачивается во  второй половине сна. В этот период усиливается секреция АКТГ и кортикостероидных гормонов. В свою очередь возрастание уровня кортикостероидов снижает митотическую активность клеток. Метаболические изменения, вызванные повышенным уровнем стероидных гормонов, реализуется после 4-8 часов.

      3. Фаза активности характеризуется повышенной нервной, моторной и вегетативной реактивностью организма на внешние раздражители. Для нейро-эндокринных функций в этот период характерно увеличение функциональной активности симпато-андреналовой системы [45].

      Понятно, что приуроченность описанных фаз, отражающих эндокринные и метаболические процессы организма человека, к временным координатам суточного цикла характеризует усредненный вариант и не отражает индивидуализации биологических ритмов. При изучении человека распространение получила биоритмологическая классификация, основанная на индивидуальных различиях по фазам максимальной умственной и физической работоспособности. По этому признаку люди делятся на 3 типа: с утренним пиком работоспособности – «жаворонки», с вечерним пиком работоспособности – «совы» и лица, имеющие максимум работоспособности в середине дня. Лица, относящиеся к «утреннему» типу, предпочитают рано ложиться и рано вставать, в то время как представители «вечернего» типа – поздно ложиться и поздно вставать. Исследования Домбровского .И. в 1999году позволили установить, что 25% студентов относятся к утреннему типу и 40% – к вечернему. По этим данным максимум работоспособности представителей «утреннего» типа приходится на 9-10 часов, «вечернего» – после 18, иногда и на 23 часа. По свидетельству Доскина В.А., Лаврентьевой Н.А. лица «утреннего» типа склонны относить свои житейские затруднения и конфликты на счет своего собственного соматического неблагополучия [15; 16]. У этих людей легче возникают состояния депрессии и тревоги, они чаще переживают субъективные ощущения неспособности успешно преодолевать трудную ситуацию, нежели представители «вечернего» типа. По данным Береговкина А.В., Калиниченко В.В. лица «вечернего» типа обнаруживают лучшую переносимость ночной работы, нежели представители «утреннего» типа. Хорошая переносимость ночной работы у «сов» выражалась не только в более высокой продуктивности, но и в отсутствии резких деформаций суточной кривой. Кроме того, лица «вечернего типа легче приспосабливаются к 2-х и 3-х сменному труду. По их мнению в основе этого лежит большая пластичность механизмов, контролирующих ритм сон-бодрствование. Исследованиями установлена связь между функциональными свойствами организма и индивидуальными особенностями циркадной организации функций. Надо полагать, что на особенность ритма «сон-бодрствование» у разных биоритмологических типов оказывает влияние особенность течения суточного цикла эндокринных и метаболических процессов. То есть, выше описанные условно выделенные фазы восстановления, подготовки к активности у лиц «утреннего» типа будут существенно опережать по времени эти фазы у лиц «вечернего» типа. А это, в свою очередь, будет влиять на место в суточных координатах периодов оптимальной или минимальной сопротивляемости организма к физическим нагрузкам.

      Современные европейские ученые полагают, что  изучение новых технико-тактических  элементов у спортсменов  проходит успешнее в первой половине дня, с 10 до 12 ч. Именно в это время наблюдается  максимальный уровень познавательных способностей спортсмена, отмечается пик настроения, самочувствия, умственной работоспособности. Пик психологических показателей связывают с максимумом уровня кортизола и катехоламинов, наблюдаемым в первой половине дня [60].

      Работа  над развитием скоростно-силовых возможностей, координационных способностей, подвижности в суставах будет наиболее успешной, если проводится в диапазоне 16—18 ч. Именно в это время отмечается наивысший уровень этих двигательных способностей.

    Работу  над развитием выносливости целесообразно планировать ближе к вечеру — с16до19ч. В это время отмечаются максимальные величины потребления кислорода, легочной вентиляции, систолического объема крови, сердечного выброса и др. В это же время спортсмены легче преодолевают ощущения утомления, у них интенсивнее протекают восстановительные процессы [56].

      Исследования  спортивной работоспособности, выполненные  в естественных условиях, свидетельствуют  о том, что наивысшие показатели обычно отмечаются в вечернее время  [57]. При этом даже поздно вечером (в 22 ч) большинство спортсменов демонстрируют более высокую работоспособность, чем рано утром [56]. Здесь следует отметить, что высокие показатели работоспособности во многом обусловлены формированием реакций долговременной адаптации в ответ на сложившуюся практику проведения тренировочных занятий и соревнований в вечернее время. Дело в том, что специальная работоспособность спортсменов оказывается наивысшей в то время, когда они привыкли тренироваться и соревноваться. Так, спортсмены, которые на протяжении длительного времени тренировались рано утром, самые высокие показатели специальной работоспособности демонстрировали в утренние часы. При этом утренние показатели работоспособности по всем регистрируемым параметрам достоверно превышали дневные и вечерние, хотя, с точки зрения суточного ритма колебаний физиологических функций, утреннее время не является оптимальным [38].

      Спортсмены, обычно тренировавшиеся в дневное  время, показывают наибольшую работоспособность  в дневные часы и несколько  меньшую вечером; наиболее низкие величины работоспособности у них отмечались в утренние часы. Спортсмены, тренирующиеся в вечернее время, высокую специальную работоспособность проявляют в это же время, а в дневное и утреннее — работоспособность у них ниже. Спортсмены, тренирующиеся дважды в день — утром и в конце дня, — наибольшую работоспособность проявляют во втором занятии. Утренние показатели, хотя заметно и уступают вечерним, однако значительно превышают дневные .

      Смена времени проведения занятий приводит к закономерному изменению ритма работоспособности. Наиболее лабильными оказываются скоростно-силовые возможности: уже через 10—15 дней спортсмены проявляют наивысшую работоспособность в измененное время занятий. Перестройка дневного ритма работоспособности по показателям выносливости происходит несколько позднее — к концу третьей недели.

      Перестройке и синхронизации суточного биологического ритма способствуют и социальные контакты между людьми. Совместная тренировочная и соревновательная деятельность со всем многообразием контактов, положительных и отрицательных эмоций является эффективным средством перестройки и синхронизации ритмов. Синхронизация ритмов особенно важна в командных видах спорта, если учесть, что суточные ритмы у людей с утренним и вечерним пиком активности («жаворонков» и «сов») существенно различаются — до 60—90 мин — в отношении различных показателей. Не согласуется и пик активности у экстравертов и интравертов [60].

      Представляет  большой теоретический и практический интерес определение величин нагрузок, которые могут синхронизировать периодику физиологических процессов, вызывая адаптивные изменения в организме. В литературе имеются одиночные работы такого характера. Нагрузки, выполняемые длительное время при частоте сердечных сокращений менее 120 ударов в 1 минуту или в течение не более 20 минут существенных изменений не вызывают ни в периодике сердечно-сосудистой системы, ни в концентрации глюкокортикоидов и сахара крови. В то же время, тренировки длительностью 30 минут и с высокой интенсивностью, соответствующей возрасту и подготовленности, изменяют уровень функционального состояния систем организма. По данным Дембо А.Г., попеременная нагрузка (по 5 минут работы на велоэргометре и на кистевом эргографе) в течение часа ведет к нарушению временных взаимоотношений между концентрацией глюкокортикоидов в слюне и экскрецией их метаболитов с мочой в течение 48 часов [13].

      Для решения задач управления процессом подготовки  спортсменов, а также определения гигиенических нормативов двигательной активности важен эффект от действия физических нагрузок в разное время суток. Этот вопрос достаточно хорошо начали разрабатывать в профилактической и лечебной медицине [19].

      Учет  эффективности проведения тренировочных  занятий в разное время суток в практике физической культуры и спорта представлен единичными и разноречивыми данными. Так, Фомин Н.А., Вавилов Ю.Н. (1991) считают, что фактор времени не имеет значения, наивысшая работоспособность и демонстрация спортивных результатов будет в те часы, когда проводится тренировка, то есть фактор времени суток менее значим, чем стереотипы режима дня [44].. Однако в исследованиях Зубанова В.П. показано, что у спортсменов, тренирующихся рано утром, в отличии от тренирующихся днем и лиц, не занимающихся спортом, отмечаются изменения циркадного ансамбля физиологических функций, а именно, смещением максимумов суточных ритмов частоты сердечных сокращений, минутного объема крови, концентрации 11-оксикортикостероидов в слюне на более раннее время суток. В утренние часы отмечен рост физических возможностей и более успешное выступление в соревнованиях, однако, эффективность тренировок, в целом, оценена ниже дневных [21].