Н. Д. Овчинников
Кандидаты педагогических наук Э. С. Озолин, В. И. Егозина

Педагогический институт физической культуры, Москва
Всероссийский научно-исследовательский институт физической культуры и спорта, Москва

В ходе поисковых научных исследований состояния спортсменов при проведении Чемпионата мира по лег кой атлетике в Пекине (август 2006 г.) выясняли изменения адаптивных возможностей организма высококлассных спортсменов под влиянием: - поясно-временной разницы между местом постоянного жительства и регионом проведения соревнований, - климатических особенностей региона соревнований, - высокого психоэмоционального напряжения во время соревнований олимпийского и мирового уровня.

При действии любых сильнодействующих факторов организм человека как сложная саморегулирующаяся к поддержанию гомеостаза (оптимальности и стабильности показателей функционального состояния) система подключает все возможные системы регуляции. К таковым в организме человека относятся центральная нервная, эндокринная и энерго-информационная системы. Именно их деятельностью и активностью определяется функциональное состояние, в том числе уровень спортивных достижений любого человека.

При относительно кратковременной спортивной деятельности (с предельным напряжением функциональных систем), например при беге на короткие дистанции или прыжках, организм человека может достаточно успешно справляться с повышенной теплопродукцией. Однако в условиях, например, жаркого климата повышенная теплопродукция может приводить к перегреванию организма с ухудшением работы его важнейших функциональных систем в виде обморочных состояний, теплового удара с потерей сознания, спутанности сознания и др. В таких случаях рассчитывать на высокие спортивные результаты, разумеется, не приходится.

Показываемые спортсменами результаты определяются:

- во-первых, скоростью формирования моторных программ, направленных на совершение сложных двигательных реакций (бег, прыжки и др.) в двигательной зоне коры головного мозга;

- во-вторых, врожденными функциональными способностями нервного аппарата к проведению нервных импульсов (скоростью прохождения сигнала), временем передачи сигнала о сокращении в нервно-мышечном синапсе, способностью мышечных тканей к быстрым или медленным сокращениям;

- в-третьих, скоростью осуществления информационно аналитических процессов в центральной нервной системе;

- в-четвертых, возбудимостью и лабильностью нервных процессов (психоэмоциональное состояние);

- в-пятых, доминирующим алгоритмом обработки поступающей информации (важно для игровых видов спорта).

Нейрофизиологическими исследованиями показано, что деятельность всей нервно-мышечной системы человека определяется нейронной активностью в двигательных зонах коры больших полушарий. Установлено, что активность в моторной зоне коры предваряет практическую реализацию движения на 50-100 мс. При изменениях функционального состояния организма (характера и интенсивности обмена веществ, развитии утомления, снижении уровня психоэмоциональной мотивации и деятельностной установки) у людей снижается скорость формирования моторных программ. Это обстоятельство неизбежно сказывается на уровне демонстрируемых спортсменом показателей.

Скорость формирования моторных программ и снижение нейронной активности моторных зон мозга во многом определяются степенью вовлеченности в функционирование центральной нервной системы (ЦНС) подкорковых психо- и эмоциорегулирующих центров. Их состояние определяется общей обстановкой в период тренировочных сборов, характером взаимоотношений с тренером, уровнем психоэмоциональной устойчивости личности спортсмена и др.

В состоянии предсоревновательной готовности, особенно в условиях, вызывающих повышенное напряжение адаптивных систем организма (жаркий климат Пекина), а также во время физической деятельности, характеризующейся интенсивным выделением тепла, организм спортсмена вынужден функционировать в состоянии высокого напряжения всех адаптивных систем.

Накануне ответственных спортивных соревнований у человека развивается стрессовое состояние с активизацией симпатоадреналовой системы. В обычных условиях симпатическая и парасимпатическая нервные системы действуют синергично, а в состоянии психоэмоционального стресса может выявляться доминирование одного из отделов этой системы при подавлении активности другого. При одновременном психофизиологическом и психоэмоциональном перенапряжении у людей активизируется гипофизарно-адреналовая система с характерными признаками общего адаптационного синдрома.

Организм человека как сложная саморегулирующаяся биологическая система с наибольшей эффективностью функционирует в определенном оптимальном для него температурном диапазоне собственных тканей. Обмен веществ, биохимические процессы в организме, окислительные, восстановительные и ферментативные реакции с наибольшей эффективностью осуществляются при 36,7° С. При этой температуре в мышечных тканях наиболее оптимально идут процессы преобразования химической энергии в физическую работу для реализации спортивных движений, обеспечиваются наилучшие условия для быстрой передачи команды на сокращение по нервным волокнам, в двигательных зонах больших полушарий с наибольшей скоростью идет формирование сложных моторных программ. В случае отклонения температуры тела от оптимальных значений происходит ухудшение всех указанных выше процессов.

Однако даже небольшое отклонение внутренней температуры тела от нормальной приводит к серьезным нарушениям физической и умственной работоспособности. Если температура теплового ядра чело века, например в случае инфекционного заболевания, поднимается до +40°С, то при этом выявляются значительные нарушения в деятельности сердечно сосудистой, центральной нервной и других жизненно важных систем; температура тела выше +41°С - критическая, угрожающая прекращением жизнедеятельности.

Думается, что в условиях жаркого климата под держание высокой адаптивности организма спортсмена может быть обеспечено не локальным или общим охлаждением, а поддержанием собственных адаптивных способностей организма. При ослаблении адаптивных функций у человека может возникнуть тепло вой удар со снижением артериального давления, потерей сознания, ухудшением сердечной деятельности, расстройством жизненно важных функций, вплоть до смертельного исхода.

При температуре внешней среды 28-34°С отмечается сильное напряжение терморегуляторных систем, которое может отрицательно сказаться на эффективности деятельности нервно-мышечного аппарата. Спортсмены, испытывающие кратковременные нагрузки (спринтеры), достаточно легко переносят такую температуру и сохраняют способность эффективной спортивной деятельности. У спортсменов, продолжительное время испытывающих интенсивные нагрузки (например, у бегунов на длинные дистанции), сопровождающиеся высокой теплопродукцией, могут возникнуть признаки перегрева.

Если по тем или иным причинам отдача тепла организмом во внешнюю окружающую среду замедляется и отстает от его теплопродукции, например во время прогрева в бане, то конечности, кожа, мышцы и прочее начинают нагреваться до температуры внутренних органов.

Повышение температуры тела человека на 1°С вызывает увеличение интенсивности основного обмена на 7 %. Механизм терморегуляции у человека регулирует не теплообразование, а теплоотдачу. Благодаря этой способности организм быстро реагирует и успевает приспособиться к внезапным глубоким перепадам температуры окружающей среды.

В наших исследованиях подтверждено следующее:

1. Организм высококлассных спортсменов в период подготовки к спортивным соревнованиям и их проведения всегда находится в состоянии повышенного физического, психофизиологического и психоэмоционального напряжения, и методические подходы к выводу их на высокие спортивные результаты требуют серьезного научного обоснования (методические подходы к организации тренировочного процесса для физкультурников могут быть использованы для тренировки спортсменов высокого уровня с определенными уточнениями и ограничениями).

2. Достижение высоких спортивных результатов в непривычных для человека природно-климатических условиях обеспечивается благодаря повышенной активности адаптивных систем организма, позволяющих мобилизовать функциональные возможности.

3. Уровень адаптивности организма человека (и спортивной результативности) при трансмеридианных перемещениях определяется процессами синхронизации циркадианных (околосуточных) ритмов функционирования.

4. Уровень теплового состояния организма (и спортивной результативности) при спортивной деятельности в условиях жаркого климата определяется процессами теплорегуляции, зависящими, в свою очередь, от интенсивности теплопродукции и теплоотдачи.

Результаты наших исследований свидетельствуют о значительном разбросе индивидуальных показателей, что говорит о выраженных явлениях десинхроноза функциональных систем. При расчете средних показателей по группам юношей и девушек, прилетевших на спортивно тренировочный сбор из Москвы и проживающих в Иркутске, индивидуальные разбросы показателей сглаживались.

Анализ полученных в физиологических и психофизиологических исследованиях данных об изменениях функционального состояния спортсменов показал следующее:

- разброс индивидуальных показателей систолического и диастолического артериального давления у спортсменов достаточно велик. Это обстоятельство свидетельствует о выраженных явлениях десинхроноза физиологических функций и об определенном напряжении адаптивных систем организма и представляет собой нормальную физиологическую реакцию организма спортсмена высокого уровня в период тренировочного сбора;

- динамика изменений систолического, диастолического и пульсового артериального давления и частоты сердечных сокращений свидетельствует о большем напряжении функционального состояния организма у спортсменов, прибывших в Иркутск из Москвы (после бессонного ночного перелета), чем у спортсменов, уже проживающих на спортивной базе в Иркутске;

- существенные изменения у обследованных спортсменов отмечались со стороны психофизиологических функций. Показатели объема оперативной памяти и концентрации внимания снижались на 20-30 % относительно исходного уровня. Их нормализация происходила после 4-5 дней пребывания в Иркутске.

При исследовании показателей возбудимости нервных центров и лабильности нервных процессов, а также скорости формирования моторных программ на сложные двигательные реакции обнаружено следующее:

- уровни возбудимости и лабильности нервных центров существенно (на 20-30 %) снижались от исходного оптимального уровня, при этом процесс был сильнее выражен в левом (логическом) полушарии мозга;

- в большей степени были выявлены изменения на тест сигналы красного цвета, чем зеленого, что свидетельствует о повышенной активации подкорковых возбудительных структур ЦНС;

- скорость формирования моторных программ оставалась относительно низкой (это плохо!) у спортсменов в течение 5-6 дней после перелета из Москвы в Иркутск; у спортсменов, изначально проживающих в Иркутске, динамика изменений показателей была более благоприятной.

5. Относительная нормализация показателей напряжения физиологических систем происходила после 4-5 суток пребывания в Иркутске.

6. У девушек процесс адаптации после трансмеридианных перелетов происходил быстрее, чем у юношей.

Становление нового суточного ритма функций и устранение явлений десинхроноза происходит в течение 4-6 дней после трудного ночного многочасового перелета в новое место жизнедеятельности.

Ритмическая организация функций - одна из основных форм проявления жизнедеятельности и приспособления организма к меняющимся условиям внешней среды и продуктивной спортивной деятельности.

Очень важно, что наиболее информативными для оценки спортивного потенциала спортсмена явились существенные изменения скорости формирования моторных программ в двигательной зоне ЦНС. Замедление скорости протекания информации в головном мозге свидетельствует о снижении спортивного потенциала. Первичная информация о его снижении прежде всего проявляется в ЦНС и только потом может быть определена в тестах иных систем.

Одними из самых информативных показателей состояния организма спортсменов являются показатели возбудимости нервных центров и лабильности нервных процессов, а также скорости формирования моторных программ в двигательных зонах ЦНС.

Можно выделить следующие компоненты развития стрессовых состояний на различного вида нагрузки:

1) физиологический стресс (развивается при изменениях условий жизнедеятельности), проявляющийся в изменениях состояния сердечно сосудистой и дыхательной систем, при изменениях физических параметров среды жизнедеятельности;

2) психофизиологический стресс (развивается при значительных нагрузках на нервно-мышечный аппарат), проявляющийся в изменениях состояния ЦНС, при нагрузках на нее и на нервно-мышечный аппарат;

3) психоэмоциональный стресс (развивается при психоэмоциональных нагрузках), проявляющийся в мотивации и деятельностной установке личности, при значительных психоэмоциональных нагрузках в обстановке ответственных соревнований.

Очень информативным показателем является психоэмоциональное состояние спортсменов. Обследование с использование нашей методики количественной оценки психоэмоциональной напряженности и деятельностной установки личности позволяет получить важную информацию, необходимую для правильной организации тренировочного процесса.

Завершение адаптационной перестройки и восстановления функций происходит в определенной последовательности, обусловленной неодинаковой активностью физиологических функций. Последовательность и характер приспособительных реакций в немалой степени определяются спецификой используемых физических упражнений, климатическими особенностями района временного проживания, структурой и направленностью тренировочных упражнений.

Результаты обследования позволяют прийти к выводу, что организм спортсменов, перенесших сложный ночной перелет в восточном направлении на 5-часовых поясов, находится в состоянии умеренной функциональной мобилизации (умеренного стресса) в течение 1-2 суток, после чего наступает закономерное снижение активности на 3-5-й дни пребывания. В то же время у спортсменов наблюдается аналогичное снижение спортивных результатов.

Согласно нашим исследованиям организма молодых людей - членов сборной команды РФ по легкой атлетике - достаточно успешно справляется с жизнедеятельностью в нагревающей среде. Об этом свидетельствуют стабильные показатели средневзвешенной температуры тела, соотношения температур теплового "ядра" и тепловой "оболочки" организма. Однако при спортивной деятельности с предельными по интенсивности мышечными нагрузками, сопровождающимися значительным выделением тепла, функциональные системы организма человека могут оказаться не в состоянии обеспечить оптимальные условия для жизнедеятельности важнейших функциональных систем организма.

Следует отметить, что при кратковременных спортивных нагрузках (например, спринтерский бег, прыжки и т. п.) организм тренированных спортсменов может достаточно успешно справиться с дополнительным напряжением систем регуляции, тогда высокие результаты вполне ожидаемы. Они могут даже повыситься по сравнению с показанными в условиях средней полосы России.

При продолжительной мышечной деятельности (марафонский бег и т. п.) адаптивность организма спортсмена, в том числе по показателям терморегуляции, может оказаться недостаточной. Сбой в системе терморегуляции организма может проявляться в снижении артериального давления, нарушениях обмена веществ, заторможенности в деятельности ЦНС, дезориентации в пространстве, обморочных состояниях и т. п.

Проведенные исследования показали, что для обеспечения высоких спортивных результатов в ходе предстоящих в 2008 г. в Пекине Олимпийских игр необходимо обеспечить спортсменам оптимальные условия подготовки, а именно:

1) учитывать, что при перелете через 4-5 часовых поясов у людей развивается адаптивное напряжение с выраженным десинхронозом физиологических функций, психофизиологических и психоэмоциональных состояний с максимумом неблагоприятных сдвигов на 2-4-й дни. В первые 1-2 дня после перелета в новый регион система регуляции человека находится в состоянии повышенной активности, и соответственно он может показывать высокие спортивные результаты. Для устранения явлений десинхроноза физиологических функций, стабильного и надежного обеспечения высоких спортивных результатов спортсменов следует доставлять в районы проведения соревнований не менее чем за 6-8 дней;

2) помнить, что обеспечение эффективной акклиматизации членов сборных команд РФ в условиях жаркого и влажного климата (август в Пекине именно такой) представляется труднодостижимым, поскольку системы регуляции теплового состояния организма перестраиваются достаточно сложно и долго (процесс требует нескольких месяцев и даже лет);

3) для смягчения и ускорения процесса поясно-климатической адаптации предлагается:

- с целью поддержания спортивного потенциала в условиях десинхроноза физиологических функций и необычного распорядка жизни, а также увеличения адаптивности организма прибегать к использованию электрической стимуляции слабыми токами;

- перед выступлением оптимизировать функциональное состояние свето-цветовой стимуляцией подкорковых психо- и эмоциорегулирующих структур.

Для повышения эффективности спортивной деятельности также представляется целесообразным:

- провести научные исследования, направленные на создание эффективной методики снижения явлений десинхроноза физиологических функций, оптимизацию психофизиологических и психоэмоциональных состояний организма человека при вынужденных быстрых перемещениях поперек часовых поясов;

- разработать метод и устройство для поддержания адаптивных возможностей организма в условиях жаркого климата. В качестве таких устройств возможно использование охлаждающих систем (охлаждающих жилетов) или импульсной электрической стимуляции слабыми токами высокой частоты по направлению лоб-затылок (например, с помощью разрешенного Олимпийским комитетом и не привлекающего к себе внимания головного убора);

- разработать методику отбора спортсменов с высокими показателями устойчивости в условиях жаркого климата;

- разработать методику достоверной оценки спортивного потенциала спортсменов с использованием комплексных информативных интегральных показателей и выходом на научно обоснованные практические рекомендации для каждого обследуемого.