среда, 22 февраля 2012 г.

Гребля

Выполняемая гребцом работа относится преимущественно к работе субмаксимальной мощности и большой. Лишь при гребле на байдарках и каноэ (на дистанции 10000 м) совершается работа умеренной мощности.

Анализаторы. Гребля предъявляет большие требования к анализаторам: двигательному, зрительному, вестибулярному, звуковому, осязательному. Импульсы от рецепторов двигательного аппарата обеспечивают информацию о степени напряжения мышц, амплитуде и скорости движения. Особенно велика роль этих импульсов во время подъезда и во время захвата воды веслами.

Зрительный контроль необходим при движении весел в воде (особенно при гребле в лодках с парными веслами). Это ведет к увеличению поля зрения. Расширению его способствует также необходимость следить во время гонок за лодками соперников.

Импульсы от вестибулярного аппарата обеспечивают сохранение равновесия в неустойчивых спортивных лодках. При гребле происходит постоянное раздражение вестибулярного аппарата, что совершенствует его функции.

В двойках и более крупных судах большую роль играет слаженность движений гребцов (их синхронность). Для достижения этого необходимо восприятие звуков, возникающих при захвате воды лопастью весла. Это предъявляет повышенные требования к органу слуха.

Двигательный аппарат. Работа мышц гребца, связанная со значительными силовыми напряжениями при быстрой проводке весла, является скоростно-силовой. Гребки совершаются очень часто. Например, квалифицированные гребцы на академических лодках производят до 46—48 рабочих циклов в 1 мин.

При академической гребле в продвижении лопасти весла в воде участвуют почти все мышцы тела. Однако основная нагрузка падает на мышцы ног и спины. Эти мышечные группы у гребцов на академических судах обычно хорошо развиты. При гребле на байдарке работают только мышцы рук и плечевого пояса и лишь частично мышцы спины. Мышцы ног участия в работе не принимают.

Мышцы гребцов должны быть адаптированы к работе в а ровных и аэробных условиях. При тренировке на более длинные дистанции увеличивается значение аэробных процессов.

Телеметрические исследования показали, что биоэлектрически активность мышц при гребле наиболее выражена при выполнена стартовых гребков и при ускорениях (С. П. Сарычев).

Дыхание. Частота дыхания при гребле обычно совпадает ритмом движений и составляет в среднем 30—40 в 1 мин. и боле Исследования дыхательных движений при гребле, в частности путем радиотелеметрической регистрации, показали изменчивость и  на протяжении дистанции. Например, при ускорениях и финишировании, т. е. при увеличении кислородной потребности, на фоне основных дыхательных движений у гребцов возникают еще и дополнительные. В связи с этим при интенсивной гребле на каждый двигательный цикл может приходиться два дыхательных.

Своеобразная скоростно-силовая работа при гребле обусловливает особый характер дыхательных движений. В зависимости от мощности работы и квалификации спортсмена тип дыхания при гребле может быть разным. Проводка весел в воде происходит, как правило, при задержке дыхания и натуживании, что способствует повышению силы гребка. Вдох осуществляется при этом в начале проводки весел, выдох, усиленный к концу, производится при подъезде на банке и заносе весла.

Глубокое, соответствующее ритму движений дыхание имеет очень важное для работоспособности гребца значение. Поэтому параллельно с обучением гребцов технике движений необходимо обучать их наиболее рациональному дыханию.

Легочная вентиляция при гребле, как и при другой циклической работе субмаксимальной мощности, может достигать 100—150 л/мин. Это происходит главным образом за счет увеличения глубины дыхания, что способствует развитию дыхательных мышц. По величине жизненной емкости легких гребцы занимают одно из первых мест среди спортсменов различных специализаций.

Потребление кислорода на дистанции у квалифицированных спортсменов при академической гребле достигает 5 л/мин и более. Однако это не обеспечивает кислородной потребности и ведет к образованию значительного кислородного долга. Суммарный кислородный запрос на дистанциях 1500—2000 м составляет в среднем около 30—40 л. По данным Г. П. Пауперовой с соавт., суммарный кислородный запрос при гребле на байдарке на 1000 м равен в среднем 18 л, на каноэ—15 л. Величины кислородного долга — соответственно 5 и 4,3 л.

Аэробные и анаэробные возможности у квалифицированных гребцов очень высоки. Например, по данным Б. Салтина и П. О. Астранда, у гребцов на каноэ и академических судах средняя величина МПК превышает 5 л/мин. При расчете на 1 кг веса оно несколько больше у каноистов — соответственно 70 и 62 мл/мин/кг.

Расход энергии. При академической гребле на 1500—2000м он равен в среднем 150—200 ккал., при гребле на 1000 м на байдарке — 86 ккал., на каноэ — 75 ккал.

Кровообращение. Частота сердцебиений у тренированных гребцов-мужчин в состоянии покоя равна в среднем 40—50 ударам в 1 мин. При тренировочной и соревновательной гребле сердечные сокращения резко учащаются. В лодке непосредственно перед стартом частота сердцебиений у гребцов нередко превышает 100 ударов в 1 мин., на финише может достигать 180—200 ударов в / мин.

Для многих гребцов характерна гипертрофия миокарда обоих желудочков.

При проводке весел в воде у гребцов возникает кратковременное натуживание. Оно затрудняет венозный приток к сердцу и этим несколько затрудняет его деятельность.

Выделительные функции. При тренировочных и соревновательных заездах у гребцов увеличивается концентрация молочной кислоты в моче, в связи с чем повышается ее кислотность и нередко появляется белок в моче.

Вес тела. После соревновательных заездов на 1500—2000 м вес тела гребца снижается в среднем на 200—300 г, после заездов на 25 км — до 2 кг и более.

Плавание

Особенности двигательной деятельности пловца. При нахождении тела пловца в воде земное притяжение является «топящей» силой. Однако этой силе противостоит «подъемная»пресной воде «топящая» сила превышает «подъемную» примерно на 0,8—1 кг. Таким и становится вес тела пловца в воде. В морской воде «подъемная» сила больше «топящей». Тело пловца в этих условиях становится еще легче. Снижение веса тела облегчает локомоции пловца. Однако передвижение в воде имеет и специфические трудности, которые обусловлены большей плотностью воды по сравнению с воздухом. При погружении в воду тело пловца испытывает гидравлическое давление, которое нарастает при увеличении глубины погружения.

Сопротивление воды движениям пловца очень значительно. Оно определяет величину мышечных усилий при плавании. Сопротивление воды рассчитывается по формуле: R = KV2 где R — сопротивление воды в кг, к—коэффициент сопротивления, зависящий от плотности воды, от коэффициента обтекаемости и площади наибольшего поперечного сечения тела, V — скорость движения в м/сек.

Сопротивление воды увеличивается пропорционально квадрату скорости движения. Например, при буксировке пловца со скоростью 1,3 м/сек оно составляет около 5 кг, при скорости 1,7 м/сек — 9,5 кг.

При плавании на различные дистанции совершается работа разной мощности: на отрезках 25—50 м — работа максимальной мощности, на дистанциях 100, 200 и 400 м — работа субмаксимальной, на 1500 м — большой мощности, на более длинных дистанциях — работа умеренной мощности.

Обычно при спортивной деятельности часть мышц выполняет статические напряжения, что необходимо для поддержания определенной позы тела. При плавании этого не требуется и все основные мышечные группы пловца выполняют динамическую работу.

Анализаторы. В процессе тренировки у пловцов формируется особое комплексное восприятие различных раздражителей, называемое "чувством воды". Оно обусловлено ощущениями, возникающими при раздражении тактильного, температурного, проприоцепивного и вестибулярного рецепторов. При наличии «чувства воды» пловцы хорошо анализируют малейшие изменения в величине сопротивления воды, ее давление и температуру. Эти ощущения способствуют улучшению движений пловца.

Тренировка в плавании, особенно в плавании способом кроль, повышает функциональную устойчивость вестибулярного аппарата.Это обусловлено его многократными раздражениями при поворотах головы во время вдоха и выдоха и, кроме того, воздействием на вестибулярный аппарат холодовых раздражителей. При недостаточной вестибулярной устойчивости длительное воздействие ускорений и холодной воды может сопровождаться вегетативными реакциями, головокружением и потерей равновесия. Попадание холодной воды в наружный слуховой проход, особенно при нарушении целости барабанной перепонки, настолько сильно раздражает вестибулярный аппарат, что нередко является причиной несчастных случаев.

Двигательный аппарат. Под воздействием тренировки у пловцов развивается сила мышц, При плавании в работу вовлекаются все основные мышечные группы. Способы плавания кроль и - дельфин предъявляют наибольшие требования к мышцам рук и плечевого пояса, вызывая преимущественное развитие этих мышц. У пловцов, обладающих высокой техникой движений, отмечается строгая последовательность работы отдельных мышечных групп в каждом двигательном цикле. Она сохраняется и при повышении скорости плавания. При этом лишь нарастают мышечные усилия и удлиняется путь их приложения в фазе гребка. В фазе переноса длительность усилий, наоборот, уменьшается (Ю. В. Мельков). : Мышцы пловца должны быть адаптированы к работе как в аэробных, так и в анаэробных условиях. При этом чем длиннее дистанция, к которой готовится спортсмен, тем большее значение приобретают аэробные процессы.

Дыхание и расход энергии. При плавании дыхание осуществляется в необычных условиях. При вдохе и особенно при выдохе пловцу приходится преодолевать сопротивление воды. В связи с этим плавание является одним из эффективных средств развития  дыхательной мускулатуры. По величине жизненной емкости легких пловцы занимают одно из первых мест среди спортсменов, специализирующихся в разных видах спорта. У пловцов — мастеров спорта (мужчин) она составляет в среднем 6055±410 мл, что превышает должную величину более чем на 30% (Г. И. Куренков).

Частота дыханий связана с частотой гребковых движений. При большей скорости плавания она может достигать 50—60 дыханий в І мин. По мере повышения скорости и, следовательно, учащения дыханий длительность дыхательного цикла уменьшается. Например, при увеличении скорости с 0,9 до 1,7 м дыхательный цикл укорачивается в среднем с 2,15 до 1,08 сек. Это происходит главным образом за счет укорочения вдоха. При медленном плавании длительность вдоха и выдоха почти одинаковы. При повышении скорости плавания время вдоха составляет не более 7з дыхательного цикла. При максимальной скорости вдох осуществляется в течение 0,26— 0,31 сек. (Г, И. Куренков). Укорочение дыхательного цикла сочетается с повышением объемной скорости вдоха с 3,4 до 7,8 л/сек, объемной скорости выдоха — с 2,1 до 4,1 л/сек.

Легочная вентиляция при плавании может возрастать до 120— 150 л/мин. Однако даже такая величина ее недостаточна для удовлетворения потребности организма в кислороде.

Коэффициент использования кислорода значительно увеличивается (до 5—6%). Однако при максимальных скоростях этот коэффициент снижается (в среднем до 4), что ведет к уменьшению потребления кислорода и преобладанию анаэробных процессов, обеспечивающих восстановление АТФ.

Потребление кислорода при плавании у квалифицированных спортсменов-мужчин составляет в среднем около 5—б л/мин, что близко к величинам их МПК.

Значение аэробных возможностей организм при плавании очень велико. Это обусловлено прямой зависимостью между скоростью ароплывания дистанции и уровнем аэробного обмена. Наибольшая  аэрооная производительность отмечается у пловцов, тренирующихся в плавании на 400 и 1500 м. Наибольшие анаэробные возможности характеризуют пловцов-спринтеров. Так, у тренирующихся в плавании на 100 и 200 м МПК равно 65,2 мл/мин/кг, максимальный кислородный долг—158 мл/кг, а у тренирующихся в плавании на 400 и 1500 м соответственно 72,6 и 138 (Н. И. Волков с соавт.).

Аэробные возможности несколько больше у пловцов, специализирующихся в плавании кролем. По данным Н. И. Волкова, у мастеров спорта — кролистов МПК достигает 6,26 л/мин (или 77 мл/мин/кг). У брассистов эти величины меньше—5,61 л/мин (или 69 мл/мин/кг). Максимальный кислородный долг, наоборот, больше у брассистов (14,3 л), чем у кролистов (11,5 л).

Расход энергии при плавании несколько больше, чем при циклической работе в других видах спорта. Это обусловлено большими потерями энергии в виде тепла, что зависит от большей теплопроводности воды по сравнению с воздухом. Даже при неподвижном пребывании в воде 12° в течение 4 мин. расходуется 100 ккал тепла, т. е. столько же, сколько в воздушной среде за 1 час. Спокойное стояние в воде 24—25° в течение 3—4 мин. вызывает повышение энергетических трат более чем на 50%.

Расход энергии при плавании на различные дистанции зависит от их длины и мощности работы. На дистанциях 100—1500 м он составляет в среднем от 100 до 450 ккал и более.

Кровообращение. Горизонтальное положение тела при плавании облегчает работу сердца, так как в этих условиях отсутствует препятствие для продвижения крови — сила тяжести.

У человека в положении лежа систолический объем крови несколько больше, чем в положениях сидя и стоя. Поэтому при плавании увеличение систолического объема по отношению к исходному показателю несколько меньше, чем при других физических упражнениях. Однако абсолютные величины систолического объема крови при плавании могут быть очень большими. Увеличение систолического объема крови и учащение сердцебиение ведут к значительному повышению минутного объема крови.

Благоприятным фактором для деятельности сердца при плавании является отсутствие статических напряжений скелетных мышц. Их ритмичные сокращения, сочетающиеся с глубоким дыханием, усиливают венозный приток к сердцу.

Особенности работы сердца при плавании способствуют его развитию.

Кровь. Изменения в картине крови при плавании типичны для циклической работы субмаксимальной и большой мощности (увеличивается содержание эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, повышается концентрация молочной кислоты, снижается резервная щелочность) .

Выделительные функции и терморегуляция. При плавании почти отсутствует потоотделение. Продукты обмена веществ, которые при других физических упражнениях выводятся с потом, у пловцов могут выводиться только через почки. Это предъявляет  дополнительные требования к их функциям. Уменьшенное кровоснабжение почек при работе и необходимость выведения кислых продуктов обмена изменяют проницаемость почечного эпителия. связи с этим у пловцов нередко после заплывов появляется в моче белок. Изменение деятельности почек является одной из специфических реакций организма на плавание. Эти реакции более выражены при плавании в холодной воде.

Длительное пребывание пловцов в прохладной воде может вести значительным потерям тепла и переохлаждению тела. Однако у тренированных пловцов процессы, обеспечивающие сохранение постоянной температуры тела, более совершенны, чем у людей, не адаптированных к охлаждению. Таким образом, плавание является одним из эффективных средств закаливания организма.

Показатели тренированности при выполнении предельно напряженной работы

Основные факторы, обеспечивающие высокие результаты в различных видах спорта. Достижение высоких спортивных результатов обусловлено многими факторами.

Важнейшими из них являются:
1) совершенная техника движений;
2) быстрое и адекватное возникающим при работе требованиям повышение физиологических функций и одновременная их экономизация;
3) адаптация организма к продолжению работы при резко измененной внутренней среде.

Каждый из этих факторов имеет относительно большее или меньшее значение в зависимости от вида спорта и индивидуальных особенностей человека.

В видах спорта, в которых оценка результата производится в баллах (спортивная гимнастика, акробатика, прыжки в воду и др.), высокая техника выполнения движений является решающим фактором. В циклических видах спорта она играет относительно меньшую роль. Например, по данным Р. Маргариа, улучшение техники бега на длинные дистанции повышает спортивный результат не более чем на 7%. Несмотря на это, при занятиях всеми видами спорта необходимо совершенствование техники движений, экономизирующее деятельность спортсмена.

В циклических видах физических упражнений (бег, плавание, гребля, лыжные гонки и др.) для достижения высоких результатов ведущее значение имеет разные факторы. Это обусловлено разной мощностью работы.

При работе субмаксимальной и максимальной мощности наибольшее значение имеет анаэробные процессы, освобождающие энергию. Очень велика здесь роль адаптации организма к деятельности при измененном составе внутренней среды.

При работе большой и умеренной  мощности главным фактором обеспечивающим высокую работоспособность организма, а следовательно, и высокий спортивный результат, является своевременная и по возможности удовлетворяющая потребность доставка кислорода.

При работе переменной мощности (спортивные игры, все виды единоборства и др.) наиболее важна способность организма стремительно повышать свои функции при увеличении требований к ним и снижать их в интервалах отдыха и при уменьшении мощности работы.

Потребление кислорода. Увеличение кислородной потребности происходит при любой спортивной деятельности, особенно при циклической работе субмаксимальной и большой мощности, при которой у тренированных спортсменов потребление кислорода достигает 5—6 л/мин. Аэробные возможности организма при такой работе должны быть очень высоки. Об этих возможностях принято судить по величине МПК, которая определяется либо косвенным путем — по степени учащения сердцебиений при стандартных нагрузках умеренной мощности (см. выше), либо прямым, более точным, методом. В последнем случае испытуемые выполняют на велоэргометре 3—5-минутные повторные нагрузки постепенно повышающейся мощности. Определяемое при этом потребление кислорода повышается у них по мере увеличения мощности работы, достигает максимальной для данного спортсмена величины и далее остается постоянным, несмотря на увеличение мощности работы. Это и есть величина МПК данного спортсмена.

Определение МПК можно производить и в естественных условиях спортивной тренировки. Однако этот метод весьма сложен и не всегда точен.

Чем больше МПК, тем больше удовлетворяются потребности в кислороде. Это особенно важно при длительной циклической работе. Но потребление кислорода при спортивной деятельности редко достигает максимальных величин, так как при МПК можно работать весьма ограниченное время. Обычно при циклической работе потребление кислорода составляет около 80% от МПК данного спортсмена, временно повышаясь лишь при увеличении мощности работы (спурты, подъемы в гору и т. п.).

У спортсменов-стайеров высокой квалификации МПК составляет 5—6 л/мин (при расчете на 1 кг веса тела —83—85 мл/мин). Максимальные величины этого показателя у спортсменов достигают почти 7 л/мин (или 90 мл/мин/кг). У тренирующихся к кратковременной циклической работе, а также к ациклическим и ситуационным видам мышечной деятельности МПК, меньше. У лиц, не занимающихся спортом, эта величина не превышает 3—3,5 л/мин (менее 40 мл/мин/кг).

В лыжных гонках, беге на длинные дистанции, конькобежном и велосипедном спорте достижение высоких спортивных результатов в значительной мере зависит от уровня аэробных возможностей. Например, у спортсменов, достигающих в беге на 5 и 10 км результатов, близких к международным рекордам, МПК составляет около 6 л/мин. Увеличение МПК на 1 мл/мин/кг способствует повышению результата в беге на 5 км в среднем на 3,5 сек. Лыжники-гонщики, имеющие МПК равное 80 мл/мин/кг, при передвижении по равнине выигрывают у спортсменов, МПК которых не превышает 65 мл/мин/кг, около 1 м за каждую секунду работы. Это означает, что на 10 км дистанции при прочих равных условиях первые выигрывают у вторых около 8 мин.

Высокие аэробные возможности организма наиболее важны в циклических видах спорта. Однако некоторую роль они играют и в &циклических, и в ситуационных видах. Увеличение МПК у представителей этих видов спорта достигается за счет большого объема тренировочной работы и использования средств общей физической подготовки. Данные, полученные при исследовании теннисистов и баскетболистов, свидетельствуют о достоверной связи между уровнем их мастерства и величиной МПК. Так, у квалифицированных баскетболистов этот показатель равен в среднем 5,1 л/мин, у неквалифицированных — лишь 3,66 л/мин (В. А. Данилов). При относительно одинаковой технической и тактической подготовленности лучших результатов в спортивных играх добиваются спортсмены, имеющие более высокие аэробные возможности, что обеспечивает лучшую выносливость к выполняемым нагрузкам.

Спортивная тренировка, особенно в циклических видах спорта, и некоторые упражнения общей физической подготовки способствуют повышению МПК. Величина его изменяется в процессе круглогодичной тренировки. Она повышается в подготовительном периоде, достигает максимума в соревновательном и несколько снижается в переходном. Например, наблюдения за тренирующимися велосипедистами показали, что в начале подготовительного периода МПК у них составляло в среднем 47 мл/мин/кг, в конце подготовительного — 58,9, в соревновательном — 64,3. У наиболее тренированных и успешно выступавших на соревнованиях оно достигло в это время 80—82 мл/мин/кг, у тренировавшихся нерегулярно не превышало 56.

Изменения МПК в годичном цикле тренировки более выражены у менее квалифицированных спортсменов, резко снижающих нагрузки в переходном периоде.

Для управления тренировочным процессом необходимо знать величины потребления кислорода при выполнении спортсменом нагрузок и процент этой величины по отношению к МПК. Однако исследовать газообмен при спортивной деятельности очень сложно. Поэтому о мощности (интенсивности) нагрузок и потреблении кислорода обычно судят косвенно по частоте сердцебиений. Известно, что в определенной зоне мощности работы имеется прямая зависимость между потреблением кислорода и сердечным ритмом. По степени учащения сердцебиений при работе у спортсмена можно определять величину потребления кислорода в процентном отношении к его МПК. Поэтому в спортивной практике получил широкое распространение метод радиотелеметрии, позволяющий определить сердечный ритм при любой деятельности спортсмена.

Большинство исследователей считают, что при частоте сердцебиений 180—190 ударов в 1 мин. потребление кислорода составляет около 90—100% МП К. При менее частом сердечном ритме соответственно меньше и потребление кислорода. Работа при частоте сердцебиений 180—190 ударов в 1 мин. очень тяжела. Длительно ее могут выполнять лишь хорошо тренированные спортсмены. В связи с этим для оценки уровня выносливости спортсмена предложен тест, который заключается в определении длительности работы при сердечном ритме 180 ударов в 1 мин., выполняемой без снижения мощности. Чем длительнее может продолжаться такая работа, тем больше возможность спортсмена поддерживать потребление кислорода на уровне, близком к его МПК. Во многих видах спорта эта возможность важнее, чем сама величина МПК. Например, в беге на длинные дистанции лучший результат покажет бегун с относительно меньшим МПК, но способный более длительно поддерживать потребление кислорода на уровне, близком к этой величине.

Дыхательная система. В доставке кислорода тканям участвуют многие системы организма. При повышении кислородной потребности должна быть увеличена прежде всего вентиляция легких. Особенно больших величин она достигает при циклической работе субмаксимальной и большой мощности. По данным В. Б. Салтина и П. О. Астранда, легочная вентиляция при работе у тренированных спортсменов-мужчин может достигать 150— 200 л/мин, у женщин — 90—130 л/мин. Увеличение легочной вентиляции не должно сопровождаться значительным снижением коэффициента использования кислорода (КИО2). У нетренированных легочная вентиляция при работе не может достигать таких больших величин, как у тренированных. Но даже при относительно меньшем увеличении вентиляции легких КИО2 у нетренированных снижается. Эффективность легочной вентиляции при этом падает.

Сердечно-сосудистая система. К органам кровообращения при предельно напряженной работе также предъявляются очень большие требования. Особенно высоки они при циклической работе, когда потребление кислорода становится близким к МПК. Деятельность сердца в таких условиях характеризуется значительным учащением ритма сокращений, укорочением почти всех фаз сердечного цикла, увеличением систолического и минутного объемов крови.

Систолический объем крови при этом может нарастать до 150—200 мл, минутный — до 30—35 и более литров. Такой уровень деятельности сердца доступен лишь для квалифицированных спортсменов, тренирующихся к циклической работе большой и субмаксимальной мощности. В этом заключается одно из главных отличий спортсменов этой специализации от спортсменов других специализаций и лиц, не занимающихся спортом.

Для обеспечения кислородной потребности организма при предельно напряженной работе большую роль наряду с увеличением сердечного выброса играет происходящее при этом перераспределение крови. Кровоснабжение органов брюшной полости при этом  резко снижается. То же происходит и в неактивных скелетных мышцах. О последнем можно судить по относительно большему увеличению жесткости артериальных стенок з неактивных областях тела. У более тренированных спортсменов сосудистые реакции, способствующие перераспределению крови при предельно напряженной работе, более эффективны, чем у нетренированных.

Система крови. При тяжелой работе у тренированных содержание эритроцитов и гемоглобина в крови несколько нарастает. Это способствует увеличению кислородной емкости крови (до 20— 22 мл). Однако если работа очень тяжела, то количество эритроцитов и гемоглобина может уменьшаться. Это происходит в результате интенсивного разрушения эритроцитов под влиянием некоторых продуктов обмена веществ. Кроветворная функция мозга при этом повышена. У нетренированных тяжело работа сопровождается более значительным уменьшением количества эритроцитов и гемоглобина в крови, что обусловлено разрушением эритроцитов и угнетением кроветворной функции.

Несмотря на усиление всех процессов, обеспечивающих доставку кислорода при предельно напряженной работе, особенно при работе субмаксимальной и большой мощности, потребность в кислороде не удовлетворяется и мышечная деятельность выполняется за счет анаэробных источников энергии. Это ведет к образованию значительного кислородного долга и изменению в кислую сторону рН крови в результате накопления в ней кислот, главным образом молочной. По величине максимального кислородного долга и по концентрации молочной кислоты в крови можно судить об уровне анаэробных возможностей организма. У нетренированных максимальный кислородный долг обычно не превышает 5—7 л. У тренированных же может достигать 20 и более литров. Соответственно повышается и концентрация молочной кислоты в крови (до 250—300 и более мг %). В этом проявляется адаптация организма к работе в условиях резко измененной внутренней среды, что особенно важно при циклической работе субмаксимальной мощности.

При предельно напряженной мышечной деятельности происходят значительные изменения и в других системах организма. Обычно эти изменения более выражены у менее тренированных. Например, количество лейкоцитов в крови у них может достигать 30— 50 тыс. в 1 м3.

Значительно изменена при этом и лейкоцитарная формула крови (интоксикационная фаза). У нетренированных может резко уменьшаться содержание глюкозы в крови, что снижает их работоспособность.

Выделительные функции. Значительные изменения при напряженной работе происходят в деятельности почек. Перераспределение крови в организме и потери воды с потом ведут к уменьшению диуреза (вплоть до временного его прекращения). Уменьшение кровоснабжения почки вызывает ее кислородное голодание. В результате этого изменяется функциональное состояние почечного эпителия и в моче резко повышается содержание белка, В некоторых случаях при очень длительной и напряженной работе в моче могут появляться эритроциты. Эти изменения свидетельствуют о несоответствии функциональной подготовленности спортсменов выполняемой работе.

Спортивная ходьба

Соревнования по спортивной ходьбе проводят на дистанциях от 10 до 50 км. Таким образом, скороходы преимущественно выполняют циклическую работу умеренной мощности. Спортивная ходьба, так же как и обыкновенная, характеризуется чередованием одиночной и двойной опор. Отличия спортивной ходьбы от простой заключаются в более сложной технике движений и в значительно большей скорости. Простая ходьба при тех скоростях, которые характерны для спортивной, неизбежно переходит в бег. Переход в бег является также наиболее частой ошибкой скороходов, не владеющих техникой спортивной ходьбы.

Двигательный аппарат. Мышцы спортсмена адаптированы к работе в аэробных условиях. Относительно длительная фаза опоры может влиять на морфофункциональное состояние мышц нижних конечностей. Например, скороходы, особенно высококвалифицированные, могут, как и бегуны, развивать очень большое произвольное мышечное напряжение. Способность же к произвольному расслаблению мышц у них несколько меньше, чем у бегунов.

Дыхание и расход энергии. Легочная вентиляция при спортивной ходьбе составляет в среднем 70—80 л/мин, потребление кислорода — около 4 л/мин. Однако эти величины при повышении мощности работы (спурты на дистанции, финиширование) могут быть значительно больше, в связи с чем при подготовке скорохода следует развивать его аэробные возможности.

Энерготраты при спортивной ходьбе очень велики. Например, при ходьбе на 50 км расход энергии может достигать 2000— 2500 ккал.

Кровообращение. Частота сердечных сокращений у скороходов на финише разных дистанций обычно составляет 150— 180 ударов в 1 мин. При увеличении мощности работы она может достигать 200 и даже 220 ударов в 1 мин.

Кровь. Количество эритроцитов и гемоглобина в крови при спортивной ходьбе, как правило, возрастает, но у недостаточно подготовленных спортсменов эти показатели могут снижаться.

Миогенный лейкоцитоз обычно выражен значительно. Чаще наблюдается 2-я нейтрофильная фаза. Концентрация молочной кислоты в крови повышается нерезко. Щелочные резервы несколько снижаются.

Выделительные функции. Деятельность потовых желез при спортивной ходьбе очень интенсивна. Большие потери воды ведут к уменьшению мочеобразования. После напряженных соревнований в моче нередко обнаруживается белок.

четверг, 9 февраля 2012 г.

Подготовка и соревнования в условиях высоких температур

Знание спортсменом и тренером основных состояний организма, которые могут возникнуть в случае гипертермии, постоянная забота об оптимальном терморегуляторном балансе организма спортсмена в процессе подготовки и соревнований не только многократно снижают риск гипертермических травм, но и способствуют существенному повышению эффективности процесса подготовки и соревновательной деятельности, т. е. оказывают ярко выраженный отставленный эргогенный эффект.

Специальные мероприятия, обеспечивающие эффективную подготовку организма спортсмена к выполнению интенсивной физической работы в условиях высоких температур, должны включать:

• рациональную дозировку интенсивности и продолжительности работы в зависимости от величины и характера тепловой нагрузки;
• контроль за внутренней температурой и температурой кожи, реакциями сердечно-сосудистой системы;
• постепенное подведение спортсменов к нагрузкам в условиях жары (до 8—12 дней);
• контроль дегидратации организма и потребления жидкости;
• восполнение запасов электролитов в организме;
• применение одежды, создающей хорошие условия для теплоотдачи.

Когда спортсменам приходится выезжать на соревнования из стран с прохладным или умеренным климатом в страны с теплым или жарким климатом, то необходимо предусмотреть предварительную акклиматизацию. Если нет возможности тренироваться в условиях жары, следует использовать костюмы, которые препятствуют отдаче тепла и ограничивают испарение пота.

Юные спортсмены по сравнению со взрослыми хуже переносят повышенную температуру воздуха, медленнее акклиматизируются к жаркому климату. Американской академией педиатрии и Ассоциацией спортивной медицины разработаны специальные рекомендации для детей и подростков, где в числе основных правил приводятся:

1) интенсивность работы, продолжающейся 30 мин и более, необходимо уменьшать, если относительная влажность и температура воздуха выше критического уровня (рис. 6.10, зона 3);

2) после переезда в регион с более жарким климатом интенсивность и продолжительность упражнений первоначально сокращают, затем постепенно увеличивают (в период от 10 до 14 дней);

3) до выполнения продолжительной физической работы организм ребенка следует насытить водой, воду принимать и во время работы (при массе тела 40 кг — примерно 150 мл воды каждые 30 мин);

4) одежда ребенка должна быть легкой, ограниченной до одного слоя материи, чтобы обеспечить испарение воды и открыть как можно больше поверхности кожи.

Эти рекомендации при соответствующей коррекции с успехом могут использовать и спортсмены высокого класса, которые значительно легче переносят высокую температуру (рис. 6.11).

Важным фактором предупреждения гипертермии у спортсменов, особенно специализирующихся в велосипедных шоссейных гонках и марафонском беге, является рациональный прием жидкости во время тренировки и соревнований. Особенно это важно в жаркую погоду, когда обезвоживание организма усугубляет действие интенсивного производства тепла и высокой температуры окружающего воздуха. В этих условиях внутренняя температура может превысить 40—41 °С, что может привести к коллапсу. Даже частичное восполнение жидкости в случае, если ее потери превышают 1,1 — 1,3 л, при интенсивной физической работе в условиях жары способно положительно повлиять на физическое и психическое состояние спортсмена, его работоспособность (Denniset al., 1995).

Следует отметить, что еще в 1950—1960-х годах не существовало серьезного научно-практического обоснования необходимости восполнения в организме запасов жидкости, утраченных во время продолжительной работы умеренной интенсивности. Одно из первых упоминаний о питьевом режиме во время бега на длинные дистанции содержится в руководстве по проведению соревнований в марафонском беге, изданном в 1953 г. Международной федерацией легкой атлетики. В этом руководстве указывалось, что организаторы соревнований должны обеспечивать спортсменов водой после 15-го километра.

В последующие годы федерация приводила правила потребления жидкости в соответствие с реальными запросами организма бегунов (табл. 6.2).

Нарушение водно-солевого баланса при тренировке и соревнованиях в условиях жары часто оказывается звеном, лимитирующим работоспособность даже у хорошо подготовленных и адаптированных к высокой температуре спортсменов (Lamb, Brodowicz, 1986). Потери электролитов (в первую очередь, натрия, а также калия и хлора) должны восполняться. Если ежедневные потери жидкости не превышают 3 % массы тела, потери электролитов могут быть восполнены за счет минералов, содержащихся в пище. Увеличение потерь жидкости в результате потоотделения, которое может составлять 8 % массы тела и более в сутки, требует приема специальных препаратов и напитков, содержащих эти препараты. В этом плане важным является прием натрия хлорида (1 г-ч-1) как достаточно эффективного средства профилактики гипертермических травм (Noakes, 1988; Hiller, 1989). Однако проблема восполнения электролитов возникает не только во время работы, но и после ее окончания. Во время работы потери воды значительно выше, чем потери электролитов. Таким образом, хотя электролиты и теряются с потом, их концентрация в жидких компонентах организма повышается (Nielsen, 1992).

При особо продолжительной работе большое значение приобретает восполнение запасов гликогена во избежание возникновения гипогликемии. Здесь эффективным является предварительное насыщение, а также потребление во время тренировки и соревнований специальных углеводных напитков.

Томатный и фруктовые соки, что позволяет восполнить потери электролитов (Costill, 1977). В дальнейшем эти рекомендации были расширены (Nadel, 1988): в напитках должен содержаться натрия хлорид и 6—8 % глюкозы или сахарозы; за 2 ч до тренировки или соревнований следует выпивать 400—500 мл жидкости, а за 15 мин — 200—250 мл; через каждые 15—20 мин тренировочной или соревновательной работы следует выпивать около 200 мл жидкости. Не следует потреблять напитки, содержащие кофеин, так как они повышают диурез и увеличивают дегидратацию.

Подобные рекомендации дают и другие специалисты. При подготовке к соревнованиям в условиях жары рекомендуется насытить организм спортсмена жидкостью накануне соревнований: за 1,5 ч следует выпить около 1 л молока или сока, перед разминкой — 300—400 мл воды, а во время работы — 200—300 мл каждые 15 мин. После работы вместо воды рекомендуется раствор полимера глюкозы (4—8 %) (Nielsen, 1992). При этом потребление жидкости во время продолжительной работы очень важно увязывать со скоростью потоотделения, находящейся в зависимости от интенсивности работы, температуры окружающей среды и массы тела спортсмена (табл. 6.3).

Т.Д. Ноукс и др. (Noakes et al., 1995) при выполнении длительной (до б ч) работы дают следующие рекомендации:

1. Непосредственно перед выполнением физической нагрузки или во время разминки спортсмену следует выпить до 300 мл прохладной (10 °С) воды.

2. В первые 60—75 мин выполнения физической нагрузки рекомендуется пить 100—150 мл прохладного раствора, содержащего полимер глюкозы (5,0 г . 100 мл-1), через одинаковые (10—15 мин) интервалы времени. Не рекомендуется потреблять в этот период более 30 г углеводов, так как только 20 г окисляется в первый час выполнения физической нагрузки средней интенсивности независимо от вида потребляемых углеводов и режима питья.

3. Через 75—90 мин после начала выполнения физической нагрузки следует увеличить концентрацию раствора, содержащего полимер глюкозы, до 10—12 г. 100 мл-1 и добавить в него 20 мЭк-л-1 натрия хлорида. Более высокая концентрация натрия хлорида, хотя и может обеспечить более быструю абсорбцию жидкости кишками, оказывается неприятной для большинства спортсменов. В напиток можно добавить небольшое (2— 4 мЭк-л-1) количество калия хлорида, который способствует процессу регидратации внутриклеточной жидкости. На остальной части дистанции спортсмену следует выпивать 100—150 мл этого раствора через одинаковые промежутки времени (10—15 мин). Подобный режим питья обеспечит оптимальную интенсивность доставки жидкости и энергетических субстратов, тем самым ограничивая уменьшение объема плазмы вследствие обезвоживания организма и поддерживая интенсивность окисления углеводов на уровне 1 г-мин~1 в конце выполнения нагрузки.

Очень важно, чтобы при выполнении продолжительной интенсивной работы, характерной для тренировки в марафонском беге, беге на длинные дистанции, велосипедном спорте, часто в гребле, футболе, волейболе, теннисе и др., восполнение жидкости в организме осуществлялось постоянно по мере ее потери путем испарения. Следует избегать значительной дегидратации с последующим восполнением всего объема жидкости. Несвоевременная компенсация потерь воды приводит к значительному повышению температуры тела, снижению работоспособности спортсменов, ухудшению самочувствия, значительному замедлению восстановительных процессов после тренировочных и соревновательных нагрузок (Robergs, Roberts, 2002).

Однако следует отметить, что скорость потребления жидкости даже при максимально интенсивном питьевом режиме (250—300 мл воды каждые 15 мин) не гарантирует от постепенного развития обезвоживания организма. Как видим, обезвоживание организма в условиях напряженной работы не только в условиях жары, но и при нормальной температуре окружающей среды протекает интенсивнее, чем потребление жидкости. Попытки спортсменов выпить количество жидкости, значительно превышающее способность к ее потреблению, приводят к неприятному ощущению излишней наполненности желудка.

Следует знать, что спортивная одежда может в значительной мере затруднить теплоотдачу в связи с уменьшением площади тела, с которой происходит испарение, и его затруднением в связи с излишне плотной одеждой. Исследования показывают, что тепловые травмы значительно чаще возникают у плотно одетых спортсменов по сравнению с теми, которые пользуются легкой одеждой (Fox et al., 1966; De Vries, Housh, 1994). При очень интенсивной работе метаболизм может повышаться в 25— 30 раз, что может привести к значительному потоотделению даже в холодную погоду, поэтому одежда должна быть очень легкой и пропускать пот, так как его накопление приводит в условиях жары к перегреванию, а в условиях холода — к переохлаждению организма.

При подборе одежды для тренировки и соревнований следует особое внимание обращать на паропроницаемость тканей. Особенно актуально это для велосипедного спорта, лыжных гонок, конькобежного спорта, в которых стали применяться плотнооблегающие костюмы.

Для эффективной подготовки и соревновательной деятельности во многих видах спорта, особенно таких, как велосипедный спорт (шоссе), марафонский бег, бег на длинные и средние дистанции, лыжные гонки (кроссовая и лыжероллерная подготовка), гребля, футбол и др., решающее значение имеет интенсивность движения жидкости из желудка в кишечник. Исследования показывают, что интенсивность опорожнения желудка определяется объемом жидкости, ее температурой и составом.

Имеется возможность существенно повысить потребление жидкости, обратив внимание на такие факторы, как частота и количество потребляемой жидкости, температура и вкус напитка, а также наличие в нем электролитов, в частности натрия хлорида (Dennis et al., 1995). Напиток, объем которого достигает 400—500 мл, выводится из желудка несколько быстрее, чем небольшие порции жидкости, а холодный напиток выводится значительно быстрее, чем теплый. Напитки со значительным количеством глюкозы существенно затрудняют опорожнение желудка, а при длительном выполнении интенсивной работы (на уровне 70 % МПК) могут даже его блокировать. Поэтому с большой осторожностью следует относиться к различного рода спортивным напиткам с повышенным содержанием глюкозы: по скорости выведения из желудка они значительно уступают воде. В то же время напитки, содержащие в необходимом количестве электролиты, глюкозу и сахарозу, не только обеспечивают работающие мышцы энергетическими ресурсами, но и стимулируют абсорбцию жидкости (Nadel-, 1988; Gisolfi, 1991). Следует также помнить, что продолжительная работа аэробного характера требует не только интенсивного восполнения запасов жидкости, но и восстановления энергетических запасов, которые в значительной мере исчерпываются уже через 1,0—1,5 ч напряженной работы. Дальнейшее продолжение работы требует восполнения углеводных запасов организма с интенсивностью не менее 40—60 г-ч~1 (Hargreaves et al., 1984). Однако здесь очень важно найти оптимальное соотношение между объемом жидкости и концентрацией глюкозы в ней, так как высокое содержание глюкозы сокращает скорость опорожнения желудка и всасывания жидкости (табл. 6.4).

Излишнее количество углеводов в растворе может уменьшить абсорбцию жидкости кишечником, а недостаточное их потребление может отрицательно влиять на работоспособность, ограничивая окисление углеводов при выполнении длительной работы. Выбор оптимальной концентрации углеводов в растворе, а также рационального питьевого режима являются важными факторами профилактики перегревания и эффективного обеспечения работы энергией. Здесь необходимо учитывать один важный момент: интенсивность окисления поглощенных углеводов может ограничиваться либо их выделением в большой круг кровообращения, либо интенсивностью поглощения работающими мышцами. Излишнее количество углеводов в растворах не только ограничивает абсорбцию жидкости кишечником, но и является бесполезным для использования в качестве энергетических субстратов, так как максимальная интенсивность окисления углеводов мышцами составляет около 1 г-мин~1 (Dennis et al., 1995).

В связи со снижением поглощения жидкости из растворов, содержащих глюкозу, для каждого напитка следует подобрать оптимальный питьевой режим. Например, если в течение часа планируется прием четырех порций воды по 250 мл каждая, то при потреблении 5 %-го раствора глюкозы объем каждой порции должен быть уменьшен до 210 мл, а 10 %-го — до 175 мл (Nielsen, 1992). Увеличение скорости восполнения энергии может быть достигнуто, если вместо растворов глюкозы потреблять раствор полимера глюкозы (цепи из 10—20 ед. глюкозы), содержащий больше энергии. Такие растворы быстрее проходят через желудок по сравнению с растворами глюкозы и после расщепления на глюкозу быстрее усваиваются в кишечнике, хотя и в этом случае скорость поглощения воды несколько снижается (Neufer et al., 1986). Однако даже при 8,8 %-м растворе полимера глюкозы скорость опорожнения желудка несущественно ниже по сравнению с потреблением чистой воды, а скорость переноса глюкозы у велосипедистов и марафонцев составляет от 65 до 85 г-ч-1 (Nielsen, Krog, 1989). Включение в раствор натрия хлорида приводит к некоторому повышению потребления жидкости, а также стимулирует снижение потоотделения на последующих стадиях дегидратации (Hawley et al., 1994). В то же время существует мнение (Dennis et al., 1995), что тип углеводов незначительно влияет на интенсивность опорожнения желудка после поглощения растворов одинаковой энергетической ценности. Не существует также физиологически значимых различий в интенсивности окисления углеводов, которые попадают в организм в виде различных моно-, ди- и олигосахаридов: все поглощенные углеводы окисляются с интенсивностью около 1 г-мин-1 через 70—90 мин после начала работы.

Следует также знать, что независимо от режима потребления напитков и концентрации в них углеводов в течение первого часа работы не может быть окислено более 20 г потребленных углеводов, в то время как при дальнейшей работе интенсивность их окисления резко возрастает и может быть доведена до 60 г-ч-1 (Hawley et al., 1994). Более того, прием напитков с повышенной концентрацией углеводов в течение первых 60—90 мин отрицательно влияет на окисление жиров, ускоряет утилизацию углеводов, снижает экономичность работы и приводит к преждевременному утомлению (Dennis et al., 1995). Прием углеводных напитков после этого времени позволяет поддержать оптимальный уровень концентрации глюкозы в крови и ее использование в качестве окисляемого субстрата, что дает возможность продлить физическую работу без снижения концентрации гликогена в мышцах (Hawley et al., 1994).

В целом следует отметить, что в современной литературе, несмотря на определенные расхождения во мнениях специалистов, представлены достаточно всесторонние и обоснованные знания по важнейшим вопросам, связанным с восполнением запасов жидкости, углеводов и электролитов при тренировке и соревнованиях как в условиях нормальной температуры, так и в условиях жары.

Повышению устойчивости к жаре способствует и рационально построенное питание. Наряду с адекватным потреблением жидкости и электролитов в рационе питания следует снизить количество белков, поскольку их сжигание связано с образованием большего количества тепла по сравнению со сжиганием других веществ. Повышению тепловой толерантности способствует дополнительное применение (250—500 мг) аскорбиновой кислоты (Kotze et al., 1977).

Рассматривая проблему адаптации к условиям жары, следует отметить, что тренировка в нормальных условиях с нагрузками, приводящими к образованию большого количества метаболического тепла и повышенному потоотделению, способствует совершенствованию механизма потоотделения, увеличению объема плазмы, меньшему накоплению тепла перед началом работы в жарких условиях и сохранению более низкой внутренней температуры во время работы (Nadel, 1988). Наиболее эффективным режимом тренировки в нормальных условиях является длительная аэробная работа в дистанционном и интервальном режимах на уровне порога анаэробного обмена (Gisolfi, 1991).

Адаптации к условиям жары благоприятствуют суховоздушные и парные бани. Лица, регулярно посещающие бани, отличаются повышенной способностью к потоотделению, значительно более экономичной реакцией на высокую температуру со стороны сердечно-сосудистой системы, меньшим теплообразованием. Правильный питьевой режим при посещении бань способствует совершенствованию процесса утилизации потребляемой жидкости.

При использовании бани с целью предварительной акклиматизации к условиям жары следует обращать внимание не только на температуру воздуха, но и на его влажность. В случае если ожидается переезд в зоны с сухим жарким климатом, предварительная адаптация должна осуществляться применением суховоздушных бань. Если же тренировка и соревнования будут проводиться в условиях жаркого влажного климата, адаптация должна проводиться в парных банях. Однако простое пребывание в бане является лишь дополнением к специальной тренировке и само по себе не способно привести к необходимому уровню адаптации.

Если соревнования планируется проводить в условиях жары, ее негативное воздействие на организм спортсмена может быть в значительной мере смягчено тренировкой в условиях искусственной жары. Специальные климатические камеры и спортивные залы с регулируемым микроклиматом, с расположенными в них велоэргометрами, беговыми тредбанами, гребными эргометрами и другим оборудованием позволяют обеспечить формирование у спортсменов предварительной адаптации к условиям жары. Даже небольшого количества занятий (6—10), проведенных в условиях высоких температур в течение заключительных двух недель перед переездом в климатическую зону с жарким климатом, может оказаться достаточно для значительного смягчения действия жары на организм спортсмена.

На рис. 6.12 приведена программа тренировочного занятия общей продолжительностью 2 ч. Программа занятия предполагает особый режим чередования работы на уровне порога анаэробного обмена и пассивного пребывания в условиях высокой и средней температур. Общий объем работы при температуре 40 °С — 50 мин (4 порции — 30 мин и 1 — 20 мин), пассивное пребывание при температуре 60 °С — 40 мин и при температуре 20 °С — 30 мин. Очень важно подобрать характер упражнений таким образом, чтобы они вовлекали в работу значительную часть мышечного аппарата. Особенно эффективным могут оказаться велоэргометрические нагрузки, бег на тредбане, работа на гребном эргометре, силовые упражнения на тренажерах со средними отягощениями. Даже если нет специальных условий для подготовки спортсменов при высоких температурах, то следует провести часть основных тренировочных занятий в наиболее жаркое время суток.

Для профилактики тепловых травм при проведении соревнований, а также при подготовке спортсменов могут быть использованы рекомендации Американского колледжа спортивной медицины для спортсменов, тренеров, врачей и организаторов соревнований по бегу на длинные дистанции:

1. Руководить медицинской службой на таких соревнованиях должен врач, имеющий опыт и знания в области воздействия физических нагрузок на организм, профилактики и лечения тепловых травм. Руководитель медицинской службы свою деятельность, особенно профилактическую, обязан осуществлять в тесном контакте с организаторами соревнований, судьями, тренерами.

Руководитель медицинской службы должен обеспечить договор с ближайшей больницей об оказании помощи пострадавшим от тепловой травмы. Медперсонал, обслуживающий соревнования, должен иметь право оценивать и снимать с дистанции спортсмена с признаками надвигающегося коллапса или спортсмена, физически и психически плохо контролирующего свои действия.

В распоряжении медицинского персонала, специально подготовленного к оказанию помощи в случае тепловых травм, должны быть все необходимые средства: карета скорой помощи, средства для реанимации, пакеты со льдом, вентиляторы для охлаждения и др.

2. Соревнования не следует проводить в самые жаркие летние месяцы и в самое жаркое время суток. Опасными являются и не по сезону жаркие весенние дни, поскольку участники соревнований еще не акклиматизировались к жаре. Ввиду значительного колебания региональных погодных условий при планировании соревнований следует использовать данные о местных погодных условиях с тем, чтобы избежать проведения соревнований, когда неизбежен высокий уровень тепловой нагрузки.

Прогноз величины тепловой нагрузки в день соревнований наиболее точно может быть осуществлен по влажному термометру. Если температура по влажному термометру выше 28 °С, сроки старта следует перенести. Если температура приближается к 28-градусной отметке, участников соревнований необходимо предупредить о повышенной опасности тепловой травмы.

3. При проведении соревнований в летнее время старты следует планировать на раннее утреннее время (желательно до 8 ч) или на вечернее (после 18 ч) с тем, чтобы свести к минимуму действие солнечного излучения. При проведении соревнований в условиях жары участников необходимо обеспечить достаточным количеством воды, установив на расстоянии 2—3 км специальные пункты. В каждом пункте рекомендуется потреблять по 100—200 мл жидкости.

Судьи на дистанции должны хорошо разбираться в симптомах надвигающегося коллапса. Судья должен остановить спортсмена, испытывающего серьезные трудности, и оказать ему первую помощь.

4. Важным в профилактике тепловых травм является обучение участников соревнований. Следует знать, что тепловым травмам, в первую очередь, подвержены следующие группы лиц: недостаточно акклиматизированные к условиям жары, с большой массой тела, плохо тренированные, имевшие в прошлом тепловые травмы, выступающие при наличии заболеваний. Дети подвержены гипертермии значительно больше, чем взрослые.

При подготовке и участии в соревнованиях, проводимых в жарких условиях, необходимо учитывать следующее:

• рациональная подготовка и хорошее состояние перед стартом являются важным фактором профилактики тепловых травм;
• предварительная тренировка в жаркую погоду обеспечивает тепловую акклиматизацию и тем самым снижает риск тепловой травмы;
• потребление жидкости до и во время соревнований снижает риск тепловой травмы;
• наличие заболеваний до и во время соревнований резко повышает вероятность риска тепловой травмы;
• первичными симптомами тепловой травмы являются: чрезмерное потоотделение или его прекращение, головная боль, головокружение, апатия, тошнота, нарушение координации, постепенное нарушение сознания;
• выбор рациональной скорости прохождения дистанции и эффективной тактической схемы играют большую роль для профилактики тепловой травмы;
• рекомендуется бежать рядом с партнером, чтобы была возможность в случае необходимости оказать друг другу помощь.

Вполне естественно, что эти рекомендации в полной мере могут быть перенесены на соревнования по велосипедному спорту, футболу, теннису и другим видам спорта, для которых проблема адаптации к условиям жары и профилактики тепловых травм является особенно актуальной.

Очень важным является знание основных видов и признаков гипертермических травм, а также первичных мер, которые должны быть применены к пострадавшим от тепловых травм. При судорогах мышц следует переместить спортсмена в прохладное место и восполнить запасы жидкости в организме. При тепловой перегрузке, связанной с резким ослаблением сердечной деятельности, пострадавшему следует обеспечить отдых в условиях более низкой температуры. Ноги спортсмена должны быть подняты выше головы. Обязателен прием солевого раствора. Если спортсмен потерял сознание, раствор должен быть введен внутривенно. Промедление с этими мерами может привести к тому, что тепловая перегрузка перейдет в тепловой удар. При тепловом ударе необходимы срочные меры — быстрое охлаждение пострадавшего в ванне с холодной водой или заворачивание во влажные простыни и обмахивание полотенцем. Если эти меры не принять, тепловой удар может перейти в кому и привести к быстрой смерти (Уилмор, Костилл, 2001).

Адаптация спортсмена к условиям жары

В процессе тренировок в условиях жары формируется функциональная система, ответственная за адаптацию спортсмена к высокой температуре. Система, вся деятельность которой направлена на поддержание температурного равновесия, включает:

1) афферентное звено (терморецепторы кожи и верхних дыхательных путей, афферентные пути);
2) центральное звено — гипоталамус (центр терморегуляции); 
3) эфферентное звено — органы кровообращения и аппарат испарительного охлаждения.

Адаптация этой системы в первые дни пребывания в условиях жары зависит от того, насколько органы и механизмы, включенные в систему, были функционально загружены в предшествовавший период. Предварительно тренированные органы и механизмы будут значительно менее восприимчивы к условиям высоких температур, а слабо подготовленные станут тем лимитирующим звеном, которое будет ограничивать возможности всей системы. Это будет продолжаться вплоть до достижения адаптационных перестроек, соответствующих новому уровню функциональной нагрузки (Карлыев, 1986).

Приспособительные изменения в условиях высоких температур реализуются в четырех направлениях:

• развитие механизмов теплоотдачи;
• экономизация теплообразования;
• повышение устойчивости к гипертермии;
• поведенческая адаптация.

В развитии адаптации к высокой температуре решающее значение имеет сбалансированное совершенствование теплообразования и теплоотдачи: чем лучше функционирует система теплоотдачи, тем интенсивнее может быть двигательная активность, выше допустимый уровень теплопродукции.

Испарительная теплоотдача обеспечивается взаимосвязанной деятельностью потовых желез и органов кровообращения. Увеличенный кожный кровоток обеспечивает транспорт тепла и таким образом определяет активность потовых желез. Параллельно возрастает ЧСС, увеличивается объем циркулирующей крови, уменьшается кровоток во внутренних органах. По мере развития адаптации как в состоянии покоя, так и при дозированных нагрузках ЧСС и кожный кровоток существенно уменьшаются. Одновременно улучшается кровоснабжение внутренних органов. Обусловлено это повышением эффективности теплоотдачи испарением, вследствие которого выделение необходимого количества тепла обеспечивается меньшим объемом кожного кровотока.

Специальная тренировка приводит к значительному повышению количества выделяемого пота, которое за 3—4 нед у людей, не адаптированных к тренировке в жарких условиях, может возрастать в 1,5—2 раза. Увеличение потоотделения является следствием усиления деятельности активных потовых желез без увеличения их числа. Параллельно с увеличением потоотделения отмечается постоянное снижение в поте концентрации электролитов.

Адаптация к условиям высоких температур проходит достаточно быстро. В зависимости от температурных условий, уровня подготовленности спортсмена, специфики вида спорта и других факторов, период, достаточный для эффективной тепловой адаптации, может ограничиться 10—15, а иногда и 5—7 днями. Для обоснования этих сроков можно привести результаты различных исследований.

У неадаптированных к жаре испытуемых пребывание при температуре 45 °С в течение 4 ч приводит к значительному уменьшению гликогена в клетках потовых желез. Ежедневное нахождение испытуемых в этих условиях способствует нормализации расхода гликогена и на 10-й день тепловой адаптации его содержание не отличается от исходного уровня. В ходе регулярных тепловых воздействий в потовых железах совершенствуется процесс ресинтеза гликогена. Одновременно совершенствуются функции железы, задерживающие натрий.

Проблема адаптации к условиям жары возникает и в отношении подготовки лошадей, готовящихся к соревнованиям по конному спорту. Исследования, проведенные на лошадях, соревнующихся в условиях жаркого и влажного климата, а также результаты полевых исследований, проведенных Международной организацией конного спорта в Атланте в 1994 г., в связи с проведением Игр Олимпиады 1996 г., выявили остроту вопроса подготовки лошадей к соревнованиям в условиях жаркого и влажного климата. Установлено, что лошади способны соревноваться в условиях высокой влажности (70—90 %) при условии, что температура окружающей среды и солнечное излучение не превышают соответственно 30 °С и 2800 кДж-м2. Однако для этого лошадям необходим, как минимум, недельный цикл акклиматизации и двухнедельный — специальной подготовки в сложных климатических условиях. Кроме того, следует обеспечить специальный режим питания, гидратации и эффективного охлаждения.

У человека, впервые попавшего в условия высокой температуры, существенно снижается работоспособность, при выполнении стандартной физической работы повышается ЧСС, ректальная температура. На 7—9-й день развивается индивидуальная адаптация к высокой температуре: работоспособность восстанавливается, ЧСС и температура приближаются к величинам, регистрируемым в нормальных условиях. Одновременно существенно увеличивается испарительная теплоотдача (рис. 6.9). Снижение ЧСС сопровождается увеличением систолического объема, стабилизацией сердечного выброса и потребления кислорода, уменьшением температуры кожи.

По мере акклиматизации снижается экскреция норадреналина с мочой, что свидетельствует о снижении активности симпатической части вегетативной нервной системы, сопровождающемся уменьшением температуры тела. После акклиматизации, благодаря усиленному потоотделению, увеличивается разница между ректальной и кожной температурой, что обусловлено уменьшением кожного кровотока.

Повышение уровня адаптации спортсменов к тренировочной и соревновательной деятельности в условиях высоких температур приводит к существенному снижению концентрации натрия в выделяемом поте, поэтому хорошо адаптированные спортсмены часто могут ограничиться диетой с обычным содержанием натрия хлорида, не прибегая к его повышенным дозам.

Устойчивая долговременная адаптация к условиям жары характеризуется повышением порога чувствительности тепловых терморецепторов, укорочением периода включения испарительной теплоотдачи, значительным расширением возможностей потоотделения.

Адаптация к жаре протекает значительно легче у людей с черными или карими глазами. Люди со светлыми глазами вначале периода акклиматизации перевозбуждаются, у них часто отмечается бессонница, повышенная раздражительность, резкое повышение артериального давления. Сложность акклиматизации светлоглазых во многом усугубляется плохой переносимостью ими яркого света в результате резкого повышения активности головного мозга, что сопровождается нервозностью и раздражительностью. Люди с темными глазами легче переносят жару и ослепительное солнце, однако в условиях пасмурной, дождливой погоды они становятся вялыми, сонливыми, у них появляется чувство апатии. Все это сказывается на спортивных результатах, однако редко учитывается при построении подготовки и соревновательной деятельности спортсменов.

Следует отметить, что наиболее эффективным способом формирования адаптации к условиям жары является комплексное воздействие высоких температур и продолжительных физических нагрузок, требующих полной и длительной мобилизации систем теплопродукции и теплоотдачи. Высокие и продолжительные тепловые нагрузки в сочетании с рациональным режимом восполнения жидкости являются эффективным средством стимуляции долговременных адаптационных реакций к высокой температуре.

Следует учитывать, что эффекты тепловой адаптации весьма специфичны. Приспособление организма спортсмена к условиям сухой жары не гарантирует достаточно эффективной адаптации к жарким и влажным условиям. Более того, адаптация к работе невысокой интенсивности (25 %МПК) в жарких условиях не гарантирует адаптации к выполнению работы более высокой интенсивности (50—75 % МПК и более) в этих же условиях (Коц, 1986). В то же время адаптационные перестройки, являющиеся следствием пребывания и тренировки в условиях жары, достаточно стойки и сохраняются в течение 3—4 нед.

Наряду со значительным увеличением испарительной теплоотдачи существенным элементом адаптации является скорость транспорта тепла за счет увеличения скорости кровообращения. Одним из элементов оптимального режима восполнения жидкости является ее предварительный прием, часто в достаточно больших объемах (до 1—2 л). Это приводит к более интенсивному потоотделению во время работы, более экономной реакции системы кровообращения на действие высоких температур.

Специфика вида спорта оказывает решающее влияние на степень адаптации спортсменов к условиям высокой температуры. Марафонцы, бегуны на длинные дистанции, велосипедисты-шоссейники при выполнении стандартных нагрузок в условиях высоких температур дают реакцию, близкую к наблюдающейся у спортсменов, адаптированных к жаре. В то же время хорошо подготовленные пловцы высокого класса реагируют на пребывание и выполнение нагрузок в условиях высокой температуры на уровне реакций лиц, не адаптированных к условиям жары. Таким образом, эффективность испарительной теплоотдачи зависит от условий тренировки, способствующих или препятствующие тепловыделению и испарению пота. Теплопотери при тренировке в беге или велосипедном спорте связаны с испарительной теплоотдачей, а при тренировке в плавании — с теплоотдачей без активации деятельности потовых желез.

Способность терморегуляторной системы противостоять гипертермии существенно выше у спортсменов высокой квалификации по сравнению с лицами, не занимающимися спортом, или малоквалифицированными спортсменами. Эти различия обусловлены способностью квалифицированных спортсменов к регуляции нагрузки при риске перегрева, устойчивости системы терморегуляции к интенсивному воздействию тепла. Однако это совсем не означает, что гипертермические травмы реже встречаются у квалифицированных спортсменов по сравнению с малоквалифицированными. Наоборот, предельные тренировочные и соревновательные нагрузки, часто планируемые в сложных климатических условиях, а также способность выполнять интенсивную работу в условиях тяжелого утомления и глубоких сдвигов во внутренней среде организма приводят к тому, что именно у спортсменов высокого класса в процессе ответственных соревнований, а иногда и подготовки встречаются случаи коллапса в результате тепловых травм. Это обычно происходит на финише или после финиша в беге на длинные дистанции, велосипедных гонках на шоссе. Причины коллапса могут быть различны: потеря большого объема жидкости; истощение мышечного гликогена и гликогена печени; уменьшение поступления кислорода к мозгу в результате расширения периферических кровеносных сосудов после финиша и снижения оттока венозной  крови к сердцу; снижение ниже допустимых границ концентрации натрия в плазме.

понедельник, 6 февраля 2012 г.

Реакции организма спортсмена в условиях высоких температур

Тепловая нагрузка при выполнении работы в условиях жары обусловливается интенсивностью работы, температурой окружающей среды и потенциалом испарения. Существенное влияние на величину тепловой нагрузки оказывают также скорость движения воздуха и тепловая радиация. Величина тепловой нагрузки может быть охарактеризована повышением внутренней температуры, средней температуры кожи, реакциями со стороны кислородтранспортной системы и т. д. Существует также такое понятие, как тепловое истощение (Nadel, 1990), степень которого характеризуется глубиной утомления, возникающего при работе в условиях жары. Тепловое истощение может быть обусловлено чрезмерным перегреванием организма, его дегидратацией или одновременным воздействием двух этих факторов.

Можно говорить о том, что устойчивость к условиям жары в значительной мере зависит от условий окружающей среды и образа жизни индивида в течение жизни. Например, установлено, что количество активных потовых желез предопределяется в раннем детском возрасте: чем больше в этом возрасте человек подвергался тепловым воздействиям, тем больше у него будет количество активных потовых желез (Карлыев, 1986). Частое нахождение и тренировка в условиях высокой температуры, использование суховоздушной и парной бань, климатических камер, равно как и большой объем работы, вызывающей интенсивное потоотделение, относятся к важным факторам повышения теплоустойчивости организма человека.

Интенсивная работа в условиях жары связана с накоплением в организме тепла как за счет интенсификации метаболизма, так и за счет воздействия высокой внешней температуры, а также ряда других факторов (рис. 6.1).


При этом уровень температуры во многом определяется интенсивностью мышечной работы. В случае, когда температура окружающей среды достигает температуры тела, потери тепла путем конвекции и излучения уже не происходит. Дальнейшее повышение температуры окружающей среды меняет направление конвекции и излучения на противоположное, что способствует получению организмом дополнительного тепла.

При действии на организм высокой температуры происходит перераспределение кровотока — увеличение кожного кровотока и его снижение во внутренних органах. Увеличение кожного кровотока значительно повышает теплопроводность кожи. Объем кожного кровотока под действием внешних температур может возрастать в 6—7 раз и достигать 2,0— 2,5 л-м2.мин~1 при температуре 40—50 °С (De Vries, Housh, 1994). Столь резкое увеличение кожного кровотока требует значительного увеличения объема циркулирующей крови с тем, чтобы сохранить нормальный уровень артериального давления. Увеличение кожного кровотока в условиях покоя и, особенно, при физической нагрузке приводит к существенному снижению кровотока во внутренних органах. Например, выполнение физической работы при температуре, превышающей 40 °С, может приводить к снижению кровотока в почках на 40—50 %, в печени — на 40 % (Rowell et al., 1971; Карлыев, 1986).

Перераспределение кровотока означает и перераспределение доставки кислорода: резко возрастает количество кислорода, поступающего в кожу, характеризующуюся низким уровнем обменных процессов, и уменьшается к внутренним органам — с высоким уровнем обменных процессов. Скорость обменных процессов в печени и почках соответственно в 4 и 10 раз выше, чем в коже, и доля только печени в основном обмене превышает долю кожи в 1,4 раза.

Снижение скорости потребления кислорода при воздействии высокой температуры стимулирует в печени активизацию гликолиза, разобщение процессов окисления и фосфорилирования, что резко снижает экономичность биохимических реакций. Интенсивная работа в условиях высокой температуры резко повышает скорость процесса дыхания в митохондриях скелетных мышц, возрастание скорости потребления кислорода, усиливает распад макроэргов. Таким образом, происходит смещение энергообразования в сторону неэкономичных процессов, что связано со значительным возрастанием теплопродукции (Карлыев, 1986), и развивается стресс-реакция, способствующая дополнительному увеличению теплопродукции.

Повышение температуры и влажности воздуха относительно комфортного уровня (табл. 6.1)


связано со снижением предельного уровня потребления кислорода, при котором у человека сохраняется устойчивая температура тела. Работа в очень жарких температурных условиях без повышения температуры тела требует резкого снижения ее интенсивности, что выражается в снижении уровня потребления кислорода по сравнению с комфортными условиями.

При работе в условиях жаркой погоды потери тепла обеспечиваются в основном путем испарения пота. Значительное увеличение кровотока в коже и подкожных тканях способствует передаче тепла к поверхности испарения. Вполне естественно, что это приводит к уменьшению венозного оттока и снижению систолического объема крови, поэтому для сохранения оптимальной внутренней температуры необходимо повышение ЧСС, чтобы сохранить величину сердечного выброса (Robergs, Roberts, 2002), Таким об разом, даже в условиях сухого воздуха высокая температура окружающе среды связана с увеличением нагрузки на сердечно-сосудистую систему.

Выполнение работы в условиях высоких температур приводит к ре кому снижению экономичности работы. Нагрузка в условиях жары связана с повышенным расходованием мышечного гликогена и накоплением лактата. Это, естественно, приводит к более раннему развитию утомление снижению интенсивности и продолжительности работы.

Строение тела, соотношение мышечной и жировой тканей в значительной степени определяют способность организма к переносимости высоких и низких температур. Люди с эктоморфным типом телосложения худые, с длинными тонкими конечностями, незначительной жировой прослойкой — лучше рассеивают тепло и легче переносят жару. В тоже время они очень восприимчивы к холоду. Лица с эндоморфным типом телосложения, отличающиеся значительным количеством жировой ткани, обладают лучшей способностью переносить холод, однако очень подержаны воздействию жары (Haymes, 1984).

Способность переносить жару связана с возрастом и полом спортсменов. Особенно тяжело переносят нагрузки в жару дети (Haymes, 1984), что, в первую очередь, определяется неустойчивой несформированной сердечно-сосудистой системы.

У детей, по сравнению со взрослыми, резко снижается возможность к функциональной деятельности в условиях высоких температур. Обусловлено это следующим:
• более высоким соотношением площади поверхности тела к его массе, вследствие чего увеличивается теплообмен на единицу массы тела и окружающей среды;
• более высоким выделением тепла на единицу массы тела во время физической работы;
• меньшим ударным объемом крови, более низким уровнем метаболизма во время выполнения физических нагрузок, что ограничивает проводимость тепла к периферии;
• более низкой интенсивностью потоотделения, что ограничивает потери тепла путем испарения (Прасад, 2003).

Установлено, что женщины лучше переносят жаркую влажную погоду, а мужчины — сухую. Обусловлено это тем, что у женщин более высокое отношение поверхности тела к его массе, что дает преимущество в условиях повышенной влажности и является слабым местом при сухом воздухе (Shapiro et al., 1980). Производство тепла в основном зависит от массы тела, а его рассеивание связано с площадью поверхности кожи. В условиях сухого жаркого климата высокое отношение поверхности тела его массе является недостатком, так как позволяет получить больше тепла путем конвекции и излучения (De Vries, Housh, 1994).

Повышение теплопродукции в условиях жары приводит к увеличению скорости потоотделения и развитию дегидратации (обезвоживания) организма (рис. 6.2). В теплую и жаркую погоду интенсивность потоотделения может достигать 1,5—2,5 л-ч-1 (Hughson, 1980; Hiller, 1989), а максимальная дневная интенсивность потоотделения может превышать 10 л (Уилмор, Костилл, 2001). Естественно, что это приводит к снижению общего объема циркулирующей крови, повышению ее вязкости, уменьшению сердечного выброса. Уменьшение объема крови лишь на З % приводит к снижению работоспособности и ухудшению самочувствия спортсменов, появлению таких симптомов, как головная боль, апатия, чрезмерное потоотделение или его прекращение. В свою очередь, развитие дегидратации приводит к прогрессирующему повышению температуры тела (рис. 6.3) и увеличению нагрузки на функциональные системы организма, что достаточно наглядно проявляется, например, в реакции ЧСС и ректальной температуры на дегидратацию (рис. 6.4).



Одним из наиболее важных отрицательных последствий дегидратации является уменьшение объема плазмы крови. Параллельно с увеличением ЧСС уменьшаются сердечный выброс, систолический объем, продолжительность работы до наступления явного утомления (рис. 6.5). При рабочей дегидратации с потерей 4 % массы тела объем плазмы уменьшается на 16—18 %. Соответственно уменьшаются объем циркулирующей крови и систолический объем, наблюдается гемоконцентрация с повышением показателя гематокрита и вязкости крови, что увеличивает нагрузку на сердце и может снижать его производительность. Ухудшается кровоснабжение работающих мышц из-за увеличения доли сердечного выброса, направляемого в сосуды кожи для усиления теплоотдачи. Следствием дегидратации является также уменьшение объема внеклеточной и внутриклеточной жидкостей. В клетках с пониженным содержанием воды и измененным равновесием электролитов нарушается нормальная жизнедеятельность. Если не снизить нагрузку или не восполнить запасы жидкости в организме, продолжение работы может привести к потере сознания (Hughson, 1980; Robergs, Roberts, 2002).

Когда выраженная дегидратация затрудняет процесс потоотделения, тогда обычно развивается следующая реакция — сужение кожных сосудов, что приводит к перераспределению кровоснабжения в сторону головного мозга, почек и других важнейших органов. Поэтому в условиях гипертермии у спортсменов холодные и бледные конечности. Эта реакция в случае продолжения работы приводит к быстрому повышению внутренней температуры (Колб, 2003).

Значительная потеря жидкости в организме чревата тяжелыми функциональными нарушениями. Человек может без угрозы для жизни голодать, теряя свыше 90 % жира, более 50 % клеточного белка. В то же время потеря только 10 % воды приводит к серьезным изменениям в организме, в том числе и опасным для жизни. Следует обратить внимание на тот факт, что высокий уровень дегидратации организма, при котором потеря воды достигает 8—10 %, не оказывает существенного сдерживающего влияния на потоотделение. Таким образом, потеря жидкости интенсивно продолжается, несмотря на критический уровень дегидратации организма. Единственным реальным выходом из этого положения является потребление воды в объеме, соответствующем реальным потерям жидкости.

Особенно сложная для организма спортсмена ситуация складывается в случаях, когда дегидратация организма протекает одновременно с избыточным производством тепла, потерями электролитов, ферментов и гипогликемией. При длительных нагрузках (до 3—4 ч) концентрация натрия может снизиться до 112 ммоль-л-1 (при норме около 140 ммоль-л-1), что является результатом потери натрия с потом. Все эти факторы, особенно потеря натрия и гипогликемия, нарушают функцию центральной нервной системы (Nelsonet al., 1986; Robertson, 1988).

Возникают и другие реакции системы кровообращения (рис. 6.6), в совокупности приводящие к ухудшению кровоснабжения работающих мышц, накоплению лактата и, как следствие, к снижению работоспособности. Отрицательное влияние жары усугубляется ухудшением почечного кровотока и недостаточным кровоснабжением внутренних органов, прежде всего, печени и почек. Увеличение ЧСС как реакции компенсации влияния дегидратации организма оказывается явно недостаточным.

В условиях жаркой влажной погоды процесс испарения нарушается вследствие повышения концентрации влаги в атмосфере, следовательно, рассеивание метаболического тепла затрудняется, температура тела повышается, нагрузка на системы дыхания и кровообращения возрастает, восстановительные процессы замедляются (рис. 6.7). Даже очень высокую температуру воздуха в случае относительно небольшой его влажности спортсмен переносит намного лучше, чем низкую температуру и высокую влажность воздуха.

Национальная служба прогноза погоды США в рекомендациях, подготовленных для участников Игр Олимпиады в Атланте, особое внимание обращала на опасность суммарного воздействия на организм спортсмена высокой температуры и высокой влажности воздуха. Этой службой рекомендован способ определения «температуры жары», которая при высокой влажности оказывается значительно выше реальной температуры воздух, (рис. 6.8). 


Чтобы определить «температуру жары», необходимо найти в таблице показатели текущей температуры и относительной влажности. Цифры в прямоугольнике, расположенном в месте пересечения обоих показателей, соответствуют «температуре жары», т. е. в зоне повышенного риска в отношении функциональных нарушений и тепловых травм.

Спортсмен в условиях повышенной температуры окружающей среды

Высокие тренировочные и соревновательные нагрузки современного спорта, часто переносимые спортсменами в условиях существенных колебаний температуры окружающей среды, выдвигают проблему адаптации организма к работе при различных температурах в число важнейших в большинстве видов спорта. В первую очередь тех, которые предполагают длительную работу на выносливость —. бег на длинные дистанции, велосипедный спорт, триатлон, лыжные гонки, плавание на марафонские дистанции и др., что требует четких знаний о воздействии жары и холода на организм спортсмена, особенно в условиях высоких тренировочных и соревновательных нагрузок, а также механизмах и путях обеспечения эффективной индивидуальной адаптации к высокой температуре.

Известно, что от 70 до 80 % энергии, вырабатываемой организмом человека, уходит в виде тепла во внешнюю среду и только 20—30 % превращается в полезную работу. В нормальных атмосферных условиях сохранение теплового баланса не является проблемой для организма человека: избыточное тепло, поступающее за счет метаболизма, рассеивается в результате проведения и конвекции (20—30 %), излучения (50—60 %) и испарения (20—25 %). При проведении тепло передается путем молекулярного контакта более, теплых тканей с менее теплыми, а при конвекции — в результате контакта кожи с окружающими тело воздухом или водой, при излучении — путем передачи избыточного тепла в виде инфракрасных лучей, а также тепло выделяется при испарении пота. В случае выполнения интенсивной работы, особенно в условиях жаркой солнечной погоды, основным механизмом выделения тепла является испарение. Например, при длительной работе с интенсивностью на уровне ПАНО теплопотери за счет испарения составляют около 80 %, излучения, проведения и конвекции — 15 % (У ил мор, Костилл, 2001). Интенсивная физическая нагрузка может привести к увеличению производства тепла более чем в 15—20 раз. При отсутствии эффективной терморегуляции такая работа приводит к увеличению внутренней температуры через каждые 5 мин на 1 °С (Колб, 2003).

Оптимальная температура воздуха для полноценной жизнедеятельности человека в условиях основного обмена колеблется в пределах 18— 22 °С. Интенсивная физическая деятельность связана со снижением оптимальной температуры воздуха. В частности, работа при ЧСС 140—150 уд.мин-1 наиболее успешно выполняется при температуре воздуха 16— 17 °С, увеличение ЧСС до 170—180 уд-мин~1 связано со смещением зоны комфортности до 13—14 °С.
Изменение внешней температуры относительно оптимального уровня приводит к устранению физиологически эффективного различия между внутренней и внешней температурой тела, что требует от организма человека адекватных реакций, направленных на поддержание теплового баланса.

Информация об изменениях внешней температуры поступает в организм главным образом через терморецепторы кожи. При существенном изменении внешней температуры рецепторы передают информацию в центр, который включает в действие механизмы регуляции. При повышенной внешней температуре интенсифицируется теплоотдача организма. При пониженной температуре внешней среды вступают в силу механизмы противоположного действия, способствующие производству метаболического тепла и сохранению произведенного тепла в организме. Указанные механизмы являются в высшей степени эффективными и позволяют обеспечивать исключительное постоянство внутренней температуры (среднесуточные колебания обычно составляют несколько десятых градуса), несмотря на изменения температуры окружающей среды.

Если взаимодействие организма с окружающей средой протекает таким образом, что достигается терморегуляторный баланс, спортсмены демонстрируют высокую работоспособность, хорошую переносимость нагрузок. Нарушение этого баланса в сторону избыточного накопления тепла приводит не только к снижению работоспособности, уровня проявления двигательных качеств, нарушению рациональной структуры двигательных действий и т. п., но и чревато возникновением гипертермических травм, которым особенно подвержены бегуны на длинные дистанции и марафонцы, велосипедисты-шоссейники.

Гипертермические травмы могут носить такой характер:
1) судороги мышц,
2) тепловая перегрузка,
3) тепловой удар.

Судороги, являющиеся наименее опасным видом расстройств, характеризуются сильными спазмами скелетных мышц, как правило, несущих наибольшую нагрузку при выполнении работы, что, вероятнее всего, связано с потерей микроэлементов и обезвоживанием организма. При тепловой перегрузке могут отмечаться рвота, головокружение, одышка, резкое учащение пульса, снижение артериального давления, являющиеся следствием резкого снижения эффективности деятельности сердечно-сосудистой системы в результате обезвоживания организма и потери микроэлементов. Тепловой удар являются гипертермической травмой, опасной для жизни. Характеризуется частичной или полной потерей сознания, учащенным пульсом и частым поверхностным дыханием, повышением артериального давления, повышением внутренней температуры тела свыше 40 °С, горячей и сухой кожей. Непринятие срочных медицинских мер может привести к смерти. Тепловой удар является следствием нарушения терморегуляции организма (Уилмор, Костилл, 2001).

Вместе с тем следует учитывать, что спортсмены, хорошо подготовленные и адаптированные к тренировке и соревнованиям в условиях жары, способны переносить  значительное повышение внутренней температуры, которое может достигать 40,5—41,0 °С (Wyndham, 1973), в то время как допустимой зоной, за которой резко возрастает вероятность тепловых травм, следует считать 39—40 °С.

При рассмотрении проблем терморегуляции и адаптации к действию высоких температур обычно ориентируются на стандартную температуру тела. Однако физиологическая температура различных тканей и органов тела человека колеблется в широком диапазоне. В частности, при оптимальной комнатной температуре (21 °С) температура поверхности тела в среднем составляет 33 °С. Температура поверхности конечностей значительно ниже средней температуры поверхности тела. На это обращал внимание еще И.П. Павлов: «Можно с правом органы теплокровного животного делить на две группы: органы с постоянной высокой температурой и органы с меняющейся температурой, опускающейся иногда гораздо ниже уровня внутренней. Не может не быть физиологической разницы между тканями внутренних полостей с дневными колебаниями температуры в 1 °С и тканями и органами кожи, температура которых может колебаться безнаказанно в пределах 10—20 и более градусов. Следовательно, теплокровное животное можно представить себе как бы состоящим из двух половин: собственно теплокровной и холоднокровной. Нужно ждать, что и другие условия жизнедеятельности этих половин будут тоже различаться между собой».

Отмечаются различия и в температуре глубоких тканей, печени, почек, сердца, головного мозга и других органов. Например, температура печени примерно на 1—2 °С выше ректальной температуры. Однако эти колебания относительно невелики, температура здесь достаточно однообразна и постоянна. Это оправдывает схематическое разделение тела человека на «сердцевину» с постоянной и строго регулируемой температурой и «оболочку» периферических тканей, температура которых может колебаться в достаточно широких пределах в зависимости от температуры окружающей среды, степени защиты от теплоотдачи и особенностей деятельности. Таким образом, термин «температура тела» не может быть применен без учета того, в каком участке тела произведено измерение.