Введение
При анализе трудовой деятельности человека важное место занимает анализ функциональных состояний (ФС). Одно из важнейших ФС работающего человека — это состояние утомления
Утомление может иметь разную природу, однако для современных видов труда особую роль играет анализ умственного утомления, развивающегося в результате длительного выполнения когнитивно сложной деятельности. Утомление имеет особое значение для психологии труда, так как оно не только сопровождается негативными субъективными переживаниями, но и связано со значительными когнитивными изменениями, провоцирующими неэффективную и даже ненадежную деятельность работающего человека (Леонова, 1984; Hockey, 1997). Анализ когнитивных эффектов утомления может помочь оценить риски ошибочных и неэффективных действий работника в состоянии утомления, а также разработать оптимальные режимы труда и отдыха для современных профессионалов.
С точки зрения мотивации основной эффект умственного утомления
(УмУ) — это выраженное нежелание прикладывать усилия для продолжения работы (Massar et al., 2018). Когнитивные эффекты УмУ выражаются в снижении эффективности переработки информации уставшим человеком. Снижается скорость и точность выполнения когнитивных заданий (Meijman, 1997). Типичный пример этого эффекта — увеличение среднего времени простой и сложной сенсомоторных реакций (Langner et al., 2010). Снижение эффективности когнитивной переработки информации в результате УмУ может наблюдаться для широкого круга задач (Thomas, Smith, 2009; Massar et al., 2010). Однако соответствующие эффекты наиболее выражены для задач, требующих произвольного внимания и когнитивного контроля (Van der Linden et al., 2003; Persson et al., 2007; Langner et al., 2010), а также связанных с ними функций рабочей (оперативной) памяти (Dobbs et al., 2001; Boksem, Tops, 2008). Подобный характер когнитивных изменений указывает на истощение ресурсов произвольного (top–down) контроля поведения при остром и хроническом УмУ.
На фоне результатов этих современных исследований хочется напомнить, что особое значение снижения эффективности произвольного внимания, когнитивного контроля (управляющих функций) и оперативной памяти было показано А.Б. Леоновой еще несколько десятилетий назад. В написанной по материалам ее кандидатской диссертации книге «Психометрика утомления» (Зинченко и др., 1977) приводятся результаты многочисленных авторских исследований когнитивных эффектов острого УмУ. Уже в этих ранних работах А.Б. Леоновой было показано закономерное уменьшение объема произвольного внимания при индукции УмУ; снижение когнитивной гибкости (увеличение «стоимости» переключения внимания); снижение эффективности выполнения задания на оперативное удержание и переработку информации (то и другое — базовые функции рабочей памяти); впервые был обнаружен интереснейший эффект снижения эффективности поиска в кратковременной памяти в задаче опознания С. Стернберга. При этом было установлено, что развитие УмУ обусловливает переход от эффективной параллельной исчерпывающей стратегии поиска в памяти к менее эффективной последовательной самооканчивающейся стратегии. Работы А.Б. Леоновой заложили основы систематических экспериментальных исследований когнитивных эффектов УмУ, а их результаты удивительно хорошо согласуются с результатами самых современных работ в этой области.
Представим результаты актуального исследования когнитивных эффектов острого УмУ, в котором использовалась разработанная А.Б. Леоновой методология. В частности, эффекты УмУ оценивались для задач на переключение внимания, обновление рабочей памяти и для задачи поиска в памяти С. Стернберга. С этой целью мы воспользовались компьютеризованной батареей когнитивных тестов для оценки ФС работающего человека, созданной в лаборатории психологии труда факультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова под руководством А.Б. Леоновой. Выборка состояла из профессионалов, занятых интенсивным умственным трудом (сотрудники крупной инжиниринговой компании).
Цели
исследования: 1) дополнительная эмпирическая апробация батареи когнитивных тестов для оценки эффектов УмУ и 2) проверка основных результатов относительно когнитивных эффектов УмУ, полученных А.Б. Леоновой более 30 лет назад. В целом, на основе новых данных, полученных в рамках методологии А.Б. Леоновой, хотелось бы соотнести когнитивные эффекты УмУ с фундаментальными ресурсными теориями внимания и контроля поведения (Канеман, 2006).
Как устранить мышечную усталость
Чтобы полностью восстановить тонус мышцы после интенсивной тренировки организму требуется от 24 до 96 часов отдыха.
Чтобы вывести 95% молочной кислоты из мышцы организму может потребоваться более 1 часа 20 минут пассивного отдыха. Чтобы ускорить этот процесс нужно выполнять лёгкую работу. Например, непрерывный бег трусцой позволит в два раза быстрее избавиться от лактата, чем при пассивном отдыхе.
После тренировки необходимо сделать растяжку, это позволит вернуть исходную длину мышечного волокна и расслабить его.
Если вы обнаружили у себя признаки перетренированности, вам следует предпринять следующие действия:
- Исключить умственное напряжение.
- Заняться приятными делами, развлечься, прогуляться на свежем воздухе.
- Принять ванну, сходить в баню, сделать массаж.
- Сократить интенсивность тренировок не менее чем на 50% в течение следующей недели.
Нельзя продолжать занятия с той же интенсивностью что и раньше. Не рекомендуется пассивный отдых, в этом случае для восстановления потребуется вдвое больше времени.
Лечение
Истощение ЦНС – болезнь, которую проще предупредить, чем лечить. Это проблема, которая может уничтожить вашу спортивную жизнь. Принимаем следующие меры:
- Отказ от тренировок на срок от 2 до 4 недель. Если предыдущие несколько недель-месяцев вы усилием воли преодолевали это состояние, – дольше. Чем дольше преодолевали, тем более длительным теперь должен быть отдых. К примеру, спортсмен, который работал на износ год, будет вынужден отдыхать от тренировок порядка 4 месяцев. Этот отдых необходим. Иначе – необратимые процессы, которые приведут к появлению аналогичных симптомов при выполнении любого дела вне спортзала;
- Пересмотр образа жизни. Больше гуляем, посещаем красивые места, которые дают нам новые впечатления;
- Из физических нагрузок – бег в легком темпе, велосипед или прыжки на скакалке. Все в неспешном, несоревновательном темпе. 2-3 раза в неделю. В первые 7 суток можно отдохнуть полностью;
- Улучшение питание, налаживание режима дня. Потребление качественных жиров животного и растительного происхождения. Режим дня – засыпаем в 22:00, просыпаемся в 6:00. Как в армии;
- Восстановительные процедуры. Массаж, контрастный душ, йога – все это восстанавливает ЦНС к оптимальному состоянию;
- Смена тренировочной программы после возвращения к тренировкам. Уменьшение нагрузки. Уменьшение количества тренировочных дней до 2-3 в неделю.
Переутомление в бодибилдинге – то, о чем необходимо помнить с самого начала тренировок
Повышенное внимание уделяем не мышечному, а нервному переутомлению. Так как раздолбанную ЦНС лечить гораздо дольше и тяжелее, чем травмированные мышцы
Спортивное питание и продукты для снятия усталости
- Аминокислоты быстро восстанавливают разрушенные во время тренировок мышцы, эти соединения участвуют во всех физиологических процессах. Приём аминокислот ускорит восстановление, увеличит выработку нужных гормонов и улучшит общее состояние организма.
- Креатин – вещество, которое непосредственно участвует в энергетическом обмене АТФ и АДФ. Креатин нейтрализует кислоты, вызывающие усталость, в том числе молочную. Согласно научным исследованиям и отзывам это вещество повышает выработку тестостерона.
- Для быстрого восстановления спортсменам нужно употреблять в пищу достаточное количество продуктов насыщенных витаминами и минералами, в том числе: сырые овощи, фрукты и зелень.
- Рыбий жир содержит полиненасыщенные жирные кислоты омега-3, которые участвуют в деятельности всех систем организма, начиная от головного мозга и вплоть до восстановления суставов.
Причины
Причинами развития заболевания становятся:
- Чрезмерные энергетические траты на тренировках. Многие из нас берут пример с профессиональных бодибилдеров, которые посвятили жизнь профессиональному спорту. Арнольд Шварценеггер мог терять сознание во время тренировки. Но Арни использовал стероиды и обладал отменными физическими данными, что не учитывают любители, которые стремятся превзойти в упорстве легенду бодибилдинга. Постоянный тренинг до отказа изнашивает нервную систему, что приводит к перечисленным выше последствиям;
- Перетренированность, большие нагрузки. Мышцы, может, и способны переварить 5 тренировок в неделю. Но ЦНС находится в дичайшем шоке от подобного поведения человека;
- Высокий уровень стресса. Не только на тренировках. Переутомление в бодибилдинге – болезнь мужчин и женщин, которые в жизни пытаются не только в бодибилднге развиваться. Стресс на работе, стресс в семье, стресс в повседневных делах, да еще и нагрузка на тренировках = нервное истощение. Слишком много всего в вашей жизни. В попытке угнаться за всем сразу не получаем ничего;
- Неправильный образ жизни. Плохое питание, отсутствие режима дня, новых впечатлений. Вредные привычки, употребление веществ, которые истощают нервную систему. Алкоголь, табак, наркотики – в большей степени. Кофе, чай – в меньшей.
- Отсутствие полноценного отдыха. Трудоголизм в спортзале, желание развиваться невероятными темпами. Похвальные стремления, но без полноценного отдыха на одной страсти к тренировкам далеко не уйдешь. Точнее, уйдешь. Но не в том направлении. Износ ЦНС и больница более вероятны, чем достижение целей, о которых мы мечтаем, если не отдыхать.
Переутомление в бодибилдинге может стать катализатором, который запустит остальные негативные процессы. Тут и до инфаркта в 27 лет недалеко.
Виды утомления мышц
В нашем организме есть несколько механизмов синтеза энергии:
- Фосфатный механизм синтеза АТФ использует имеющиеся запасы фосфатов в мышцах. Он быстро заново синтезирует АТФ из АДФ, используя высокоэнергетическое вещество креатинфосфат (КрФ). Но запасов КрФ хватает всего на 8-10 секунд работы с максимальной интенсивностью.
- После истощения креатинфосфата для синтеза фосфатов мышцы начинают сжигать углеводы. Глюкоза откладывается в мышечной ткани и печени в виде гликогена. У людей разной тренированности количество гликогена различается, но в среднем его хватает на 60-90 минут интенсивных занятий. Энергия из углеводов может синтезироваться как с участием кислорода – аэробно, так и без него – анаэробно.
После истощения углеводных запасов спортсмен переходит на энергообеспечение только за счёт расщепления жиров, при этом он теряет способность выполнять упражнения с высокой интенсивностью. В этот момент происходит снижение скорости и силы мышц.
Жиры могут расщепляться только в присутствии кислорода. Когда мышечные волокна питаются только за счёт жиров, они уже не могут выполнять движения максимальной мощности. Зато длительную лёгкую работу они могут делать ещё очень долго, потому что запасы жира в организме практически неисчерпаемы.
Энергетическая усталость возникает после 60-90 минут высокоинтенсивной тренировки, она связана с исчерпанием запаса гликогена, появляется слабость в ногах и руках, в таких условиях очень сложно продолжать занятия. При наступлении энергетической усталости можно быстро восстановить работоспособность мышечной системы – достаточно насытить организм быстрыми углеводами (сахар или глюкоза).
Утомление из-за накопления продуктов обмена веществ.
Если при небольших физических нагрузках, например при ходьбе, питание мышц может осуществляться полностью за счёт сжигания жира. То при увеличении интенсивности движений в энергообмен включается механизм расщепления углеводов.
С дальнейшим ростом интенсивности скорость окисления углеводов увеличивается, но из-за нехватки кислорода расщепление части глюкозы проходит анаэробно. При этом образуется молочная кислота (лактат), которая накапливается в мышечной ткани. Такие процессы часто происходят, когда спортсмен, в забеге на длинную дистанцию, резко увеличивает темп на финишной прямой.
Накопление лактата быстро приводит к усталости. Возникают болезненные ощущения. Из-за высокой концентрации молочной кислоты повреждаются стенки клеток, а их содержимое попадает в кровь. Высокое содержание лактата в мышечной ткани нарушает координационные способности, приводит к микротравмам и уменьшает скорость обмена веществ.
Нервно-импульсное утомление.
Этот вид мышечной усталости заключается в изменении процесса передачи импульса в нервно-мышечном соединении. Это связано с невозможностью долго поддерживать высокую производительность нервной клетки, она снижается под воздействием нагрузки. Если уровень интенсивности долго сохраняется на высоком уровне, нервная клетка блокируется и перестаёт передавать нервные импульсы мышце.
Признаки психологического утомления бегуна
Психологическое утомление чаще носит хронический характер и проявляется такими симптомами:
- перепады настроения, нестабильный эмоциональный фон;
- раздражительность, агрессивные проявления поведения;
- психическая неустойчивость;
- ослабление самообладания.
Объективно это выражено в снижении спортивных показателей бегуна, появление ошибочных действий, нет нацеленности на результат. Быстро расходуют функциональные резервы организма.
Изменения в психическом поведении негативно сказывается на моделировании в головном мозге конечного результата (аутотренинг). Формируется неправильная программа предстоящего действия, поведения.
Для ликвидации психологического утомления пересматривают график тренировок и отдыха, подключают физиотерапевтические процедуры, массажи. Проводят сеансы психотерапии.
Проводимые исследования
Основная цель проводимых исследований — как изменяются технические характеристики бега при снижении скорости спортсмена на финише в разных фазах утомления (острая или легкая, хроническая). Детально разобраться в специфике этого явления пока не удалось.
Что показали результаты исследования при забеге бегунов на 200, 400, 800 м:
- нога становится на грунт дальше обычного;
- уменьшается частота и длина шагов;
- на финише уменьшатся амплитуда движений ног;
- снижается сила отталкивания;
- уменьшается продольный компонент внешней механической работы;
- смещается центр массы тела, и растут вертикальные колебания.
Важно! Утомление и упадок сил на финише дистанции принципиально отличаются. При обычной усталости не нарушается техника бега
У спринтеров вертикальная работа меньшая, угол отталкивания более острый. Эти характеристики связаны не с утомляемостью, а обусловлены высокой скоростью бега, что является нормой.
По итогам исследования установлено, что падение скорости на дистанции 5000 м и более происходит за счет уменьшения длины шагов. При длинном спринте скорость падает как за счет уменьшения длины, так и частоты, на дистанции 100, 200 м — за счет частоты. Такие изменения связаны с уменьшением сократительной способности мышц, что переводит спортсмена на непроизвольную технику бега. Нарушается фаза отталкивания и фаза амортизации (торможения). Изменяется пропорция между сокращением мышц при опоре и мощностью растяжения.
Мощность отталкивания снижается на всех дистанциях, а фаза торможения увеличивается.
Экспериментальные данные показали, что главная причина утомления — интенсивная работа квадрицепса (четырехглавая мышца бедра), что приводит к быстрой усталости, вынуждает бегуна перейти на короткие шаги и снизить скорость. Это создает негативные условия для рекуперации (обратного получения) энергии, что напрямую влияет на утомление мышц.
Данные, полученные в результате исследования, не носят доказательный характер. Изменения в технике бега могут быть как следствием утомляемости, так и компенсаторной перестройкой.
Возможные последствия и осложнения
Высокая концентрация лактата вызывает мышечную боль, возникают микроразрывы волокон, что может стать причиной травмы. Высокое содержание молочной кислоты снижает восстановление креатинофосфата и уменьшает скорость расщепления жиров.
Мышцам необходимо давать достаточно времени для восстановления после тренировки, в противном случае может возникнуть перетренированность.
Признаки перетренированности:
- Длительное восстановление пульса до нормальных значений после нагрузки и учащённое сердцебиение в состоянии покоя.
- Быстрое наступление усталости, снижение спортивных показателей.
- Отсутствие аппетита.
- Боли в мышцах, связках и суставах.
- Повышенная нервозность и чувство тревоги.
- Бессонница.
- Повышенная потливость.
Как следствие снижается интерес к занятиям, повышается риск травм, снижается иммунитет. Для восстановления организма требуется резко снизить интенсивность тренировок в течение 1-2 недель.
Особенности физиологического утомления
Физическая утомляемость напрямую влияет на способность бегуна к продолжительной работе при оптимальной мощности. Этому предшествует ухудшение вегетативных и двигательных функций, их дискоординация.
Стадии физиологического утомления профессиональных бегунов:
- 1-я — сдвиги в работе дыхательной, сердечно-сосудистой системы — аномально учащенное сердцебиение, частое поверхностное дыхание, переходящее в одышку;
- 2-я — снижение биоэлектрической активности ЦНС, напряжение дыхания, ухудшение работы миокарда;
- 3-я —падение активности коры головного мозга до 22%, резкое ухудшение деятельности сердца, сосудов, бронхо-легочной системы, накопление в мышечной ткани кетоновых тел, молочной кислоты, нарушается периферическое кровообращение.
В результате двигательные импульсы, передаваемые мозгом, формируются неправильно, замедляется скорость обработки сигналов. Бегун не в состоянии выполнять стандартные физические нагрузки. Методы решения проблемы — полноценный отдых, изменения в рационе питания, по показаниям медикаментозное лечение.
Симптомы переутомления в бодибилдинге
Вам плохо. Ужасное состояние сразу после завершения тренировки или в середине-конце тренинга. Я проходил через данное состояние и хочу предостеречь вас: никакими волевыми усилиями его не преодолеешь. В середине, ближе к концу тренировки, тебя просто «вырубает». После занятия в голову лезут депрессивные мысли, которые задерживаются там тем дольше, чем больше мы стараемся от них убежать. Сначала это час после тренировки, спустя месяц – 5 часов. Через 2 месяца – уже сутки. Через 4 – 2-3 суток. Мышцы восстанавливаются хорошо, но нервная система уже не восстанавливается вообще. Столкнулись с таким состоянием – срочно начинайте лечение. Дальше – хуже;
Восстановление после тренировки замедляется. Это еще не переутомление ЦНС, но уже утомление
Важно вовремя словить этот момент, чтобы дать нервной системе отдохнуть и не перевести все в категорию болезни;
Учащенное сердцебиение, проблемы со сном. Нервная система угнетена столь сильно, что при объективной усталости человек не может уснуть
Один из основных признаков болезни на фоне учащенного сердцебиения;
Проявление других симптомов ВСД. Вегето-сосудистая дистония находится очень близко к истощению ЦНС. Тошнота, рвота по утрам, укачивание в транспорте, головные боли – все это признаки ВСД, которую может спровоцировать износ ЦНС при занятиях бодибилдингом.
Протокол эксперимента
Испытуемые посещали лабораторию три раза отдельно друг от друга. Во время первого посещения их ознакомили с процедурой теста. Во время второго и третьего визита субъекты выполнили задание с умственным утомлением или контрольное в случайном порядке и последовательности. После когнитивного задания испытуемые выполнили субмаксимальное изометрическое выпрямление колена до отказа. Нервно-мышечная функция оценивалась до и после когнитивного задания и после задания на выносливость. Самочувствие оценивалось до и после когнитивного задания, тогда как мотивация – только перед упражнением на выносливость.
Каждый испытуемый выполнил три визита в течение 3 недель, с промежутком не менее 72 часов между посещениями. Всем испытуемым рекомендовали спать не менее 7 часов, воздержаться от потребления алкоголя и не проводить интенсивную тренировку за день до посещения, курить или потреблять кофеин за 3 часа; сообщить о приёме любых лекарств, заболеваниях, травмах или инфекциях.
Когнитивная задача
В качестве когнитивной нагрузки использовали AX-Continuous Performance Test (AX-CPT). Тест заключался в правильном распознавании букв среди последовательности, которая воспроизводилась на экране в течение 90 минут с итогами о результативности каждые 30 минут.
Контрольное задание
В качестве контрольного задания испытуемые просматривали документальный фильм Earth о путях миграции четырёх видов животных (Alastair Fothergill and Mark Linfield, 2007).
Как при решении когнитивной задачи, так и в контрольной группе постоянно отслеживалась ЧСС при помощи пульсометра.
Задание для проверки выносливости
Выполнялось изометрическое напряжение разгибателей колена с интенсивностью 20% от максимального произвольного усилия. Тест заканчивался, когда испытуемый не мог больше сохранять заданное положение более 3 с. Контроль осуществлялся при помощи обратной связи: экран монитора, показывающий уровень усилия в реальном времени. Кроме оценки продолжительности теста, каждые 20 с испытуемый сообщал о субъективно оцениваемом усилии по 15-балльной шкале. Во время теста также постоянно отслеживали электрическую активность в мышцах и ЧСС.
Оценка нервно-мышечной функции
Электростимуляция проводилась одиночными и сдвоенными стимулами частотой 100Гц. После установления индивидуальной оптимальной интенсивности стимуляции использовали сверхмаксимальный стимул 130% от 60 до 140 мА согласно описанной методологии.
Механические параметры отслеживали при помощи изокинетического динамометра Biodex (Biodex Medical Systems Inc., Shirley, NY). Усилие оценивали на правой ноге, согнутой под прямым углом в коленном и тазобедренном суставе.
Как упоминалось выше, при выполнении теста на выносливость постоянно измеряли ЭМГ активность работающих мышц.
Рис. 1. Графическое представление протокола одного из дней.
Порядок и расписание теста было аналогичным для всех испытуемых. Q – психологический опрос; СТ – когнитивное задание; MVC – максимальное произвольное сокращение. Порядок проведения (слева на право): электростимуляция, произвольная активация, опрос, когнитивное задание (контроль), опрос, электростимуляция, произвольная активация, задание на выносливость, электростимуляция, произвольная активация.
Описание процедуры исследования (сокращённо)
Десять физически активных мужчин приняли участие в исследовании (среднее ± СО): возраст – 22,2 ± 2 года; рост – 177 ± 6 см; вес – 70 ± 8 кг. Ни у кого из них не выявлено соматических или психических заболеваний. Испытуемые полагали, что оба задания: упражнение на компьютере и просмотр документального фильма – различные виды когнитивной активности, способные оказать влияние на выносливость при выполнении упражнений. Для обеспечения высокой мотивации при умственном и физическом тестах было обещано вознаграждение – билеты на профессиональное спортивное мероприятие за лучшие результаты в упражнениях. При проведении тестов у испытуемых не было возможности обсудить реальные цели исследования.
Выводы и перспективы
В исследовании представлены первые экспериментальные подтверждения того, что продолжительное умственное напряжение не влияет на показатели нервно-мышечной функции, такие как максимальная мышечная активация и центральное утомление, вызванное при последующем выполнении упражнений на выносливость. Эти данные свидетельствуют о том, что продолжительное умственное напряжение и упражнения на выносливость влияют на разные области ЦНС. В предстоящих исследованиях мозга и упражнений на выносливость следует определить специфические механизмы умственного утомления и центрального утомления без ложного предположения, что эти два явления – различные аспекты аналогичных центральных изменений. В связи с тем, что восприятие утомления более вероятный медиатор, отрицательно влияющий на результаты работы на выносливость, дополнительные исследования выявят нейрофизиологическое воздействие, связанное с более высоким воспринимаемым усилием, которое испытывают умственно утомлённые субъекты при выполнении упражнений на выносливость. С практической точки зрения, представленное исследование подтверждает, что негативное влияние умственного утомления на физическую работоспособность ограничивается воздействием на выносливость и может не оказывать отрицательного влияния на результаты кратковременных максимальных усилий, таких как спринт и прыжки.
