Изменения функционального состояния нервных центров как основа тренировки

Изменения в протекании физиологических функций, наблюдающиеся при тренировке, наступают вследствие изменения функционального состояния нервных центров, регулирующих работу соответствующих органов, под влиянием повторной деятельности.

То возбуждение, которое возникает в нервных центрах во время выполнения трудового действия, не прекращается строго одновременно с завершением действия. Оно остается в течение некоторого времени в виде не распространяющегося и постепенно затухающего следа возбуждения. После каждого мышечного усилия в нервной системе человека также на некоторое время остаются следы возбуждения. Во время отдыха после совершенного усилия след возбуждения, развиваемого во время работы, постепенно исчезает, проходя ряд последовательных стадий.

Рис. 34. Изменения силы мышц, участвующих в вытягивании станового динамометра при максимальных пробных волевых усилиях, совершаемых исследуемым человеком через различные отрезки времени после начального утомительного вытягивания. Читать справа налево. Цифры между последовательными записями усилий — продолжительность интервала между двумя смежными усилиями (по М. В. Лейнику)

На рис. 34 представлены графические изображения результатов повторяющихся вытягиваний станового динамометра, по которым можно заключить о следовом последействии мышечного усилия [35]. Справа записано постепенно убывающее усилие, которое поддерживалось в течение 20 с. Следующая запись соответствует усилию через 5 с после окончания первого вытягивания, третья запись — усилие, развиваемое через 1 мин после исходного вытягивания динамометра, четвертая через 4, пятая через 9, шестая через 19, седьмая через 29, восьмая через 34 мин после исходного вытягивания динамометра.

Ход кривой силы становой мускулатуры можно принять за отображение изменений возбудимости нервных клеток двигательного аппарата человека. При этом обнаруживается, что через 5 с после окончания первой работы повышенное следовое возбуждение, суммируясь с произвольным возбуждением, дает пессимальный эффект и человек развивает усилие ниже исходного (стадия восстановления возбудимости). Через 1 мин после окончания первой работы возникает фаза сверхисходной возбудимости, характеризующаяся тем, что в эту стадию получаются усилия выше исходного. Стадия сверхисходной возбудимости продолжается до 29 мин  периода отдыха. После этой стадии наступает третья стадия — дорабочей возбудимости и четвертая — пониженной возбудимости. Описанный результат изучения последействия мышечного усилия можно объяснить тем, что на одной из стадий отдыха (сверхисходной возбудимости) восстановление затраты энергии и веществ, дающих энергию для мышечного сокращения (гликогена, фосфатов), достигает высокого уровня, в результате чего в работающих органах (мышцах и нервных клетках) происходит накопление питательных веществ свыше того количества, которое имелось в покое, до работы. Если в ходе тренировки всегда возобновлять повторяющуюся работу в стадии сверхисходной возбудимости, то накопление питательных веществ в работающих органах приводит к ускоренному росту клеток и к повышению в них запаса энергии, следовательно, к повышению работоспособности клеток и всего организма.

Одновременно с накоплением в работающих органах богатых энергией веществ и усилением роста и работоспособности клеток этих органов вырабатываются и закрепляются двигательные условные рефлексы, лежащие в основе рабочих навыков, а также условные рефлексы, обеспечивающие правильное дыхание и кровообращение. Обязательным фактором, укрепляющим эти условные рефлексы, является их подкрепление — достижение полезного результата. Укрепление условного рефлекса связано с повышением работоспособности тех нервных клеток коры больших полушарий головного мозга, которые анализируют сигнальные раздражения и посылают возбуждение в исполнительные органы (мышцы, железы, сердце и т. д.).