Как умственная нагрузка влияет на эффективность тренировки?

Что учёные считают психическим утомлением?

Умственное, или психическое утомление (mental fatigue) — это состояние, когда у человека временно снижается способность выполнять умственную работу. Как правило, оно вызвано предшествующим длительным периодом когнитивной нагрузки. При умственном утомлении ухудшается внимание, медленнее принимаются решения, падает мотивация заниматься текущим делом и растёт число ошибок при его выполнении.

В жизни под «предшествующим длительным периодом когнитивной нагрузки» может скрываться масса событий разной интенсивности и продолжительности. Однако сравнивать действие совершенно непохожих стимулов и делать при этом верные для всех выводы вряд ли возможно. Поэтому ради стандартизации, а возможно, в силу сложившихся традиций в научных исследованиях в роли умственной нагрузки обычно выступает тест Струпа длительностью от получаса до 90 минут. Это верно по крайней мере для тех работ, где рассматривают влияние психического утомления на физическую активность.

Психическое утомление ухудшает тренировочные результаты

Идея о том, что умственное напряжение ухудшает не только когнитивные, но и физические показатели, стала популярной после выхода в 2009 году статьи спортивного физиолога Сэмюэля Маркоры и коллег. В ней 16 испытуемых, пока могли, крутили педали на велоэргометре на мощности 80%. Когда человек уже не мог поддерживать такую мощность, считалось, что у него наступило утомление. Перед этим участники опыта полтора часа либо нажимали на кнопку, когда на экране появлялась заданная буква (это считалось умственной нагрузкой), либо смотрели документальный фильм про поезда или автомобили (это занятие выступало в роли контроля).

Судя по анкетам испытуемых, поиск нужных букв действительно утомлял их психически. Он же, если верить показаниям велоэргометра, снижал способность выполнять упражнение заданной мощности. После умственной нагрузки время работы до утомления сокращалось. Однако многие физиологические параметры: уровень глюкозы в крови, скорость повышения концентрации лактата в крови в ответ на физическую нагрузку и т. д. — значимо не отличались у людей из экспериментальной и контрольной групп. Авторы объясняют это тем, что всё перечисленное связано с работой сердца, а умственная нагрузка сама по себе такую работу не утяжеляла.

«Последователи» Маркоры провели похожие эксперименты с силовыми тренировками. Например, в 2024 году в работе учёных из Италии и Бразилии 18 тренированных мужчин 18–25 лет выполняли до отказа полуприседы с весом 50%, 70% или 90% от своего одноповторного максимума (1ПМ). Каждый юноша делал 3 подхода, отдыхая между ними вполне достаточное время — по 5 минут. Психическое утомление (а его ощущали все не-контрольные группы испытуемых) ускоряло отказ при приседаниях с весом 50%, 70%, но не с 90% от 1ПМ.

Авторы статьи допускают: такая разница в результатах вызвана тем, что умственная нагрузка временно снижает внимание и человеку раньше начинает казаться, что он физически устал. Следовательно, отказ наступает быстрее. Можно предположить (но этого учёные уже не говорят), что на несколько повторений с большим весом сниженного внимания ещё хватает, а на много повторений с маленьким весом — уже нет. Поэтому больше страдают результаты приседаний с умеренными весами, а не с субмаксимальными.

В любом случае, интересно, как умственное утомление влияет на спортивные результаты с точки зрения физиологии. Увы, ясности в этом вопросе пока нет, и большинство данных получено в исследованиях с весьма скромным числом участников. Посмотрим на эти работы.

Если ухудшение есть, то за счёт чего? Потенциальные физиологические механизмы

По имеющимся данным, усталость действительно у нас в головах, а точнее, в психике. Электроэнцефалографы и электромиографы не выявляют разницу между сигналами от нейронов к мышцам у людей умственно утомлённых и «свежих», а также между ответами мышц на такие сигналы. Это показывает и сам «идеолог» психического утомления Сэмюэль Маркора в систематическом обзоре 2017 года.

Из более свежих работ — исследование 2023 года с участием 14 испытуемых. После 60 минут умственной нагрузки (выполнения теста Струпа) или 60 минут просмотра кино (контрольная группа) 9 мужчин и 5 женщин по сто раз разгибали ноги в колене с отягощением 35% от 1ПМ. Пока участники выполняли упражнение, у них измеряли частоту сердечных сокращений и снимали показания электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Кроме того, у испытуемых спрашивали, насколько сложно им было выполнять упражнение.

В ЭЭГ исследователей особенно интересовали моторные корковые вызванные потенциалы — электрические сигналы, которые регистрируются, когда мозг (его двигательная кора; она находится в задней части лобных долей больших полушарий) формирует для мышц программу движений. Могло быть так, что при умственном утомлении создание или передача таких команд затрудняется, и это отразилось бы на вызванных потенциалах. Однако моторные корковые потенциалы у испытуемых из разных групп значимо не отличались. Более того, по ощущениям испытуемых, умственная усталость не мешала им выполнять разгибание ног.

Единственное, с чем участники эксперимента испытывали трудности, — это субъективное психическое утомление. Оно было выше у тех, кто перед тренировкой умственно поработал.

Но что если при когнитивной нагрузке нарушается не генерация нервных импульсов в больших полушариях, а их передача мышцам? По крайней мере, не на уровне спинного мозга и нервов, говорят результаты другого исследования. В нём 10 здоровым мужчинам измеряли силу максимального произвольного изометрического сокращения (maximum voluntary isometric contraction) передней большеберцовой мышцы.

Каждый участник приходил в лабораторию дважды с интервалом 3 дня, и перед разгибанием стопы один раз смотрел 30-минутный документальный фильм, а один раз такое же время выполнял тест Струпа. Электромиография (ЭМГ) показала, что умственная нагрузка не меняет частоту импульсов двигательных единиц передней большеберцовой мышцы, но повышает субъективный уровень психической усталости и снижает мотивацию выполнять упражнение. Вновь получается, что если результаты после умственной нагрузки хуже, то дело в психике, а не в физиологии.

Этот вывод подтверждают ещё несколько статей. К примеру, если увеличить длительность умственной нагрузки с 30–60 до 90 минут, сила максимального произвольного сокращения мышц-разгибателей колена от этого не пострадает. (Перевод этой статьи есть в нашей библиотеке: Мнение ученых: умственное напряжение не снижает физическую работоспособность). Правда, из-за умственной нагрузки снижается выносливость мышц, что показали в этой и ещё одной статье (там тренированные испытуемые до отказа выполняли жим от груди с весом 70% от 1ПМ).

Итог: механизмы действия психического утомления на выполнение физических упражнений неясны. Какие конкретно физиологические параметры ухудшаются при умственной нагрузке перед упражнением, пока не удалось выявить.

Психическое утомление не влияет на результаты на тренировке

Если нет механизмов, то, может, нет и самого действия и вовсе не страшно умственно утомиться перед тренировкой? Такое тоже возможно, если учесть, что в основном учёные публикуют статьи, где выявлены некие новые связи, и гораздо реже рассказывают об экспериментах с отрицательными результатами.

Действительно, если между какими-то явлениями не нашли связи или вывод из опытов непонятен, это мало интересует и издателей научных статей, и других исследователей, поэтому такие работы обычно не публикуют. Об этом напоминает метаанализ молодого и очень продуктивного специалиста по спортивной физиологии и психологии Дариаса Ольгадо и его коллег. Согласно их данным, влияние умственного утомления на физическую работоспособность слабое или даже вообще статистически не значимое.

В другом метаанализе Ольгадо с помощью методов статистики доказывает, что в большинстве исследований умственного утомления и тренировок слишком мало участников, чтобы результаты таких работ надёжно воспроизводились. С учётом этого нельзя утверждать, что психическое утомление мешает тренировкам, но и полностью отрицать это тоже нет оснований.

Пара работ с отрицательными результатами. В 2023 году Ольгадо и коллеги, по сути, повторили работу Маркоры, только немного индивидуализировали умственную нагрузку. 22 человека крутили педали на велоэргометре с мощностью 80% от своей максимальной. Как и в 2009, все испытуемые должны были найти нужную букву, выявить совпадения и т. п., но время, отведённое на ответ, подбирали с учётом скорости реакции каждого. Контролем служили те же задания, но время для ответа увеличивали на 50% относительно минимального нужного конкретному человеку. Чем больше данных от разных испытуемых обрабатывали, тем чётче статистический анализ показывал, что связи между умственным утомлением и работоспособностью связи нет.

Аналогичное исследование с бегунами опубликовали в 2025 году. В нём 14 мужчин и 7 женщин сначала истощались умственно, а после бежали по дорожке на своей максимальной аэробной скорости (такой, при которой достигается максимальное потребление кислорода). Умственным истощением считалось состояние, когда испытуемые стабильно делали больше ошибок при сопоставлении букв и цифр, чем если бы они отвечали случайно. Выяснилось, что после такой когнитивной нагрузки максимальная аэробная скорость не падает по сравнению с контрольной группой, члены которой чуть больше часа смотрели документальные фильмы на выбранную ими тему.

А было ли психическое утомление?

Есть вероятность, что реальная когнитивная нагрузка перед тренировкой складывается совсем из других компонентов, чем при тесте Струпа. Подумайте: часто ли нам в жизни приходится сопоставлять названия цветов с окраской этих слов? И даже персонализированные умственные нагрузки в экспериментах могут не нагружать мозг так, как это делают реальные повседневные задачи.

В 2018 году учёные из нескольких британских университетов провели метаанализ работ о связи умственного утомления и физической работоспособности и обнаружили, что ухудшение последней — скорее случайное событие, а не следствие повышенной психической нагрузки. Получается, связи между умственным и физическим утомлением всё-таки нет, и если её находят, то это, скорее всего, ложноположительный результат.

Механизмы самого психического утомления, кстати, тоже не ясны, и не всегда понятно, как надёжно отслеживать его наступление. К примеру, один из предполагаемых нейробиологических факторов умственной усталости — истощение запасов дофамина и норадреналина в головном мозге. Однако научные статьи в целом не подтверждают, что полтора часа (и тем более полчаса) умственной нагрузки способны заметно снизить уровни этих нейромедиаторов.

Ближе к жизни: смартфон во время тренировки — утомляет ли психически и ухудшает ли результаты?

Пока из того, что мы обсудили, невозможно понять, влияет ли умственное утомление на эффективность физических упражнений. Но ещё может быть важным, что все данные выше были получены в искусственных, довольно нетипичных для тренажёрного зала условиях. А что происходит в повседневности?

В современном мире люди много времени проводят со смартфоном в руках — как до физической нагрузки, так и во время неё. Посетители фитнес-залов знают, что их коллеги по увлечению (а скорее всего, и они сами) используют телефоны между подходами, а иногда не отвлекаются от них и при выполнении упражнения. Уж это, наверное, должно влиять на ход и эффективность тренировки?

Конечно, об этом можно было бы спросить тренеров и их клиентов, и каждому наверняка было бы что сказать по этому поводу. Но коль скоро мы за доказательный фитнес, будем полагаться на данные научных статей.

Умственное утомление от смартфона меньше, чем от теста Струпа

Испанский учёный и по совместительству профессиональный «натуральный» бодибилдер Карлос Аликс-Фагес вместе с коллегами в 2023 году сравнил, насколько успешно выполняют жим лёжа испытуемые после теста Струпа, проверки соцсетей и просмотра кино. Чуть больше 20 мужчин выполняли 3 подхода жима лёжа до отказа с 65% от 1ПМ. Те, кто перед упражнением выполнял тест Струпа (а не листал соцсети и не смотрел кино), делали меньше повторов жима до отказа, то есть быстрее уставали. Однако испытуемые, которые сидели в соцсетях до тренировки, во время физических упражнений медленнее двигались.

Но для ряда параметров безразлично, чем нагружать мозг. Ещё одна работа Аликса-Фагеса показала, что ни полчаса смартфона, ни полчаса теста Струпа не влияют на одноповторный максимум в жиме. Не снижают они и высоту прыжка вверх из полуприседа (countermovement jump) — распространённого способа измерения взрывной силы и состояния нервно-мышечных связей.

Утомление от смартфона во время силовой тренировки

Работ, где анализируют пользование смартфоном перед тренировкой, нашлось не очень много. В большинстве экспериментов проверяют, что происходит с теми, кто смотрит в телефон уже в перерывах между подходами.

Польские учёные в обзоре 2024 года резюмировали, что у таких людей максимальная сила не снижается, но психическое утомление нарастает. В таким состоянии люди выбирают отягощение поменьше и (или) снижают интенсивность тренировки — особенно если она уже была умеренной или низкой. Вероятно, дело в том, что телефоны отвлекают от упражнения. А ещё спортсмен при использовании смартфона неосознанно продлевает себе отдых, притом каждый раз на разное время, и в результате начинает подход не с оптимальным физиологическим настроем мышц.

Тренировка на баланс

Есть по крайней мере одно исследование, где показано, что «сидение» в соцсетях между подходами снижает эффективность тренировки в кратковременной, но не в долговременной перспективе. В случае этой работы (2024 год) дело касалось баланса. 

136 испытуемых учились стоя на одной ноге дотрагиваться до её пальцев. Половина в двухминутных перерывах между 6 подходами пользовались смартфоном (листали соцсети), половина отдыхали без телефонов. Через сутки проверяли, насколько легко испытуемым даётся это задание. Обучились все примерно одинаково успешно, уровень психического утомления обе группы отмечали схожий, но во время обучения менее устойчивыми были те, кто в перерывах использовал смартфон. На тренировках они чаще касались пола второй ногой, чтобы не упасть.

Психология: что, если время на тренировки есть только в конце дня?

Подведём итоги:

• в ряде исследований умственное утомление не ухудшает тренировочные результаты (но в жизни подобное утомление так не вызывают);

• когда ухудшение всё-таки есть, оно вызвано скорее психологическим состоянием, чем физиологией нервной системы и мышц;

• самый распространённый современный «умственный утомитель», смартфон, отвлекает от упражнений, но не снижает максимальную силу и не мешает обучаться по крайней мере равновесию.

Пока это выглядит так, что влиянием умственного утомления на занятия физкультурой можно пренебречь. А вот сами фитнес-тренировки позволяют снять хотя бы часть когнитивного напряжения. Кто-то знает это из личного опыта, но существуют и научные статьи на эту тему.

Одна из них вышла уже довольно давно, в 2014 году. 126 человек, которые хотя бы раз в неделю занимаются бегом, фитнесом, танцами или другой физической активность, вели дневник с понедельника по пятницу. Сразу после работы и прямо перед сном они записывали, какая физическая активность у них была и насколько они погружены в работу, а также что думают о ней. Выяснилось, что любые тренировки отвлекали испытуемых от работы, что хорошо сказывалось на их психическом самочувствии.

Учитывая всё это, сделаем заключение. Тренироваться после психически тяжёлого дня, чтобы прийти в норму по крайней мере морально, очень даже имеет смысл. Даже если будет казаться, что упражнения даются тяжелее обычного, объективно это, скорее всего, будет не так. Реальные результаты предшествующая умственная нагрузка не ухудшит, зато физическая активность отвлечёт от работы и улучшит настроение. Единственное, что не стоит делать между подходами, — отвлекаться на телефон, по крайней мере на соцсети. Они действительно снижают внимание и затрудняют выполнение некоторых упражнений.