Меню Рубрики

Показатели утомления во время физической нагрузки

Дозирование физических нагрузок на уроке

Физическая нагрузка— это определенная мера влияния физических упражнений на организм занимающихся. Доза нагрузки — это определенная ее величина, измеряемая параметрами объема и интенсивности. Дозировать нагрузку — значит строго регламентировать ее объем и интенсивность.

Объем нагрузки определяется количеством выполненных упражнений, затратами времени на занятия, километражем преодоленного расстояния (дистанции) и другими показателями.

Интенсивность характеризуется показателями темпа и скорости движений, ускорения, частоты сердечных сокращений и др.

Соотношение между ними при выполнении физических упражнений представляет собой обратно пропорциональную зависимость: чем больше объем нагрузки, тем меньше ее интенсивность, и наоборот. По характеру мышечной работы нагрузки могут быть стандартными и переменными.

Действием нагрузки является реакция организма на выполненную работу. Ее показатели — частота сердечных сокращений и внешние признаки утомления учащихся. Градация внешних признаков по степени утомления при физических нагрузках представлена ниже, в таблице

Признаки Степень утомления
Легкая Значительная Очень большая
Цвет кожи лица и туловища Небольшое покраснение Значительное покраснение Резкое покраснение, побледнение, появление синюшности губ
Потливость Небольшая, чаще на лице Большая, головы и туловища Очень сильная, выступление соли
Дыхание Учащенное ровное Значительное учащение, периодически через рот Резко учащенное, поверхностное, появление одышки
Движения Не нарушены Неуверенные Покачивания, нарушение координации движений, дрожание конечностей
Внимание Безошибочное Неточность выполнения команд Замедленное выполнение команд
Самочувствие Жалоб нет Жалобы на усталость, сердцебиение, одышку и т. д. Сильная усталость, боль в ногах, головокружение, одышка, шум в ушах, головная боль, тошнота и др.

Все указанные выше показатели в различной степени и различных отношениях отражают величину воздействия физической нагрузки на организм занимающихся, что позволяет определять и регулировать нагрузку в процессе занятия.

Теоретико-методическую основу оптимального дозирования нагрузок составляют закономерности адаптации организма к воздействию физических упражнений, развития тренированности. Исходя из этого сформулированы и научно обоснованы следующие методические положения: адекватность нагрузок (соответствие индивидуальным функциональным возможностям организма), постепенность повышения нагрузок (обеспечивающая развитие функциональных возможностей), систематичность нагрузок (их последовательность и регулярность).

Физические нагрузки в каждом конкретном случае должны быть оптимальными по своим параметрам (объему, интенсивности, интервалам отдыха), что обеспечивает тренирующий эффект. Недостаточные нагрузки неэффективны, так как ведут к потере учебного времени, а чрезмерные — наносят вред организму.

Если нагрузка остается прежней и не меняется, то ее воздействие становится привычным и перестает быть развивающим стимулом. По указанной причине постепенное увеличение физической нагрузки является необходимым требованием.

Наиболее информативным, объективным и широко используемым в практике показателем реакции организма на физическую нагрузку является величина частоты сердечных сокращений (ЧСС).

При дозировании нагрузок в целях повышения функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы их величина по показателю ЧСС должна быть не ниже 130 уд./мин (при этом наблюдается максимальный ударный объем сердца). Поэтому величина нагрузок при ЧСС, равной 130 уд./мин, соответствует порогу тренирующей нагрузки.

В оздоровительных целях оптимальный диапазон нагрузок на занятиях находится в пределах ЧСС от 130 до 170 уд./мин (А. А. Виру, 1988, и др.).

Следовательно, наибольший общеукрепляющий оздоровительный эффект на занятиях с учащимися подросткового и юношеского возраста достигается упражнениями аэробной направленности средней и большой интенсивности (с помощью подвижных игр, эстафет, спортивных игр, плавания, бега, ходьбы на лыжах и др.).

Диапазон нагрузок средней интенсивности составляет 130— 160 уд./мин и большой интенсивности — 161—175 уд./мин.

Строгое регулирование физических нагрузок и их чередование с отдыхом обеспечивают направленное воздействие физических упражнений на функциональную активность органов и структур организма детей школьного возраста.

Регулирование параметров нагрузки на уроке физической культуры достигается многими разнообразными способами и методическими приемами. Наиболее эффективными и доступными приемами являются:

—изменение количества повторений одного и того же упражнения;

—изменение суммарного количества упражнений;

—изменение скорости выполнения одного и того же упражнения;

—увеличение или уменьшение амплитуды движений;

—варьирование величин внешних отягощений;

—выполнение упражнений в усложненных или облегченных условиях (например, бег в горку и бег под горку или бег по дорожке стадиона и бег по песку и т.д.);

—изменение исходных положений (например, выпрыгивания вверх из полуприседа и приседа, сгибание и разгибание рук в упоре лежа с положением ног на полу и на гимнастической скамейке и т.д.);

—изменение длины дистанций в беге, плавании, лыжах;

—проведение занятий на обычной, увеличенной или уменьшенной площадке (в спортивных играх);

—варьирование применяемых методов (равномерный, игровой, соревновательный и др.);

—увеличение или уменьшение времени (интервалов) и характера отдыха между выполнением упражнений.

В каждом конкретном случае преподавателем применяются наиболее оптимальные способы регулирования физической нагрузки для эффективного решения задач урока.

Общая и моторная плотность урока.Одним из показателей эффективности урока является его плотность. Определять плотность урока необходимо в целом и по частям. Это обусловлено неодинаковыми возможностями и условиями организации работы в подготовительной, основной и заключительной частях урока. Общее время, затраченное на урок (или его часть), принимается за 100%. Относительно него и рассчитываются процентные величины.

Различают общую (педагогическую) и моторную (двигательную) плотность урока.

Общая плотность урока — это отношение педагогически оправданных (рациональных) затрат времени к общей продолжительности урока.

Общая плотность урока включает в себя следующие педагогически целесообразные мероприятия (В. Ф. Новосельский, 1989):

1) организацию учащихся, проверку домашнего задания, постановку учебных задач;

2) сообщение и закрепление теоретических сведений;

3) проведение общеразвивающих упражнений;

4) инструктирование, регулирование, коррекцию (исправление ошибок), помощь, страховку;

5) подготовку и уборку снарядов, необходимые перемещения учащихся на уроке и т.д.;

6) изучение техники физических упражнений, воспитание физических качеств;

7) методическую подготовку учащихся, формирование умений самостоятельно заниматься, а также организаторских навыков;

9) использование наглядных пособий, технических средств, показ упражнений;

10) педагогический контроль;

11) подведение итогов, выполнение упражнений на расслабление, постановку домашних заданий;

12) воспитательную работу на уроке.

Для определения общей плотности (ОП) урока или его частей суммируются показатели времени активной деятельности на уроке. Сюда входит время, затраченное на выполнение физических упражнений, слушание, наблюдение и организацию урока, кроме времени на неоправданные ожидание и простои. Это время умножается на 100% и делится на общее время урока tобщ:

Общая плотность полноценного урока физической культуры должна приближаться к 100%. К снижению общей плотности урока приводят следующие причины:

—неоправданные простои на уроке (опоздание с началом, несвоевременная подготовка мест занятий и инвентаря, ожидание очереди перед выполнением упражнений);

—неподготовленность учителя к уроку; непродуманные организация и содержание урока, приводящие к паузам;

—излишняя и малоэффективная словесная информация для учащихся на уроке;

—неудовлетворительная дисциплина занимающихся, что приводит к нерациональному использованию времени из-за многократного повторения команд и распоряжений, замечаний ученикам, повторений объяснения и т.п.

Например, если простой на уроке по вине преподавателя составил 1 мин, то общая плотность урока будет равна:

Моторная плотность урока — это отношение времени, использованного непосредственно на двигательную деятельность учащихся, к общей продолжительности урока.

Для расчета моторной плотности (МП) необходимо время выполнения физических упражнений tфу умножить на 100% и разделить на общее время занятия, урока tобщ:

Например, установлено, что суммарное время, затраченное учащимися на выполнение физических упражнений, равно 25 мин (оставшиеся 15 мин были затрачены на объяснения преподавателя, подготовку мест занятий, интервалы отдыха между смежными заданиями и т.п.). В этом случае моторная плотность урока будет равна:

Моторная плотность в процессе урока постоянно меняется. Неизбежность таких изменений можно объяснить прежде всего различием содержания применяемых упражнений, местом их использования и методами применения. Показатели моторной плотности меняются также и в зависимости от типа урока. Так, на уроках совершенствования техники движений и развития физических качеств она может достигать 70—80%, а на уроках разучивания двигательных действий и формирования знаний, требующих значительных затрат времени на умственную деятельность занимающихся, моторная плотность может находиться на уровне 50%.

При всей важности моторной плотности урока она не может достигать 100%, так как в противном случае не оставалось бы времени для объяснения материала, его осмысления учащимися, анализа ошибок, что неизбежно привело бы к снижению качества и эффективности учебной работы в целом.

Дата добавления: 2014-01-05 ; Просмотров: 5466 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

одним из основных признаков утомления- снижение работоспособности, которая в процессе выполнения различных физических упражнений изменяется по разным причинам; поэтому и физиологические механизмы развития утомления неодинаковы. Они обусловлены мощностью работы, ее длительностью, характером упражнений, сложностью их выполнения.

При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утомления является уменьшение подвижности основных нервных процессов в ЦНС; разрушается рабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатинофосфата.

При циклической работе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого- большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия, снижение рН крови, увеличивается содержание молочной кислоты в крови.

Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. на протяжении нескольких десятков минут должна поддерживаться весьма напряженная работа сердечнососудистой и дыхательной систем для обеспечения интенсивно работающего организма необходимым количеством кислорода.

Длительность выполнения циклической работы умеренной мощности приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, истощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной системы, желез внутренней системы и изменению обмена веществ. В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содержания глюкозы в крови.

При различных видах ациклических движений механизмы развития утомления также неодинаковы. В частности, при выполнении ситуационных упражнений, при разных формах работы переменной мощности большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы. Утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функционального состояния мышц. При статической работе основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц.

Предутомление(скрытое утомление)- это наличие при работе существенных функциональных изменений со стороны некоторых органов и систем, но компенсированных другими функциями, вследствие чего работоспособность человека сохраняется на прежнем уровне. Развитее скрытого утомления обусловлено изменениями координации двигательных и вегетативных функций без снижения эффективности работы. В физиологическом механизме возникновения этой стадии утомления важная роль принадлежит условным рефлексам и развитию экстраполяции.

При длительной или интенсивной работе, нарушении режимов труда и отдыха симптомы утомления кумулируются, и оно может переходить в хроническое утомление и переутомление.

Хроническое утомление- пограничное функциональное состояние организма, которое характеризуется сохранением к началу очередного трудового цикла субъективных и объективных признаков утомления от предыдущей работы, для ликвидации которых необходим дополнительный отдых. Основными субъективными признаками его являются ощущение усталости перед началом работы, быстрая утомляемость, раздражительность, неустойчивость настроение; объективно при этом отмечается выраженное изменение функций организма, значительное снижение спортивных результатов и появление ошибочных действий. При хроническом утомление необходимый уровень спортивной работоспособности может поддерживаться лишь кратковременно за счет повышения биологической цены и быстрого расходования функциональных резервов организма.

Переутомление- патологическое состояние организма, которое характеризуется постоянным ощущением усталости, вялостью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и других частях тела. Появляются резкие изменения функций организма: потливость, одышка, снижение массы тела, расстройства внимания и памяти. Для ликвидации этих симптомов дополнительного отдыха недостаточно, требуется специальное лечение. Главный объективный критерий переутомления- резкое снижение спортивных результатов и появление грубых ошибок при выполнении специальных ФУ.

Количественна оценка работоспособности: ниже до 15% — утомление, 16-19% — хроническое У, 20% — переУ.

источник

Понятие утомления. Субъективные и объективные показатели утомления. Психологические методы коррекции и профилактики утомления

УТОМЛЕНИЕ — состояние организма и нервной системы после выполненной трудной или однообразной физической или умственной работы. Субъективно переживается как усталость, слабость, вялость. Ухудшается внимание, память, мышление, увеличивается время реакции и т. д. Выделяют два вида утомления: физическое (следствие напряженной работы различных систем организма) и психическое (следствие больших нагрузок на психику). Эти виды утомления развиваются по разным законам: например, в ожидании начала сложных действий человек может быть физически неподвижен, не расходовать мышечной энергии, но психически он напряжен. Психическое, как и физическое, утомления может иметь разную степень выраженности. Физическое и психическое утомление, переживаемое субъективно как средняя усталость, сопряжено с ухудшением восприятия, мышления, памяти, внимания, усилением защитных реакций. В состоянии утомления человек запаздывает в психологических перестройках, его гибкость и лабильность понижены.

Субъективные и объективные показатели утомления

Усталость как сложный процесс временных сдвигов в физиологическом и психологическом состоянии работника в результате напряженной или длительной работы характеризуется субъективными и объективными показателями

Субъективной признаком усталости является чувство усталости, которое переживается работником как своеобразный психическое состояние.

Читайте также:  Способность к эффективному выполнению работы и преодолению утомления

Его компонентами являются:

• ощущение бессилия, когда человек чувствует, что не в состоянии должным образом продолжать работу Оно может возникать и тогда, когда показатели работы держатся на достаточно высоком уровне;

• неустойчивость и отвлечения внимания;

• нарушения в моторной сфере — движения замедляются или, наоборот, становятся поспешными, нескоординированными;

• ухудшение памяти и мышления, особенно при выполнении умственной работы;

• ослабление воли, решительности, выдержки, самоконтроля;

В основе ощущения усталости лежит процесс торможения в работающих корковых центрах Поэтому игнорировать его не следует. Ухтомский отмечал, что в основе любого субъективного переживания или ощущения лежат объективные материальные процессы, которые происходят в нервных клетках Следует также иметь в виду, что субъективные оценки усталости зависят от мотивации, заинтересованности в работе, уровня ответственности, эмоционального состояния.

К объективным критериев усталости относятся:

• показатели эффективности работы;

• изменения в различных физиологических системах и психических функциях

При анализе динамики производственных показателей особое внимание необходимо уделять качественным показателям работы, которые более адекватно, чем количественные, характеризующие развитие утомления На фоне усталости работа продолжается за счет волевых усилий и резервных возможностей организма Лишь со временем оказываются очевидные признаки усталости: движения работника становятся неточными, нарушается координация, появляются лишние движения Поэтому производственные показатели следует использовать в комплексе с физиологическими и психологическимими.

Изменения в организме работника при усталости многогранны и разнонаправленные Прежде замечаются сдвиги в функциональном состоянии тех систем и органов, принимающих участие в работе Имеют место гуморальные изменения. Однако наиболее показательны сдвиги в центральной нервной системе Следует также иметь в виду, что в некоторых случаях «работающие» физиологические системы могут долго сохраняться на достаточном уровне или даже улучшаться.

Сдвиг в нервной системе связаны с развитием тормозных процессов Внешними признаками охранительного торможения является замедление темпа и увеличение времени сенсомоторных реакций, ослабление и отвлек касания внимания, снижение чувствительности анализаторов, рост вариабельности этих показателей, потеря интереса к роботи.

Физиологическими показателями развития утомления является артериальное кровяное давление, частота пульса, систолический и минутный объемы крови, динамика которых может быть различной Так, при усталости показатели артериального кровяного давления имеют тенденцию к снижению Однако сразу же после больших физических и нервно-эмоциональных нагрузок систолическое и средний динамическое давление может повышаться.

Сдвиг в психической сфере вследствие усталости оказываются по следующим признакам:

• ухудшением восприятия раздражителей, в результате чего работник отдельные раздражители совсем не воспринимает, а другие воспринимает с опозданием;

• уменьшением способности концентрировать внимание, сознательно ее регулировать, усилением непроизвольного внимания к побочным раздражителей, которые отвлекают работника от трудового процесса;

• ухудшением запоминания, трудностями припоминания информации, что снижает эффективность использования профессиональных знаний;

• замедлением процессов мышления, потерей его гибкости, широты, глубины и критичности;

• повышенной раздражительностью, появлением депрессивных состояний;

• нарушением сенсомоторной координации, увеличением времени реакции на раздражители;

• изменениями возбудимости сенсорной сферы коры (изменяется острота зрения, слуха) Чувствительность может снижаться до 20-40% исходного уровня

Чем больше нагрузка в процессе труда, тем больше физиологические сдвиги в организме, которые, однако, не является прямолинейными Установить точные количественные критерии усталости довольно трудно, поскольку они зависят ь от многих факторов: специфики деятельности, которая проявляется в повышенной активизации тех или иных функциональных систем, отношение работника к выполняемой работе, типологических особенностей в нервной системе.

зависимости от особенностей труда усталость может развиваться с разной скоростью и достигать разной степени глубины

Так, при выполнении тяжелой работы начальное снижение работоспособности не позволяет продолжать работу из-за уменьшения мышечной силы и выносливости При небольших физических нагрузок меняется функциональная подвижность, возникает ощущение монотонности и развивается охранительное торможения.

При работах, требующих большого напряжения внимания или логического мышления, физиологические процессы могут сохраняться в течение длительного времени, а в центральной нервной системе могут происходить глубокие изменения функционального состояния Последние проявляются в несоответствии силы рефлекса силе раздражителя, т.е. охранительное торможение развивается в гипнотические фази.

При работах, требующих точных и быстрых действий, наибольшие сдвиги происходят в функциях тех анализаторов, которым принадлежит ведущая роль в регулировании рабочих действий (зрительный, слуховой, двигательный)

Согласно указанным особенностям различают местную и общую усталость Местная усталость локализуется в работающем органе, общая — охватывает весь организм

В числе основных методов диагностики утомления является наблюдение, индивидуальная беседа, опрос личного состава, снятие психофизиологических параметров организма и др.

К группе внешних способов профилактики утомления относятся: рефлексологический метод (воздействие на рефлексогенные зоны и биологически активные точки), нормализация режима питания, фармакотерапия, функциональная музыка и цветомузыкальные воздействия, библиотерапия, мощный класс методов активного воздействия одного человека на другого (убеждение, приказ, внушение, гипноз).

Способами внутренней оптимизации состояния могут выступать: самогипноз, нервно-мышечная релаксация, идеомоторная тренировка, аутогенная тренировка, гимнастика и самомассаж, поведенческая психотерапия, групповой тренинг и др.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8211 — | 7883 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

Утомление – это временное снижение работоспособности, вызванное глубокими биохимическими, функциональными, структурными сдвигами, возникающими в ходе выполнения физической работы, которое проявляется в субъективном ощущении усталости. В состоянии утомления человек не способен поддерживать требуемый уровень интенсивности и (или) качества (техники выполнения) работы или вынужден отказаться от ее продолжения.

С биологической точки зрения утомление – это защитная реакция, предупреждающая нарастание физиологических изменений в организме, которые могут стать опасными для здоровья или жизни.

Механизмы развития утомления многообразны и зависят в первую очередь от характера выполняемой работы, ее интенсивности и продолжительности, а также от уровня подготовленности спортсмена. Но в каждом конкретном случае могут выделяться ведущие механизмы утомления, приводящие к снижению работоспособности.

При выполнении разных упражнений причины утомления неодинаковы. Рассмотрение основных причин утомления связано с двумя основными понятиями:

  1. Локализация утомления, т. е. выделение той ведущей системы (или систем), функциональные изменения в которой и определяют наступление состояния утомления.
  2. Механизмы утомления, т. е. те конкретные изменения в деятельности ведущих функциональных систем, которые обусловливают развитие утомления.
  1. регулирующие системы — центральная нервная система, вегетативная нервная система и гормонально-гуморальная система;
  2. система вегетативного обеспечения мышечной деятельности — системы дыхания, крови и кровообращения, образование энергетических субстратов в печени;
  3. исполнительная система — двигательный (периферический нервно-мышечный) аппарат.
  • Развитие охранительного запредельного) торможения;
  • Нарушение функции вегетативных и регуляторных систем;
  • Исчерпание энергетических резервов и потеря жидкости;
  • Образование и накопление в организме лактата;
  • Микроповреждения мышц.

При возникновении в организме во время мышечной работы биохимических и функциональных сдвигов с различных рецепторов (хеморецепторов, осморецепторов, проприорецепторов и др.) в ЦНС по афферентным (чувствительным) нервам поступают соответствующие сигналы. При достижении значительной глубины этих сдвигов в головном мозге формируется охранительное торможение, распространяющееся на двигательные центры, иннервирующие скелетные мышцы. В результате в мотонейронах уменьшается выработка двигательных импульсов, что в итоге приводит к снижению физической работоспособности.

Субъективно охранительное торможение воспринимается как чувство усталости. Усталость снижается за счет эмоций, действия кофеина или природных адаптогенов. При действии седативных средств, в том числе препаратов брома охранительное торможение возникает раньше, что приводит к ограничению работоспособности.

Утомление может быть связано с изменениями в деятельности вегетативной нервной системы и желез внутренней секреции. Роль, последних особенно велика при длительных упражнениях (А. А. Виру). Изменения в деятельности этих систем могут вести к нарушениям в регуляции вегетативных функций, энергетического обеспечения мышечной деятельности и т. д.

При выполнении особенно продолжительной физической работы, возможно снижение функции надпочечников. В результате уменьшается выделение в кровь таких гормонов как адреналина, кортикостероидов, вызавающих в организме сдвиги благоприятные для функционирования мышц.

Причиной развития утомления могут служить многие изменения, в деятельности, прежде всего дыхательной и сердечно-сосудистой систем , отвечающих за доставку кислорода и энергетических субстратов к работающим мышцам, а также за удаление из них продуктов обмена. Главное следствие таких изменений — снижение кислородтранспортных возможностей организма работающего человека.

Снижение функциональной активности печени также способствует развитию утомления, поскольку во время мышечной работы в печени протекают такие важные процессы как гликогенез, бета–окисление жирных кислот, кетогенез, глюконеогенез, которые направлены на обеспечение мышц важнейшими источниками энергии: глюкозой и кетоновыми телами. Поэтому для спортивной практики используют гепатопротекторы для улучшение обменных процессов в печени.

Признаки Небольшое физическое утомление Значительное утомление (острое переутомление I степени) Резкое переутомление (острое переутомление II степени)
Дыхание Учащенное (до 22-26/мин на равнине и до 3-6/мин на подъеме) Учащенное (38-46/мин), поверхностное Резкое (более 50-60/мин), учащенное, через рот, пере­ходящее в отдельные вдохи, сменяющееся беспорядоч­ным дыханием
Движение Бодрая походка Неуверенный шаг, легкое покачива­ние, отставание на марше Резкие покачивания, появ­ление некоординированных движений, отказ от дальней­шего движения
Общий вид, ощущения Обычный Усталое выражение лица, нарушение осанки (сутулость, опущенные плечи), снижение интереса к окружающему Изможденное выражение лица, резкое нарушение осанки («вот-вот упадет»), апатия, жалобы на резкую слабость (до прострации), сильное сердцебиение, головная боль, жжение в груди, тошнота, рвота
Мимика Спокойная Напряженная Искаженная
Внимание Хорошее, безошибочное выполнение указаний Неточное вы­полнение команд, ошибки при пере­мене направления Замедленное, неправильное выполнение команд; воспринимается только громкая команда
Пульс 110—150 уд/мин 160—180 уд/мин 180-200 уд/мин и более

Как известно, выполнение физической работы сопровождается большими энергозатратами, и поэтому при мышечной деятельности происходит быстрое исчерпание энергетических субстратов . Под этим понимается та часть углеводов, жиров и аминокислот, которая может служить источником энергии при выполнении мышечной работы. Такими источиками энергии считается мышечный креатинфосфат , который может полностью использован при интенсивной мышечной работе, большая часть мышечного и печеночного гликогена , часть запасов жира , находящаяся в жировых депо, а также аминокислоты, которые начинают окисляться при очень продолжительных нагрузках. Энергетическим резервом можно считать поддержание в крови во время физической работы необходимого уровня глюкозы.

Рис. 3. Схема изменения содержания глюкозы в крови и гликогена в печени и скелетных мышцах во время длительной работы

Исчерпание энергетических субстратов, ведет к снижению выработки АТФ и снижению баланса АТФ/АДФ. Снижение этого показателя в нервной системе приводит к нарушению формирования и передачи нервных импульсов, в.т.ч. управляющих скелетной мускулатурой. Такое нарушение в функционировании НС является одним из механизмов развития охранительного торможения.

Снижение скорости синтеза АТФ в клетках скелетных мышц и миокарда нарушает сократительную функцию миофибрилл, следствием чего становится снижение мощности выполняемой работы.

Для поддержания энергетических ресурсов при выполнении продолжительной работы (лыжные гонки, марафон и др. шоссейные велогонки) организуется питание на дистанции.

Обильное потоотделение во время длительных спортивных упражнений сопровождается значительной потерей хлоридов и изменением количественного соотношения ионов натрия, калия и кальция, хлора и фосфора в крови и тканях тела, что так же ведет к понижению работоспособности.

Утомление при длительной работе в условиях высокой температуры и высокой влажности окружающей среды может усиливаться в результате перегревания. Это нарушает деятельность центральной нервной системы и может привести к тепловому удару (головная боль, помутнение сознания, а также в тяжелых случаях потеря его).

Фактором, способствующим развитию утомления, является и охлаждение организма.

Молочная кислота в наибольших количествах в организме образуется при выполнении нагрузок субмаксимальной мощности, что существенно влияет на функционирование мышечных клеток.

В условиях повышенной кислотности снижается сократительная способность белков, участвующих в мышечной деятельности. Снижается активность белков-ферментов АТФ-азная активность миозина и активность кальциевой АТФ-азы (кальциевый насос). Изменяются свойства мембранных белков, что приводит к повышению проницаемости биологических мембран.

Лактат приводит к набуханию мышечных клеток, вследствие поступления в них воды что снижает сократительные возможности мышц.

Предполагается, что лактат связывает часть ионов Са и тем самым ухудшает управление процессами сокращения и расслабления мышц, что особенно сказывается на скоростных свойствах мышц.

Таблица 2. Подключение различных механизмов энергообеспечения в зависимости от продолжительности нагрузки максимальной мощности

Продолжительность нагрузки Механизмы энергообеспечения Источники энергии Примечания
1-5 с Анаэробный алактатный (фосфатный) АТФ
6-8 с Анаэробный алактатный (фосфатный) АТФ + КрФ
9-45 с Анаэробный алактатный (фосфатный) + анаэробный лактатный (лактатный) АТФ, КрФ + гликоген Большая выработка лактата
45-120 с Анаэробный лактатный (лактатный) Гликоген По мере увеличения продолжительности нагрузки выработка лактата снижается
120-240 с Аэробный (кислородный) + анаэробный лактатный (лактатный) Гликоген
240-600 с Аэробный Гликоген + жирные кислоты Чем больше доля участия жирных кислот в энергообеспечении нагрузки, тем больше ее продолжительность
Читайте также:  Монотонность работы как фактор утомления

Периферическое утомление может быть обусловлено не только метаболическими факторами, но и микроповреждениями мышечных волокон вследствие частых сильных сокращений.

Важно. Полагают, что такие микроповреждения приводят к послетренировочной миалгии — «крипатуре».

Эксцентрические мышечные сокращения приводят к более выраженным микроповреждениям чем концентрические или изометрические.

Определенный вклад в микроповреждении мышц при длительной эксцентрической нагрузке (например бег на длинные дистанции) могут вносить другие факторы:

  • истощение ресурсов,
  • изменения транспорта кальция,
  • и образование активных форм кислорода,
  • перекисным окислением липидов (ПОЛ).

Незначительная часть О2, поступающего в организм из воздуха, превращается в активные формы, называемые свободными радикалами. Свободные радикалы, обладая высокой химической активностью, вызывают окисление белков, липидов и нуклеиновых кислот.

Чаще всего окислению подвергается, липидный слой биологических мембран. Такое окисление называется перекисным окислением липидов (ПОЛ). Предполагают, что к повышению скорости свободно-радикального окисления приводит ацидоз и стрессорные гормоны. Чрезмерная активация ПОЛ негативно влияет на мышечную деятельность.

Так повышаемая проницаемость мембран нервных волокон и саркоплазматического ретикулума миоцитов затрудняет передачу двигательных нервных импульсов и снижает сократительные способности мышцы. Повреждение клеточных цистерн, содержащих ионы кальция, приводит к нарушению функции кальциевого насоса и ухудшения расслабляющих свойств мышц. При повреждении митохондральных мембран снижается эффективность тканевого дыхания.

источник

Приветствую всех, сегодня поговорим о на мой взгляд самом главном в тренировочном процессе, о том, что обычные люди не учитывают или просто не знают. Мы будем разговаривать про физиологические и молекулярные механизмы утомления,восстановления и адаптации. На мой скромный взгляд — это самое главное в достижении тренировочных целей(на ряду с питанием). Я сегодня постараюсь вам в краткой форме донести всю информацию об этих процессах, что бы вы могли использовать полученные знания в своих тренировках. Давайте начнём.

Ниже я нарисовал несколько вариантов развития событий во время тренировки:

Таким образом получается, что для положительного тренировочного эффекта нужно:

1)добиться умеренного утомления во время тренировки

2)полного восстановления биохимических и физиологических сдвигов после тренировки

3)избегать адаптации(привыкания) организма к нагрузке

Утомления, восстановление, адаптация — понятия довольно обобщенные, поэтому давайте разберём более подробно каждый из них.

Утомление — это когда у вас временно падает работоспособность во время физической работы. Это падение вызвано определёнными биохимическими,физиологическими и структурными сдвигами в вашем организме.

Разумеется все сдвиги в организме мы увидеть никак не можем без специального оборудования или анализов, по этому главными признаком того, что наступило утомление организма в целом, или системы, или мышцы — это падение работоспособности. Т.е. уровень нагрузки, который не доставлял проблем в нормальном состоянии, во время утомления выполняется более медленно,долго или энергозатратно. Думаю, что тут всё понятно.

Хочу заметить, что утомление как правило происходит каскадом(по крайней мере во время физической работы), если вы тренируете спину в зале, то это не значит, что утомление происходит только в мышцах спины. Нет. Происходит падение работоспособности организма в целом(нервная система,кардиореспираторная,мышечная,эндокринная и т.д.). Это нужно понимать, если вы любите тренироваться долго и разные группы мышц. В этом случае мышцы вы может тренируете и разные, но системы работают одни и теже.

Как понять что наступило утомление? Ведь работоспособность падает не скачками, а плавно. К тому же, выполняя работу умеренной мощности или меньше, работоспособность может не упасть вообще, но утомление будет возрастать. Для этого природой было придумано субъективное чувство усталости. Вы начинаете ощущать разного рода симптомы: слабость, вялость, недомогание, тяжесть в ногах и т.д. Это так сказать природный стоп-кран, который не позволяет вам нанести непоправимый вред организму во время тренировки, ещё это называется охранительное торможение.

Как это происходит? Во время упражнения, мозг генерирует электрические импульсы, которые запускают сокращение мышц, что и позволяет тренироваться. Далее с каждой последующей секундой работы происходят биохимические сдвиги в организме(накопление лактата, кислородный долг, падение pH крови и т.д.). Глубину этих сдвигов считывают специальные рецепторы и в определенный момент(когда сдвиги уже будут угрожать нанести серьезный вред) они отправляют сигнал в ЦНС, в следствии этого происходит снижение генерируемых импульсов, которые были направлены на сокращение мышц. Таким образом наступает снижение работоспособности и развитие охранительного торможения. Схематично это выглядит так:

Вроде как понятно всё с усталостью. Но не надо воспринимать усталость прямо как единственно верный и объективный показатель утомления организма. И конечно же не стоит говорить так: «Я устал, значит всё, пора отдыхать» или «вдруг война, а я устал» и т.д. Вы можете иметь высокую работоспособность даже будучи, сильно утомлённые. Почему так происходит? Потому что на это влияет эмоциональный настрой. Причём в обе стороны: он может и отложить чувство усталости, а может и ускорить. Тут всё зависит от мотивации, от значимости, от характера человека и т.д. И стоит понимать, что на адекватные,настоящие биохимические сдвиги это не влияет. Т.е. представим двух одинаковых людей, один мотивирован очень сильно, другой нет. Они выполняют работу в 10000 тонн. Сдвиги в организмах будут одинаковые, но субъективно чувствовать они себя будут по разному, понимаете?

Когда мы говорим про утомление или чувство усталости, нужно учитывать все косвенные показатели.

И так подытожим: нужно понять, что утомление как я говорил происходит каскадом и действует на всt системы. Неправильно будет сказать что например: утомление наступило в следствии накопления лактата в крови, мышце; или утомление наступило в следствии угнетения нервных центров; и т.д. Все эти сдвиги начинают расти одновременно и достигают своих пиков в разное время, и восстанавливаются они разное время. Давайте дальше я расскажу про некоторые объективные факторы,сдвиги которые происходят во время тренировки и вызывают утомление и усталость.

Факторы и сдвиги вызывающие утомление

Стоит здесь всё уточнить, конечно, главная причина, по которой наступает утомление — это нагрузка, физическая или психическая. Именно она вызывает изменения в организме,которые вызывают утомление. Об этих изменениях я вам сейчас расскажу.

1) Изменения в вегетативных и регуляторных системах организма. Это нервная система, кардио-респираторная, гормональная и т.д.

Центральная нервная система. С возрастанием интенсивности и длительности тренировки происходят нарушения связей в коре головного мозга, ослабление рефлекторных реакций. При хроническом переутомлении может развиваться невроз. На практике утомление ЦНС выглядит как нарушение техники выполнения упражнений.

Кардио-респираторная система. Отвечает за доставку кислорода и энергетических веществ к работающим мышцам. По мере длительности тренировки появляется тахикардия, неустойчивость давления, сдвиги В ЭКГ, учащается дыхание. К концу тренировки появляются неадекватные реакции на дозированную нагрузку, у меня например бывает так: после хорошей тренировки или футбола, когда я поднимаюсь домой по лестнице(лифта нет) я чувствую прям как сердце колотится на много сильнее чем, когда я поднимаюсь в обычный день. Но и пугаться не стоит, все эти изменения в пределах физиологической нормы, если конечно вы тренируетесь не до полного изнеможения и не имеете перетренированность.

Система крови. Во время тренировки, кровь является нашим главным источником всех питательных веществ и как все остальные системы с ходом тренировки её функции падают. Снижается количество эритроцитов,гемоглобина, лейкоциты становятся менее активными и уменьшается количество тромбоцитов. А при переутомлении может произойти нарушение углеводного,белкового обмена.

Гормональная система. Во время тренировки активно функционируют эндокринные железы, например надпочечники, они синтезируют адреналин и глюкокортикоиды. И опять же с ходом тренировки функции надпочечников падают, как и количество гормонов в крови, следовательно эффект от их действия становится меньше. В общем эндокринные железы так же устают как и вы.

2) Изменения в печени. Да, во время работы мышц, печень так же сильно нагружается, и не многие это знают. В этом органе протекают важнейшие процессы не только энергообеспечивающие(бета-окисление жирных кислот, глюконеогенез,глюкогенез,кетогенез), но и утилизирующие — это избавление организма от аммиака, который образуется во время мышечной работы. Поэтому печень так же нагружается и с ходом тренировки может терять работоспособность, что будет влиять на утомление. По этому практикуют применение гепатопротекторов — это препараты защищающие печень.

3) Исчерпание запасов энергии. Не для кого не секрет, что для любой работы нужна энергия, и вся мышечная деятельность человека так же требует энергии, и для организма это молекула АТФ. А непосредственно источником(то из чего организм получает эту молекулу) АТФ является гликоген, креатинфосфат, жирные кислоты и аминокислоты. Во время физической работы энергетическое депо организма заканчивается, что так же приводит к развитию утомления.

4) Повреждение клеточных мембран свободными радикалами. Незначительная часть кислорода, который поступает в наш организм может превращаться в активную форму, называемую свободным радикалом. Эти ребята обладают высокой химической активностью и могут окислять практически всё вокруг — липиды, белки, нуклеиновые кислоты и т.д. Чаще всего от радикалов страдают мембраны клеток, этот процесс называется — перекисное окисление липидов. В нормальных условиях, т.е. в относительном состоянии покоя, радикалов образуется не очень много и антиоксидантная система организма с ними справляется. Но во время физической нагрузки потребление кислорода значительно растёт, что приводит к большему образованию активных форм кислорода — а это уже проблема. Перекисное окисление липидов значительно возрастает, что сказывается на мышечной деятельности. Радикалы начинают воздействовать на митохондрии, саркоплазматический ретикулум, нервные клетки и вообще практически всё вокруг. По этому перекисное окисление вносит большой вклад в развитие утомления. Естественным антиоксидантом организма является витамин Е, по этому его дополнительное применение используется в спорте для предупреждения всех негативных факторов процесса окисления.

5) Накопление молочной кислоты(лактата) в организме. Не в первый раз уже будем говорить про накопление лактата в мышцах. В самых больших количествах молочная кислота образуется во время анаэробной работы в зоне субмаксимальной мощности. Когда в качестве энергии выступает глюкоза. Вся эта ситуация неблагоприятна для мышц — происходит закисление клетки, в результате это негативно сказывается на всё её функционирование — падает активность ферментов, сократительных белков, нехватка кислорода, набухание клетки в следствии притока воды — что сказывается на сокращении. Продолжать можно долго. Накопления лактата напрямую влияет на работоспособность и развитие утомления.

Как вы видите утомление имеет динамическую сущность, много факторов влияют на скорость её развития, и каждый из них вносит вклад разный по величине, т.е. например если сравнивать утомление нервной системы с накопление лактата, то тут ясно, что нервная система вносит намного больший вклад в развитие утомления. Кроме этого, разный вид деятельности в первую очередь утомляют ту функцию, которая больше всего загружена. Штангист и марафонец утомляются по разному. Что бы было более понятно, давайте я вам покажу взаимо связь между видом нагрузки и факторами утомления.

Взаимосвязь между видом нагрузки и утомлением

1) Циклическая работа максимальной мощности. Циклическая работа — это любые повторяющиеся упражнения, например бег, подъём штанги(неважно от груди, или с пола, или ещё как), в общем упражнения которые зациклены, повторяются. Упражнения максимальной мощности — такое упражнение, при котором вы занимаетесь с максимально возможной интенсивностью или с максимально возможными весами. Длительность такого упражнения не больше 20 секунд. На примере зала, это любая тренировка на силу. Самой главной причиной снижения работоспособности и развития утомления в данном случае является уменьшение скорости основных процессов ЦНС, т.е. считается что основная причина в голове, а не падение содержания креатинфосфата например, хотя и это вносит свою долю. Не буду забивать вам голову механизмом этого процесса, как там афферентные, эфферентный пути тормозятся, просто понимаем это так — устаёт нервная система. Следующая причина по значимости это само структурное состояние мышц — падает КрФ, снижается возбудимость, лабильность и т.д.

2) Циклическая работа субмаксимальной мощности — тут вспоминаем предыдущие статьи, это такое упражнение которое длиться от 60 до 120 секунд и дальше наступает отказ, либо сильное снижение работоспособности. В этом случае работает лактатный механизм энергообеспечения(см. предыдущие статьи или видео на канале). В этом случае причины утомления практически те же: угнетение ЦНС и изменение внутренней среды организма. Связано это с накопление лактата в мышцах и крови, следовательно падает рН, растёт кислородный долг — в таких условиях функционировать нервной системе и организме в целом трудно, по этмоу развивается утомление.

3) Циклическая работа в зоне большой мощности — в этом случае более низкая интенсивность чем в предыдущей, длительность не больше 15-20 минут, далее работоспособность падает. В данном случае производят энергию два механизма — лактатный и аэробный, следовательно организму требуется кислород как для тканевого дыхания, так и для выведения лактата, всё это обеспечивают сердечно-сосудистая и респираторная системы. Возникает кислородный долг, но меньше чем в субмаксимальной зоне. Так же за это время сгорает около 200 г глюкозы и происходит снижения некоторых гормонов в крови. Всё это в совокупности ведёт к утомлению.

Читайте также:  Состояние внимания и утомление

4) Циклическая работа в зоне умеренной мощности — это такая работа которая длится от 20 минут и больше. В этом случае всё падает на ЦНС и энергоресурсы. По ходу тренировки происходит истощение и ЦНС и энергоресурсов — заканчиваются запасы гликогена, что ведёт к падению уровня глюкозы в крови. С потом организм теряет много воды и солей, нарушается терморегуляция. При очень длительной работе наблюдается нарушение белкового обмена и снижение активности эндокринных желез. Всё это в совокупности ведёт к развитию утомления,в общем чем дальше в лес тем толще партизаны. Чем дольше вы например бежите марафон, тем глубже сдвиги и тем сильнее утомление.

5) Ациклические упражнения — суда входят все ситуативные виды спорта, т.е. футбол,борьба,баскетбол и т.д. — там где нагрузка всегда переменна, вы то в одной зоне мощности работаете, то в другой. В такой ситуации первый удар на себя принимают высшие отделы мозга и сенсорные системы, потому что спортсмену приходится постоянно анализировать изменяющуюся ситуацию, менять темп, подстраиваться под происходящее. Но и конечно свой вклад в развитие утомления будут вносить факторы присущие работе, которая в данный момент совершается. Например футбол: будет закисление и кислородный долг. Таким образом нужно понимать, что ситуативные виды спорта состоят из всех выше перечисленных зон, и в зависимости от того в какой из них спортсмен находится дольше, утомление будет развиваться от присущим к этой зоне факторам.

Я не всё рассказал сегодня, можно ещё поговорить про переутомление, хроническое утомление и переутомление, но думаю пока эта информация не так актуальна. Что мы имеем в итоге? Работоспособность организма человека зависит от скорости и мощности работы, и чем последние два выше, тем быстрее наступает снижение работоспособности. Скорость развития утомления так же зависит от мощности упражнений, чем больше мощности, тем быстрее утомление. И стоит понимать, что утомление в каждом случае разное и скорость восстановления тоже — об этом речь пойдёт, когда будем говорить про восстановление. Сейчас просто стоит понять, если вы штангист — у вас в организме происходит одно, если вы марафонец — другое, если вы бегаете на средние дистанции — третье. Если вы футболист, борец — в вашем организме происходит всё вместе взятое, а степень зависит от преобладающего режима работы.

Статья получилась и так большая, по этому про восстановление будет в следующей. С вами был Зайцев Игорь тренируйтесь с умом и подписывайтесь на канал.

источник

Физиологические механизмы развития утомления обусловлены мощностью работы, ее длительностью, характером упражнений и сложностью их выполнения.

Причинами утомления могут служить процессы, локализующиеся в области нервно-мышечного синапса, в зоне возникновения потенциала действия сократительных элементов мышечного волокна. Возможно, это происходит вследствие нарушения освобождения ионов кальция, необходимых для мышечного сокращения. Установлено, что при длительной высокочастотной импульсации в синаптической щели может накапливаться большое количество медиатора ацетилхолина и возникать частичный или полный постсинаптический блок. Это приводит к снижению сократительной активности мышц, т.е. к утомлению.

Изменения также происходят и в самих мышцах. Существуют три фактора, связанных с энергетикой сокращения, способных приводить к утомлению:

1) снижение энергетических ресурсов;

2) накопление в мышцах продуктов метаболизма;

3) дефицит кислорода в работающей мышце.

Реальное значение в развитии утомления может играть истощение внутримышечных запасов фосфагенов и углеводных ресурсов.

Одним из основных признаков утомления является снижение ра­ботоспособности, которая в процессе выполнения различных физи­ческих упражнений изменяется по разным причинам; поэтому и фи­зиологические механизмы развития утомления неодинаковы. Они обусловлены мощностью работы, ее длительностью, характером уп­ражнений, сложностью их выполнения и пр.

При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утом­ления является уменьшение подвижности основных нервных процес­сов в ЦНС с преобладанием торможения вследствие большого пото­ка эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и аф­ферентных импульсов от работающих мышц к центрам. В этом случае разрушается рабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатинфосфата, и в структурах мозга повышается содержание тормозного медиатора – гамма-аминомасляной кислоты. Существенное значе­ние в развитии утомления при этом имеет изменение функциональ­ного состояния самих мышц, снижение их возбудимости, лабильно­сти и скорости расслабления.

При циклической работе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого – большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия, снижается рН крови, в 20-25 раз увеличивается содержа­ние молочной кислоты в крови. Кислородный долг достигает макси­мальных величин – 20-22 л. Недоокисленные продукты обмена ве­ществ, всасываясь в кровь, ухудшают деятельность нервных клеток. Напряженная деятельность нервных центров осуществляется на фоне кислородной недостаточности, что и приводит к быстрому раз­витию утомления.

Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. На протяжении нескольких десятков минут должна под­держиваться весьма напряженная работа сердечно-сосудистой и ды­хательной систем для обеспечения интенсивно работающего орга­низма необходимым количеством кислорода. При этой работе кис­лородный запрос несколько превышает потребление кислорода и кислородный долг достигает 12-15 л. Суммарный расход энергии при такой работе очень велик, при этом расходуется до 200 г глюко­зы, что приводит к некоторому ее снижению в крови. Происходит также уменьшение в крови гормонов некоторых желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников).

Длительность выполнения циклической работы умеренной мощно­сти приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, ис­тощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной системы, желез внутренней системы и изменению обмена веществ. В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содержания глюкозы в крови. Значительная потеря организмом воды и солей, изменение их количественного соотно­шения, нарушение терморегуляции также ведут к понижению ра­ботоспособности и возникновению утомления у спортсменов. В ме­ханизме развития утомления при длительной физической работе могут играть определенную роль изменения белкового обмена и снижение функций желез внутренней секреции. При этом в крови снижается концентрация глюко-и минералкортикоидов, катехоламинов и гормонов щитовидной железы. Вследствие этих измене­ний, а также в результате длительного влияния монотонных аффе­рентных раздражений в нервных центрах возникает торможение. Угнетение деятельности этих центров приводит к снижению эф­фективности регуляции движений и нарушению их координации. При длительном выполнении работы в разных климатических ус­ловиях развитие утомления, кроме того, может быть ускорено нару­шением терморегуляции.

При различных видах ациклических движений механизмы раз­вития утомления также неодинаковы. В частности, при выполне­нии ситуационных упражнений, при разных формах работы пере­менной мощности большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы, так как спортсменам необхо­димо постоянно анализировать изменяющуюся ситуацию, про­граммировать свои действия и осуществлять переключение темпа и структуры движений, что и приводит к развитию утомления. В некоторых видах спорта (например, футбол) существенная роль принадлежит недостаточности кислородного обеспечения и раз­витию кислородного долга.

При выполнении гимнастических уп­ражнений и в единоборствах, утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функциональ­ного состояния мышц (уменьшается их сила и возбудимость, сни­жается скорость сокращения и расслабления).

При статической работе основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, выключение деятельности менее устойчивых мышечных волокон и большой поток афферен­тных и эфферентных импульсов между мышцами и моторными центрами.

Дата добавления: 2016-12-06 ; просмотров: 1186 | Нарушение авторских прав

источник

Утомление при двигательной активности человека бесконечно разнообразно. Оно выражается в изменениях при трудовой, спортивной и других формах его деятельности и захватывает как весь организм, так и часть его.

Утомление при локальной физической нагрузке

Утомление при локальной нагрузке наблюдается в работе отдельной мышцы или группы мышц. В опытах на эргографе Моссо показано, что при работе человека в процессе нарастания утомления амплитуда, сила и быстрота мышечных сокращений уменьшаются. Нарушается взаимодействие мышц-антагонистов. Сокращается длительность работы. Эти же факты подтверждаются в опытах на изолированных мышцах лягушки и теплокровного животного. Если эти препараты ритмично раздражать, то сила и амплитуда мышечных сокращений уменьшаются. Регистрируемая при этом кривая получила название «кривой утомления». Ее анализ показывает, что по мере развития утомления увеличиваются латентный период и длительность одиночного сокращения. Особенно удлиняется фаза расслабления, которая не заканчивается в течение многих секунд. Остаточное укорочение мышцы при крайне замедленном расслаблении называется контрактурой. При утомлении уменьшается коэффициент полезного действия мышцы.

Признаки различных видов утомления

Роль различных уровней регулирования в развитии утомления

Утомление, возникающее при локальной физической нагрузке, связано с изменением функций нервных центров, нервно-мышечного синапса, а также непосредственно самой мышцы.

Изменение функции нервных центров связано со снижением их активности и лабильности, нарушением баланса возбудительно-тормозных процессов. Может развиться запредельное торможение, что имеет для нейронов охранительное значение. В результате нарушения реципрокной иннервации расстраивается координация во взаимодействии мышц-антагонистов.

Рефлекторная стимуляция при локальной двигательной активности выявляет разную степень устойчивости к утомлению двигательных и сенсорных нервных центров. В том случае, если двигательный нервный центр утомлен и не отвечает на раздражения, возникающие при стимулировании определенного анализатора, он может восстановить генерацию ответных реакций в том случае, если перенести раздражение на другой анализатор, который вновь его стимулирует.

Такой опыт показывает, что двигательный центр менее утомляем, чем стимулирующие его сенсорные центральные системы.

Роль нервно-мышечной передачи в развитии утомления выявляется в следующем опыте. Если после возникновения утомления и отказа от работы наносить раздражение непосредственно на двигательный нерв, то сокращения мышцы вновь восстанавливаются. При дальнейшем нанесении раздражения на нерв вновь прекращаются сокращения мышцы. Это зависит от нарушения функции нервно-мышечного синапса, которое связано со снижением чувствительности постсинаптической мембраны мышечного волокна к ацетилхолину. В результате уменьшаются лабильность и возбудимость скелетных мышц, резко уменьшаются сила и быстрота их сокращения. Углубление утомления приводит к тому, что в концевой синаптической пластинке биоэлектрические потенциалы снижаются ниже пороговых и возникновение потенциалов в мышечном волокне прекращается. После того как движения прекратятся, мышечные сокращения вновь будут возможны, если наносить электрические раздражения непосредственно на мышцу. Утомление в самой мышце связано с нарушением процессов ресинтеза АТФ и креатинфосфата для мышечного сокращения. При этом в тренировочной мышце утомление наступает и без накопления молочной кислоты. Нарушение баланса ионов Са и К приводит к угнетению активности мышечных волокон. Так, ионы К, диффундируя из мышечных волокон в межклеточное пространство, оказывают угнетающее влияние на способность постсинаптической мембраны генерировать потенциалы действия. Развитие утомления также связано с нарушением или отсутствием внутримышечной координации сокращения моторных единиц (сменность их функциональной активности, различная динамика их сокращений).

Вместе с тем исследования наличия энергетических веществ (гликогена и др.) в мышце при прекращении произвольных сокращений говорят о том, что их запасы не истощились. Таким образом, двигательный нервный центр и мионевральная передача являются наиболее утомляемыми в нервно-мышечной систем. Сама же мышца и особенно нервный проводник – звенья наименее утомляемые. Развивающаяся в нервно-мышечном синапсе блокада к прохождению нервного импульса является механизмом, который не позволяет истощаться энергетическим ресурсам в самой мышце.

Развитие утомления в значительной степени зависит от кровоснабжения работающей мышцы. Это можно наблюдать в опыте, в котором сравниваются работоспособность на кистевом эргографе в условиях нормального кровообращения и при его нарушении с помощью наложения жгута, нарушающего кровоток в работающей мышце. В последнем случае работоспособность резко снижена.

При развитии двигательной гипоксии имеет место усиление кровотока в работающей мышце за счет дополнительного развития капилляров и активизации действующих. При крайних степенях утомления отмечается раскрытие шунтирующих артериол и направление тока крови непосредственно в венулы, что дополнительно нарушает питание и, следовательно, работоспособность мышцы.

Быстрота, с которой наступает утомление, зависит от степени нагрузки на работающие мышцы и ритма, с которым производится работа. При частых и быстрых движениях, при выполнении циклической работы вначале уменьшается их сила, а затем четкость в сохранении их амплитуды и скорость мышечных сокращений. Большие нагрузки ускоряют изменения силы, быстроты и выносливости. Высокий уровень общей тренированности отделяет утомление при локальной нагрузке. Вместе с тем работоспособность мышц при локальных нагрузках (например, у пианиста и т.п.) может быть огромной и при низком уровне общей тренированности.

При локальной физической нагрузке развивается также и общее утомление. Центр тяжести в развитии этого процесса перемещается в высшие отделы центральной нервной системы.

источник