Меню Рубрики

Проявление утомления при мышечной деятельности

Понятие утомления. Виды утомления. Защитная функция утомления. Проявление утомления в различных видах двигательной деятельности. Механизмы утомления

При мышечной деятельности возникает особое состояние организма, называемое утомлением.Оно характеризуется временным снижением работоспособности. После соответствующего отдыха работоспо­собность вновь повышается.

Процесс утомления — это совокупность изменений, про­исходящих в различных органах, системах и организме в целом, в период выполнения физической работы и приводящих в конце концов к невозможности ее продолжения. Состояние утом­ления характеризуется вызванным работой временным сниже­нием работоспособности, 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. Утомление играет важную биологическую роль. Оно служит предупреждающим сигналом возможного перенапряжения рабочего органа или целого организма. Наряду с этим утомление, возникшее в процессе мышечной деятельности, является фактором, который обеспечивает усиление восстановительных процессов, мобилизацию энергетических ресурсов организма. Таким образом, благодаря утомле­нию происходит повышение работоспособности.

Мышечная деятельность чрезвычайно разнообразна. В разных видах ее различны и причины утомления, и механизмы его возникно­вения, и характер проявления. Например, утомление тяжелоатлета отличается от утомления лыжника-гонщика или футболиста.

Утомление тесно связано с кровоснабжением работающих мышц. Нарушение кровоснабжения мышц приводит к более быстрому развитию утомления. Уменьшение снабжения мышц кислородом снижает их работоспособность и приближает наступление утомления, особен­но при статических усилиях. В лыжных гонках или гребле прини­мают участие большое число мышц, в связи с чем показатели деятель­ности сердечно-сосудистой и дыхательной систем достигают предель­ных величин. Утомление возникает в результате нарушения координирующей функции центральной нервной системы и желез внутренней секреции. Ухудшается взаимодействие двигательных нервных центров Центрами, управляющими вегетативными функциями организма. В результате деятельность внутренних органов, направленная на обеспечение организма кислородом и удаление продуктов распада, ухудшается. С развитием утомления уменьшается сила сердечных сокращений и увеличивается их частота, что приводит к производительности сердца. Это ухудшает снабжение организма кислородом. Поэтому в мышцах накапливаются продукты анаэробного распада, что способствует развитию утомления.

При напряженной мышечной деятельности утомление может усилиться из-за изменений в составе крови (увеличения содержания молочной кислоты, уменьшения рН и др.). Измененный состав крови неблагоприятно влияет на деятельность нервных центров.

Причиной утомления может быть снижение энергетических запасов в организме. Несмотря на то, что в ходе работы не наблюдаете полного истощения источников энергии, уменьшение их может приблизить утомление.

Непривычные внешние условия среды (высокая или низкая темпе­ратура, пониженное атмосферное давление, высокая влажность возду­ха и т. п.) также могут понизить работоспособность и усилить утомление.

Утомление при выполнении упражнений максимальной мощности, которые длятся 20—30 с, развивается очень быстро. Это обусловлено главным образом значительными изменениями функционального состояния нервных центров и мышц, участвующих в движении.

Во время упражнений субмаксимальной мощности большая роль в развитии утомления также принадлежит изменениям, происходящим в центральной нервной системе. Развитию утомления способствует и то, что работа совершается в анаэробных условиях, при значитель­ном, недостатке кислорода. Работа субмаксимальной мощности характе­ризуется образованием большого кислородного долга, нередко дости­гающего 20 л и более. Недоокисленные продукты обмена веществ накапливаются в крови и тканевой жидкости и оказывают неблаго­приятное влияние на нервные центры. Таким образом, утомление в упражнениях субмаксимальной мощности обусловлено угнетением нервных центров и значительными изменениями внутренней среды организма.

Работа большой мощности выполняется в условиях кажущегося устойчивого состояния. В связи с этим организм испытывает недоста­ток кислорода. Величина кислородной задолженности несколько меньше, чем при работе субмаксимальной мощности. Однако кислород­ный долг, даже не превышающий 10-15 л, оказывает неблагоприят­ное воздействие на организм и способствует развитию утомления.

Существенную роль в возникновении утомления играют накопле­ние в крови продуктов обмена и снижение деятельности желез внутренней секреции, в частности коры надпочечников.

Упражнения умеренной мощности выполняются в течение многих десятков минут и даже часов в условиях истинного устойчивого состояния. Одна из основных причин утомления обусловлена уменьшением запасов углеводов в мышцах и в печени, что ведет к сниже­нию уровня глюкозы в крови. Обильное потоотделение при длительной работе может вызвать нарушения водно-солевого обмена, что также способствует развитию утомления.

Упражнения переменной мощности (спортивные игры, единоборст­ва) носят ситуационный характер, что тоже является важным фак­тором утомления. Частые рывки, ускорения, простые и сложные двигательные реакции, восприятие и переработка сложной информа­ции и в связи с этим программирование необходимых движений — все это предъявляет высокие требования к сенсорным системам организма, к деятельности мозга. В таких видах спорта, как бокс, хоккей с шайбой, баскетбол, развитию утомления способствует недостаточное снабжение организма кислородом.

Развитие утомления при выполнении силовых и гимнастических упражнений обусловлено понижением силы мышц, их сократимости и возбудимости. С нарастанием утомления уменьшается скорость расслабления мышц и ухудшается координация движений.

Во время статических усилий мышцы находятся в постоянном напряжении. Вследствие этого в центральную нервную систему поступает большой поток нервных импульсов. Нервные же клетки для осуществления статических усилий посылают импульсы к мышцам. В результате работоспособность нервных клеток понижается. Быстро­му развитию утомления при, статических усилиях способствует умень­шение кровоснабжения мышц в результате сдавливания ими кровенос­ных сосудов. Вследствие этого затрудняются доставка кислорода к мышцам и удаление продуктов обмена.

Фазы развития утомления.Различают две фазы развития утомления: компенсированную и некомпенсированную. В компенсированной фазе не происходит види­мого снижения работоспособности. Работа осуществляется за счет напряженной деятельности многих систем организма, значительных изменений, происходящих в нервно-мышечном аппарате. Нередко высокая работоспособность сохраняется благодаря изменению структу­ры движений. В циклических видах мышечной деятельности утомле­ние прежде всего вызывает уменьшение силы мышечных сокраще­ний.

В результате этого при беге, например, уменьшается длина шага. В компенсированной фазе уменьшение силы мышечных сокращений восполняется увеличением темпа движений. Таким образом, за счет изменения структуры движений, т. е. посредством учащения шагов, Удается на некоторое время поддержать достигнутую скорость. Продолжительность компенсированной фазы утомления больше у тренированных спортсменов, чем у нетренированных. Однако и у тренированных к концу работы под влиянием утомления скорость передвижения снижается. Невозможность поддерживать достигнутую скорость является началом некомпенсированной фазы. При беге в этой фазе уменьшается и длина, и частота шагов.

Борьба с утомлением.Важным фактором противодействия утомлению является развитие выносливости и совершенствование спортивной техники. Рациональная техника способствует экономному сокращению мышц и наиболее полному их расслаблению. При этом снижаются энерготраты на работу, что дает возможность длительно ее выполнять.

В борьбе с утомлением могут быть использованы инерционные силы, которые позволяют спортсмену кратковременно «выключиться из борьбы». В беге на средние и длинные дистанции такой способ «выключения» получил наименование «свободный ход». В отличие от обычного бега он характеризуется снижением степени напряжения тех мышц, на которые приходится наибольшая нагрузка. При этом спортсмен, не снижая скорости, пробегает несколько метров по инер­ции, а затем вновь переходит на обычный бег.

Очень большое значение для продолжения мышечной деятель­ности при утомлении имеет способность организма работать в усло­виях измененной внутренней среды. Для совершенствования этой способности рекомендуется выполнять задержки дыхания непосред­ственно во время тренировочных нагрузок Хороший эффект дает также проведение тренировок в горной местности, где затруднено снабжение организма кислородом.

Немаловажным фактором в борьбе с утомлением является рацио­нальное распределение сил в процессе мышечной деятельности. При этом равномерная работа менее утомительна, чем работа с переменным режимом деятельности.

На развитие утомления оказывает влияние эмоциональный фактор. Положительные эмоции усиливают деятельность симпатико-адреналовой системы, что способствует более длительному поддержанию работоспособности.

Дата добавления: 2015-04-19 ; просмотров: 3023 . Нарушение авторских прав

источник

Утомление является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологи­ческой оценки тренировочной и соревновательной деятельности спортсменов. С физиологической точки зрения утом­ление является функциональным состоянием организма, вызван­ным умственной или физической работой, при котором могут на­блюдаться временное снижение работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости. Выделяют два ос­новных вида утомления – физическое и умственное.

Работоспособность может снизиться вследствие пребывания челове­ка в неблагоприятных условиях (высокая температура и влажность воздуха, пониженное парциальное давление кислорода во вдыхае­мом воздухе и др.). С другой стороны, длительная работа с умерен­ным напряжением может протекать на фоне выраженного утомле­ния, но без снижения производительности. При утомлении работоспо­собность снижается временно, она быстро восстанавливается при ежедневном обычном отдыхе. Т.О. утомление можно рассматри­вать как естественное нормальное функциональное состояние организма в процессе труда.

В начальной стадии утомления клинико-физиологические и психофизиологические показатели отличаются неустойчи­востью и разнонаправленнымхарактером изменений, однако их ко­лебания не выходят за пределы физиологических нор­мативов. При хроническом утомлении, и особенно переутомлении, имеет место однонаправленное значительное ухудшение всех функ­циональных показателей организма.

Процесс утомления характеризуется и еще одним признаком — субъективным симптомом, усталостью (тяжесть в голове, конечно­стях, общая слабость, разбитость, вялость, недомогание и т. д.).

Поэтому для констатации утомления в каждом виде работы целесообразно использовать особый набор пря­мых и косвенных показателей, адекватный для данного вида труда.

Мышечная работа связана с вовлечением в деятельность многих органов и формированием в организме специальной функциональ­ной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека. Поэтому на снижение работоспособности влияет возник­новение функциональных изменений и в нервной системе, и в других рабочих звеньях – скелетных мышцах, органах дыха­ния, кровообращения, системе крови, железах внутренней секреции и др. Таким образом, согласно современным представлениям о физи­ческом утомлении, оно связано, во-первых, с развитием функциональ­ных изменений во многих органах и системах, во-вторых, с различным сочетанием деятельности органов и систем, ухудшение функций ко­торых наблюдается при том или ином виде физических упражнений. В зависимости от характера работы, ее напряженности и про­должительности ведущая роль в развитии утомления может принад­лежать различным функциональным системам.

Утомление, являясь нормальной физиологической реакцией организма на работу, с одной стороны служит очень важным для работающего человека фактором, так как препятствует крайне­му истощению организма, переходу его в патологическое состояние, являясь сигналим необходимости прекратить работу и перейти к отдыху. Наряду с этим, утомление играет существенную роль, спо­собствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию. С другой стороны, утомление ведет к снижению работос­пособности спортсменов, к неэкономичному расходованию энергии и уменьшению функциональных резервов организма. Эта сторона утом­ления является невыгодной, нарушающей длительное выполнение спортивных нагрузок.

5.2. Факторы утомления при различ­ных видах спортивных упражнений.

Основным фактором, вызывающим утомление, является физи­ческая или умственная нагрузка. Зависимость между величиной нагрузки и степе­нью утомления почти всегда бывает линейной, то есть чем больше нагрузка, тем более выраженным и ранним является утомление. По­мимо абсолютной величины нагрузки, на характере развития утом­ления сказывается еще и ряд ее особенностей, среди которых следует выделить: статический или динамический характер нагрузки, посто­янный или периодический ее характер и интенсивность нагрузки.

Наряду с основным фактором (рабочей нагрузкой), ведущим к утомлению, существует ряд дополнительных или способствующих факторов. Эти факторы сами по себе не ведут к развитию утомления, однако, сочетаясь с действием основного, способствуют более ранне­му и выраженному наступлению утомления. К числу дополнитель­ных факторов можно отнести: факторы внешней среды (температура, влажность, газовый со­став, барометрическое давление и др.); факторы, связанные с нарушением режимов труда и отдыха; факторы, обусловленные изменением привычных суточных биоритмов, и выключение сенсорных раздражений; социальные факторы, мотивация, взаимоотношения в коман­де и др.

Субъективные и объективные признаки утомления весьма много­образны, и их выраженность в значительной мере зависит от характера выполняемых упражнений и психофизиологических особенностей человека. К субъективным признакам утомления относится чув­ство усталости, общее или локальное. При этом появляются боли и чувство онемения в конечностях, пояснице, мышцах спины и шеи, желание прекратить работу или изменить ее ритм и др.

Еще более разнообразными являются объективные признаки. При любом виде утомления детальное обследование может обнаружить изменения в характере функционирования любой системы организ­ма, начиная от двигательной, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы и кончая такими, казалось бы, не связанными с непосредственной работой системами, как пищеварительная и выде­лительная.

При утомлении со стороны центральной нервной системы отмеча­ются нарушение межцентральных взаимосвязей в коре головного мозга, ослабление условно-рефлекторных реакций, неравномер­ность сухожильных рефлексов, а при переутомлении — развитие не-врозоподобных состояний.

Изменения сердечно-сосудистойсистемы характеризуются тахи­кардией, лабильностью артериального давления, неадекватными ре­акциями на дозированную физическую нагрузку, некоторыми элек­трокардиографическими сдвигами. Кроме того, снижается насыще­ние артериальной крови кислородом, учащается дыхание и ухудша­ется легочная вентиляция, которая при переутомлении может существенно уменьшаться.

В крови снижается количество эритроцитов и гемоглобина, отме­чается лейкоцитоз, несколько угнетается фагоцитарная активность лейкоцитов и уменьшается количество тромбоцитов. При переутом­лении иногда отмечают болезненность и увеличение печени, нару­шение белкового и углеводного обмена.

Однако все эти изменения не возникают одновременно и не раз­виваются в одном и том же направлении. Их динамика определяется рядом закономерностей, и лишь обнаружив эти закономерности, можно не только понять ход развития утомления, но и дать правиль­ную оценку состоянию человека и активно противодействовать раз­вивающемуся утомлению.

Читайте также:  Что такое психическое утомление

Изменения возникают в первую очередь в тех органах и системах, которые непосредственно осуществляют выполнение спортивной де­ятельности. При физической работе – это мышечная система и дви­гательный анализатор. Одновременно изменения могут появляться в тех системах и органах, которые обеспечивают функционирование этих основных работающих систем – дыхательной, сердечно-сосу­дистой, крови и др. С другой стороны, может быть и такое положе­ние, когда уже имеет место снижение функций организма (основных и обеспечивающих систем), а спортивная работоспособность еще со­храняется на высоком уровне. Это зависит от морально-волевых ка­честв спортсмена, мотивации и др.

Ведущее значение в развитии явлений утомле­ния имеет центральная нервная система, обеспечивающая интегра­цию всех систем организма, регуляцию и приспособление этих сис­тем во время работы. Возникшие в процессе утомления изменения функционального состояния центральной нервной системы отража­ют, таким образом, двойственный процесс – изменения, связанные с перестройкой функционирования регулируемых систем, и сдвиги, возникающие в связи с процессом утомления в самих нервных структурах.

Утомление динамично по своей сущности и в своем развитии име­ет несколько последовательно возникающих признаков. Первым признаком возникновения утомления при физической работе является нарушение автоматичности рабочих движений. Второй признак, ко­торый наиболее четко может быть установлен – это нарушение коор­динации движений. Третий признак – значительное напряжение веге­тативных функций при одновременном падении производительности работы, а затем и нарушение самого вегетативного компонента. При выраженных степенях утомления новые мало усвоенные двигатель­ные навыки могут угаснуть полностью.

При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утом­ления является уменьшение подвижности основных нервных процессов в ЦНСс преобладанием торможения вследствие большого потока эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и аффе­рентных импульсов от работающих мышц к центрам. Разрушается рабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФи креатин-фосфата. 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, что приводит к некоторому ее снижению глюко­зы 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. 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.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

источник

Утомление при мышечной деятельности. Фазы утомления. В усло­виях повседневной жизнедеятельности организма человек выполняет работу в границах, примерно, до 35% своих абсолютных физических возможностей, эта работа совершается свободно, автоматически, без усилия воли. В границах от 30% до 50% абсолютных возможностей лежит нагрузка, требующая определенной волевой настройки. Такая работа приводит к некоторому физическому и психическому утомлению. За пределами работы, выполняемой сверх 65% возможностей, т.е. выше «порога мобилизации» по мнению Я.М. Набатниковой, остаются только охраняемые резервы организма и всякое сверхусилие требует обраще­ния к этим резервам. Такое утомление еще может быть преодолено путем дополнительных усилий работающего человека, т.е. при боль­шом напряжении ЦНС.

Проявления мышечного утомления разнообразны:

1) снижение производительности работы (КПД); 2) замедление движений; 3) нарушение согласованности, точности, ритмичности движе­ний, т.е. изменение структуры движений; 4) включение в работу дополнительных мышц; 5) ухудшение расслабления мышц; 6) нарушение согласованности в деятельности двигательных и вегетативных функций; 7) снижение возбудимости и лабильности нервной и мышечной ткани, сенсорных систем; 8) нарушение функций ферментативных систем; 9) увеличение энерготрат на каждую единицу работы; 10) дальнейшее учащение сердцебиений и дыхательных движений; 11) уменьшение систолического объема, глубины вдоха и выдо­ха; 12) появление потливости; 13) нарушение координации физиологических функций; 14) нарушение моторно-висцеральной регуляции.

В физиологии спорта утомление при напряженной мышечной деятельности разделяют на различные фазы: так называемую компен­сированного или преодолеваемого и непреодолеваемого или декомненсированного утомления. В компенсированной фазе не происходит видимого снижения работоспособности. Работа осуществляется за счет напряженной деятельности многих систем организма, значи­тельных изменений происходящих в нервно-мышечном аппарате. Нередко высокая работоспособность сохраняется благодаря измене­нию структуры движений. Например, в циклических видах спорта уменьшение силы мышечных сокращений восполняется увеличением темпа движений. Т.о., за счет изменения структуры движений, т.е. посредством учащения шагов, удается на некоторое время поддержать достигнутую скорость. Продолжительность компенсированной фазы утомления больше у тренированных спортсменов, чем у нетрениро­ванных. Однако и у тренированных к концу работы под влиянием утомления скорость передвижения снижается.

Невозможность поддержать достигнутую скорость является началом некомпенеированной фазы. При беге в этой фазе уменьша­ется и длина, и частота шагов.

Специфика физиологических процессов при разных видах физи­ческих упражнений обуславливает различную природу возникновения утомления.

В основе утомления, вызванного любой мышечной деятельностью, лежат изменения, происходящие прежде всего в соответствующих нервных центрах — понижается их возбудимость. Причиной этих из­менений являются как сила и длительность возбуждения нервных элементов, так и влияние на них со стороны рабочих органов, в которых мышечная деятельность вызывает большие или меньшие изменения.

Вместе с тем факторы утомления при работе разной интенсив­ности и длительности имеют и свои специфические особенности.

При циклической работе максимальной мощности основное зна­чение имеет способность ЦНС и двигательного аппарата производить работы в высоком темпе. Основной причиной утомления при работе максимальной интенсивности является уменьшение подвижности нервных процессов и развития торможения, в нервных центрах. Это торможение есть результат большого возбуждения под влиянием высокого ритма и темпа афферентных импульсов, посылае­мых работающими мышцами.

Немаловажное значение имеет изменение функциональных свойств самих мышц. Исследование показало, что возбудимость и лабильность скелетных мышц после работы максимальной интенсивности часто снижаются (хронаксия увеличивается). Лишь у хорошо тренированных спортсменов хронаксия после такой работы оказывается укороченной, однако и у них работоспособность после работы максимальной ин­тенсивности является сниженной. При этой работе отмечается также высокая интенсивность химических изменений как в нервных клетках так и в мышцах, хотя абсолютные величины этих изменений могут быть и не очень высоки.

При циклической работе субмаксимальной мощности также как и при работе максимальной интенсивности, происходит постепенное угнетение деятельности нервных центров из-за высокого темпа рабо­ты. Этому угнетению способствует резкий недостаток кислорода: кислородный долг достигает предельно возможных величин. В связи с недостатком кислорода и анаэробным характером внутриклеточно­го метаболизма значительно увеличивается расходование веществ богатых энергией и происходит накопление продуктов обмена, в частности молочной кислоты. Резкие изменения в химизме крови оказывают влияние на состояние нервных центров, которым прихо­дится сопротивляться отрицательному воздействию этих изменений и удерживать высокий уровень возбуждения.

При циклической работе большой мощности, т.е. при работе на уровне кажущегося устойчивого состояния, важная роль в раз­витии утомления принадлежит недостаточности кардио-респираторных функций, необходимости на протяжении длительного времени поддер­живать весьма напряженную работу сердца и дыхательного аппарата для обеспечения интенсивно работающего организма нужным количест­вом кислорода. Кислородный долг при работе панной мощности не так велик как при работе субмаксимальной .мощности, но все же значи­телен и кроме того, действует длительно на протяжении многих минут и даже десятков минут. Происходит также снижение в крови гормонов некоторых желез внутренней секреции, в частности коры надпочечников. Известную роль в угнетении функции нервных цент­ров при преодолении спортсменом длительных дистанций может играть монотонные действия на нервные клетки афферентных импульсов, периодически поступающих из работающих мышц.

При циклической работе умеренной мощности основной причи­ной развития утомления является трудность длительного поддержа­ния на высоком уровне функций кардио-респираторной системы. Кроме того, в нервных центрах может возникать торможение под влиянием многократного однообразного раздражения афферентными импульсами. Угнетение же деятельности этих центров приводит к растройству координации движения. При работе этой мощности про­должительностью более 40-60 мин уменьшается в связи с длительным расходованием запасов углеводов, содержание сахара в крови. В результате расстраивается деятельность ЦНС. Значительная потеря хлоридов и изменение количественного соотношения ионов натрия, калия и кальция, хлора и фосфора в крови и тканях тела при таких упражнениях, происходящие вследствие обильного потоотделения во время длительных спортивных упражнений, также ведут к пониже­нию работоспособности у спортсмена.

Появлению утомления способствуют перегревание, наблюдаемое при длительной работе умеренной мощности, особенно в условиях высокой температуры и большой влажности окружающей среды. При пе­регревании нарушение нормальной деятельности ЦНС может приводить к «тепловому удару». Охлаждение организма также может быть факто­ром, способствующим развитию утомления.

При ациклических видах физических упражнений отмечаются раз­личные формы утомления. Во всех спортивных играх в результате необ­ходимости постоянного нового программирования игроками своих дей­ствий при решении сложных двигательных задач наблюдается утомление высших отделов мозга. Оно приводит к снижению скорости и координи-рованности движений и ухудшению функций некоторых анализаторов. В таких видах спорта, как хоккей, существенная роль принадлежит (как и при циклических упражнениях субмаксимальной мощности) недостаточности кислородного обеспечения и накопления кислородного долга.

При гимнастических и тяжелоатлетических упражнениях утомление может сказываться на функциональном состоянии мышц. Падает их воз­будимость, уменьшается сила, изменяется твердость, вязкость и ско­рость сокращения и расслабления мышц.

При статических усилиях со значительными напряжениями одной из причин возникновения утомления является снижение силы, вследствие выключения деятельности некоторых наименее устойчивых мышечных волокон.

Значение утомления в развитии состояния тренированности. Утомление в процессе мышечной или умственной деятельности, не переходящее определенных пределов — физиологическое, а не патоло­гическое явление и полезно для организма.

Работа до утомления представляет собой важный фактор роста тренированности, в особенности тогда, когда она связана с разви­тием выносливости, физиологический смысл этого явления заключается в том, что тренируясь до наступления утомления, спортсмены адапти­руются к повышенным нагрузкам. В случаях же, когда тренировочные упражнения прекращаются до начала возникновения утомления развитие тренированности приостанавливается. То же происходит и в том случае если тренировочные занятия приводят к резко выраженной степени утомления. При этом может возникнуть состояние перетренированности.

источник

Понятие утомления. Виды утомления. Защитная функция утомления. Проявление утомления в различных видах двигательной деятельности. Механизмы утомления

Различают три вида утомления: мышечное, сенсорное и психическое.

Основной объективный признак утомления — снижение работоспособности. Однако не каждый случай снижения работоспособности может рассматриваться как утомление. Работоспособность организма может понизиться в результате голода, болезненного состояния, но эти случаи не могут считаться утомлением, так как не являются следствием активной деятельности — работы (Анохин П.К., 1979). Под утомлением понимают такое состояние организма, которое возникает как следствие работы и проявляется в понижении работоспособности. Утомление при циклической работе умеренной мощности. Работа, связанная с преодолением сверхдлинных дистанций в различных видах спорта, совершается длительное время, в течение которого нервные центры постепенно утомляются. Интенсивная деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем в течение длительного срока приводит к снижению функциональных свойств их нервных регуляторных аппаратов. Таким образом, понижение работоспособности организма при длительной работе, обусловленное расстройством деятельности соответствующих нервных центров, связано и с постепенным, изменением функций кровообращения и дыхания.

Читайте также:  Причины быстрого утомления человека

Работа умеренной мощности протекает в условиях истинного устойчивого состояния: образующиеся продукты распада успевают устраняться во время самой работы, значительного накопления их в организме не наблюдается. Поэтому говорить о каком-либо «засорении» организма продуктами обмена при этой работе нет оснований.

Важным фактором утомления при напряженной работе умеренной мощности (бег и плавание на сверхдлинные дистанции, лыжные переходы и т. п.) следует считать снижение концентрации сахара в крови — гипогликемию. В этом случае исследование крови обнаруживает резкое снижение содержания сахара (до 50 мг%). Количество израсходованных углеводов при длительной работе может дойти до нескольких сот граммов, но полного истощения углеводных резервов в организме не происходит, потому что острое утомление и прекращение работы наступает раньше. Уменьшение количества сахара в крови является сигналом начинающегося существенного изменения внутренней среды организма и, в то же время, причиной развития компенсаторных реакций по мобилизации углеводов из депо и по превращению в углеводы жиров и белков, а в дальнейшем и причиной такого изменения деятельности центральной нервной системы, которое может привести к полному прекращению работы.

Особенно чувствительной к недостатку сахара в крови является центральная нервная система. В случае резкой гипогликемии функциональное состояние центральной нервной системы изменяется и нарушается ее координационная деятельность, что сказывается на работе двигательного аппарата и вегетативных органов. Углеводное голодание корковых клеток может обусловить даже нарушение психических функций, что изредка наблюдается на финише бега и проявляется в форме неадекватного поведения (например, бег на месте или поворачивание кругом и продолжение бега в обратном направлении и т. п.). Прием углеводов (50—100 г сахара) при длительной работе оказывает положительное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, повышая тем самым работоспособность организма, снижая утомление или отдаляя время его острого развития. Положительный эффект от приема углеводов подтверждает то положение, что снижение уровня сахара в крови является существенным фактором в развитии утомления при длительной напряженной работе.

Специальными экспериментальными исследованиями обоснованы сроки приема углеводов. Целесообразным оказывается принимать углеводы непосредственно во время самой работы — на дистанции. Можно принимать углеводы и перед самым началом работы, непосредственно перед стартом, однако это менее эффективно, чем прием во время работы. Допустимым считается прием углеводов больше чем за 2 часа до начала работы. Прием углеводов за полчаса, час или полтора часа до начала работы не целесообразен, так как при этом в первые же минуты работы происходит резкое снижение уровня сахара в крови, что отрицательно влияет на работоспособность.

Помимо уменьшения концентрации сахара в крови, в развитии утомления при длительной напряженной работе может играть роль нарушение теплорегуляции. Потоотделение, если оно не сопровождается испарением пота с поверхности тела или одежды, не ведет к увеличению теплоотдачи. Отставание же теплоотдачи от уровня теплопродукции при мышечной работе приводит к повышению температуры тела, что может отрицательно повлиять на работоспособность (если повышение температуры значительно). Особенно это может иметь место при высокой влажности среды и малой проницаемости одежды.

Утомление при циклической работе большой мощности. Напряженная деятельность нервных центров при мышечной работе большой мощности быстрее приводит к их истощению, чем при работе умеренной мощности. Также быстрее, чем при работе умеренной мощности, снижается работоспособность органов дыхания и кровообращения.

Работа большой мощности совершается в условиях ложного устойчивого состояния. Потребление кислорода достигает максимальной величины, на которую способен организм (до 4,5—5 л у хорошо тренированного человека), и в то же время значительно отстает от кислородного запроса. Следовательно, работа выполняется в условиях недостатка кислорода и кислородный долг во время работы неуклонно увеличивается. Следствием этого является накопление в организме недоокисленных продуктов. Таким образом, существенными факторами утомления при выполнении работы большой мощности являются растущая кислородная задолженность и, связанное с ней, накопление в организме недоокисленных продуктов, что приводит к угнетению деятельности нервных центров.

При выполнении работы большой мощности работоспособность сердечнососудистой и дыхательной систем (с их нервно-регуляторными механизмами), обеспечивающих кислородное снабжение всех органов, в том числе и нервной системы, в значительной степени определяет общую работоспособность организма. Недостаток кислорода и химические изменения в связи с накоплением в крови недоокисленных продуктов влияют на все органы и ткани организма не только непосредственно, гуморально, но и через посредство центральной нервной системы, которая является наиболее чувствительной к воздействиям со стороны внутренней среды. Химические агенты внутренней среды воздействуют на клетки нервных центров как путем непосредственного соприкосновения с ними (например, действие углекислоты на дыхательный центр), так и путем воздействия на хеморецепторы. В настоящее время доказано наличие хеморецепции во всех органах и тканях тела.

Утомление при циклической работе максимальной и субмаксимальной мощности. К циклической работе максимальной мощности относят спринтерские дистанции в различных видах спорта, на которых работа длится короткое время — в пределах десятков секунд. За такое короткое время не может произойти очень больших сдвигов в деятельности вегетативных органов. Более значительные сдвиги успевают произойти при работе субмаксимальной мощности, которая длится от 35 сек до 2—5 мин.

Утомление при работе максимальной и субмаксимальной мощности в первую очередь связано с изменением функционального состояния центральной нервной системы. Мышечные сокращения большой частоты и силы вызываются интенсивной деятельностью нервных центров. В то же время центральная нервная система подвергается воздействию мощного потока идущих от периферии двигательного аппарата центростремительных проприоцептивных импульсов. В результате этого в нервных центрах развивается состояние парабиотического торможения, функциональная подвижность их понижается, что исключает возможность воспроизведения центробежных импульсов в первоначальном ритме, и движения бегуна, пловца и т. д. замедляются, «сковываются».

Мышечная работа максимальной мощности фактически протекает в анаэробных условиях. В результате в работающих мышцах происходит накопление недоокисленных продуктов, концентрация молочной кислоты достигает больших размеров. Поэтому полагают, что накопление молочной кислоты сказывается главным образом на процессе расслабления мышц, а это, естественно, отражается на частоте сокращений. Изменение упруго-вязких свойств мышц также ведет к уменьшению скорости сокращений, что является одной из причин того, что движения, например у бегуна, делаются менее размашистыми и менее быстрыми, а шаг укорачивается, замедляется и скорость бега неизбежно уменьшается.

Таким образом, ведущим фактором утомления организма при мышечной работе максимальной и субмаксимальной мощности является изменение функциональных свойств нервных центров и мышц, т. е. утомление всей нервно-мышечной системы. При этом при работе субмаксимальной мощности существенную роль в развитии утомления играет также снижение функциональных возможностей аппаратов кровообращения и дыхания.

источник

Существует большой арсенал медико-биологических средств, помогающих решению задачи ускорения восстановительных процессов. К ним относят воздействие физических и гидротерапевтических процедур, различные виды массажа, прием витаминов и других фармакологических препаратов, использование лечебных мазей, гелей, спортивных кремов и растирок, компрессов и многое другое. Имеется множество рекомендаций по применению в тренировочном процессе указанных средств восстановления работоспособности. Предназначено для студентов вузов физкультурных специальностей в качестве учебно-методическое пособие.

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Методы восстановления (С. Ю. Махов, 2016) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Глава 2. Утомление при мышечной деятельности

Мышечное утомление – это такое состояние организма, при котором работоспособность человека временно снижена. Понижение работоспособности является главным внешним проявлением этого состояния, его основным объективным признаком. Однако работоспособность может снижаться не только при утомлеиии, но и при тренировке в неблагоприятных условиях среды (высокой температуре и влажности воздуха; пониженном парциальном давлении кислорода в воздухе, например в среднегорье).

Утомление является естественным физиологическим процессом, нормальным состоянием организма. Для успешной тренировки необходимо, чтобы при каждом упражнении была достигнута определенная степень утомления. Утомление характеризуется еще одним субъективным признаком – усталостью (тяжестью в голове, конечностях, общей слабостью, разбитостью). Русский физиолог А. А. Ухтомский считал, что усталость является «натуральным предупредителем утомления». Выраженность усталости не всегда соответствует степени утомления, т. е. объективным физиологическим и биохимическим сдвигам, наступающим в организме в процессе тренировки. В данном случае играет роль эмоциональная настройка спортсмена: при большой заинтересованности в проделанной работе усталость долго не проявляется, при падении интереса она наступает рано.

Утомление – это биологически защитная реакция организма, направленная против истощения функционального потенциала центральной нервной системы (ЦНС). При развитии утомления, перенапряжения, перетренированности, переутомления имеет место нарушение корковой нейродинамики.

Ряд ученых утверждают, что причина утомления кроется в самой мышце как рабочем органе, так как, по их мнению, в результате физической работы в мышце накапливаются продукты обмена веществ (например, молочная кислота), и поэтому она не может выполнять дальнейшую работу. Тренированной мышце утомление наступает и без накопления молочной кислоты. Выдвигается теория, согласно которой утомление наступает как в работающих мышцах, так и в нервных центрах. Эта теория основана на концепции постоянного воздействия на нервные центры импульсов от работающих мышц, в результате чего в нервных центрах и развиваются процессы, следствием которых является мышечное утомление.

Опытами было установлено, что ЦНС, побуждая мышцу через двигательные нервы к работе, одновременно через симпатические нервы приспосабливает ее трофические функции к выполнению этой работы. Развивая это положение, процесс утомления как результат нарушения взаимодействия между соматической и адаптационно-трофической системами. Разучивание движений приводит к быстрому утомлению, потому что оно совершается исключительно под управлением коры большого мозга. По мере повышения автоматизации движений управление ими берут на себя подкорковые образования. Движения становятся высококоординированными только благодаря тому, что они «выходят» из-под ведения коры и начинают подчиняться подкорковым системам.

Симпатическая нервная система усиливает окислительные процессы в мышцах, а основной причиной утомления является расстройство координации функционирующих систем.

Утомление в значительной степени зависит от изменения обмена веществ в нервной ткани, в результате чего происходят сложные нервно-рефлекторные сдвиги в ЦНС. Так, существенную роль в жизнедеятельности нервных клеток играет кислород: чем меньше его доставляется к нервной ткани, тем быстрее снижается ее возбудимость, тем скорее возникает утомление.

В основе утомления лежат механизмы охранительного торможения, которые предохраняют нервные центры от функционального истощения. Что касается исполнительных органов, т. е. самих мышц, то изменение их состояния является вторичным и обусловлено изменением состояния высших нервных Центров. В. Н. Волков составил классификацию клинических проявлений утомления.

1. Легкое утомление – состояние, которое развивается даже после незначительной по объему и интенсивности мышечной работы. Оно проявляется в виде усталости. Работоспособность при этой форме утомления, как правило, не снижается.

2. Острое утомление – состояние, которое развивается при предельной однократной физической нагрузке. При этом состоянии отмечается слабость, резко снижается работоспособность и мышечная сила, появляются атипические реакции сердечно-сосудистой системы на функциональные пробы. Острое утомление чаще развивается у слабо тренированных спортсменов. Клинические проявления его: бледность лица, тахикардия, повышение максимального артериального давления (АД) на 40–60 мм рт. ст., резкое снижение минимального АД (феномен бесконечного тона), на ЭКГ нарушение обменных процессов сердца, повышение общего лейкоцитоза крови, иногда белок в моче.

3. Перенапряжение – остро развивающееся состояние после выполнения однократной предельной тренировочной или соревновательной нагрузки на фоне сниженного функционального состояния организма (перенесенное заболевание, хронические интоксикации – тонзиллит, кариес зубов, гайморит и др.). Чаще это состояние развивается у квалифицированных спортсменов, которые способны благодаря хорошим волевым качествам выполнять большие нагрузки на фоне утомления. Клинически перенапряжение проявляется общей слабостью, вялостью, головокружениями, иногда обморочными состояниями, нарушением координации движений, сердцебиением, изменением АД, нарушением ритма сердца, увеличением печени (болевой печеночный синдром), атипическими реакциями сердечнососудистой системы на нагрузку. Эта форма утомления длится от нескольких дней до нескольких недель. Требуется вмешательство врача и тренера.

4. Перетренированность – это состояние, которое развивается у спортсменов при неправильно построенном режиме тренировок и отдыха (хроническая физическая перегрузка, однообразие средств и методов тренировки, нарушение принципа постепенности увеличения нагрузок, недостаточный отдых, частые выступления в соревнованиях), особенно на фоне очагов хронической инфекции, соматических заболеваний.

Перетренированность характеризуется выраженными нервно-психическими сдвигами, ухудшением спортивных результатов, нарушением деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Все сдвиги в реакциях резко выражены, отмечаются изменения ЭКГ, снижение сопротивляемости организма к инфекциям. Эта форма утомления требует вмешательства врача и тренера.

5. Переутомление – это уже патологическое состояние организма. Оно чаще всего проявляется в виде невроза, наблюдается, как правило, у спортсменов с неустойчивой нервной системой, эмоционально впечатлительных, при чрезмерных физических нагрузках. Клинические проявления похожи на свойственные перетренировке, но более четко выражены. Спортсмены апатичны, их не интересуют результаты участия в соревнованиях, у них нарушен сон, появляются боли в сердце, расстройство пищеварения, половой функции, тремор пальцев рук. Это состояние требует вмешательства врача и тренера.

Читайте также:  Признаки утомления и что делать при их проявлении

Диагностика утомления основывается на учете субъективных и объективных данных. Поэтому спортсмены с различными формами утомления подлежат тщательному медицинскому обследованию, где учитываются показатели физического развития, дается оценка функционального состояния дыхательной системы (определяется жизненная емкость легких – ЖЕЛ, проводятся проба Штанге с задержкой дыхания на вдохе, проба Генчи с задержкой дыхания на выдохе), сердечно-сосудистой системы (проводятся электрокардиография, ортоклиностатическая проба, клинические анализы крови). Например, при переутомлении резко меняется нормальная приспособляемость сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам: замедляется скорость кровотока, повышается периферическое сопротивление крови, отмечаются признаки перенапряжения сердца.

Кроме того, уменьшается газообмен на 35–55 %, появляется белок в моче, резко увеличивается содержание молочной кислоты в мышцах и крови, наблюдается потеря веса до 13 %, снижается функция организма: меняется фагоцитарная активность нейтрофилов крови, ухудшаются бактерицидные свойства кожи.

Для диагностики острого утомления можно воспользоваться методикой изучения функционального состояния зрительного анализатора, в частности критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ). Резкое снижение КЧСМ после физической и нервной нагрузки указывает на торможение в ЦНС вследствие наступающего утомления. Методика проста и доступна в любых условиях.

В процессе диагностики утомления и функционального состояния спортсмена используются различные тесты и пробы. Ниже будут приведены некоторые из них.

1. Сердечно-сосудистая система. Частота сердечных сокращений (ЧСС) и АД наиболее полно характеризуют функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. Во время физической нагрузки при высокой тренированности ЧСС достигает 180–200 уд/мин. В состоянии острого утомления по сравнению с покоем она увеличивается в 1,5–2 раза. При нарастании утомления пульс может быть более частым или редким, нередко отмечается аритмия. Уровень АД также четко отражает степень утомления. Обычно при нарастании утомления АД повышается на 20–50 мм рт. ст. При остром утомлении после большой физической нагрузки минимальное давление падает до ноля (феномен бесконечного тона). Наблюдения над хоккеистами и борцами вольного стиля показали, что в состоянии острого утомления у них наблюдаются выраженные колебания ЧСС и АД с атипическими реакциями на функциональные пробы (З-разовый 15-секундный бег с интервалом 5 с, степ-тест, велоэргометрия).

Электрокардиография (ЭКГ) является важным методом диагностики утомления. В состоянии острого утомления отмечаются признаки перегрузки желудочков сердца и диффузные изменения миокарда (уплощение зубца Т, удлинение электрической систолы и предсердно-желудочковой проводимости, отрицательный зубец Т в III и II отведениях). В основе дистрофических изменений в мышце сердца лежит недостаточное коронарное кровообращение и развитие гипоксии.

Наиболее часто явления перегрузки сердца наблюдаются у спортсменов с очагами хронической инфекции: хроническим тонзиллитом, кариесом зубов, гайморитом и др. При функциональных пробах с физической нагрузкой наблюдаются неадекватная реакция, замедление времени восстановления, изменение конечной части желудочкового комплекса ЭКГ (низкий зубец Т на изолинии или отрицательный), экстрасистолия.

Признаки гипоксии миокарда могут быть обнаружены по ЭКГ: смещается сегмент S – Т, уплощается зубец T, учащается ритм сердца. Гипоксия создает благоприятные условия для развития аритмии или для усиления уже имеющейся.

Простой тест Руффье-Диксона:

где p – пульс в покое, p2– пульс после 20 приседаний, p3 – пульс после минуты отдыха.

Итоговые цифры 1–3 – очень хороший показатель, 3–6 – хороший. При этом решающей является ЧСС до нагрузки.

Индекс Кердо – соотношение АД диастолического (Д) и пульса (П):

У здоровых он близок к нулю; при преобладании симпатического тонуса увеличивается, при парасимпатикотонии уменьшается, становясь отрицательным. При равновесии состояния вегетативной нервной системы ИК=0. При сдвиге равновесия под влиянием симпатической нервной системы диастолическое АД падает, ЧСС растет, ИК>0. При усиленном функционировании парасимпатической нервной системы ИК Глава 2. Утомление при мышечной деятельности

  • Глава 3. Физиологическое обоснование средств восстановления
  • Приведённый ознакомительный фрагмент книги Методы восстановления (С. Ю. Махов, 2016) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

    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

    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