864 • Интегративные функции организма

с тоянии количество недоокисленных продуктов все время увеличивается по ходу работы, они устраняются в восстановительном периоде.

Для этих процессов требуется дополнительное количество кислорода, поэтому некоторое время после окончания работы потребление его про­должает оставаться повышенным по сравнению с уровнем покоя. Этот восстановительный излишек кислородного потребления получил название кислородного долга. Кислородный долг всегда больше кислородного дефи­цита, и чем больше интенсивность и продолжительность работы, тем зна­чительнее это различие.

В период восстановления после мышечной работы, когда в организме имеется достаточное количество субстратов биологического окисления и доставка кислорода к митохондриям клеток не ограничена, уровень по­требления кислорода зависит от количества свободной АТФ, осуществляю­щей дыхательный контроль в митохондриях. Субстратами окислительных энергетических превращений являются накопившиеся во время работы молочная кислота, янтарная кислота, альфа-глицерофосфат, а на поздних стадиях восстановления — и жирные кислоты.

Некоторая часть избыточно потребленного в период отдыха кислорода идет на восстановление его запасов в миоглобиновом и гемоглобиновом депо. При утомительной работе эффективность использования кислорода снижается вследствие частичного разобщения процессов окисления и об­разования АТФ. Это разобщение может сохраняться и после работы, что обусловливает увеличение потребления кислорода по сравнению с уровнем покоя.

При работе различного характера разные факторы становятся ведущими в образовании О₂-долга. Например, при выполнении кратковременной ра­боты решающую роль в образовании О₂-долга играет ресинтез КрФ и АТФ. С увеличением длительности нагрузки возрастает значение окисле­ния молочной кислоты, восстановления рН, ионного равновесия и других процессов.

После работы, в которой возможно установление устойчивого состоя­ния, снижение потребления О₂ происходит быстро. О₂-долг наполовину оплачивается за 27—30 с, а полностью — за 3—5 мин. При более интенсив­ной работе в кривой снижения потребления О₂ выявляются две фазы — на­чальный быстрый спад и более медленный затяжной процесс возвращения к уровню покоя. Быстрый компонент О₂-долга (так называемый алактат-ный) позволяет приблизительно оценить вклад креатинфосфатного меха­низма в энергетическое обеспечение работы. Медленный компонент ки­слородного долга (лактатный) при сравнительно кратковременной работе может служить отражением развития анаэробного гликолитического про­цесса. При длительной работе в его образовании значительна доля и дру­гих процессов, оценить которую точно очень трудно. Медленный компо­нент кислородного долга уменьшается наполовину за 15—20 мин, а ликви­дируется полностью за 1,5—2 ч (см. рис. 22.3).

22.2. Физиологические основы тренировки двигательного навыка

22.2.1. Развитие силовых качеств мышц

Тренировка двигательного навыка увеличивает произвольную силу мышцы или группы мышц. Силу мышечного сокращения можно контролировать по массе груза, который поднимает человек. У нетренированного человека произвольная активация мышцы может быть недостаточной для того, что-

22. Физиологические основы труда • 865

б ы развить максимальную силу сокращения. Развитие силы мышц при тренировке является результатом так называемой периферической и цен­тральной адаптации мышцы к физической нагрузке, или «нервным трени­рующим эффектом». Начальный этап развития мышечной силы включает формирование правильной последовательности активации мышц. Под этим подразумевается точность выполнения специфического произвольно­го задания, например выполнение движения рукой, когда сустав должен быть согнут под определенным углом и движение выполняется с опреде­ленной скоростью.

Поперечное сечение мышцы. При физической тренировке рост макси­мальной произвольной силы мышцы прямо зависит от увеличения площа­ди ее поперечного сечения. Однако анатомическое поперечное сечение мышцы, представляющее собой проходящую через середину мышцы пер­пендикулярно ее волокнам плоскость, при физической тренировке не уве­личивается в той же степени, как максимальная произвольная сила мыш­цы. Способность мышцы развивать силу зависит от ее физиологического поперечного сечения и напряжения. Так, физиологическое поперечное се­чение (плоскость, пересекающая максимальное количество волокон мыш­цы) в мышцах ноги человека в 2—8 раз больше их анатомического попе­речного сечения. На зависимость между силой мышцы и ее физиологиче­ским поперечным сечением влияют такие факторы, как специфическое напряжение, изменения типа мышечных волокон, архитектуры мышечных волокон и сухожилий и т. д.

Максимальная сила мышцы. При физической тренировке максимальная произвольная сила мышечного сокращения возрастает примерно в три раза больше, чем максимальная тетаническая сила сокращения мышцы, которую можно вызвать искусственным электрическим раздражением дви­гательного нерва у нетренированного человека. Максимальная произволь­ная сила двустороннего сокращения мышц-синергистов меньше, чем сила, развиваемая при одностороннем максимальном произвольном сокращении одной группы мышц. При этом в норме отношение билатеральной макси­мальной силы к суммарной силе, развиваемой, например, мышцами пра­вой и левой руки, составляет порядка 90 %. Физическая тренировка сни­жает билатеральный дефицит в показателях максимальной произвольной силы.

22.2.2. Физиологические механизмы формирования трудовых навыков

В процессе трудовой деятельности человека формируются различные дви­гательные умения и навыки, составляющие основу его поведения.

Двигательные умения — способность на двигательном уровне справлять­ся с новыми задачами поведения. Двигательные навыки — это освоенные и упроченные действия, которые могут осуществляться человеком без уча­стия сознания (автоматически) и обеспечивают оптимальное решение дви­гательной задачи.

Любые навыки: бытовые, профессиональные, спортивные — не являют­ся врожденными движениями. Они приобретаются в ходе индивидуального развития человека. Комплекс нейронов, обеспечивающих формирование двигательных навыков у человека, располагается в различных отделах нервной системы, становясь доминантой, т. е. господствующим очагом возбуждения в центральной нервной системе. Он подавляет деятельность других нервных центров и, соответственно, «лишних» скелетных мышц.

28 - 6095