2. Биохимическая характеристика мышц при утомлении

Явление утомления мышц может быть связано с биохимическими изменениями, возникающими в самом сократительном аппарате, либо с изменениями в ЦНС, в нервно-мышечных синапсах и проявляться в снижении сократительной способности мышц.

Снижение или прекращение деятельности скелетных мышц (равно как и сердца, и желез внутренней секреции, и других органов) происходит всегда при наличии некоторого остаточного запаса энергетических и других веществ (в противном случае это привело бы к перерождению и даже гибели определенных клеток организма). Эти резервы частично используются в экстремальных случаях (например, при спуртах, финишном ускорении).

В общем виде утомление мышц сопровождается следующими биохимическими изменениями:

1. Снижается уровень энергетических источников (АТФ, КФ, гликогена) в мышцах и двигательных центрах (мотонейронах).

2. Накапливаются продукты гликолиза (молочная кислота), недоокисленные продукты всех видов обмена (кетоновые тела, мочевина, мочевая кислота и др.).

3. Снижается активность АТФ-азы миозина, ферментов аэробного окисления, процессов сопряжения (взаимосвязи) дыхания (аэробного окисления) и фосфорилирования (ресинтеза АТФ) из-за угнетающего действия накопившихся продуктов метаболизма тканей.

4. Резко изменяется химическая среда (рН) в мышечных клетках (происходит их закисление).

5. Изменяется нервная и гормональная регуляция функций и др.

Например, при выполнении анаэробных упражнений решающую роль в развитии мышечного утомления играет истощение внутримышечных фосфогенов (АТФ, КФ), угнетение активности АТФ-азы миозина, активация гликолиза, развитие охранительного торможения в двигательных мотонейронах. В то же время, при выполнении аэробных упражнений эти изменения не играют решающую роль. В большей степени в этом случае, развитие утомления связано: с недостаточной снабженностью клеток кислородом, со снижением запасов гликогена, с накоплением продуктов неполного окисления, с повышением температуры тела, с обильным потоотделением и, связанным с ним, нарушением водно-солевого обмена (5.4, 5.5).

Таким образом, в зависимости от мощности работы и индивидуальных особенностей организма, ведущая роль в развитии утомления может быть связана с деятельностью любых органов или функций, деятельность которых в определенный момент работы становится неадекватной требованиям мышечной работы.

Следовательно, установить в каждом конкретном случае ведущее звено, связанное с развитием утомления можно только на основании точных измерений и количественного анализа результатов выполненной работы.

3. Борьба с утомлением

Важными факторами в борьбе с утомлением могут являться:

1. Развитие выносливости и совершенствование спортивной техники. Так, рациональная техника способствует экономному сокращению мышц и наиболее полному их расслаблению. При этом снижаются энерготраты, что обеспечивает длительность работы.

2. Использование инерционных сил, позволяющих спортсмену кратковременно «выключиться из борьбы». Так, в беге на средние и длинные дистанции такой способ «выключения» получил название «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.

3. Использование задержки дыхания непосредственно во время тренировочных нагрузок, либо проведение тренировок в горной местности. Это обеспечивает способность организма работать в условиях изменившейся внутренней среды, когда затруднено снабжение организма кислородом.

4. Рациональное распределение сил в процессе мышечной деятельности, т.к. равномерная работа менее утомительна, чем работа с переменным режимом.

5. Проведение мышечной работы (тренировочной и соревновательной) при высоком эмоциональном уровне (положительные эмоции усиливают деятельность симпато-адреналовой системы), что способствует длительному поддержанию работоспособности.

Утомление может быть отдалено и при помощи различных веществ – стимуляторов, возбуждающих нервную систему. В спорте они получили название «допинги».

Допинги– препараты, стимулирующие (возбуждающие) нервную систему, резко повышающие работоспособность и, следовательно, дающие спортсмену преимущество перед соперником. К допингам относятся, например, кофеин, фенамин и другие симпатомиметические амины (5.10), близкие по структуре к адреналину и норадреналину. Они своим действием угнетают, прежде всего, в нервных клетках активность фермента адреналиноксидазы, что препятствует окислению адреналина (сохраняется его концентрация). Адреналин повышает кровяное давление, стимулирует окислительные процессы тканевого дыхания. В результате временно или длительно снимается охранительное торможение. Организм, лишенный защитной реакции, уходит из-под контроля и может работать до изменений, опасных для жизни. Например, крыса может плавать в течении 8-10 часов, после чего полностью восстанавливается в течении 24-48 часов. Если крысе ввести фенамин, то она может плавать в течении 18-20 часов. Однако, как правило, она не восстанавливается и погибает.

Необходимо помнить и то, что применение допингов может оказать на организм и мощное отрицательное побочное действие, что в свою очередь может привести к развитию различного рода патологий (5.10, 5.11).

Следовательно, применение допингов для спортсменов, безусловно, вредно. Руководствуясь этическими и физиологическими принципами, международные соглашения категорически запрещают использование допингов в спорте. Нарушители – наказываются отстранением от соревнований, лишаются завоеванных наград, дисквалифицируются.