Утомление при мышечной деятельности

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.