Утомление

 

Условия, в которых выполнялась  утомительная работа (фак-торы внешней среды, обстановка, коллектив, время суток и т. д.), могут по механизмам временных связей приобрести сигнальное значение, способствуя в дальнейшем развитию утомления и уста-лости. Эти же условия могут стать и сигналами, противодей-ствующими развитию утомления и усталости, если сама работа на первых порах не была утомительной. Значение условнорефлекторных механизмов в развитии утомления исключительно велико (Васильева В.В. и др.,1977; Волков В.М.,1976; Жбанков О.В. и др.,1999; Сашенков С.Л. и др., 1995).

 

Существенное значение для  развития явлений утомления имеют  трофические воздействия центральной  нервной системы через вегетативные нервы. Симпатические и парасимпатические  нервы, как показал впервые Павлов на примере сердечной мышцы, осуществляют часть трофических влияний центральной  нервной системы на органы. При  раздражении симпатических нер-вов  изменяются функциональные свойства и повышается работо-способность утомленных скелетных мышц. Последующие исследования вскрыли периферические меха-низмы, с помощью которых реализуются адаптационно-трофиче-ские влияния нервной системы на мышцу при ее утомлении. Было показано, что при раздражении симпатических нервов уси-ливаются окислительные процессы, увеличивается образование аденозинтрифосфорной кислоты, повышается забуференность (щелочной резерв) ткани, повышается электропроводность мышцы и ее упруговязкие свойства. Импульсы по симпатиче-скому нерву влияют также на функцию нервно-мышечного си-напса, улучшая процесс передачи возбуждения с нерва на мышцу, нарушающийся при утомлении. Трофические влияния центральной нервной системы (т. е. влияния на процессы обмена веществ) имеют всеобщее распро-странение в организме. Сущность этих влияний может выра-жаться в изменении функционального состояния различных органов. Возникающие безусловно- и условнорефлекторным путем стимулирующие трофические воздействия центральной нервной системы на все органы и ткани, играют важную роль в мышеч-ной деятельности человека при производственной работе и спор-тивной деятельности. Эти воздействия в зависимости от своей интенсивности могут в большей или меньшей мере противодей-ствовать наступающему утомлению или, в известной степени, «снимать» уже наступившее утомление (Карпман В.Л. и др., 1988; Куликов В.П. и др., 1998; Озолин Н.Н. и др., 1993; Суздальницкий Р.С. и др., 2000).

 

ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ И  СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ  СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Нельзя дать универсальное  объяснение механизмам утомле-ния, действительное на все случаи. Главенствующую роль в раз-витии утомления при всех видах работы играет нервная система. Вместе с тем при каждом конкретном виде работы могут допол-нительно приобретать существенное значение какие-нибудь осо-бые факторы. Это делает необходимым проанализировать особен-ности утомления применительно к отдельным формам мышечной деятельности.

 

2.1. Развитие утомления  при циклической работе

 

Утомление при циклической  работе умеренной мощности. Работа, связан-ная с преодолением сверхдлинных дистанций в различных видах спорта, совершается длительное время, в течение которого нерв-ные 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, обусловлен-ное расстройством деятельности соответствующих нервных центров, связано и с постепенным, изменением функций кровообращения и дыхания (Викулов А.В., 1997; Абзалов Р.А. и др., 1999) .

 

Работа умеренной мощности протекает в условиях истинного  устойчивого состояния: образующиеся про-дукты распада успевают устраняться во время самой работы, зна-чительного 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 углевод-ных 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 ком-пенсаторных 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 явля-ется центральная нервная система. В случае резкой гипогликемии функциональное состоя-ние центральной нервной системы изменяется и нарушается ее координационная деятельность, что сказывается на работе двига-тельного 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 обрат-ном направлении и т. п.). Прием углеводов (50--100 г сахара) при длительной работе оказывает положительное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, повы-шая 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 разви-тии утомления при длительной напряженной работе.

 

Специальными экспериментальными исследованиями обосно-ваны сроки приема углеводов. Целесообразным оказывается при-нимать углеводы непосредственно во время самой работы -- на дистанции. Можно принимать углеводы и перед самым началом работы, непосредственно перед стартом, однако это менее эффек-тивно, чем прием во время работы. До-пустимым считается прием углеводов больше чем за 2 часа до начала ра-боты. Прием углеводов за полчаса, час или полтора часа до на-чала 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 сопро-вождается 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 ра-ботоспособность (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 ра-боте большой мощности быстрее приводит к их истощению, чем при работе умеренной мощности. Также быстрее, чем при работе умеренной мощности, снижается работоспособ-ность органов дыхания и кровообращения.

 

Работа большой мощности совершается в условиях лож-ного 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 зна-чительно 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 кислород-ная задолженность и, связанное с ней, накопление в организме недоокисленных продуктов, что приводит к угнетению деятель-ности нервных центров.

 

При выполне-нии работы большой мощности работоспособность сердечно-сосудистой 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 на-коплением 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 ды-хательный центр), так и путем воздействия на хеморецепторы. В настоящее время доказано наличие хеморецепции во всех орга-нах и тканях тела.

 

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

 

Утомление при работе максимальной и субмакси-мальной мощности в  первую очередь связано с изменением функционального состояния центральной  нервной системы. Мы-шечные сокращения большой частоты и силы вызываются интен-сивной деятельностью нервных центров. В то же время централь-ная нервная система подвергается воздействию мощного потока идущих от периферии двигательного аппарата центростремитель-ных проприоцептивных импульсов. В результате этого в нервных центрах развивается состояние парабиотического торможения, функциональная подвижность их понижается, что исключает возможность воспроизведения центробежных импуль-сов 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, кон-центрация молочной кислоты достигает больших размеров. Поэтому полагают, что накопление молочной кислоты сказы-вается 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 бы-стрыми, а шаг укорачивается, замедляется и скорость бега неиз-бежно 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 существен-ную роль в развитии утомления играет также снижение функциональ-ных возможностей аппаратов кровообращения и дыхания.

 

 

 

2.2. Развитие утомления  при статических усилиях и  силовой работе

 

Утомле-ние при статических усилиях наступает быстро, несмотря на кажущуюся иногда легкость упражнения. Так, напри-мер, весьма трудно простоять в положении полуприседа в течение 1--2 мин. Вис на перекладине, упор на брусьях, держание угла в висе или упоре также принадлежат к числу трудных упражне-ний статического характера, которые ограничены во времени. Ди-намическая работа, при выполнении которой отдельные мышцы несут преимущественно статическую нагрузку, вызывает сниже-ние работоспособности в первую очередь именно этих мышц.

 

Особое значение в развитии утомления при статических уси-лиях принадлежит центральной нервной системе. При любой ра-боте динамического характера в центральной нервной системе про-исходит непрерывное чередование процессов возбуждения и тор-можения. Такой характер функционирования нервных центров обеспечивает более длительную их работоспособность. При статическом усилии в соответствую-щих нервных центрах состояние возбуждения поддерживается непрерывно, без ритмического чередования с торможением. Такой характер функционирования нервных центров ведет к быстрому понижению их работоспособности, что, очевидно, обусловливает возникновение в них парабиотического торможения. В результате характер пусковых и регулирующих влияний, идущих из нервных центров к мышцам, быстро изме-няется, степень напряжения мышц все более уменьшается и, на-конец, статическое усилие прекращается совсем.

 

Энергетические затраты  даже при тяжелых статических  уси-лиях сравнительно невелики; сдвиги со стороны деятельности веге-тативных органов невысоки, причем заметное увеличение дыхания и деятельности сердца наблюдается не во время самого усилия, а по прекращении его в  восстановительном периоде («феномен статического усилия»). Таким образом, в развитии утомления при статических усилиях ни энергетические затраты сами по себе, ни сдвиги в деятельности вегетативных органов не играют основной роли.

 

Считалось, что в развитии утомления при статических усилиях  основное значение имеет недостаточное  кровообращение в дли-тельно напряженных мышцах вследствие механического сдавли-вания сосудов и бездействия «мышечного насоса». В связи с за-трудненным кровообращением в мышцах могут накапливаться недоокисленные продукты в количестве, затрудняющем дальней-ший распад энергетических веществ. При исследовании статически напряженных мышц в них не было обнаружено большого количества недоокисленных продуктов распада. Это опровергает предположение, что утом-ление при статических условиях зависит от недостаточного кро-воснабжения статически напряженных мышц. Главнейшее значе-ние в развитии утомления при статических усилиях имеет, как уже было указано выше, изменение функциональных свойств нервных центров.

 

Иногда статическое напряжение определенных мышц является компонентом  динамической работы (например, напряжение мышц спины при беге); при недостаточной  тренированности эти мышцы утомляются в первую очередь.

 

При необходимости в течение  длительного времени неподвижно сохранять одну и ту же позу тела происходит утомление стати-чески напряженных мышц, сопровождаемое иногда болевыми ощущениями. Длительное удерживание однообразной позы приво-дит также к нарушению крово- и лимфообращения и застойным явлениям (скопление венозной крови и лимфы) в наиболее низко расположенных при данном положении частях тела, от-мечается общее чувство усталости и понижение работоспособ-ности.