Физиологическая сущность утомления и его особенности при различных видах мышечной деятельности

Физиологическая сущность утомления и его особенности  при различных видах мышечной деятельности

При мышечной деятельности может возникать утомление, характеризующееся  комплексом изменений в состоянии  различных функций организма. Степень  выраженности этих изменений, в том  числе чувства усталости, тем  больше, чем интенсивнее и продолжительнее  была проделанная работа.

Определение и основные показатели утомления. Утомлением называется особое состояние, возникающее как следствие  работы и проявляющееся в ухудшении  двигательных и вегетативных функций  и их координации, понижении работоспособности  и появлении чувства усталости. Это состояние имеет временный  характер и исчезает через некоторое  время после прекращения работы, т. е. во время отдыха.

Внешние проявления мышечного  утомления разнообразны. Они зависят  от характера выполняемых физических упражнений, особенностей внешней среды  и личных индивидуальных особенностей спортсменов. К внешним проявлениям  утомления, часто встречающимся а спорте, относятся: нарушение координации движений, паление производительности работы, одышка, чрезмерная потливость, покраснение кожных покровов и др.

Эти внешние проявления обусловлены  как ухудшением работы периферических органов, так и расстройством  координации их деятельности нервной  системой.

Изменение координации функций  периферических органов, возникающее  через некоторое время после  начала работы происходит в одних  случаях еще до снижения работоспособности  исполнительных аппаратов и представляют собою как бы профилактическое мероприятие, позволяющее более длительно  сохранить высокую эффективность  работы. В других случаях оно наступает  вследствие расстройства функций нервной  системы, которое бывает при сильном  утомлении.

В целях сохранения работоспособности  периферических исполнительных аппаратов  нервная система может изменять формы координации их деятельности: заменять работу одних мышечных элементов  другими , уменьшать глубину дыхательных движений и т. д. В зависимости от вида работы и состояния различных функций организма наблюдается разное сочетание показателей утомления. В одних случаях отмечается снижение функций периферических органов, и ухудшение координации нервной системой их деятельности, и понижение производительности работы, и ощущение усталости. В других случаях могут быть только один или два из этих общих показателей утомления. Например, если выполняется интересная работа, то при наличии ряда перечисленных показателей может отсутствовать субъективная сторона утомления—чувство усталости, которое во многих случаях появляется только в самом конце работы или даже после неё. При неинтересной работе, наоборот, ощущение усталости может обнаружиться значительно раньше возникновения объективных признаков ухудшения вегетативных и двигательных функций организма и снижения работоспособности.

При циклической длительной работе с предельной или со значительной интенсивностью ухудшается в результате развития утомления состояние ряда периферических органов, менее совершенной  становится деятельность нервной системы, что приводит к нарушению нормальной координации двигательных и вегетативных функций, снижается производительность работы, возникает чувство усталости. При аналогичной же длительной работе малой мощности производительность работы может остаться той же, хотя при этом нарушаются некоторые показатели структуры движений, изменяется деятельность отдельных вегетативных органов и возникает ощущение усталости. Это наблюдается, например, при многочасовых передвижениях с небольшой скоростью.

Расхождение между физиологическими показателями утомления и производительностью  работы наблюдается часто при  финишных ускорениях. Спортсмен на финише может на короткое время увеличить  скорость передвижения даже при наличии  ряда субъективных и объективных  признаков утомления.

Утомление и состояние энергетических ресурсов.

Несмотря на то , что утомление приводит к временному снижению работоспособно что имеет важное биологическое значение, являясь сигналом о частичном истощении ресурсов.

Снижение или прекращение  деятельности скелетных мышц, сердца, желез внутренней секреции и других органов происходит всегда при наличии  еще некоторого остаточного запаса энергетических и других веществ. Это  связано с тем, что как полное, так и частичное, но резкое снижение содержания этих веществ может вызвать  перерождение, а в некоторых случаях  даже гибель определенных клеток организма. Утомление при работе возникает  еще при наличии значительных резервов, приводя к снижению или  прекращению деятельности. Эти резервы  частично используются человеком в  экстренных случаях, например при спуртах, финишном ускорении.

Первичные и вторичные проявления утомления.

 Поскольку в организме  все проявления деятельности  обусловлены одновременным вовлечением  в работу целого ряда органов  и систем органов, т. е. являются  системными, нарушение тех или  других функций при развитии  утомления наблюдается в показателях  работы многих органов.

Ухудшение функции того или  другого органа может быть как  первичным, так и вторичным. Первичное  снижение функций характеризуется  тем, что орган начинает работать менее интенсивно вследствие изменений, возникающих непосредственно в  нем самом. Например, некоторые мышечные волокна не способны длительно поддерживать сокращение и расслабляются даже в том случае, когда в них  продолжают поступать импульсы из центральной  нервной системы. При вторичном  снижении функций та же мышца, даже если она полностью сохранила  свои свойства, начинает плохо сокращаться  в результате ухудшения регуляции  ее деятельности центральной нервной  системой.

Начало утомления обусловлено  большей частью первично возникающими изменениями в состоянии некоторых  органов. При продолжении работы снижение функций многих систем органов  вызывается уже вторичным путем. Например, при длительной мышечной работе таким вторичным путем может ухудшаться как состояние самих мышц и вегетативных систем органов, так и нервная регуляция их деятельности.

Поскольку при мышечной работе в деятельность вовлекается большинство  систем органов, то развитие утомления  характеризуется причудливым сочетанием и первично и вторично вызванных  изменений деятельности разных органов. Вследствие этого в ряде случаев  очень сложно отличить первично возникающие  изменения от вторичных. Иногда такая дифференциация возможна. Так, в горах первичной причиной, вызывающей возникновение у спортсменов утомления, является гипоксия, которая ухудшает возможность доставки кровью кислорода тканям организма. При низком уровне тренированности утомление первично проявляется в виде недостаточной деятельности сердца и неполноценного перераспределения крови и т. д.

При возникновении утомления  снижаются сила и скорость сокращения мышц, затягивается фаза расслабления, повышаются пороги возбудимости, снижается  коэффициент полезного действия мышечного сокращения. При сильной  нагрузке степени утомления после  прекращения сокращения может наблюдаться  неполное расслабление мышечных волокон, так называемая остаточная контрактура.

Каждая клетка, каждый орган  обладают способностью в известной  мере противостоять утомлению. Но особая роль в этом отношении принадлежит нервной системе, которая, программируя и координируя все двигательные и вегетативные функции, может варьировать формы координации, заменяя в работе утомленные клетки и органы неутомленными или менее утомленными, повышать степень мобилизации ресурсов в работающих органах и тканях и т. д. Вследствие этого значительно отдаляется момент возникновения утомления и снижения работоспособности.

Преодолеваемое (скрытое) утомление.

Смена форм координации движений ярко проявляется в ряде циклических  упражнений: беге на коньках, плавании и др. В этих упражнениях, например, через некоторое время после  начала отмечается даже при неизменной скорости движения учащение темпа и  уменьшение длины преодолеваемого  расстояния при каждом шаге, т. е. возникает  новая форма координации (В. С. Фарфель). В результате уменьшение длины шагов компенсируется учащением их и общая скорость передвижения остается прежней. Снижение же скорости передвижения начинается лишь тогда, когда учащение темпа уже не компенсирует уменьшение шага или когда темп также начинает урежаться. Примечательно, что учащение темпа и уменьшение шага возникают еще задолго до того времени, когда для спортсмена становится невозможным сохранять исходные величины этих показателей. Следовательно, такое рано возникающее изменение координации движении имеет профилактический характер, направлено на предупреждение или задержку развития явлений утомления.

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 собою 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. Как ясно из сказанного выше, в спорте следует избегать не утомления «вообще», а лишь чрезмерного его развития. При этом пределы чрезмерности связаны не только с характером выполняемых упражнений, но и с их длительностью.