Теории и механизмы развития утомления. Проявления и методы оценки степени утомления. Особенности утомления при различных видах мышечной деятельности.

Теория отравления (Вейхардт, 1902). Автор полагал, что утомление развивается в результате отравления специфическими ядами усталости, которые якобы накапливаются в мышцах во время работы. Эта теория оказалась несостоятельной, так как в мышцах какие либо яды обнаружить не удалось, были только продукты обмена.

Теория истощения (Шифф, 1868) всякая работасвязана с расходом энергии и может продолжаться лишьдо тех пор, пока имеются энергетические ресурсы. Даже при кратковременных физических упражнениях, выполняемых в анаэробном режиме, происходит истощение внутримышечных запасов фосфагенов, особенно КФ (на 80-90%), хотя запасы других энергетических веществ (углеводов и жиров) оказываются при этом уменьшенными лишь незначительно.

Теория засорения (Пфлюгер, 1872) объясняет утомление накоплением в мышцах продуктов обмена, т.е. «засорением» их этими продуктами, например, молочной кислотой. Действительно, молочная кислота является сильной кислотой и при накоплении в большом количестве может нарушить ход химических реакций в мышце и снизить ее сократительную способность.

Теория задушения (Ферворн, 1903) отводит главную роль в развитии утомления недостатку кислорода. Она, как и теория засорения, применима для объяснения утомления лишь при работах значительной мощности.

Наибольшее распространение в отечественной физиологии получила центрально-нервная теория утомления. Она была сформулирована И.М. Сеченовым (1903). Он писал: «Источник ощущения усталости помещают обыкновенно в работающие мышцы; я же помещаю его исключительно в ЦНС». Эта теория в значительной степени вытекает из учения о лабильности возбудимых систем (Н.Е. Введенский), согласно которому нервное волокно практически неутомимо, менее лабильна и более утомляема мышца, но наименьшая лабильность и наибольшая утомляемость свойственна нервному центру.

К механизмам утомления относятся:

1. Истощение энергетических ресурсов;

2. Отравление продуктами распада энергетических веществ;

3. Недостаток кислорода.

Проявление и методы оценки степени утомления:

В зависимости от функциональных сдвигов в организме работающих под влиянием трудовых нагрузок различают четыре степени утомления.

Утомление первой степени (слабовыраженное) сопровождается ошибками при выполнении точных движений с незначительными мышечными усилиями в связи с несоответствием силовых действий со стороны работника. При этом работа с умеренными и максимальными усилиями выполняются без существенных изменений.

Утомление второй степени (умеренное) характеризуется незначительным снижением работоспособности и выносливости. Общая работоспособность близка к исходной. Нарушения проявляются в увеличении количества ошибок при выполнении действий, требующих незначительных или максимальных мышечных усилий. При этом первые выполняются с большим, а вторые – с меньшим усилием по сравнению с исходным значением.

Утомление третей степени (выраженное) – отличается заметным снижением работоспособности и выносливости двигательного аппарата. Время реакций увеличивается, скорость оптимальных и максимальных рабочих реакций замедляется, мышечная сила при выполнении максимальных усилий уменьшается. Минимальные мышечные усилия выполняются с чрезмерной силой, то есть имеют место четко выраженные парадоксальные реакции.

Утомление четвертой степени (сильновыраженное) сопровождается ультрапарадоксальными реакциями. Все позитивные сигналы работником не воспринимаются, а негативные вызывают позитивные реакции, приводящие к ошибкам, авариям и т.д.

В стадии слабовыраженного и умеренного утомления трудовая деятельность возможна, поскольку она повышает тренированность организма и может продолжать на протяжении трети рабочего времени.

При выраженном и сильновыраженном утомлении работоспособность снижается, физиологическая цена работы значительно повышается, а восстановительные процессы на протяжении 16-24 час.могут быть недостаточными, в связи с чем, неблагоприятные сдвиги в организме акоммулируются. Если эти сдвиги не проходят и за выходные дни, то развивается так называемая хроническая усталость, которую можно считать переутомлением.

Признаки переутомления: головная боль; повышенная утомляемость; раздражительность; нарушения сна; заболевания.

Особенности утомления при различных видах физических нагрузок:

1) При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утомления является уменьшение подвижности основных нервных процессов в ЦНС с преобладанием торможения вследствие большого потока эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и афферентных импульсов от работающих мышц к центрам. Разрушается рабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатин - фосфата, и в структурах мозга повышается содержание тормозного медиатора — гамма-аминомасляной кислоты. Существенное значение в развитии утомления при этом имеет изменение функционального состояния самих мышц, снижение их возбудимости, лабильности и скорости расслабления.

2) При циклической работе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого — большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия, снижается рН крови, в 20-25 раз увеличивается содержание молочной кислоты в крови. Кислородный долг достигает максимальных величин — 20-22 л. Недоокисленные продукты обмена веществ, всасываясь в кровь, ухудшают деятельность нервных клеток. Напряженная деятельность нервных центров осуществляется на фоне кислородной недостаточности, что и приводит к быстрому развитию утомления.

3) Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. При этой работе кислородный запрос несколько превышает потребление кислорода и кислородный долг достигает 12-15 л. Суммарный расход энергии при такой работе очень велик, при этом расходуется до 200 г глюкозы, что приводит к некоторому ее снижению в крови. Происходит также уменьшение в крови гормонов некоторых желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников).

4) Длительность выполнения циклической работы умеренной мощности приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, истощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной системы, желез внутренней системы и изменению обмена веществ. В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содержания глюкозы в крови. Значительная потеря организмом воды и солей, изменение их количественного соотношения, нарушение терморегуляции также ведут к понижению работоспособности и возникновению утомления у спортсменов.. В крови снижается концентрация глюко— и минералкортикоидов, катехоламинов и гормонов щитовидной железы.. В нервных центрах возникает торможение. Угнетение деятельности этих центров приводит к снижению эффективности регуляции движений и нарушению их координации.

5) При различных видах ациклических движений механизмы развития утомления также неодинаковы. При выполнении ситуационных упражнений, при разных формах работы переменной мощности большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы, так как спортсменам необходимо постоянно анализировать изменяющуюся ситуацию, программировать свои действия и осуществлять переключение темпа и структуры движений. При выполнении гимнастических упражнений и в единоборствах, утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функционального состояния мышц (уменьшается их сила и возбудимость, снижается скорость сокращения и расслабления).

48 Общее представление о восстановлении. Основные механизмы, закономерности и методы ускорения восстановительных процессов.

Восстановление - это процесс, происходящий в организме после прекращения работы и заключающийся в постепенном переходе физиологических и биохимических функций к исходному состоянию.

Результатом восстановительных процессов является возвращение работоспособности к исходному уровню. Одновременно происходят процессы не только возвращения к исходному состоянию, но и ряд изменений, предопределяющих собственно процесс тренировки, ᴛ.ᴇ. повышение функциональных возможностей организма.

Процесс восстановления регулируется двумя основными механизмами -- нервным (за счет условных и безусловных рефлексов) и гуморальным.

Нервный механизм регуляции, как более быстрый, прежде всего направляет и осуществляет восстановление в период самой деятельности и в раннем периоде восстановления. С помощью нервного механизма преимущественно регулируется нормализация внутренней среды организма, главным образом через сердечно-сосудистую и дыхательную системы (доставка кислорода, питательных веществ, удаление продуктов обмена).

Более медленный гуморальный механизм регуляции обеспечивает прежде всего восстановление водно-солевого обмена, запасов глюкозы и гликогена, а также ферментов и гормонов. Но, еще раз подчеркиваем, в процессе трудовой и спортивной деятельности человека регуляция органов, систем и их функций в целом осуществляется только совместным, нервно-гуморальным путем.

Закономерности восстановительных процессов:

1.Неравномерность восстановительных процессов – после окончания работы восстановление идёт быстро, затем скорость снижается.

2.Гетерохронность восстановления – неодновременное протекание различных восстановительных процессов. В первую очередь восстанавливаются показатели сердечно-сосудистой системы, затем внешнего дыхания, углеводный запас, кровь, обмен веществ, ферменты и гормоны восстанавливаются через несколько суток.

3. Фазность восстановления – выражается в изменении уровня работоспособности.

Различают 3 фазы:

1 Фазы пониженной работоспособности – сразу после напряжённой работы наблюдается восстановление до исходного уровня. Повторные нагрузки в этот период вырабатывают выносливость. 2 Фаза повышенной работоспособности – восстановление продолжает увеличиваться, наступает сверхвосстановление. 3 Фаза исходной работоспособности – восстановление до исходного уровня. Повторные нагрузки малоэффективны и лишь поддерживают состояние тренированности.

В настоящее время в практике спорта применяются три группы восстановительных средств: педагогические, психологические и медико-биологические.

К педагогическим способам ускорения восстановления относятся: 1. использование в тренировочном процессе физических нагрузок, соответствующих функциональному состоянию спортсмена; 2. рациональная регулярность тренировочных занятий, наличие необходимой продолжительности отдыха между тренировками; 3. чередование анаэробных и аэробных нагрузок, предупреждающее чрезмерное образование и накопление в организме лактата с последующим повышением кислотности.

Психологические средства ускоряющие восстановление, разнообразны. На практике используются следующие способы психологического воздействия: психологическая саморегуляция; аутогенная психомышечная тренировка; внушение и гипноз; музыка и цветомузыка; специальные дыхательные упражнения; психогигиена (благоприятные условия быта, разнообразие досуга; исключение отрицательных эмоций и т. д.).

Медико-биологические средства ускорения восстановления работоспособности играют важную роль в подготовке спортсменов любой квалификации и широко применяются в спортивной практике. Сюда относятся: гидротерапия; массаж; полноценное питание; лекарственные средства.