Мышечная работа и ее влияние на физиологическое состояние человека

Основной функцией мышечной системы человека и животных является двигательная деятельность. Мышцы обеспечивают перемещение тела в пространстве или отдельных его частей относительно друг друга, т.е. производят работу. Этот вид мышечной работы (М.р.) называют динамическим, или фазным. Мышцы, осуществляющие поддержание определенного положения тела в пространстве, производят работу, которая получила название статической М.р. Обычно динамическая и статическая М.р. дополняют друг друга.

При М.р. возрастает потребность в кислороде, что вызывает необходимость увеличения кровоснабжения скелетных мышц и миокарда. М.р., особенно динамическая, увеличивает возврат венозной крови к сердцу, усиливает и учащает его сокращения (см. Кровообращение). При напряженной М.р. усиливается газообмен, повышается интенсивность дыхания, наблюдается изменение легочной вентиляции, диффузионной способности альвеол и т.д. Мышечная работа значительно увеличивает энерготраты организма: суточный расход энергии может достигать 4500 – 5000 ккал (21 000103 Дж).

На сердечно-сосудистую систему она влияет за счёт увеличения кровотока – минутный объём крови, выбрасываемой сердцем, увеличивается с 3 –5 до 20 – 40 литров. Учащение сокращений сердца до 140 – 180 в минуту, артериальное давление растет до 180 – 200 мм ртутного столба.

Частота дыхания при интенсивной мышечной работе увеличивается с 10 -20 в покое, до 30-40 в минуту. При этом степень использования кислорода возрастает соответственно сЗ-4% до 4-8%.

Работа мышц приводит также к количественному и качественному изменению состава крови.

Количественные изменения выражаются в увеличении числа лейкоцитов, эритроцитов и содержания гемоглобина, что обусловлено интенсивным сокращением селезёнки.

Качественные изменения крови (при работе) проявляются в увеличении содержания молодых форм эритроцитов и лейкоцитов. Это позволяет ускорить доставку О₂ к тканям, т.к. молодые формы эритроцитов легко отдают О₂.

При длительной тяжелой работе, приводящей к утомлению, могут произойти уменьшение содержания эритроцитов, гемоглобина, инсулина и повышение вязкости крови. Таким образом, при умеренной физической работе создаются наиболее благоприятные условия для систем организма.

Важным показателем М.р. служит мышечная выносливость. В условиях статической М.р. мышечная выносливость определяется временем, в течение которого поддерживается статическое напряжение или удерживается некоторый груз. Предельное время статической работы (статическая выносливость) обратно пропорционально нагрузке. Выносливость в процессе выполнения динамической М.р. измеряется отношением величины работы ко времени ее выполнения. При этом выделяют пиковую и критическую мощность динамической М.р.: пиковой является максимальная мощность, достигаемая в какой-то момент динамической работы; критической называют мощность, поддерживаемую на одинаковом уровне достаточно длительное время. Выделяют также динамическую выносливость, которая определяется временем осуществления работы с заданной мощностью.

Производительность М.р. в значительной мере зависит от тренировки, уменьшающей энергозатраты организма за счет снижения потребления кислорода при выполнении одной и той же работы. Одновременно тренировка повышает эффективность деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем: у тренированных людей в состоянии мышечного покоя уменьшаются систолический и минутный объем сердца, кислородный запрос (т. е. потребность в кислороде) и кислородный долг (т.е. то количество кислорода, которое потребляется по окончании М.р. без учета его потребления в покое). Кислородный долг отражает процессы расщепления высокоэнергетических веществ, не восстанавливающихся в ходе работы, а также траты кислородного резерва организма во время мышечной работы.

Тренировка повышает мышечную силу. Недостаток мышечной активности в течение длительного периода приводит к появлению целого комплекса неприятных для организма последствий – гиподинамия.

Распространено мнение, что лучший способ восстановления работоспособности – это полный покой. И.М. Сеченов доказал ошибочность такого представления. Он сравнивал, как восстанавливается работоспособность в условиях полного пассивного отдыха и при смене одного вида деятельности другим, т.е. в условиях активного отдыха. Оказалось, что утомление проходит скорее и работоспособность восстанавливается раньше при активном отдыхе.