Понятие утомления. Виды утомления. Защитная функция утомления. Проявление утомления в различных видах двигательной деятельности. Механизмы утомления

При мышечной деятельности возникает особое состояние организма, называемое утомлением. Оно характеризуется временным снижением работоспособности. После соответствующего отдыха работоспо­собность вновь повышается.

Процесс утомления — это совокупность изменений, про­исходящих в различных органах, системах и организме в целом, в период выполнения физической работы и приводящих в конце концов к невозможности ее продолжения. Состояние утом­ления характеризуется вызванным работой временным сниже­нием работоспособности, которое проявляется в субъективном ощу­щении усталости. В состоянии утомления человек не способен поддерживать требуемый уровень интенсивности и (или) ка­чества (техники выполнения) работы или вынужден отказаться от ее продолжения. Утомление играет важную биологическую роль. Оно служит предупреждающим сигналом возможного перенапряжения рабочего органа или целого организма. Наряду с этим утомление, возникшее в процессе мышечной деятельности, является фактором, который обеспечивает усиление восстановительных процессов, мобилизацию энергетических ресурсов организма. Таким образом, благодаря утомле­нию происходит повышение работоспособности.

Мышечная деятельность чрезвычайно разнообразна. В разных видах ее различны и причины утомления, и механизмы его возникно­вения, и характер проявления. Например, утомление тяжелоатлета отличается от утомления лыжника-гонщика или футболиста.

Утомление тесно связано с кровоснабжением работающих мышц. Нарушение кровоснабжения мышц приводит к более быстрому развитию утомления. Уменьшение снабжения мышц кислородом снижает их работоспособность и приближает наступление утомления, особен­но при статических усилиях. В лыжных гонках или гребле прини­мают участие большое число мышц, в связи с чем показатели деятель­ности сердечно-сосудистой и дыхательной систем достигают предель­ных величин. Утомление возникает в результате нарушения координирующей функции центральной нервной системы и желез внутренней секреции. Ухудшается взаимодействие двигательных нервных центров Центрами, управляющими вегетативными функциями организма. В результате деятельность внутренних органов, направленная на обеспечение организма кислородом и удаление продуктов распада, ухудшается. С развитием утомления уменьшается сила сердечных сокращений и увеличивается их частота, что приводит к производительности сердца. Это ухудшает снабжение организма кислородом. Поэтому в мышцах накапливаются продукты анаэробного распада, что способствует развитию утомления.

При напряженной мышечной деятельности утомление может усилиться из-за изменений в составе крови (увеличения содержания молочной кислоты, уменьшения рН и др.). Измененный состав крови неблагоприятно влияет на деятельность нервных центров.

Причиной утомления может быть снижение энергетических запасов в организме. Несмотря на то, что в ходе работы не наблюдаете полного истощения источников энергии, уменьшение их может приблизить утомление.

Непривычные внешние условия среды (высокая или низкая темпе­ратура, пониженное атмосферное давление, высокая влажность возду­ха и т. п.) также могут понизить работоспособность и усилить утомление.

Утомление при выполнении упражнений максимальной мощности, которые длятся 20—30 с, развивается очень быстро. Это обусловлено главным образом значительными изменениями функционального состояния нервных центров и мышц, участвующих в движении.

Во время упражнений субмаксимальной мощности большая роль в развитии утомления также принадлежит изменениям, происходящим в центральной нервной системе. Развитию утомления способствует и то, что работа совершается в анаэробных условиях, при значитель­ном, недостатке кислорода. Работа субмаксимальной мощности характе­ризуется образованием большого кислородного долга, нередко дости­гающего 20 л и более. Недоокисленные продукты обмена веществ накапливаются в крови и тканевой жидкости и оказывают неблаго­приятное влияние на нервные центры. Таким образом, утомление в упражнениях субмаксимальной мощности обусловлено угнетением нервных центров и значительными изменениями внутренней среды организма.

Работа большой мощности выполняется в условиях кажущегося устойчивого состояния. В связи с этим организм испытывает недоста­ток кислорода. Величина кислородной задолженности несколько меньше, чем при работе субмаксимальной мощности. Однако кислород­ный долг, даже не превышающий 10-15 л, оказывает неблагоприят­ное воздействие на организм и способствует развитию утомления.

Существенную роль в возникновении утомления играют накопле­ние в крови продуктов обмена и снижение деятельности желез внутренней секреции, в частности коры надпочечников.

Упражнения умеренной мощности выполняются в течение многих десятков минут и даже часов в условиях истинного устойчивого состояния. Одна из основных причин утомления обусловлена уменьшением запасов углеводов в мышцах и в печени, что ведет к сниже­нию уровня глюкозы в крови. Обильное потоотделение при длительной работе может вызвать нарушения водно-солевого обмена, что также способствует развитию утомления.

Упражнения переменной мощности (спортивные игры, единоборст­ва) носят ситуационный характер, что тоже является важным фак­тором утомления. Частые рывки, ускорения, простые и сложные двигательные реакции, восприятие и переработка сложной информа­ции и в связи с этим программирование необходимых движений — все это предъявляет высокие требования к сенсорным системам организма, к деятельности мозга. В таких видах спорта, как бокс, хоккей с шайбой, баскетбол, развитию утомления способствует недостаточное снабжение организма кислородом.

Развитие утомления при выполнении силовых и гимнастических упражнений обусловлено понижением силы мышц, их сократимости и возбудимости. С нарастанием утомления уменьшается скорость расслабления мышц и ухудшается координация движений.

Во время статических усилий мышцы находятся в постоянном напряжении. Вследствие этого в центральную нервную систему поступает большой поток нервных импульсов. Нервные же клетки для осуществления статических усилий посылают импульсы к мышцам. В результате работоспособность нервных клеток понижается. Быстро­му развитию утомления при, статических усилиях способствует умень­шение кровоснабжения мышц в результате сдавливания ими кровенос­ных сосудов. Вследствие этого затрудняются доставка кислорода к мышцам и удаление продуктов обмена.

Фазы развития утомления. Различают две фазы развития утомления: компенсированную и некомпенсированную. 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. В циклических видах мышечной деятельности утомле­ние прежде всего вызывает уменьшение силы мышечных сокраще­ний.

В результате этого при беге, например, уменьшается длина шага. В компенсированной фазе уменьшение силы мышечных сокращений восполняется увеличением темпа движений. Таким образом, 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 поддерживать достигнутую скорость является началом некомпенсированной фазы. При беге в этой фазе уменьшается и длина, и частота шагов.

Борьба с утомлением. Важным фактором противодействия утомлению является развитие выносливости и совершенствование спортивной техники. Рациональная техника способствует экономному сокращению мышц и наиболее полному их расслаблению. При этом снижаются энерготраты на работу, что дает возможность длительно ее выполнять.

В борьбе с утомлением могут быть использованы инерционные силы, которые позволяют спортсмену кратковременно «выключиться из борьбы». В беге на средние и длинные дистанции такой способ «выключения» получил наименование «свободный ход». В отличие от обычного бега он характеризуется снижением степени напряжения тех мышц, на которые приходится наибольшая нагрузка. При этом спортсмен, не снижая скорости, пробегает несколько метров по инер­ции, а затем вновь переходит на обычный бег.

Очень большое значение для продолжения мышечной деятель­ности при утомлении имеет способность организма работать в усло­виях измененной внутренней среды. Для совершенствования этой способности рекомендуется выполнять задержки дыхания непосред­ственно во время тренировочных нагрузок Хороший эффект дает также проведение тренировок в горной местности, где затруднено снабжение организма кислородом.

Немаловажным фактором в борьбе с утомлением является рацио­нальное распределение сил в процессе мышечной деятельности. При этом равномерная работа менее утомительна, чем работа с переменным режимом деятельности.

На развитие утомления оказывает влияние эмоциональный фактор. Положительные эмоции усиливают деятельность симпатико-адреналовой системы, что способствует более длительному поддержанию работоспособности.