Биохимические основы утомления при мышечной работе

Введение

Усталость чрезвычайно сложное и в то же время интересное явление, которое издавна вызывало внимание врачей, физиологов, биохимиков, людей самых разнообразных специальностей. С усталостью человек сталкивается в процессе трудовой деятельности, в ежедневной жизни, при занятиях спортом. Именно усталость заставляет бегуна, лыжника, велосипедиста и т.п. снижать скорость своего передвижения по дистанции.
С усталостью в процессе своей спортивной деятельности встречаются борцы, боксеры, футболисты, баскетболисты и другие. Образно говоря, борец или боксер ведет поединок сразу с двумя соперниками: своим противником и усталостью.
Одна из главных задач в тренировке большинства видов спорта -совершенствование способности организма противостоять усталости. В циклических видах спорта, связанных с проявлением выносливости (а к ним, по сути, можно отнести все циклические виды спорта, за исключением спринтерских дистанций в легкоатлетическом беге и велосипедных гонках), значимость этой задачи спортивной тренировки повышается вместе с ростом тренированности спортсмена.
Не смотря на огромное значение решения проблемы усталости для трудовой и спортивной практики, на большой интерес, проявляемый к этой проблеме со стороны специалистов различных отраслей биологии и медицины, вопрос о природе и механизме утомления до настоящего времени окончательно не решен. Это объясняется чрезвычайной сложностью этого явления, его многогранностью в зависимости от вида работы, его интенсивности, продолжительности, характера, условий выполнения и других причин.
Цель работы: изучить биохимические основы утомления при мышечной работе.
Объем работы: 18 страниц печатного текста.
Глава 1 Понятие «утомление» при мышечной работе

1.1 Современное представление о природе и механизме утомления

Под усталостью понимается временное снижение работоспособности, вызванное работой. Усталость не следует путать с усталостью. Усталость объективна и проявляется именно в снижении работоспособности. Усталость же субъективна [5, c.93]. Ощущение усталости может не сопровождаться снижением работоспособности, то есть возникнуть в отсутствии истинной усталости. Напротив, при усталости, сопровождающейся снижением работоспособности, может отсутствовать чувство усталости.
Способность организма уставать при выполнении работы, в результате чего снижается ее интенсивность или она прекращается совсем, без сомнения играет очень важную роль в жизни. Усталость предотвращает развитие в организме чрезмерных, опасных или даже несовместимых с жизнью оползней.
В зависимости от вида работы механизмы усталости существенно отличаются. Можно выделить умственную усталость, вызванную умственной деятельностью, сенсорную, связанную с деятельностью разнообразных анализаторов; физическую, возникающую под влиянием мышечной работы. Но и физическая усталость неоднородна и существенно отличается в зависимости от вида мышечной работы, количества мышц, принимающих участие в работе, режиму их деятельности, интенсивности и продолжительности работы и других особенностей. Так, усталость, возникающая при локальной мышечной работе (которая выполняется небольшими мышечными группами), существенно отличается по своей природе и механизмам от усталости, возникающей при глобальной мышечной деятельности - работе, в которой участвуют большие мышечные группы.
Подавляющее большинство видов спорта представляет собой мышечную деятельность глобального характера. Поэтому мы остановимся на характеристике усталости, возникающей при глобальной мышечной деятельности. Большой интерес в проблеме усталости представляет вопрос о локализации в организме наиболее существенных изменений для возникновения усталости. Если рассматривать проблему усталости в историческом плане, то можно выделить два основных направления в трактовке механизмов усталости и локализации в организме изменений, которые вызывают его возникновение: гуморально-локалистическое и центрально-нервное.
Сторонники гуморально-локалистического направления связывали усталость с биохимическими изменениями в самих мышцах. В качестве таких непосредственных причин усталости они выдвигали накопления молочной кислоты, сдвиг рН в кислую сторону, накопления продуктов белкового метаболизма, снижение содержания энергетических субстратов и другие изменения [9, c.28].
Представители центрально-нервного направления усматривали причину усталости исключительно в изменениях в соответствующих нервных центрах, обеспечивающих данную работу. Но уже в начале попыток разобраться в природе и механизме усталости многие ученые высказывались против утождествления усталости с одним каким-либо процессом или локализацией его в какой-либо цепи, независимо будь то работающая мышца или ответственный отдел центральной нервной системы.
В настоящее время большинство исследователей рассматривают усталость как исключительно сложное комплексное явление, природа и проявления которого могут существенно отличаться в зависимости от вида работы, ее характера, условий выполнения. Несмотря на многогранные причины усталости, ведущая роль в ее развитии отводится изменениям в отделах центральной нервной системы, что приводит к возникновению в них защитного торможения.
В первую очередь к этим причинам следует отнести изменения, связанные с [7, c.65]:
1. Деятельностью нервных центров по формированию двигательных импульсов.
2. Переработкой нервными центрами импульсов, поступающих с периферии, главным образом, с проприорецепторов, информирующих ЦНС о форме движения, их интенсивности и т.п., и хеморецепторов, которые дают информацию о химических изменениях в работающих мышцах, крови, других органах и тканях: снижение содержания энергетических субстратов, накопление продуктов метаболизма, изменениях рН и др.
3. Деятельностью нервных центров по обеспечению напряженной работы органов и тканей, обслуживающих мышечную деятельность. Эта напряженная деятельность нервных центров приводит к нарушению в них обменных процессов и, в первую очередь, вызывает несогласованность процессов распада и ресинтеза АТФ, что приводит к снижению соотношения АТФ/АДФ и содержания креатинфосфата.
Помимо снижения содержания макроэргов в нервных центрах при работе происходят и другие изменения. В частности, в период усталости в соответствующих нервных центрах обнаружены резкие изменения концентрации гамааминомасляной кислоты (ГАМК), которая является нормальным метаболитом обмена веществ в нервной ткани.
При усталости, вызванной кратковременной работой максимальной интенсивности, содержание ГАМК заметно снижается. Напротив, после долговременной утомительной работы содержание ГАМК заметно повышается. Многие исследователи в нарушении баланса макроэргов и изменения концентрации ГАМК в нервных центрах видят главную причину усталости, связывая изменения содержания этих метаболитов с развитием защитного торможения в нервных центрах, что приводит к исключению из работы отдельных мышечных волокон, двигательных единиц и, в результате, к снижению работоспособности.