Дипломная работа: Физиологические основы развития утомления

Работа большой мощности совершается в условиях лож­ного устойчивого состояния. Потребление кислорода достигает максимальной величины, на которую способен организм (до 4,5—5 л у хорошо тренированного человека), и в то же время зна­чительно отстает от кислородного запроса. Следовательно, работа выполняется в условиях недостатка кислорода и кислородный долг во время работы неуклонно увеличивается. Следствием этого является накопление в организме недоокисленных продуктов. Таким образом, существенными факторами утомления при выполнении работы большой мощности являются растущая кислород­ная задолженность и, связанное с ней, накопление в организме недоокисленных продуктов, что приводит к угнетению деятель­ности нервных центров.

При выполне­нии работы большой мощности работоспособность сердечно­сосудистой и дыхательной систем (с их нервно-регуляторными механизмами), обеспечивающих кислородное снабжение всех органов, в том числе и нервной системы, в значительной степени определяет общую работоспособность организма.Недостаток кислорода и химические изменения в связи с на­коплением в крови недоокисленных продуктов влияют на все органы и ткани организма не только непосредственно, гуморально, но и через посредство центральной нервной системы, которая является наиболее чувствительной к воздействиям со стороны внутренней среды. Химические агенты внутренней среды воздействуют на клетки нервных центров как путем непосредственного соприкосновения с ними (например, действие углекислоты на ды­хательный центр), так и путем воздействия на хеморецепторы. В настоящее время доказано наличие хеморецепции во всех орга­нах и тканях тела.

Утомление при циклической работе максимальной и субма ксимальной мощности. К циклической работе максимальной мощности относят спринтерские дистанции в различных ви­дах спорта, на которых работа длится короткое время — в преде­лах десятков секунд. За такое короткое время не может произойти очень больших сдвигов в деятельности вегета­тивных органов. Более значительные сдвиги успевают произойти при работе субмаксимальной мощности, которая длится от 35 сек до 2—5 мин.

Утомление при работе максимальной и субмакси­мальной мощности в первую очередь связано с изменением функционального состояния центральной нервной системы. Мы­шечные сокращения большой частоты и силы вызываются интен­сивной деятельностью нервных центров. В то же время централь­ная нервная система подвергается воздействию мощного потока идущих от периферии двигательного аппарата центростремитель­ных проприоцептивных импульсов. В результате этого в нервных центрах развивается состояние парабиотического торможения, функциональная подвижность их понижается, что исключает возможность воспроизведения центробежных импуль­сов в первоначальном ритме, и движения бегуна, пловца и т. д. замедляются, «сковываются».

Мышечная работа максимальной мощности фактически протекает в анаэробных условиях. В результате в работающих мышцах происходит накопление недоокисленных продуктов, кон­центрация молочной кислоты достигает больших размеров. Поэтому полагают, что накопление молочной кислоты сказы­вается главным образом на процессе расслабления мышц, а это, естественно, отражается на частоте сокращений. Изменение упруго-вязких свойств мышц также ведет к уменьшению скорости сокращений, что является одной из причин того, что движения, например у бегуна, делаются менее размашистыми и менее бы­стрыми, а шаг укорачивается, замедляется и скорость бега неиз­бежно уменьшается.

Таким образом, ведущим фактором утомления организма при мышечной работе максимальной и субмаксимальной мощности является изменение функциональных свойств нервных центров и мышц, т. е. утомление всей нервно-мышечной системы. При этом при работе субмаксимальной мощности существен­ную роль в развитии утомления играет также снижение функциональ­ных возможностей аппаратов кровообращения и дыхания.

2.2. Развитие утомления при статических усилиях и силовой работе

Утомле­ние при статических усилиях наступает быстро, несмотря на кажущуюся иногда легкость упражнения. Так, напри­мер, весьма трудно простоять в положении полуприседа в течение 1—2 мин. Вис на перекладине, упор на брусьях, держание угла в висе или упоре также принадлежат к числу трудных упражне­ний статического характера, которые ограничены во времени. Ди­намическая работа, при выполнении которой отдельные мышцы несут преимущественно статическую нагрузку, вызывает сниже­ние работоспособности в первую очередь именно этих мышц.

Особое значение в развитии утомления при статических уси­лиях принадлежит центральной нервной системе. При любой ра­боте динамического характера в центральной нервной системе про­исходит непрерывное чередование процессов возбуждения и тор­можения. Такой характер функционирования нервных центров обеспечивает более длительную их работоспособность. При статическом усилии в соответствую­щих нервных центрах состояние возбуждения поддерживается непрерывно, без ритмического чередования с торможением. Такой характер функционирования нервных центров ведет к быстрому понижению их работоспособности, что, очевидно, обусловливает возникновение в них парабиотического торможения. В результате характер пусковых и регулирующих влияний, идущих из нервных центров к мышцам, быстро изме­няется, степень напряжения мышц все более уменьшается и, на­конец, статическое усилие прекращается совсем.

Энергетические затраты даже при тяжелых статических уси­лиях сравнительно невелики; сдвиги со стороны деятельности веге­тативных органов невысоки, причем заметное увеличение дыхания и деятельности сердца наблюдается не во время самого усилия, а по прекращении его в восстановительном периоде («феномен статического усилия»). Таким образом, в развитии утомления при статических усилиях ни энергетические затраты сами по себе, ни сдвиги в деятельности вегетативных органов не играют основной роли.

Считалось, что в развитии утомления при статических усилиях основное значение имеет недостаточное кровообращение в дли­тельно напряженных мышцах вследствие механического сдавли­вания сосудов и бездействия «мышечного насоса». В связи с за­трудненным кровообращением в мышцах могут накапливаться недоокисленные продукты в количестве, затрудняющем дальней­ший распад энергетических веществ. При исследовании статически напряженных мышц в них не было обнаружено большого количества недоокисленных продуктов распада. Это опровергает предположение, что утом­ление при статических условиях зависит от недостаточного кро­воснабжения статически напряженных мышц. Главнейшее значе­ние в развитии утомления при статических усилиях имеет, как уже было указано выше, изменение функциональных свойств нервных центров.

Иногда статическое напряжение определенных мышц является компонентом динамической работы (например, напряжение мышц спины при беге); при недостаточной тренированности эти мышцы утомляются в первую очередь.

При необходимости в течение длительного времени неподвижно сохранять одну и ту же позу тела происходит утомление стати­чески напряженных мышц, сопровождаемое иногда болевыми ощущениями. Длительное удерживание однообразной позы приво­дит также к нарушению крово- и лимфообращения и застойным явлениям (скопление венозной крови и лимфы) в наиболее низко расположенных при данном положении частях тела, от­мечается общее чувство усталости и понижение работоспособ­ности.

Эффективным средством борьбы с указанными явлениями будут различные динамические физические упражнения, усили­вающие крово- и лимфообращение, а также упражнения, обуслов­ливающие активное расслабление мышц, бывших в состоянии статического напряжения, и напряжение их антагонистов. Эти же упражнения (в сочетании с длительными статическими напряже­ниями) являются и средством тренировки выносливости органи­зма к длительному удерживанию тела в однообразном положении.

Максимальные силовые напряжения связаны с максимальной активностью нервных центров, которые при этом подвергаются чрезвычайно интенсивному влиянию импульсов, идущих из проприорецепторов двигательного аппарата. Снижение функциональ­ных свойств центральной нервной системы играет ведущую роль в утомлении организма при силовой работе. Наряду с этим имеют значение и местные изменения в самих мышцах, например по­нижение в них функциональной подвижности. В утомлении при длительной силовой работе (переноска тяжестей, тренировка в поднимании штанги и т. д.) определенную роль играет и сни­жение функций вегетативных органов. Обобщенные данные, характеризующие причины развития утомления в различных спортивных упражнениях, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Физиологические характеристики и причины развития утомления

в различных спортивных упражнениях (Москатова А.К.,1999)

Характер и мощность работы	Причины и механизмы утомления
Статические напряжения максимальной и субмаксимальной интенсивности (> 70% от максимальной произвольной силы) t раб. = 10 c.	Напряжение центральной геодинамики, повышение АД; ограничение капиллярного кровотока, снижение дыхательной активности в результате ишемии мышц; существенное истощение КФ и усиление катаболизма мышечного гликогена; истощение медиаторных депо центральных двигательных нейронов и снижение интенсивности разрядов, нарушение внутримышечной координации активности ДЕ, развитие тремора, падение активности проприорецепторов, нарушение афферентации движения
Анаэробная циклическая максимальной мощности t раб. = 10–20 c.	Перенапряжение сенсомоторных центров коры больших полушарий в связи с усиленной обратной афферентацией от проприо- и хеморецепторов; депрессия медиаторов и синоптических структурах, нарушение механизмов нервной регуляции двигательных единиц и мышечных напряжений; снижение запасов КФ, ограничение скорости ресинтеза АТФ в быстрых волокнах; накопление HL крови; ишемия работающих в режиме тетануса мышц и гипоксия, падение сократительной активности волокон быстрого типа
Анаэробная циклическая субмаксимальной мощности, t от 20–40 c до 2–3 мин.	Истощение резерва КФ и гликогена в мышечных волокнах быстрого типа до 90%; максимальное накопление лактата в мышцах и крови, нарушение кислотно-щелочного баланса, торможение активности ферментов гликолиза и гликогенолиза, снижение общей скорости гликолиза; торможение активности нервных центров, замедление нервно-мышечной передачи; снижение активности фермента АТФ-фазы и скорости расщепления АТФ, падение сократительной способности мышц; недостаточное снабжение мышц кислородом, увеличение кислородного долга до максимума; существенное напряжение миокарда
Анаэробно-аэробная циклическая большой мощности продолжительностью от 3‑6 мин до 20–30 мин.	Истощение либо фосфагенов, либо гликогена мышц и печени; накопление молочной кислоты в мышечных клетках, крови, ликторе; рост кислородного долга на фоне усиления активности О2 – транспортной системы до предельного уровня и истощения функционального резерва сердца; нарушение гомеостаза, напряжение систем гомеостатической регуляции t0 , рН; снижение мощности мышечных сокращений, нарушение устойчивого состояния
Аэробная циклическая умеренной мощности (t раб. от 40–60 мин до 4 часов и более)	Истощение углеводных ресурсов мышц и печени, гипогликемия; снижение возбудимости центров гипоталамуса, моторной коры, подкорковых ядер; истощение гормонального звена регуляции; нарушение t0 – гомеостаза и водно-солевого баланса; накопление недоокисленных продуктов жирового обмена в крови
Спортивно-игровые упражнения переменной мощности	Локальные перенапряжения нервных центров и отдельных мышечных групп; нарушения метаболизма; снижение возбудимости высших корковых сенсомоторных центров; ограничение объема восприятия сенсорных систем; нарушение обратной афферентации в системе координации движений; нарушение кинематической структуры движений; увеличение энергозатрат и истощени « 1 2 3 » К-во Просмотров: 183 Бесплатно скачать Дипломная работа: Физиологические основы развития утомления >>> Скачать <<< Меню Поиск