Утомление− это функциональное состояние организма, вызванное умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временное снижение работоспособности, изменение функций организма и появление ощущения усталости. В этом состоянии человек не способен поддерживать требуемый уровень интенсивности и (или) качества (техники выполнения) работы или вынужден отказаться от ее продолжения.
Согласно современному учению о физическом утомлении, оно связано с развитием функциональных изменений во многих органах и системах и с различным сочетанием их деятельности, при которых наблюдается ухудшение функций при выполнении физических упражнений. В зависимости от характера работы, ее напряженности и продолжительности ведущая роль в развитии утомления может принадлежать разным функциональным системам.
Утомление играет особую роль, способствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию.
Основным фактором, вызывающимутомление, является физическаяили умственная нагрузка. Зависимость между величиной нагрузки и степенью утомления почти всегда бывает линейной, то есть чем больше нагрузка, тем более выраженным и ранним является утомление. Помимо абсолютной величины нагрузки на характере развития утомления сказывается еще и ряд ее особенностей,среди которых следует выделить: статический или динамический характер нагрузки, постоянный или периодический ее характер и интенсивность нагрузки.
Наряду с основным фактором (рабочей нагрузкой), ведущим к утомлению, существует ряд дополнительных факторов.Эти факторы сами по себе не ведут к развитию утомления, однако, сочетаясь с действием основного, способствуют более раннему и выраженному наступлению утомления. К числу дополнительных факторов можно отнести:
1) факторы внешней среды (температура, влажность, газовый состав, барометрическое давление и др.);
2) факторы, связанные с нарушением режимов труда и отдыха;
3) факторы, обусловленные изменением привычных суточных биоритмов и выключение сенсорных раздражений;
4) социальные факторы, мотивация, взаимоотношения в команде и др.
К субъективным признакам утомления относится чувство усталости, общее или локальное. При этом появляются боли и чувство онемения в конечностях, пояснице, мышцах спины и шеи, тяжесть в голове, общая слабость, вялость, желание прекратить работу или изменить ее ритм и др. А.А. Ухтомский считал, что усталость является одновременно и «натуральным предупреждением утомления». Ощущая усталость, человек снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотвращается «функциональное истощение» корковых клеток и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека.
Объективные признаки утомления можно обнаружить при обследовании, начиная с двигательной, сердечнососудистой и центральной нервной системы и заканчивая пищеварительной и выделительной. Многообразие изменений отражает закономерности функционирования организма как единого целого и характеризует реакции обеспечения функциональной нагрузки, а так же адаптационные и компенсационные сдвиги.
Внешними проявлениями утомленияявляются:нарушение координации движений, уменьшение объема выполняемой работы, отдышка, покраснение кожных покровов, чрезмерная потливость и т.д.
Утомление динамично по своей сущности и в своем развитии имеет несколько последовательно возникающих признаков:
1) нарушение автоматичности движений;
2) нарушение координации движений;
3) значительное напряжение вегетативных функций при одновременном падении производительности работы, а затем и нарушение самого вегетативного компонента.
При выраженных степенях утомления новые, мало усвоенные двигательные навыки, могут угаснуть полностью.
В развитии утомления можно выделить 2 фазы:
1. Преодолеваемое (компенсированное) утомление− усилением воли работоспособность поддерживается на прежнем высоком уровне, что достигается за счет нарастающего возбуждения в ЦНС, особенно в КБПМ. Работа обеспечивается максимальным напряжением сердечной и дыхательной систем; затраты энергии резко возрастают; КПД организма снижается.
2. Не преодолеваемое (не компенсированное) утомление - работоспособность снижается при глубоком утомлении. Несмотря на все усилия, спортсмен прекращает работу. В ЦНС развивается охранительное торможение, угнетаются функции надпочечников, снижается активность дыхательных ферментов, происходит вторичное усиление процессов анаэробного гликолиза.
Биологическое значение утомления состоит в том, что оно являясь нормальной физиологической реакцией организма на работу, с одной стороны препятствует крайнему истощению организма (переходу его в патологическое состояние) и способствует тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию, а с другойстороны− ведет к снижению работоспособности спортсменов, к не экономному расходу энергии и уменьшению функциональных резервов организма. Эта сторона утомления является невыгодной, нарушающей длительное выполнение спортивных нагрузок.
Рассмотрение основных причин утомления связно с двумя основными понятиями. Первое понятие – локализация утомления, т. е. выделение той ведущей системы (или систем), функциональные изменения в которой и определяют, наступление состояния утомления. Второе понятие – механизмы утомления, т. е. те конкретные изменения в деятельности ведущих функциональных систем, которые обусловливают развитие утомления.
По локализации− утомление может развиться в:
1) регулирующих системах – центральная нервная система, вегетативная нервная система и гормонально-гуморальная система;
2) системах вегетативного обеспечения мышечной деятельности — системы дыхания, крови и кровообращения;
3) исполнительной системе—двигательный (периферический, нервно-мышечный) аппарат.
1) При выполнении любого упражнения происходят функциональные изменения в состоянии нервных центров коры и подкорковых структур, управляющих мышечной деятельностью и регулирующих ее вегетативное обеспечение. Между ними нарушаются межцентральные взаимосвязи, что приводит к ослаблению условно-рефлекторных реакций, неравномерности сухожильных рефлексов, а при переутомлении− развитию неврозоподобных состояний.
Утомление может быть связано с изменениями в деятельности вегетативной нервной системы и желез внутренней секреции (А. А. Виру), что приводит к нарушениям в регуляции вегетативных функций, энергетического обеспечения мышечной деятельности и т. д.
2) Причиной развития утомления могут служить многие изменения в деятельности систем вегетативного обеспечения, а именно: в сердечнососудистой и дыхательной системах (тахикардия, лабильность артериального давления, неадекватные реакции на дозированную физическую нагрузку и др., снижение насыщения артериальной крови кислородом, учащение дыхание и ухудшение легочной вентиляции), в крови (снижается количество эритроцитов и гемоглобина, отмечается лейкоцитоз, угнетается фагоцитарная активность лейкоцитов и уменьшается количество тромбоцитов). Т.о. главное следствие таких изменений – снижение кислородтранспортных возможностей организма работающего человека.
3) Утомление может быть связано с изменениями в самом исполнительном аппарате– в работающих мышцах, а именно изменения, возникающие либо в самом сократительном аппарате мышечных волокон, либо в нервно-мышечных синапсах, либо в системе электромеханической связи мышечных волокон. При любой из этих локализаций мышечное утомление проявляется в снижении сократительной способности мышц.
Основными механизмами мышечного утомления являются:
а)истощение энергетических ресурсов;
б) засорение или отравление накапливающимися продуктами распада энергетических веществ;
в) удушение в результате недостаточного поступления кислорода к мышцам.
Роль этих механизмов в развитии утомления неодинакова при выполнении различных упражнений.