Кто занимался изучением работоспособности и утомления мышц

Мышечное утомление — Знаешь как

Содержание статьи

Временное понижение работоспособности целого организма, органа или ткани, наступающее после работы, называют утомлением.

Утомление исчезает после более или менее продолжительного отдыха. Утомление изолированной мышцы легче можно наблюдать, если воздействовать на нее частыми раздражениями.

Высота сокращений такой мышцы постепенно уменьшается, пока мышца, наконец, не перестанет сокращаться. Чем чаще наносится раздражение, тем быстрее наступает утомление (рис.).

Как изучают утомление

Изучение утомления у человека производится при помощи специального прибора — эргографа (рис. 2).

Рис. Быстрота наступления утомления при различной нагрузке : 1-сокращение с частотой-один раз в секунду; 2 — сокращения с частотой один раз в 2 секунды: 3 — сокращения с частотой один раз в 4 секунды.

Эргограф представляет собой прибор, в котором фиксируются предплечье, кисть, II и IV пальцы исследуемого. К среднему пальцу подвешивают груз и исследуемому предлагают поднимать и опускать его, сгибая и разгибая палец. Изменяя ритм работы, величину груза или то и другое, можно изучить явление утомления, наступающее у человека в разных условиях.

Кривая, которая при этом получается, называется мышечной эргограммой (рис. 3).

Для изучения рабочих движений И. М. Сеченовым был сконструирован специальный эргограф, при помощи которого исследуемый воспроизводил движения, совершаемые при пилке ручной пилой.

Для объяснения утомления было выдвинуто несколько теорий. Одни объясняли утомление тем, что в результате работы энергетические запасы истощились, другие же предполагали, что причиной утомления является засорение мышц продуктами распада. Однако ни одна из выдвинутых теорий не представляла исчерпывающего объяснения явлений утомления.

При усиленной работе в мышце действительно образуются продукты распада, в частности молочная кислота, которая в значительной степени влияет на наступление утомления в работающей мышце, происходит расходование энергетических запасов и т. д., но ни один из этих процессов в отдельности не может быть положен в основу объяснения утомления. Все эти теории игнорировали роль нервной системы при наступлении утомления.

Между тем исследованиями И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского и А. А. Ухтомского было показано, что в длительном сохранении работоспособности и в наступлении утомления решающую роль играет центральная нервная система.

Рис. 2. Эргограф, 1 — цилиндр для записи, 2- записывающий рычажок, 3- стойка, 4- держалка для руки, 5 — груз

Наступление утомления мышцы при рефлекторном влиянии в специальном опыте наблюдал Н. Е. Введенский. Этот опыт был поставлен на такой мышце, сокращение которой можно было рефлекторно вызвать раздражением двух разных центростремительных нервов. Раздражением одного из этих нервов достигалось утомление мышцы.

Когда становилось очевидным, что мышца утомилась, наносилось раздражение другому центростремительному нерву. На это раздражение мышца отвечала сокращением прежней силы. Отсюда был сделан вывод, что утомление в первую очередь наступает не в мышце, а в центральной нервной системе (нервное волокно практически неутомляемо).

Влияние коры головного мозга было показано в опыте, когда исследуемому, совершающему значительную работу, внушалось, что он выполняет легкую работу; при этом расход энергии уменьшался, хотя интенсивность работы не понижалась.

При совершении же легкой мышечной работы энергетические затраты резко возрастают, если исследуемому внушить, что он выполняет тяжелую физическую работу.

Анализ эргограммы показал, что на изменение показаний могут влиять не только такие факторы как нагрузка, но психологическая (внушение)

Влияние вегетативной нервной системы, в частности ее симпатического отдела, на утомление было показано советскими учеными Л. А. Орбели и А. Г. Гинецинским.

После того как было вызвано утомление мышцы лягушки, раздражали симпатическую нервную систему и наблюдали восстановление работоспособности мышцы. Раздражение симпатического нерва вызывает изменение обменных процессов, протекающих в мышце, в результате чего наступает восстановление работоспособности.

Таким образом, впервые было доказано влияние вегетативной нервной системы на процессы, которые протекают в скелетной мышце.

Рис 3. Эргограмма

Симпатическая нервная система, играющая, как было описано выше, важную роль, сама находится под непосредственным регулирующим влиянием центральной нервной системы. Любая мышечная деятельность возможна только благодаря координации со стороны центральной нервной системы, куда в свою очередь непрерывно поступает целый ряд импульсов от рецепторов разных органов, принимающих участие в работе.

Что влияет на восстановление работоспособности

Широко распространено мнение, что наилучшим способом восстановления работоспособности является полный покой. Однако исследования И. М. Сеченова доказали ошибочность такого представления. Он сравнивал восстановление работоспособности утомленной в результате длительной работы правой руки в условиях полного отдыха, а также в условиях, когда левая рука производила определенную работу, т. е. во время активного отдыха. Оказалось, что работоспособность восстанавливается быстрее при активном отдыхе, чем при пассивном.

Предполагается, что поток импульсов, который направляется от работающей руки в центральную нервную систему, действует возбуждающе на утомленные или впавшие в торможение участки центральной нервной системы.

Статья на тему Мышечное утомление

Утомление мышц — SportWiki энциклопедия

Автор: Karsten Kruger

Утомление — это обратимое состояние организма, характеризующееся снижением работоспособности и/или физического, психического или душевного самочувствия (Steinacker, 2003).

Утомление может по-разному отрицательно влиять на спортивную работоспособность. Физическая активность в течение продолжительного времени или многостороннее и неоднократное выполнение заданий на координацию движений, требующих концентрации, могут привести к утомлению центральной нервной системы, которое проявляется в нарушении восприятия раздражителя и ослабленной реакции на его действие, в результате чего подобное задание не может быть выполнено. Такую форму утомления называют центральным утомлением.

Oт центрального утомления следует отличать мышечное утомление, которое также называют периферическим утомлением. В большинстве случаев оно тесно связано с центральным утомлением, и эти два вида утомления обычно тесно связаны друг с другом. Мышечное утомление является результатом воздействия интенсивной или продолжительной мышечной нагрузки. Формы его проявления разнообразны и имеют прямое отношение к виду предшествующей нагрузки. Так, физиологические причины утомления после 100-метрового бега и после марафона будут абсолютно разными.

Обычно в спорте понятие утомления используется для описания снижения мышечной работоспособности. Одновременно утомление инициирует процессы регенерации, приводящие к восстановлению мышечной работоспособности. Способность к восстановлению после нагрузки — это характерная черта мышечного утомления, отличающая его от мышечной слабости, например, вследствие заболевания мышц (миопатии).

Запомните: Важным признаком, отличающим мышечное утомление от мышечной слабости, является способность мышц к регенерации и восстановлению мышечной силы после нагрузки (Green, 1997).

Физиологические основы мышечного утомления имеют комплексный характер и требуют дальнейшего изучения. Причинами утомления мышц помимо изменения в проведении импульса могут быть уменьшение энергетических запасов, накопление продуктов обмена веществ и изменения сократимости мышечных волокон. Кроме того, ученые не исключают, что причиной утомления мышц может быть смещение ионного равновесия между внутриклеточным пространством и ин-терстицием. Разные причины утомления мышц часто присутствуют одновременно, но каждая из них, в зависимости от формы нагрузки, имеет свою долю в общем процессе утомления. Многосторонний характер мышечного утомления осложняет возможность точного измерения этого состояния. Широко используются такие методы, как измерение снижения мышечной работоспособности, анализ крови, биопсия мышц, электромиография и опросники субъективных ощущений утомления (Nicol et al„ 2006).

Факторы воздействия на мышечное утомление так же многогранны, как и методы измерения. Решающую роль играют такие параметры, как продолжительность, интенсивность и вид мышечной нагрузки. Важными характеристиками являются тренированность, возраст, пол, конституция, а также внешние факторы, например температура и атмосферное давление (Glaister et al., 2005).

Энергетическому утомлению подвержены все компоненты системы энергетического снабжения. По данным биопсии мышц было показано, что утомление после многочисленных максимальных сокращений было связано с исчерпанием запасов креатинфосфата. Утомление при этом было установлено как на основе субъективных параметров (ощущение утомления), так и объективных показателей (снижение мышечной работоспособности). Также после многочисленных высокоинтенсивных сокращений мышц можно измерить сокращение запасов АТФ в мышцах. Поскольку энергетическая система постоянно синтезируют АТФ, его концентрация снижается незначительно и медленнее, чем концентрация креатинфосфата. Уменьшение концентрации обоих энергоносителей при кратковременной нагрузке, по всей видимости, синергетически влияет на возникновение состояния утомления (Green, 1997).

Запасы АТФ в мышцах поддерживаются за счет аэробной и анаэробной ферментации гликогена и жирных кислот. При нагрузках более нескольких секунд гликоген является основным источником АТФ. При более продолжительных нагрузках, как было показано при биопсии, утомление повышается одновременно с уменьшением мышечных запасов гликогена. При продолжительных нагрузках количество гликогена постоянно уменьшается и организм переходит на синтез энергии за счет метаболизации жиров. Количество гликогена наиболее заметно уменьшается в течение первых 75 мин нагрузки, что оказывает соответствующее влияние как на субъективные, так и на объективные показатели утомления. Марафонцы, пробежав дистанцию 29-35 км, ощущают резкое увеличение утомления, которое помимо психологических факторов обусловливается, по-видимому, низким содержанием гликогена в мышцах. Биопсия мышц показала, что расщепление гликогена в мышце происходит неравномерно. Так, при нагрузке, направленной на развитие выносливости, исчерпываются запасы гликогена в мышечных волокнах типа I, в то время как в мышечных волокнах типа II даже после марафона остается достаточный резерв гликогена (Green, 1997).

Непрерывный расход мышечных запасов гликогена влечет за собой все большее поступление глюкозы из крови и печени в мышцы. Поскольку процесс транспорта глюкозы из печени протекает относительно медленно, высокий расход мышечного гликогена при интенсивной нагрузке приводит к недостатку глюкозы в печени, что, в свою очередь, является причиной быстрого утомления. Таким образом, создается впечатление, что снижение уровня гликогена оказывает только опосредованное влияние на утомление. Более правдоподобным представляется предположение о том, что здесь речь идет только о первой ступени каскада утомления. Для того чтобы в условиях окислительного энергообмена поддержать процесс метаболизма в цикле лимонной кислоты и дыхательной цепи, необходимо определенное количество мышечного гликогена. Особое значение имеет при этом постоянное производство восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАД+), необходимое для поддержания окислительного метаболизма (Wagenmakers, 1998). При снижении синтеза НАД+ наступает резкое утомление, несмотря на достаточное количество жирных кислот. Подобным образом ведет себя и оксалацетат, ограничивающий метаболизм жиров.

Утомление в связи с накоплением продуктов обмена веществ[править | править код]

Накопление промежуточных и конечных продуктов гликолиза и окислительного метаболизма, как и наличие субстратов, вносит свой вклад в возникновение субъективного и объективного утомления. При очень кратко длящихся и быстрых сокращениях мышц одновременно снижается концентрация креатинфосфата и увеличивается количество креатина и свободного фосфата. Утомлению мышц особенно способствует повышение концентрации внутриклеточного фосфата. При расслаблении эта реакция идет в обратном направлении и креатинфосфат образуется заново.

Еще одним известным промежуточным продуктом обмена веществ является молочная кислота, которая образуется при интенсивной нагрузке краткой или средней продолжительности. Повышение кислородного долга приводит к экспоненциальному повышению концентрации молочной кислоты, которая в результате диссоциации образует лактат и ионы водорода (Н+) (Wagenmakers, 1998). Когда физиологическая буферная емкость исчерпывается, ионы Н+ способствуют снижению показателя кислотности (pH) в мышцах и крови, т. е. их закислению. Базовый уровень pH, при физиологических условиях составляющий 7,1, при изнуряющей мышечной нагрузке может снижаться до 6,6-6,4, что оказывает отрицательное влияние на активность различных ферментов, участвующих в обмене веществ и энергии. Важным ферментом, зависящим от уровня pH, считается фосфофруктокиназа (ФФК), которая участвует в процессе гликолиза и непосредственно влияет на скорость образования АТФ. Снижение pH до 6,4 приводит к быстрому уменьшению содержания АТФ и, таким образом, к утомлению мышц. По всей видимости, снижение pH при нагрузках продолжительностью не более минуты является основной причиной утомления, которое проявляется в неспособности мышц к дальнейшим сокращениям. Такая форма утомления наблюдается, например, когда у спортсмена, пробежавшего 400 м, на финишной прямой высота махового движения коленом становится значительно меньше. На восстановление оптимального значения pH после интенсивной нагрузки в спринте уходит около 30-35 мин (Ross et al., 2001).

Процессы нервно-мышечного утомления[править | править код]

Ранее считалось, что причиной мышечного утомления является изменение положения заряженных частиц в мышцах. Это было основано на данных, показывающих, что после повторяющейся и продолжительной нагрузки изменялся процесс распространения возбуждения, а также соотношение ионов в мышечных волокнах и интерстициальной жидкости. Было отмечено, что после продолжительной нагрузки содержание ионов калия (К+) в интерстициальной жидкости увеличивалось, что приводило к сокращению величины потенциала действия. Также был описан важный механизм изменения внутриклеточных сигнальных процессов. Исследователи показали, что уменьшение потенциала действия при утомлении оказывает отрицательное влияние на выброс внутриклеточного кальция в саркоплазматический ретикулум (Clausen, Nielsen, 2007). Вследствие этого снижаются возбудимость и сократимость мышц. И наоборот, было продемонстрировано, что вещества, которые прямо или косвенно активируют АТФ-зависимый натрий-калиевый насос, поддерживают выброс кальция, что позволяет отсрочить наступление утомления (McKenna et al., 1996).

Вышеописанные формы утомления опираются на механизмы, действующие внутри мышечных волокон. Еще один вид мышечного утомления заключается в изменении процесса передачи возбуждения в области нервно-мышечного соединения. Это видно по изменению ЭМГ-сигнала при росте утомления. Причина изменения нервно-мышечной передачи пока неизвестна. Полагают, что изменение передачи потенциалов действия обусловлено снижением концентрации нейромедиатора ацетилхолина в синаптической щели. Возможными причинами этого могут быть уменьшение выделения либо синтеза ацетилхолина или гиперактивность холестериназы, фермента, расщепляющего ацетилхолин. Еще одной причиной нервно-мышечного утомления может быть десенсибилизация постсинаптической мембраны мотонейронов из-за постоянного возбуждения. Обратная сенсибилизация постсинаптической мембраны возможна только после прекращения нагрузки.

СИЛА, РАБОТА И УТОМЛЕНИЕ МЫШЦ — Студопедия

Основными показателями, характеризующими деятельность мышц, являются их сила и работоспособность.

Сила мышц. Сила - мера механического воздействия на мышцу со стороны других тел, которая выражается в ньютонах или кг-силах. При изотоническом сокращении в эксперименте сила определяется массой максимального груза, который мышца может поднять (динамическая сила), при изометрическом - максимальным напряжением, которое она может развить (статическая сила).

Одиночное мышечное волокно развивает напряжение в 100-200 кг-сил во время сокращения.

Степень укорочения мышцы при сокращении зависит от силы раздражителя, морфологических свойств и физиологического состояния. Длинные мышцы сокращаются на большую величину, чем короткие.

Незначительное растяжение мышцы, когда напрягаются упругие компоненты, является дополнительным раздражителем, увеличивает сокращение мышцы, а при сильном растяжении сила сокращения мышцы уменьшается.

Напряжение, которое могут развивать миофибриллы, определяется числом поперечных мостиков миозиновых нитей, взаимодействующих с нитями актина, так как мостики служат местом взаимодействия и развития усилия между двумя типами нитей. В состоянии покоя довольно значительная часть поперечных мостиков взаимодействует с актиновыми нитями. При сильном растяжении мышцы актиновые и миозиновые нити почти перестают перекрываться и между ними образуются незначительные поперечные связи.

Величина сокращения снижается также при утомлении мышцы.

Изометрически сокращающаяся мышца развивает максимально возможное для нее напряжение в результате активации всех мышечных волокон. Такое напряжение мышцы называют максимальной силой. Максимальная сила мышцы зависит от числа мышечных волокон, составляющих мышцу, и их толщины. Они формируют анатомический поперечник мышцы, который определяется как площадь поперечного разреза мышцы, проведенного перпендикулярно ее длине. Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы, измеряемой в кг/см2.

Физиологический поперечник мышцы - длина поперечного разреза мышцы, перпендикулярного ходу ее волокон.

В мышцах с параллельным ходом волокон физиологический поперечник совпадает с анатомическим. У мышц с косыми волокнами он будет больше анатомического. Поэтому сила мышц с косыми волокнами всегда больше, чем мышц той же толщины, но с продольными волокнами. Большинство мышц домашних животных и особенно птиц с косыми волокнами перистого строения. Такие мышцы имеют больший физиологический поперечник и обладают большей силой (рис. 83 ).

А Б В Г

Рис. 83. Анатомический (а-а) и физиологический (б-б) поперечники мышц с разным расположением волокон:

А - параллельноволокнистый тип; Б - одноперистый; В - двуперистый; Г - многоперистый.

Наиболее сильными являются многоперистые мышцы, затем идут одноперистые, двухперистые, полуперистые, веретенообразные и продольноволокнистые.

Много, -одно, -и двухперистые мышцы имеют большую силу и выносливость (мало утомляются), но ограниченную способность к укорачиванию, а остальные виды мышц хорошо укорачиваются, но быстро утомляются.

Сравнительным показателем силы разных мышц является абсолютная мышечная сила - отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику, т.е. максимальный груз, который поднимает мышца, деленный на суммарную площадь всех мышечных волокон. Она определяется при тетаническом раздражении и при оптимальном исходном растяжении мышцы. У сельскохозяйственных животных абсолютная сила скелетных мышц колеблется от 5 до 15 кг-сил, в среднем 6-8 кг-сил на 1см2 площади физиологического поперечника. В процессе мышечной работы поперечник мышцы увеличивается и, следовательно, возрастает сила данной мышцы.

Работа мышц. При изометрическом и изотоническом сокращении мышца совершает работу.

Оценивая деятельность мышц, обычно учитывают только производимую ими внешнюю работу.

Работа мышцы, при которой происходит перемещение груза и костей в суставах называется динамической.

Работа (W) может быть определена как произведение массы груза (Р) на высоту подъема (h)

W= P·h Дж (кг/м, г/см)

Установлено, что величина работы зависит от величины нагрузки. Зависимость работы от величины нагрузки выражается законом средних нагрузок: наибольшая работа производится мышцей при умеренных (средних) нагрузках.

Максимальная работа мышцами выполняется и при среднем ритме сокращения (закон средних скоростей).

Мощность мышцы определяется как величина работы в единицу времени. Она достигает максимума у всех типов мышц так же при средних нагрузках и при среднем ритме сокращения. Наибольшая мощность у быстрых мышц.

Утомление мышц. Утомление - временное снижение или потеря работоспособности отдельной клетки, ткани, органа или организма в целом, наступающее после нагрузок (деятельности). Утомление мышц происходит при их длительном сокращении (работе) и имеет определенное биологическое значение, сигнализируя о истощении (частичном) энергетических ресурсов.

При утомлении понижаются функциональные свойства мышцы: возбудимость, лабильность и сократимость. Высота сокращения мышцы при развитии утомления постепенно снижается. Это снижение может дойти до полного исчезновения сокращений. Понижаясь, сокращения делаются все более растянутыми, особенно за счет удлинения периода расслабления: по окончании сокращения мышца долго не возвращается к первоначальной длине, находясь в состоянии контрактуры (крайне замедленное расслабление мышцы). Скелетные мышцы утомляются раньше гладких. В скелетных мышцах сначала утомляются белые волокна, а потом красные.

Из различных представлений о механизме утомления одной из наиболее ранних теорий, объясняющих утомление, была теория истощения, предложенная К. Шиффом. Согласно этой теории причиной утомления служит исчезновение в мышце энергетических веществ, в частности гликогена. Однако, детальное изучение показало, что в утомленных до предела мышцах содержание гликогена еще значительно. В дальнейшем Е. Пфлюгером была выдвинута теория засорения органа продуктами рабочего распада (теория отравления). Согласно этой теории, утомление объясняется накоплением большого количества молочной, фосфорной кислот и недостатком кислорода, а так же других продуктов обмена, которые нарушают обмен веществ в работающем органе и его деятельность прекращается.

Обе эти теории сформулированы на основании данных, полученных в экспериментах на изолированной скелетной мышце и объясняют утомление односторонне и упрощенно.

Дальнейшим изучением утомления в условиях целого организма установлено, что в утомленной мышце появляются продукты обмена веществ, уменьшается содержание гликогена, АТФ, креатинофосфата. Изменения наступают в сократительных белках мышцы. Происходит связывание или уменьшение сульфгидрильных групп актомиозина, в результате чего нарушается процесс синтеза и распада АТФ. Нарушения в химическом составе мышцы, находящейся в целостном организме, выражены в меньшей степени, чем в изолированной благодаря транспортной функции крови.

Исследованиями Н.Е. Введенского установлено, что утомление прежде всего развивается в нервно-мышечном синапсе в связи с низкой его лабильностью.

Быстрая утомляемость синапсов обусловлена несколькими факторами.

Во-первых, при длительном раздражении в нервных окончаниях уменьшается запас медиатора, а его синтез не поспевает за расходованием.

Во-вторых, накапливающиеся продукты обмена в мышце понижают чувствительность постсинаптической мембраны к ацетилхолину, в результате чего уменьшается величина постсинаптического потенциала. Когда он понижается до критического уровня, в мышечном волокне не возникает возбуждения.

И.М.Сеченов (1903), исследуя на сконструированном им эргографе для двух рук работоспособность мышц при поднятии груза, установил, что работоспособность утомленной правой руки восстанавливается полнее и быстрее после активного отдыха, т.е. отдыха сопровождаемого работой левой руки. Подобного же рода влияние на работоспособность утомленной руки оказывает сочетающееся с отдыхом раздражение индукционным током чувствительных (афферентных) нервных волокон кисти другой руки, а также работа ногами, связанная с подъемом тяжести, и вообще двигательная активность.

Таким образом, активный отдых, сопровождающийся умеренной работой других мышечных групп, оказывается более эффективным средством борьбы с утомлением двигательного аппарата, чем простой покой.

Причину наиболее эффективного восстановления работоспособности двигательного аппарата в условиях активного отдыха Сеченов с полным основанием связывал с действием на центральную нервную систему афферентных импульсов от мышечных, сухожильных рецепторов работающих мышц.

В организме в различных звеньях рефлекторной дуги утомление в первую очередь наступает в нервных центрах, особенно в клетках коры больших полушарий.

В настоящее время установлено, что функциональное состояние мышц находится под влиянием центральной нервной системы и прежде всего коры больших полушарий. Это влияние осуществляется через соматические нервы, вегетативную нервную систему и железы внутренней секреции.

По двигательным нервам к мышце поступают импульсы из спинного и головного мозга, вызывая ее возбуждение и сокращение, сопровождающиеся изменением физико-химических свойств и функционального состояния мышцы.

Импульсы, поступающие по симпатическим волокнам в мышцу, усиливают процессы обмена веществ, кровоснабжения и работоспособность мышцы. Такое же действие оказывают и медиаторы симпатической системы - адреналин и норадреналин.

Однако единой теории, объясняющей причины утомления, сущность утомления до настоящего времени нет, т.к. в естественных условиях утомление двигательного аппарата организма является многофакторным процессом.

Наступление утомления мышц можно задержать с помощью тренировки. Она развивает и совершенствует функциональные возможности всех систем организма: нервной, дыхательной, кровообращения, выделения и т.д.

При тренировке увеличивается объем мышц в результате роста и утолщения мышечных волокон возрастает мышечная выносливость. В мышце повышается содержание гликогена, АТФ и креатинфосфата, ускоряется течение процессов распада и восстановления веществ, участвующих в обмене. В результате тренировки коэффициент использования кислорода при работе мышц повышается, усиливаются восстановительные процессы вследствие активизации всех ферментативных систем, уменьшается расход энергии. При тренировке совершенствуется регуляторная функция центральной нервной системы, и в первую очередь, коры больших полушарий.

Мышечное утомление — SportWiki энциклопедия

Спортсмены постоянно подвергаются различным типам тренировочных нагрузок, и некоторые из них превышают порог переносимости. В результате снижается адаптация, что оказывает негативное влияние на общую результативность. Когда спортсмены выходят за пределы собственных физиологических возможностей, возникает риск накопления усталости, при этом чем больше усталость, тем сильнее проявляется негативный эффект от тренировок, который выражается в низких темпах восстановления, ухудшении координации и снижении вырабатываемой энергии.

Утомление, вызываемое тренировками, может также увеличиваться, если вне тренировочной среды спортсмен дополнительно испытывает личный стресс.

Мышечное утомление, которое является следствием упражнений, зачастую ассоциируется с такими сложными с физиологической и психологической точки зрения явлениями, как перенапряжение и перетренированность. Утомление может оказывать влияние на способность спортсмена генерировать силу или мешать ему поддерживать требуемый уровень силы. Несмотря на наличие множества исследований по теме утомления, точные локации и причины данного явления остаются неизвестными. Тем не менее тренерам и инструкторам следует изучить как можно больше информации в данной области для того, чтобы иметь возможность разрабатывать оптимальные планы, направленные на недопущение утомления, перенапряжения и перетренированности своих подопечных.

Несмотря на то, что очагом утомления предположительно являются мышцы, центральная нервная система также играет важную роль, поскольку уровни нейропередачи и соответствующие физиологические состояния оказывают существенное влияние на нервную передачу, уровень гормонов и, в конечном итоге, на общее утомление. Фактически, на сегодняшний день точно установлено, что центральная нервная система ограничивает результативность гораздо в большей степени, чем это предполагалось ранее^[1]^[2]^[3]^[4].

Центральная нервная система отвечает за два основных процесса: возбуждение и блокировку. Возбуждение является стимулирующим процессом для физической активности, в то время как блокировка является процессом ограничивающим. Во время тренировки оба процесса сменяют друг друга. В результате стимулирования центральная нервная система посылает нервный импульс к работающей мышце, вызывая ее сокращение. Скорость, мощность и частота импульса напрямую зависят от состояния центральной нервной системы. Эффективность нервных импульсов возрастает, когда преобладает возбуждение (управляемое), вследствие чего спортсмен добивается хорошего результата. Когда утомление блокирует нервную клетку, мышцы сокращаются медленнее и слабее. Таким образом, электрическое стимулирование центральной нервной системы определяет количество задействованных двигательных единиц и передачу нервных импульсов, которая, в конечном итоге, оказывает влияние на силу сокращения мышц.

Производительность нервной клетки невозможно поддерживать очень долго, и она снижается под влиянием напряжения соревновательного или тренировочного процесса. Если высокий уровень интенсивности сохраняется, нервная клетка переходит в состояние блокировки для защиты от внешней стимуляции. Следовательно, утомление необходимо рассматривать как механизм самозащиты, предназначенный для недопущения ущерба для механизма сокращения мышцы.

Кроме того, интенсивные упражнения приводят к развитию ацидоза, который, в первую очередь, вызывается накоплением молочной кислоты в мышечной клетке. Высокий уровень ацидоза может оказывать негативное влияние на выделение кальция, необходимого для мышечного сокращения. В сущности, возбудительный нервный импульс может достигать мышечной мембраны, но будет заблокирован мембраной выделения кальция^[1].

Тренеры должны следить за симптомами мышечного утомления. Опытный тренер всегда сможет заметить признаки утомления в силовых и скоростных видах спорта. Реакция спортсмена на взрывную деятельность замедляется, наблюдается легкое нарушение координации, и увеличивается продолжительность фазы контакта при беге на короткие дистанции, скачках и отскоках, прыжках и плиометрике. Основой данных видов деятельности является стимулирование волокон быстро сокращающихся мышц, на которые утомление оказывает большее влияние в сравнении с волокнами медленно сокращающихся мышц. Таким образом, даже незначительная блокировка центральной нервной системы оказывает влияние на задействование мышечных волокон.

В соревнованиях на выносливость утомление обычно проявляется в виде нарушения техники и, естественно, в постепенном снижении средней скорости движения.

Скелетная мускулатура генерирует силу за счет активации двигательных единиц и регулирования частоты их работы, которая постепенно увеличивается для повышения выработки энергии. Утомление, блокирующее мышечную активность, в некоторой степени можно нейтрализовать за счет стратегии чередования частоты. В результате при определенном состоянии утомления мышцы с большей эффективностью могут поддерживать уровень силы. Тем не менее, если продолжительность сокращений на максимальной интенсивности увеличивается, частота работы двигательных единиц снижается, что свидетельствует о более ярком проявлении блокировки^[5]^[6].

Как было продемонстрировано в работах Марсдена, Медоуза и Мертона^[7], частота работы в конце 30-секундного сокращения при максимальной интенсивности снижается на 80 процентов в сравнении с частотой на момент начала сокращения. Аналогичные результаты были продемонстрированы в работах Де Лука и Эрим^[8] и Конвит и др.^[9]: по мере увеличения продолжительности сокращения, увеличивается активизация крупных двигательных единиц, при этом частота работы находится ниже обычного порога частоты активизации.

Результаты, продемонстрированные в указанных работах, должны насторожить сторонников теории увеличения силы (в особенности в американском футболе) исключительно за счет выполнения каждого комплекса до полного изнеможения. Об изъянах этой широко распространенной методики свидетельствует факт снижения рабочей частоты с каждым последующим повторением.

По мере выполнения сокращений истощаются источники энергии, результатом чего является более продолжительное время отдыха двигательной системы и снижение частоты сокращения мышцы, что, в свою очередь, приводит к снижению выработки энергии. Предположительно причиной такого нервно-мышечного поведения является утомление. Реальные факты должны сигнализировать практикующим специалистам о том, что непродолжительных перерывов на отдых (обычно в течение одной-двух минут) между двумя комплексами при максимальной нервной нагрузке недостаточно для расслабления и восстановления нервно-мышечной системы с целью обеспечения высокого уровня активизации при выполнении последующих комплексов.

При анализе функциональности центральной нервной системы во время утомления тренерам следует принимать во внимание утомление, ощущаемое спортсменом, и физические возможности спортсмена, которые достигаются во время тренировки. Когда физические возможности превышают уровень утомления, ощущаемого во время тестов или соревнований, увеличивается мотивация и, как следствие, способность преодолевать утомление.

Таким образом, следует развивать указанную способность преодолевать утомление во время соревнований, в особенности для тех видов спорта, в которых наблюдается высокая зависимость интеллектуальных качеств от утомления, например, в командных видах спорта, в видах спорта, где применяются ракетки, и в спортивных единоборствах.

Недостаток аденозитрифосфата, креатинфосфата и гликогена[править | править код]

В зависимости от вида деятельности, мышечное утомление возникает при истощении запасов мышечного гликогена или креатинфосфата в работающих мышцах^[10]. Результат данного явления очевиден: работоспособность мышцы снижается.

Для краткосрочных высокоинтенсивных видов деятельности, таких как выполнение комплексов с небольшим количеством повторений или бег на короткую дистанцию, непосредственными источниками энергии для сокращения мышц являются аденозинтрифосфат и креатинфосфат. Истощение запасов данных веществ в мышцах ограничивает способность мышцы к сокращению (Karlsson и Saltin, 1971). Тем не менее во время отдыха происходит активная работа аэробной системы, целью которой является восстановление фосфатов за счет процесса, который называется аэробным фосфорилированием. Как следствие, даже для скоростно-силовых видов спорта необходима соответствующая аэробная среда^[11].

В мышце с пониженным содержанием гликогена в результате, например, продолжительной деятельности, носящей периодический характер, которая является типичной для командных видов спорта, скорость потребления аденозинтрифосфата превышает скорость его выработки. Результаты исследований показывают, что гликоген является жизненно необходимым веществом для обеспечения возможности мышцы поддерживать высокий уровень силы^[12] и что выносливость во время продолжительной активности при средней и высокой нагрузке непосредственно зависит от количества гликогена в мышцах до начала упражнения^[13]. Итак, причиной утомления может также стать недостаток гликогена в мышцах^[14].

Во время продолжительной работы при субмаксимальной нагрузке, например, при тренировке мышечной выносливости средней и большой продолжительности, источниками энергии являются жирная кислота и глюкоза. В ходе данного процесса также необходим кислород. При ограниченном поступлении кислорода вместо окисления углевода происходит окисление жирной кислоты. Максимальное окисление свободной жирной кислоты определяется притоком жирной кислоты к работающей мышце и аэробным состоянием спортсмена, поскольку аэробная тренировка повышает как поступление кислорода, так и окисляемость жирной кислоты^[15]. Таким образом, причинами мышечного утомления являются недостаток кислорода, слабый уровень транспортировки кислорода и ненадлежащий кровоток^[14].

После нескольких секунд максимального сокращения анаэробная лактатная система начинает использовать мышечный гликоген для производства АТФ, при этом начинает накапливаться лактат. Совокупное одновременное снижение уровня креатинфосфата и накопление молочной кислоты снижает способность мышцы к максимальному сокращению^[16]. Это имеет важное значение для движений, требующих быстроты или силы сокращения, поскольку их основой является сокращение мощных быстро сокращающихся волокон. Такие действия являются анаэробными, они выполняются за счет анаэробной энергии и вызывают повышение уровня выработки и накопления молочной кислоты. В ходе выполнения высокоинтенсивных комплексов до отказа (при высокой нагрузке), если общая продолжительность действий, осуществляемых под напряжением во время комплекса, превышает восемь секунд, быстро сокращающиеся волокна вырабатывают большое количество лактата. При этом блокируется любое непосредственное стимулирование, исходящее от центральной нервной системы. Таким образом, последующий высокоинтенсивный комплекс может выполняться только после более продолжительного периода отдыха.

Биохимический обмен, происходящий во время сокращения мышц, приводит к высвобождению ионов водорода, что, в свою очередь, вызывает ацидоз или еще не полностью изученное «лактатное утомление», которое, по всей видимости, определяет точку истощения^[15]. Чем активнее мышца, тем выше концентрация ионов водорода и, соответственно, тем выше уровень ацидоза крови. Ионы водорода также стимулируют высвобождение гормона роста из аденогипофиза^[17]^[18]^[19]^[20]. Несмотря на название, основной эффект, оказываемый всплеском гормона роста в результате метаболически интенсивной тренировки, заключается в усилении липолиза (сжигания жира)^[21]^[22]^[23]^[24], который является одной из причин эффективности лактатных тренировок при снижении веса. Среди других причин можно выделить высокий расход калорий в минуту и повышенное потребление кислорода после выполнения упражнений, которые усиливают обмен веществ, продолжающийся до 24 часов. Несмотря на широко распространенное убеждение в обратном, всплеск гормона роста или, по сути, тестостерона^[25], вызванный упражнениями, не оказывает влияния на рост мышц^[26].

В результате дезактивации тропонина, являющегося одним из компонентов белков, повышенный ацидоз также блокирует связующую способность кальция. Поскольку тропонин принимает активное участие в сокращении мышечной клетки, его дезактивация может привести к возникновению утомления^[27]. Дискомфорт, провоцируемый ацидозом, также может быть одной из причин психологического утомления^[28]. Тем не менее мышечный ацидоз не является причиной болезненного ощущения в мышцах после тренировки. На самом деле, как показано в таблице, удаление лактата происходит достаточно быстро, поскольку он окисляется мышечными волокнами, а также трансформируется печенью обратно в глюкозу (посредством цикла Кори).

Время, необходимое для удаления лактата из крови и мышц

Процент	Время (мин)
25-30	10
50-60	25
90-100	75

↑ ^1,0^1,1 Enoka, R.M., and Stuart, D.G. 1992. Neurobiology of muscle fatigue. Journal of Applied Physiology 72 (5): 1631-38.
↑ Schillings, M.L., et al. 2000. Central and peripheral aspects of exercise-induced fatigue, www.med.uni-jena. de/motorik/pdk/schillings .pdf.
↑ Noakes, T.D., et al. 2005. From catastrophe to complexity: A novel model of integrative central neural regulation of effort and fatigue during exercise in humans: Summary and conclusions. British Journal of Sports Medicine 39:120-24. doi:10.1136/bjsm.2003.010330.
↑ Weir, J.P., et al. 2006. Is fatigue all in your head? A critical review of the central governor model. British Journal of Sports Medicine 40 (7): 573-86.
↑ Bigland-Ritchie, B., Johansson, R., Lippold, O.C.J., and Woods, J.J. 1983. Contractile speed and EMG changes during fatigue of sustained maximal voluntary contractions. Journal of Neurophysiology 50 (1): 313-24.
↑ Hennig, R., and Lomo, T. 1987. Gradation of force output in normal fast and slow muscle of the rat. Acta Phys-iologica Scandinavica 130:133-42.
↑ Marsden, C., Meadows, J.F., and Merton, P.A. 1971. Isolated single motor units in human muscle and their rate of discharge during maximal voluntary effort. Journal of Physiology—London 217:12P-13P.
↑ De Luca, C.J. and Erim, Z. 1994. Common drive of motor units in regulation of muscle force, Trends in Neuroscience, 17: 299-305.
↑ Conwit, R.A. et al. 2000. Fatigue effects on motor unit activity during submaximal contractions, Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 81(9): 1211-1216.
↑ Sahlin, K. 1986. Metabolic changes limiting muscular performance. Biochemistry of Exercise 16:86-98.
↑ Bogdanis, G.C., et al. 1996. Contribution of phosphocreatine and aerobic metabolism to energy supply during repeated sprint exercise. Journal of Applied Physiology 80:876-84.
↑ Conlee, R.K. 1987. Muscle glycogen and exercise endurance: A twenty-year perspective. Exercise and Sport Sciences Reviews 15:1-28.
↑ Balsom, P.D., et al. 1999. Carbohydrate intake and multiple sprint sports: With special reference to football. International Journal of Sport Medicine 20:48-52.
↑ ^14,0^14,1 Bergstrom, J., Hermansen, L., Hultman, E., and Saltin, B. 1967. Diet, muscle glycogen and physical performance. Acta Physiologica Scandinavica 71:140-50.
↑ ^15,0^15,1 Sahlin, K. 1986. Metabolic changes limiting muscular performance. Biochemistry of Exercise 16:86-98.
↑ Fox, E.L., Bowes, R.W., and Foss, M.L. 1989. The physiological basis of physical education and athletics. Dubuque, IA: Brown.
↑ Roemmich, J.N., and Rogol, A.D. 1997. Exercise and growth hormone: Does one affect the other? Journal of Pediatrics 131:S75-80.
↑ Takarada, Y., et al. 2000. Rapid increase in plasma growth hormone after low-intensity resistance exercise with vascular occlusion, J Appl Physiol. 88(l):6l-5.
↑ Godfrey, R.J., et al. 2003. The exercise-induced growth hormone response in athletes. Sports Medicine 33:599-613.
↑ Kraemer, W.J., and Ratamess, N.A. 2005. Hormonal responses and adaptations to resistance exercise and training. Sports Medicine 35:339-61.
↑ Wee, J., et al. 2005. GH secretion in acute exercise may result in post-exercise lipolysis. Growth Hormone & IGF Research Journal. 15 (6): 397-404.
↑ Yarasheski, K.E., et al. 1992. Effect of growth hormone and resistance exercise on muscle growth in young men. American Journal of Physiology. 262(3 Pt.l):E26l-7.
↑ Goto, K., et al. 2007. Effects of resistance exercise on lipolysis during subsequent submaximal exercise. Med Sci Sports Exerc. 39(2):308-15.
↑ Jorgensen, J.O. et al. 2003. Exercise, hormones and body temperature: Regulation and action of Gh during exercise. Journal of Endocrinological Investigation, 26 (9): 838-42.
↑ White, J.P., et al. 2013. Testosterone regulation of Akt/mTORCl/Fox03a signaling in skeletal muscle. Molecular and Cellular Endocrinology 365 (2): 174-86.
↑ Helms, Eric. 2010. Effects of Training-Induced Hormonal Changes on Muscular Hypertrophy. http:ww-w.3dmusclejourney.com/resources/Effects_of_Training-Induced_Hormonal_Changes_on_Muscular_Hyper-trophy_by_Eric_Helms.pdf.
↑ Fabiato, A., and Fabiato, F. 1978. The effect of pH on myofilaments and the sarcoplasmic reticulum of skinned cells from cardiac and skeletal muscle. Journal of Physiology 276:233-55.
↑ Brooks, G.A., and Fahey, T. 1985. Exercise physiology: Human bioenergetics and its application. New York: Wiley.

УТОМЛЕНИЕ МЫШЦ

Физическое утомление — временное понижение или прекращение работоспособности мышц, вызванное их работой. Утомление регистрируется на эргограмме; оно проявляется в том, что снижается высота сокращения мышцы или происходит полное прекращение ее сокращений. При утомлении мышца нередко не может полностью расслабиться и остается в состоянии длительного укорочения (контрактуры). Утомление является сначала результатом изменений функций нервной системы, и прежде всего головного мозга, нарушения передачи нервных импульсов между нейронами и между двигательным нервом и мышцей, а затем уже следствием изменения функций самой мышцы.

Так как при утомлении понижаются функции нервной системы и рецепторов мышц, суставов и сухожилий, то наступают нарушения координации движений.

Мышечное утомление является результатом не только изменения функций нервной и мышечной систем, но и изменения регуляции нервной системой всех вегетативных функций.

Утомление при динамической работе наступает в результате изменения обмена веществ, деятельности желез внутренней секреции и других органов и в особенности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Снижение работоспособности сердечно-сосудистой и дыхательной систем нарушает кровоснабжение работающих мышц, а следовательно, доставку кислорода и питательных веществ и удаление остаточных продуктов обмена веществ.

Скорость наступления утомления зависит от состояния нервной системы, частоты ритма, в котором производится работа, и от величины груза (нагрузки). Увеличение нагрузки и учащение ритма ускоряет наступление утомления.

При утомлении нередко появляется усталость — ощущение утомления, которое отсутствует, если работа вызывает интерес. Наоборот, когда работа производится без интереса, усталость наступает раньше и она больше, хотя признаки утомления отсутствуют. Способность приходить в состояние утомления называется утомляемостью. Утомление вызывается также обстановкой, в которой оно раньше возникало. Если же работа была интересной и не вызывала усталости и утомления, то обстановка, в которой она производилась, не вызывает усталости и утомления. Изменение обстановки, в которой многократно возникало утомление, или многодневный, длительный отдых приводят к исчезновению условного рефлекса на утомление.

Мышечное утомление является нормальным физиологическим процессом. Восстановление работоспособности мышц происходит уже во время выполнения работы. После окончания работы работоспособность не только восстанавливается, но и превышает исходный ее уровень до работы.

Рис. 32. Изменение работоспособности в дни отдыха после предельной работы

Утомление нужно отличать от переутомления.

Переутомление — нарушение функций организма, патологический процесс, вызванный хроническим утомлением, суммированием утомления, так как отсутствуют условия для восстановления работоспособности организма.

Важно предупредить появление переутомления. Наступлению переутомления способствуют антигигиенические условия труда, физических упражнений, внешней среды, нарушение питания.

При переутомлении появляются хронические головные боли, большая раздражительность, апатия, вялость, днем сонливость, нарушение сна ночью и бессонница, ухудшение аппетита, мышечная слабость. Нарушается координация мышечной работы и вегетативных функций, происходят снижение обмена веществ и падение веса тела, учащение, а иногда значительное замедление сердцебиений, понижение кровяного давления, уменьшение дыхательного объема и др. Нет желания заниматься трудом, физической культурой и спортом, особенно тем его видом, который вызвал переутомление.

Создание нормальных гигиенических условий физического труда и физических упражнений, переключение на новый интересный вид физического труда и спорта, перевод в другую обстановку, длительный отдых, увеличение времени пребывания на свежем воздухе и сна, улучшение питания, прием углеводов и витаминов устраняют переутомление.

Утомление мышц » Спортивный Мурманск

Мышечное утомление является результатом не только изменения функций нервной и мышечной систем, но и изменения регуляции нервной системой всех вегетативных функций.

Утомление нужно отличать от переутомления.

Усталость и упражнения!

Усталость - это часть жизни, и мы все с ней знакомы. Но это может быть трудно описать, и люди выражают это по-разному, используя такие термины, как усталость, слабость, истощение, усталость, измученность, утомляемость, выгорание, вытертые и т. Д.

Медицинские работники описывают усталость, используя такие термины, как астения, утомляемость, утомление, прострация, непереносимость физических упражнений, недостаток энергии и слабость.

Обычно мы можем разделить множество способов, которыми люди выражают и испытывать усталость, на две категории: физическую и психическую.Хотя эти два вида усталости иногда трудно разделить, и при ощущении усталости могут возникать аспекты каждого из них, в большинстве случаев они достаточно разделены.

Физическая усталость - это просто усталость нашего физического тела из-за слишком большой физической работы, в том числе недостаточного времени для восстановления после физической работы, или недостатка сна, включая смену часовых поясов. Психическая усталость может возникнуть, когда мы эмоционально или психологически измотаны и не справляемся со стрессами и напряжениями в нашей жизни.

Короче говоря, у нас ограниченное количество энергии и запасов, и когда они облагаются налогом, физическим или умственным, или, чаще всего, обоими, мы испытываем усталость. А когда мы устаем, нам нужно так или иначе перезарядить наши батареи. Мы справляемся с усталостью во время активных дней и физической активности, отдыхая и хорошо выспавшись.

Если мы недостаточно отдыхаем или не высыпаемся, мы до тех пор страдаем от усталости. В некотором смысле то же самое и с умственной усталостью, только в этом случае нам нужно немного облегчить то, что ее вызывает.В некоторых случаях, например, при синдроме хронической усталости, два типа усталости сочетаются друг с другом, и мы получаем изнуряющую умственную и физическую усталость.

Кроме того, усталость вызывают определенные заболевания. Типичный пример, особенно у женщин, - анемия. Другие причины усталости включают хронические заболевания, проблемы с сердцем и легкими, рак, диабет, гормональные нарушения и множество других состояний.

Если вы испытываете хроническую усталость, первое, что вам следует сделать, это обратиться к врачу и убедиться, что все в порядке.

Хотя мы могли бы до бесконечности говорить о различных причинах и последствиях утомления и о том, как с ними бороться, мы собираемся ограничить обсуждение в этой статье утомляемостью, связанной с упражнениями. Что это такое, почему это происходит и что мы можем с этим поделать.

Предполагая, что основных проблем нет, мы можем разделить усталость, которую мы испытываем в результате тренировки, на два типа: периферическую и центральную. В то время как исследования в области утомления сосредоточены в основном на периферической утомляемости, исследования центральной утомляемости расширяются, хотя в основном они вращаются вокруг серотонина и гипотезы центральной усталости.

Периферическая усталость связана со способностью мышц выполнять физическую работу. При этом типе усталости мы имеем дело с нарушением нормального функционирования нервов и мышц, участвующих в сокращении мышц. Это охватывает весь диапазон от передачи импульсов от нервов к мышце до фактического сократительного аппарата самой мышцы.

Центральная усталость, с другой стороны, затрагивает центральную нервную систему, от нашего мозга до нервных окончаний, участвующих в сокращении мышц.Центральная усталость может быть результатом изменений в различных нейротрансмиттерах в головном мозге, вторичных по отношению к изменениям, происходящим в теле и уме.

Большая часть утомляемости, связанной с физическими упражнениями, обычно связана с утомлением периферической и центральной нервной системы. Степень вовлеченности каждого из них часто бывает трудно определить, поскольку вклад каждого в утомление может варьироваться в зависимости от вида деятельности и даже в рамках одного вида деятельности.

Например, при выполнении нескольких подходов упражнения с отягощениями усталость в начальных подходах, доведенная до отказа, может быть в основном периферийной, в то время как утомляемость, испытываемая в последующих подходах, может быть более центральной составляющей.

Проблема с изучением утомляемости, связанной с силовыми тренировками, связанными с бодибилдингом, заключается в том, что не обязательно делать экстраполяцию результатов исследований усталости, проведенных с использованием упражнений на выносливость или высокоинтенсивных упражнений, которые имеют разные параметры выполнения.

Для получения дополнительной информации об этих переменных и их применимости к бодибилдингу см. Хорошо сделанный недавно опубликованный обзор применения исследований усталости в бодибилдинге ¹.

Периферийная усталость

Механизмы мышечной усталости (периферическая усталость) хорошо изучены и включают нарушения нервно-мышечной передачи и распространения по сарколемме, дисфункцию в саркоплазматическом ретикулуме, включающую высвобождение и поглощение кальция, доступность метаболических субстратов и накопление метаболитов, а также актин-миозин. перекрестные мостиковые взаимодействия ².

Наиболее важные причины физической усталости, на мой взгляд, связаны с 1. системными изменениями, такими как перегрев и обезвоживание. И 2. наличие и накопление различных соединений.

Системные факторы, которые могут вызвать периферическую усталость

Обезвоживание

Хотя это не так важно, как в соревнованиях на выносливость, обезвоживание может вызвать усталость даже при тренировках с отягощениями. Обезвоживание не обязательно должно быть чрезмерным, чтобы ухудшить работоспособность, и всего лишь от трех до четырех фунтов потери веса (что нетрудно представить на энергичной тренировке) может усилить утомляемость.

Чистая вода - не лучший способ восстановить водный баланс во время и после тренировки. Чтобы восстановить жидкость в организме, которую вы потеете во время тренировки, вам следует употреблять напиток, содержащий некоторые соответствующие электролиты, включая натрий и калий, а также немного глюкозы и, возможно, буферный агент.

Натрий и калий увеличивают объем и помогают поддерживать объем крови и увеличивают абсорбцию воды из желудочно-кишечного тракта. Поэтому важно пить жидкость до, во время и после тренировки, чтобы предотвратить обезвоживание и перегревание.

Перегрев

Температура тела повышается во время упражнений, в некоторых случаях до 104 градусов даже при тренировках с отягощениями. Поскольку большие объемы крови отводятся к коже, чтобы попытаться охладить тело, система кровообращения может стать перегруженной и привести к повышению температуры, что, в свою очередь, приведет к снижению работоспособности и усталости.

Лучший способ справиться с этим - убедиться, что вы хорошо гидратированы, и уменьшить количество ношенной одежды, чтобы пот быстро испарялся, охлаждая тело.

Наличие и накопление различных субстратов, метаболитов и побочных продуктов обмена

Прежде всего, важно, чтобы не было недостатка витаминов или минералов, поскольку они могут повлиять на работоспособность и вызвать усталость. Например, даже незначительный дефицит калия, кальция, магния и цинка может вызвать усталость, как и дефицит различных витаминов, включая витамины группы B, фолиевую кислоту, витамины A, C и E.

Полезно изучить изменения, происходящие в мышце во время тренировки, и сравнить эти изменения с состоянием покоя.Кроме того, мы можем предложить способы исправления любых изменений, которые могут повлиять на производительность и утомляемость, и, таким образом, обратить вспять усталость и снижение производительности.

Изменения, происходящие при выполнении упражнений по сравнению с состоянием покоя, включают:

Пониженный уровень АТФ
Пониженный уровень фосфокреатина (PCr)
Повышенные уровни ADP и Pi
Повышенный pH или кислотность
Повышенная концентрация лактата
Повышенный уровень аммония
Снижение гликогена в мышцах

Стратегии борьбы с усталостью

Основываясь на принципе, согласно которому любые отличия от состояния покоя могут быть причиной утомляемости и снижения работоспособности, одним из способов определения причины или причин усталости, хотя и ограниченного, является увеличение или уменьшение концентрации субстрата, который обеднен упражнения, но они необходимы для сокращения, отсутствия или накопления вещества, которое может утомлять.

Имейте в виду, что, поскольку существует вероятность того, что за утомляемость отвечает ряд изменений, может существовать ряд индивидуальных стратегий, которые повлияют на снижение утомляемости. По всей видимости, лучший подход к борьбе с утомляемостью - это сочетание различных стратегий. Вот некоторые из наиболее популярных стратегий:

Прием креатина с целью повышения уровня PCr в мышечных клетках, наряду с повышенной способностью к образованию PCr, когда это необходимо. Было показано, что прием креатина, обычно в моногидратной форме, увеличивает уровни как креатина, так и PCr в мышечных клетках, что приводит к повышению работоспособности и снижению утомляемости. ^3,4. Интересно, что недавнее исследование также показало, что добавка креатина также снижает умственную усталость у людей ⁵.

Использование буферного раствора для борьбы с ацидозом. Несколько исследований выявили ацидоз как вероятную причину усталости, особенно во время высокоинтенсивных периодических упражнений и, вероятно, во время тренировок с отягощениями большого объема. ⁶.На мой взгляд и согласно литературным данным, буферные растворы, которые могут оказаться полезными, - это растворы, содержащие бикарбонатные или небикарбонатные природные буферы мышц позвоночных, включая неорганический фосфат, связанные с белком остатки гистидина и дипептид карнозин.

Увеличение содержания гликогена в мышцах и увеличение использования свободных жирных кислот в качестве основного мышечного топлива. Использование стратегий для максимального увеличения уровня гликогена, но ограничение использования гликогена в те моменты, когда он наиболее необходим, когда необходимо производить только анаэробную энергию, и адаптация жировых мышц, чтобы жир использовался в качестве основного топлива, повышает работоспособность и снижает утомляемость.

Использование антиоксидантов. Окислительное и радикальное повреждение мембран скелетных мышц было связано с процессом утомления, и несколько исследований показали, что использование антиоксидантов; например, витамин Е, увеличивает сократительную силу мышц и снижает утомляемость. ⁷

Использование аминокислот. Было доказано, что белок и аминокислоты уменьшают утомляемость при физической нагрузке. ⁸ Большая часть этого эффекта, вероятно, связана с анаплевротическим и глюконеогенным действием определенных аминокислот, а также с влиянием аминокислот на образование нейротрансмиттеров.

Центральная усталость

Помимо выяснения причин мышечной усталости, недавние исследования также были сосредоточены на умственной усталости во время упражнений. Это обычно называется центральной усталостью, потому что она возникает в результате нарушения функции центральной нервной системы. Хотя центральная усталость не влияет напрямую на ваши мышцы, она может снизить вашу работоспособность.

В основе центральной гипотезы усталости лежит теоретическая корреляция между уровнями аминокислоты триптофана в головном мозге, которая является предшественником нейромедиатора серотонина, и степенью умственной усталости.

Когда триптофан попадает в мозг, он приводит к повышению уровня серотонина, что может угнетать центральную нервную систему, вызывая сонливость и усталость.

Одним из предложенных способов борьбы с повышением уровня триптофана, поступающего в ЦНС, является использование аминокислот с разветвленной цепью (BCAA) во время упражнений. Большая часть триптофана в крови в организме слабо связана с альбумином, одним из белков крови, при этом некоторое количество свободно.

Свободный триптофан транспортируется вместе с другими аминокислотами (такими как аминокислоты с разветвленной цепью лейцин, изолейцин и валин) в ЦНС.Таким образом, уровни триптофана в головном мозге и, следовательно, уровни серотонина повышаются, когда увеличивается отношение свободного триптофана к общей концентрации BCAA.

Чем больше присутствует BCAA, тем меньше триптофана поступает в мозг и вырабатывается меньше серотонина. Конечным результатом является меньшая утомляемость центра. Этот процесс намного сложнее, чем то, что я только что описал, и есть много других игроков, которые могут влиять на уровень серотонина в мозге.

Также до сих пор ведутся споры о том, верна ли центральная гипотеза усталости.Тем не менее, в настоящее время существуют интересные теории и некоторые данные, подтверждающие возможную роль питания в утомлении центральной нервной системы во время отдыха и упражнений. ⁹

Стимуляторы

Одним из способов борьбы с утомляемостью, как центральной, так и периферической, является использование стимуляторов, таких как кофеин и эфедрин, по отдельности ¹⁰ или в комбинации ¹¹. Исследования показали, что эти соединения эффективны для увеличения силы и выносливости, а также для снятия усталости.

Суть в том, что использование нескольких стратегий, которые я упомянул, поможет вам бороться с усталостью и сделает ваши тренировки более продуктивными и приносящими удовлетворение.

Источники:

Ламберт С.П., Флинн М.Г. Усталость во время интервальных упражнений высокой интенсивности: применение в бодибилдинге. Sports Med 2002; 32 (8): 511-522.
Enoka RM, Stuart DG. Нейробиология мышечной усталости. J Appl Physiol 1992; 72 (5): 1631-1638.
Vandenberghe K, Goris M, Van Hecke P, Van Leemputte M, Vangerven L, Hespel P.Длительное потребление креатина полезно для работы мышц во время силовых тренировок. Журнал прикладной физиологии 1997; 83: 2055-2063.
Volek JS, Kraemer WJ, Bush JA et al. Креатин улучшает работу мышц во время упражнений с отягощениями высокой интенсивности. Журнал Американской диетической ассоциации 1997; 97: 765-770.
Watanabe A, Kato N, Kato T. Влияние креатина на умственную усталость и оксигенацию церебрального гемоглобина. Neurosci Res 2002 Apr; 42 (4): 279-85.
MacDougall JD, Ray S, Sale DG McCartney N, Lee P, Garner S. Использование мышечного субстрата и выработка лактата во время тяжелой атлетики. Канадский журнал прикладной физиологии 1999; 24: 209-215.
Coombes JS, Rowell B, Dodd SL, Demirel HA, Naito H, Shanely RA, Powers SK. Влияние дефицита витамина E на утомляемость и сократительные свойства мышц. Eur J Appl Physiol 2002; 87 (3): 272-277.
Sugita M, Ohtani M, Ishii N, Maruyama K, Kobayashi K. Влияние выбранной смеси аминокислот на восстановление после мышечной усталости во время и после тренировки с эксцентрическими упражнениями на сокращение.Biosci Biotechnol Biochem. 2003 Февраль; 67 (2): 372-5.
Jakeman PM. Аминокислотный метаболизм, питание аминокислот с разветвленной цепью и функция моноаминов мозга. Proc Nutr Soc 1998; 57 (1): 35-41.
Graham TE. Кофеин и упражнения: обмен веществ, выносливость и работоспособность. Sports Med 2001; 31 (11): 785-807.
Bell DG, Jacobs I, Zamecnik J. Влияние кофеина, эфедрина и их комбинации на время до изнеможения во время упражнений высокой интенсивности. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1998; 77 (5): 427-33.

Все, что вам нужно знать об упражнениях и усталости

Лэнс К. Даллек, доктор философии

Простое определение, но довольно сложное с физиологической точки зрения, усталость относится к неспособности продолжать упражнения с заданной интенсивностью. Во всех видах спорта и тренировках начало утомления будет зависеть от уровня физической подготовки, интенсивности и продолжительности упражнений, а также условий окружающей среды (например, жары и влажности). В этой статье представлен краткий обзор различных типов утомляемости и исследуется роль пола в утомлении.Также приведены рекомендации по тренировкам для борьбы с усталостью. (Примечание: было бы полезно кратко рассмотреть учебник по трем энергетическим путям, описанным в книге «Восстановление после тренировки: самый важный компонент программ упражнений ваших клиентов», которая была опубликована в августовском выпуске ACE Certified News.)

Три основных сценария упражнений, связанных с утомлением

Усталость - это процесс, который развивается с течением времени и во многом зависит от продолжительности и интенсивности упражнений.Три основных сценария упражнений, ведущих к утомлению, - это кратковременные интенсивные упражнения, упражнения с повторением спринта и расширенные субмаксимальные упражнения (Girard et al., 2011; Robergs and Roberts, 1997). Ниже приводится обзор основных метаболических и системных событий, которые способствуют утомлению в этих обстоятельствах.

Краткосрочные интенсивные упражнения

Во время таких видов активности, как спринт и высокоинтенсивные упражнения с отягощениями, продолжающееся сокращение мышц зависит от образования аденозинтрифосфата (АТФ) для удовлетворения высоких энергетических потребностей.В этих условиях упражнений креатинфосфат (CrP), который повторно синтезирует АТФ, и расщепление глюкозы (называемое гликолизом) в первую очередь отвечают за поддержание уровня АТФ. Концентрация CrP в скелетных мышцах весьма ограничена; фактически, оставшиеся запасы CrP могут быть исчерпаны примерно за 10 секунд (Powers and Howley, 2012). Чтобы компенсировать потенциальный дефицит АТФ, гликолитический поток быстро увеличивается, что впоследствии приводит к накоплению молекул лактата и протонов водорода (H +).Исторически считалось, что лактат - это в основном тупиковый продукт жизнедеятельности, вызывающий мышечные боли и усталость. Тем не менее, более современных исследований показали, что выработка лактата благоприятна для выполнения продолжительных упражнений высокой интенсивности (см. Врезку «Вызывает ли лактат усталость?»). И наоборот, накопление протонов способствует снижению клеточного pH (ацидоз), что мешает нормальному сокращению скелетных мышц посредством ряда механизмов:

1. Нарушена активность фермента миозин-АТФазы. Этот фермент отвечает за расщепление АТФ в скелетных мышцах и высвобождение энергии для поддержки сокращения мышц.

2. Другие ферменты, участвующие в клеточной регуляции натрия и калия во время мышечного сокращения, нарушаются.

3. Протоны, образующиеся в результате повышенного гликолиза, часто мешают ионам кальция реагировать с белками на участке миофиламента в мышце, где происходит сокращение, дополнительно подавляя способность мышцы сокращаться.

Обучение может частично смягчить эти негативные события. Ознакомьтесь с рамкой ниже, чтобы узнать, как бороться с усталостью во время краткосрочных интенсивных упражнений.

Совет по обучению борьбе с усталостью № 1

Улучшения системы буферной емкости клеточной среды позволят лучше переносить повышенный ацидоз и, как следствие, отсрочить утомление при выполнении краткосрочных интенсивных упражнений. Интересно, что прошлые исследования показали, что при ацидозе (т.д., высокие концентрации протонов) является обязательным тренировочным стимулом. Чтобы вызвать благоприятную адаптацию буферной способности мышц, попросите клиентов выполнить следующий тип тренировки с интервальными тренировками: от шести до 10 подходов по две минуты каждый с рабочей нагрузкой, соответствующей 90-95% максимальной ЧСС, с минутным отдыхом. Важно отметить, что интенсивность ниже 80–85% или около или при 100% максимальной частоте сердечных сокращений будет недостаточной для благоприятной адаптации к тренировкам (Edge et al., 2006).

Повторный спринт

Повторяющиеся спринтерские упражнения (RSE) - это атрибут физической подготовки, необходимый для успеха во многих командных и ракетных видах спорта (Girard et al., 2011). RSE характеризуется многочисленными кратковременными спринтами (обычно продолжительностью менее 10-15 секунд), перемежающимися с кратковременным и неполным восстановлением (обычно менее 60 секунд). Многие из источников утомления для RSE аналогичны источникам, возникающим при краткосрочных интенсивных упражнениях, включая накопление протонов и ограниченное количество CrP. Условия упражнений, такие как RSE, которые сильно нагружают систему фосфагенов, в конечном итоге приводят к истощению основного топлива (то есть CrP) для этого энергетического пути.Следовательно, восстановление после деградации CrP становится критическим, если более поздние циклы RSE должны поддерживаться на высоком уровне. Совет № 2 по обучению борьбе с утомлением (ниже) подчеркивает, как можно улучшить борьбу с утомлением во время RSE.

Нервная усталость также существует во время RSE. Каждый отдельный двигательный нерв (который находится под вашим произвольным контролем) активирует группу мышечных волокон (от нескольких до нескольких сотен и более), и все вместе они называются двигательной единицей. Химические мессенджеры, или нейротрансмиттеры, которые передают сигнал возбуждения двигательного нерва к мышце в нервно-мышечном соединении, также могут быть повреждены RSE.Это ингибирование приводит к снижению эффективности способности мышечных волокон сокращаться во время более поздних приступов RSE.

Тренинг по борьбе с утомлением T ip # 2

Исследования показывают, что люди с более высокими значениями максимального потребления кислорода (VO ₂ max) обладают большей способностью сопротивляться утомлению во время RSE. Наиболее вероятная причина заключается в том, что люди с высоким уровнем VO ₂ max также более быстро повторно синтезируют запасы CrP между короткими сериями интенсивных упражнений.Традиционно улучшение кардиореспираторной подготовки достигается за счет выполнения непрерывных тренировок средней интенсивности. Более современные исследования показали, что интервальные тренировки также являются отличным вариантом для быстрого улучшения VO ₂ max. Следующая тренировка оказалась особенно эффективной: от трех до пяти 5-минутных интервальных поединков с максимальной частотой пульса от 90 до 95% с пятью минутами активного восстановления с интенсивностью, соответствующей 60-70% максимальной частоты пульса.Эту тренировку следует выполнять один-два дня в неделю (Gormley et al., 2008).

Расширенное, субмаксимальное упражнение

Во время длительных упражнений, таких как езда на велосипеде, беговые лыжи и бег на длинные дистанции, сокращение мышц также зависит от способности метаболических путей (расщепление топлива для высвобождения энергии) непрерывно регенерировать АТФ. Митохондриальное дыхание (аэробный метаболизм в митохондриях клетки) становится основным поставщиком АТФ.Многие виды топлива или субстраты из жиров, углеводов и белков доступны для митохондриального дыхания; однако два наиболее важных фактора, влияющих на усталость, - это уровень глюкозы в крови и мышечный гликоген. Жиры в форме триглицеридов также легко доступны для производства АТФ, но их расщепление происходит намного медленнее, чем глюкоза и гликоген. Снижение уровня глюкозы в крови и низкий уровень мышечного гликогена в большей степени связаны с началом утомления при длительных упражнениях.

С точки зрения оптимизации выполнения упражнений, ограничивающим фактором гликолиза и поддержанием этой максимальной скорости регенерации АТФ является наличие субстрата мышечного гликогена.Исследования показали, что запасы гликогена в мышцах истощаются примерно через два часа максимального использования (Fitts, 1994). Продолжительные аэробные упражнения и упражнения с отягощениями (в частности, эксцентрические сокращения мышц) могут привести к существенным нарушениям в среде скелетных мышц, включая повреждение сарколеммы, сократительных белков и соединительной ткани (Powers and Howley, 2012). Эти нарушения могут нарушить способность транспортировать глюкозу крови в клетки скелетных мышц, что, в свою очередь, приводит к снижению способности пополнять запасы гликогена.В результате усталость может сохраняться в течение многих дней после тренировки.

Некоторые упражнения, такие как походы, кросс-тренинг и гонки на выносливость, могут проводиться в жарких и влажных условиях, что может привести к значительному тепловому стрессу и, возможно, обезвоживанию. Недостаточное потребление и восполнение жидкости в сочетании с повышенным потоотделением нарушит системы контроля температуры тела и сердечно-сосудистую функцию. Повторяющиеся сокращения мышц во время продолжительных упражнений приводят к непрерывному метаболическому выделению тепла, которое может резко повысить внутреннюю температуру тела (состояние, известное как гипертермия).Исследования показывают, что повышение внутренней температуры может вызывать усталость как в сокращающихся мышцах, так и в центральной нервной системе (Powers and Howley, 2012). Неспособность поддерживать водный баланс во время продолжительных спортивных мероприятий и тренировок может в конечном итоге привести к снижению притока крови к тренируемым мышцам и коже для рассеивания тепла. Это обезвоживание может также привести к учащению пульса и нагрузке на сердечно-сосудистую систему (из-за недостаточного объема крови, поскольку кровь состоит примерно на 50% из воды) по мере продолжения события.Невозможно переоценить важность потребления жидкости для здоровья всего тела, спортивных результатов и снижения утомляемости. Третий совет по тренировкам, приведенный ниже, объясняет, как улучшить толерантность к упражнениям в жарких и влажных условиях.

Тренинг по борьбе с утомлением T ip # 3

Хронические адаптации, связанные с акклиматизацией к жаре, включают увеличение объема плазмы, более раннее начало потоотделения во время упражнений в сочетании с повышенной скоростью потоотделения и сниженной потерей электролитов.Стимул, необходимый для развития этих благоприятных адаптаций, - это тренировка в жаркой среде. Однако научная литература ясно показывает, что интенсивность этих тренировок не должна быть высокой. Например, недавно сообщалось (Lorenzo et al., 2010), что 10 дней тренировок средней интенсивности (от ~ 60 до 70% максимальной частоты пульса) в жаркой среде повысили производительность в гонках на время и VO ₂ max ( в жарких условиях окружающей среды). Эти результаты сопоставимы с предыдущими исследованиями.Если вы работаете с клиентами, которые будут участвовать в мероприятиях, которые могут проходить в жарких условиях, заранее обучите их в аналогичных условиях. Рекомендуется выполнять непрерывные упражнения средней интенсивности с максимальной частотой пульса от 60 до 70% в течение от 30 до 60 минут в день (в зависимости от уровня физической подготовки вашего клиента) как минимум за одну неделю, но в идеале две недели.

Вооружившись знаниями об основных источниках утомления во время наиболее распространенных сценариев упражнений, важно изучить некоторые ключевые гендерные различия, связанные с утомляемостью, которые могут существовать среди ваших клиентов.

Различия (и сходства) между мужчинами и женщинами, связанные с утомлением

Между мужчинами и женщинами наблюдаются заметные физиологические различия в производительности мышц. Как правило, мужчины производят большую абсолютную мышечную силу и мощность по сравнению с их сверстниками (Billaut and Bishop, 2009). И наоборот, женщины демонстрируют большую сопротивляемость утомлению скелетных мышц, а также демонстрируют превосходную способность к восстановлению после упражнений (Hunter and Enoka, 2001).Многие из этих контрастных свойств можно объяснить различиями в типах мышечных волокон и соответствующем профиле энергетической системы, которые существуют между мужчинами и женщинами.

Вызывает ли лактат усталость?

Классическим объяснением причины усталости, выражающейся в болевых ощущениях и мышечном «ожоге» во время интенсивных упражнений, было накопление молочной кислоты. Многие тренеры, спортсмены, специалисты по физическим упражнениям и ученые традиционно связывают лактацидоз с неспособностью продолжать упражнения с заданной интенсивностью.Хотя порог лактата указывает на то, что условия в мышечной клетке перешли в состояние, благоприятное для развития ацидоза, сама по себе выработка лактата не влияет напрямую на утомляемость, возникающую при высоких нагрузках. Интересно, что молекула молочной кислоты на самом деле даже не вырабатывается в организме человека. В нормальном диапазоне рН мышц образуется молекула лактата. Следовательно, использовать термины «молочная кислота» и «лактат» как синонимы неразумно.

Вкратце, скелетные мышцы можно разделить на два разных типа волокон: тип I (также обычно называемый медленными) и тип II (также обычно называемый быстросокращающимися). Тип волокна типа II может быть далее подразделен на тип IIA и тип IIX. Биохимический и ферментативный профиль каждого типа волокон значительно различается. Мышечные волокна типа I больше подходят для катаболизма липидов и углеводов для ресинтеза АТФ посредством митохондриального дыхания. С другой стороны, мышечные волокна типа II лучше подходят для регенерации АТФ через систему фосфагенов и гликолиза.Предыдущие исследования показали большее распределение мышечных волокон типа I и меньшее распределение мышечных волокон типа IIX у женщин по сравнению с мужчинами (Hick et al., 2001). Учитывая эти различия, может показаться интуитивно понятным, что мужчины имеют больший потенциал для выполнения спринтерских и силовых тренировок, в то время как женщины лучше приспособлены к показателям выносливости. Действительно, при одинаковой относительной мышечной работе женщины, как правило, производят меньшую абсолютную мышечную силу по сравнению с мужчинами. Это приводит к снижению потребности в кислороде тренирующихся мышц.Во время субмаксимальных упражнений эти условия увеличивают как доставку кислорода, так и удаление побочных продуктов метаболизма (в первую очередь углекислого газа), что приводит к отсроченному наступлению усталости. Это, по-видимому, описывает преимущество женщин в «сопротивляемости утомляемости» в субмаксимальных видах спорта и физических упражнениях.

Дополнительные гендерные различия, как правило, предрасполагают женщин к успеху в длительной субмаксимальной активности (например, плавание на длинные дистанции и бег на ультрамарафоне). Ключевые ферменты, участвующие в гликолизе, включая фосфорилазу и фосфофруктокиназу, были выше у мужчин по сравнению с женщинами (Jaworowski et al., 2002). Кроме того, было обнаружено, что активность лактатдегидрогеназы выше. В совокупности эти три ключевых ферментативных различия способствуют большему потенциалу регенерации АТФ посредством гликолиза. С другой стороны, не сообщалось о различиях в ключевых ферментах, участвующих в митохондриальном дыхании, включая те, которые обнаруживаются в β-окислении, цикле Кребса и цепи переноса электронов (Carter et al., 2001). Из-за большего распределения волокон типа I и волокон более низкого типа IIX, наряду с ранее обсуждавшимися половыми различиями в ферментативной активности, женщины в большей степени зависят от митохондриального дыхания для ресинтеза АТФ.И хотя максимальная скорость регенерации АТФ из митохондриального дыхания ниже по сравнению с гликолизом, меньшая зависимость от этого пути означает экономию мышечного гликогена и задержку утомления. Исследования показали, что после максимальных и субмаксимальных упражнений мужчины, как правило, более утомляются, чем женщины, в отношении нервно-мышечной активации (Hick et al., 2001).

Наконец, эндокринный статус - еще одно очевидное различие между полами. Например, эстроген увеличивает концентрацию гормона роста, который одновременно стимулирует расщепление жира и снижает расщепление гликогена в мышцах.На первый взгляд, это еще одна причина, по которой женщины предрасположены к повышению выносливости. Однако исследования показали, что различия в высвобождении гормона роста существуют только в состоянии покоя; в начале тренировки концентрации гормона роста у представителей обоих полов сравнимы. Наконец, исследования остаются неоднозначными в отношении влияния различных фаз менструального цикла на работоспособность и утомляемость (Billaut and Bishop, 2009).

Список литературы

Billaut, F.и Бишоп Д. (2009). Мышечная усталость у мужчин и женщин при выполнении упражнений на несколько спринтов. Спортивная медицина, 39, 4, 257−278.

Картер, С.Л. и другие. (2001). Изменения скелетных мышц у мужчин и женщин после тренировки на выносливость. Канадский журнал физиологии и фармакологии, 79, 5, 386-392.

Эдж, Дж., Бишоп, Д. и Гудман, К. (2006). Влияние интенсивности тренировок на буферную емкость мышц у женщин. Европейский журнал прикладной физиологии, 96, 97−105.

Фиттс, Р. Х. (1994). Клеточные механизмы утомления. Physiology Review, 74, 1, 49-94.

Жирар О., Мендес-Вильянуэва А. и Бишоп Д. (2011). Способность к многократному бегу на короткие дистанции - часть I: Факторы, способствующие утомлению. Спортивная медицина, 41, 8, 673-694.

Гормли, S.E. и другие. (2008). Влияние интенсивности аэробной тренировки на VO ₂ макс. Медицина и наука в спорте и физических упражнениях, 40, 7, 1336–1343.

Хикс, А.Л., Кент-Браун, Дж. И Дитор, Д.С. (2001). Половые различия в утомлении скелетных мышц человека. Exercise and Sports Sciences Review, 29, 3, 109-112.

Хантер, С.К. и Enoka, R.M. (2001). Половые различия в утомляемости мышц рук зависят от абсолютной силы при изометрических сокращениях. Журнал прикладной физиологии, 91, 6, 2686−2694.

Jaworowski, A. et al. (2002). Активность ферментов в передней большеберцовой мышце молодых умеренно активных мужчин и женщин: взаимосвязь с составом тела, площадью поперечного сечения мышц и типом волокон. Acta Physiologica Scandinavica , 176, 215-225.

Lorenzo, S. et al. (2010). Акклимация к жаре улучшает работоспособность Журнал прикладной физиологии, 109, 1140-1147.

Пауэрс, С.К. и Хоули, Э. (2012). Физиология упражнений: теория и применение к фитнесу и производительности (8-е изд.). Нью-Йорк: компании McGraw-Hill.

Робергс Р.А. и Робертс, С. (1997). Физиология упражнений: упражнения, производительность и клиническое применение. Сент-Луис, Мо .: Мосби.

____________________________________________________________________

Лэнс К. Даллек, доктор философии, ACSM-RCEP, , является академическим координатором программы последипломного образования по кардиологической реабилитации в Оклендском университете в Новой Зеландии. Его исследовательские интересы включают повышение эффективности упражнений и результатов для здоровья с помощью научно обоснованной практики, количественное определение расхода энергии на открытом воздухе и нетрадиционных видов физической активности, а также изучение исторических перспектив в области здоровья, фитнеса и физиологии упражнений.

Мышечная усталость: причины и лечение

Мышечная усталость - это симптом, который затрудняет нормальное движение. Некоторые люди испытывают тупую боль в мышцах. Они также могут чувствовать постоянную усталость и испытывать недостаток энергии для выполнения повседневных задач.

Физические упражнения - частая причина мышечной усталости. Некоторые состояния здоровья также могут вызвать мышечную усталость, включая мышечную дистрофию.

Существует несколько средств для снятия мышечной усталости, включая пищевые добавки или кофеин.

В этой статье мы рассмотрим возможные причины мышечной усталости и способы их лечения.

Напряженная деятельность и старение - две причины мышечной усталости. Но некоторые состояния здоровья также могут вызывать мышечную усталость.

К этим заболеваниям относятся:

Когда мышечная усталость является результатом напряженной деятельности или старения, лечение обычно не требуется. В других случаях врач попытается определить основную причину мышечной усталости и предложит лечение.

Пример этого - когда врач рекомендует здоровую диету и регулярные упражнения, если ожирение вызывает мышечную усталость.По мере того, как человек худеет, он должен заметить, что его мышечная усталость со временем улучшается.

Не существует официальных рекомендаций по лечению мышечной усталости как симптома. Но есть несколько возможностей для людей, испытывающих мышечную усталость в результате напряженной деятельности или старения.

Синтетические продукты

Амфетамины, эфедрин и кофеин - это синтетические продукты, которые способствуют сопротивлению мышечной усталости. Эти продукты иногда используются в спорте для повышения производительности.

В 2005 году Всемирное антидопинговое агентство сообщило, что более половины случаев злоупотребления психоактивными веществами в спорте связаны с амфетаминами и эфедрином.

С другой стороны, кофеин по-прежнему разрешен в спорте и оказывает аналогичное воздействие на мышцы. Высокие дозы кофеина могут улучшить спортивные результаты во время упражнений.

Кофеин может помочь снизить мышечную усталость после нескольких видов упражнений, таких как бег или силовые тренировки.

Натуральные продукты

Некоторые натуральные продукты также могут помочь, когда человек испытывает мышечную усталость в результате физических упражнений или старения.

Женьшень - это трава, обладающая рядом возможных преимуществ для здоровья, например, снимающая мышечную усталость.

В одном обзоре исследований на эту тему за 2017 год сообщается, что красный женьшень может улучшить работу мышц во время силовых тренировок.

Чеснок также снижает мышечную усталость. В том же обзоре 2017 года сообщается, что сырой чеснок увеличивает продолжительность бега мышей на беговой дорожке и скорость их восстановления.

Исследовательская статья в Experimental and Molecular Medicine также предполагает, что чеснок может повысить толерантность к бегу на беговой дорожке у людей с сердечными заболеваниями.

Пищевые добавки

Существуют три основные категории пищевых добавок для лечения мышечной усталости:

Пищевые добавки

Пищевые добавки включают такие продукты, как поливитамины или рыбий жир.

Недостаток определенных питательных веществ в рационе может привести к проблемам с мышцами. Например, недостаток витамина D может вызвать мышечную усталость. Пищевые добавки могут помочь обеспечить достаточное питание для поддержания здоровья мышц.

Эргогенные средства

Многие люди используют эргогенные средства, такие как креатин, в спорте для улучшения работы мышц.Это встречающаяся в природе кислота, которая помогает снабжать мышцы энергией во время движения.

Креатин содержится в таких продуктах, как красное мясо и морепродукты. Он также доступен в качестве дополнения.

Спортивное питание

Спортивное питание содержит множество веществ, которые обеспечивают мышцы энергией и улучшают работоспособность. Например, энергетический напиток Red Bull содержит смесь углеводов, таурина и кофеина.

Эти продукты могут указывать на то, что они помогают уменьшить мышечную усталость, но научных доказательств этих утверждений нет.

5 способов справиться с усталостью ЦНС

Цель любого сильного атлета проста: стать больше и сильнее. Но размещение PR в таблице лидеров в вашем местном спортзале требует большего, чем просто долгие часы работы с тяжелыми весами. Это потому, что постоянные тренировки с максимальной интенсивностью могут привести к синдрому перетренированности и утомлению центральной нервной системы (ЦНС). Немногие спортсмены задумываются о важности ЦНС и ее влиянии на вашу тренировку.По сути, это батарея, которая питает двигатель - неисправные соединения и выцветшие элементы могут означать разницу между ревом и щелчком при повороте ключа. И смертельно уставший - не способ попасть в тренажерный зал. Как всегда, лучший баланс является ключом к оптимальной производительности.

1. Обычное программирование

Правильная периодизация необходима, если вы собираетесь предотвратить перетренированность и утомление ЦНС. Хорошая программа тренировок будет включать в себя достаточное количество простоев, время от времени снижая нагрузку на ваш график тренировок.Точное количество восстановления, необходимое каждому силовому атлету, прямо пропорционально интенсивности и объему его программы. Проще говоря, чем больше работы вы сделаете, тем больше вам потребуется отдыха. Иван Абаджиев, бывший тренер по тяжелой атлетике болгарской национальной сборной, предполагает, что при многократном, запланированном воздействии тренировочного стресса нервная система атлета научится адаптироваться и станет более терпимой к утомлению ЦНС.

Action Point: В железной игре принято, что для того, чтобы стать сильнее, требуется максимальное количество подъемов, но планируйте их разумно, и когда вы это сделаете, обязательно ограничьте попытки, выполняемые в вашем верхнем диапазоне.Великий пауэрлифтер Луи Симмонс говорит, что постоянные тренировки на максимуме одним и тем же упражнением в течение более четырех недель вызывают утомление ЦНС.

2. Sound Nutrition

Еще один важный компонент борьбы с утомляемостью ЦНС - это соблюдение разумного плана питания. Большая часть научных исследований усталости ЦНС сосредоточена на серотонине и дофамине из-за их роли в регулировании таких вещей, как сенсорное восприятие, настроение и другие важные факторы. Исследования усталости ЦНС предполагают, что в этих двух критических нейромедиаторах может возникнуть дисбаланс, вызванный всплеском серотонина и падением уровня дофамина.Но хорошая новость заключается в том, что правильное питание и добавки могут помочь контролировать уровень серотонина и дофамина в нашем мозгу.

Action Point: Если ваша иммунная система ослаблена, она не сможет справиться с ежедневными требованиями, которые вы предъявляете к ней в тренажерном зале (или даже на работе / в школе). Ограничение (не устранение) стимуляторов, таких как кофеин, при соблюдении диеты с высоким содержанием полезных углеводов (следите за потреблением сахара) и сокращение (не устранение, если у вас нет аллергии) потенциальных воспалительных веществ, таких как глютен, позволит вашему телу и ЦНС функционировать в нормальном состоянии. оптимальный уровень.Кроме того, исследования показывают, что рыбий жир, куркумин, аминокислота тирозин и глютамин являются отличными добавками для повышения способности вашего организма бороться со стрессом.

3. Предельное напряжение

Хотите верьте, хотите нет, психологический стресс, вызванный тем, что мы думаем и чувствуем, может иметь огромные последствия для нашей общей производительности. Спортивный ученый Тим Ноукс из Университета Кейптауна использует «теорию центрального губернатора», чтобы объяснить этот процесс.

Ноукс предполагает, что усталость может быть полностью связана с вашими эмоциями, а не с любой потенциальной физической проблемой.По словам Ноукса, чувство усталости и дискомфорта во время упражнений является частью контроля над вашим телом, который должен заставить вас остановиться, когда вы чувствуете жар. Кроме того, есть определенные типы личностей, которые более подвержены стрессу, чем другие спортсмены. Человек, который не может его «выключить», в конечном итоге усугубит любые реальные физиологические проблемы, которые могут возникнуть у него со своим телом, потому что стресс подпитывается стрессом. В конечном итоге, чтобы стать сильнее, вам необходимо разработать эффективную систему борьбы со стрессом, которая требуется для достижения новых высот в ваших тренировках.

Action Point: Как бы безумно это ни звучало, существует множество исследований, подтверждающих использование медитации и ее положительное влияние на мозг. Но самое большое его воздействие на ваше тело - это средство от стресса, которое помогает успокоить нервную систему. На самом деле это не так уж и сложно, все, что вам нужно, - это несколько тихих минут в день и непредвзятость.

4. Больше спать

Одно из самых важных орудий в арсенале силовых атлетов - это хороший ночной отдых! Это потому, что многочисленные исследования показали, что лишение сна может негативно повлиять на восстановление вашего организма после тяжелой тренировки, изменяя количество критических гормонов в вашей системе, включая кортизол, тестостерон и гормон роста человека.

Action Point: Если вы не высыпаетесь - большинство исследований указывают на 7–9 часов в сутки, но это относится к вам и вашему телу - вы не восстановитесь так быстро после последнего сеанса, и следующий может ударить вас еще сильнее, толкнув вас через край.

5. Что такое восстановление

По словам доктора Брайана Мура, основателя и генерального директора ORRECO, передовой программы биомаркеров, разработанной для оптимизации производительности игроков за счет правильного восстановления, спортсмены нуждаются в постоянном наблюдении, чтобы добиться успеха.Многие до сих пор придерживаются старой философии: «чем больше я тренируюсь, тем лучше результаты». Это работает до определенного момента, а затем вы рушитесь. Потому что каким бы психологически и физически ни был атлет, наступает время, когда организм не справляется. Мур и его коллеги только что провели серьезный обзор всех критических факторов перетренированности и опубликовали его в British Journal of Sports Medicine .

Action Point: В Великобритании ученые теперь используют термин «синдром необъяснимой недостаточной производительности» (UUPS) для описания стойкой усталости, поскольку многие факторы, такие как общее состояние здоровья, питание, сон, опыт тренировок и психосоциальные факторы, могут играть важную роль. способность организма адаптироваться к физическим нагрузкам и общее утомление ЦНС.Исследователи обнаружили, что UUPS можно предотвратить путем сбора данных биомаркеров, которые используются, чтобы увидеть, насколько хорошо организм реагирует на изменения объема и интенсивности тренировки, конкретное решение для восстановления или стресс, вызванный соревнованиями.

Симптомы коронавируса выходят за рамки лихорадки и кашля.

Лихорадка, кашель, одышка.

Это три симптома, которые заметно перечислены на веб-сайте Центров по контролю и профилактике заболеваний в разделе «Симптомы коронавируса».

Но поскольку количество случаев заболевания продолжает расти в Соединенных Штатах и во всем мире, очевидно, что COVID-19, болезнь, вызываемая вирусом, вызывает гораздо более широкий спектр симптомов. Появляющиеся более подробные описания болезни показывают, как врачи и исследователи все еще узнают о болезни, о которой впервые было сообщено всего три месяца назад, в режиме реального времени.

COVID-19 может начаться одинаково у пациентов, независимо от возраста или состояния здоровья человека.

Полный охват вспышки коронавируса

Очень часто сначала наступает крайняя усталость.

Хеди Бауман, 74 года, была настолько слабой, что едва могла добраться до дома за несколько минут пешком до магазина. Читать несколько страниц газеты было утомительно.

«Моя ванная находится примерно в 15 шагах от моей кровати», - сказал Бауман из Силвер-Спринг, штат Мэриленд, NBC News.«Я не был уверен, что смогу добраться из ванной до кровати». У нее появился озноб, но без температуры.

Врач Баумана сказал, что ее симптомы соответствуют тому, что врачи узнают о других случаях коронавируса, хотя они все еще ждут результатов теста Баумана на COVID-19.

Загрузите приложение NBC News для полного освещения вспышки коронавируса.

Брендан Маклафлин, 28 лет, почувствовал головокружение и слабость перед началом лихорадки, озноба и ломоты в теле.

Маклафлин обратился в отделение неотложной помощи медицинского центра Holy Name в Тинеке, штат Нью-Джерси, где он работает охранником, думая, что, возможно, у него грипп.

Этот тест был отрицательным, но тест на коронавирус был положительным. Маклафлин сказал, что никогда в жизни не чувствовал себя так плохо.

«Я был здоров», - сказал Маклафлин. «Я стараюсь правильно питаться. Я забочусь о себе».

Один из первых крупных отчетов о симптомах коронавируса был опубликован Всемирной организацией здравоохранения в феврале после их миссии в Китай.В этом отчете, основанном на почти 56 000 случаев заболевания, наиболее распространенными симптомами были жар (88 процентов) и сухой кашель (68 процентов). Почти 40 процентов этих пациентов испытали усталость. Одышка, проблемы с желудком и слабость встречались реже.

Связанные

После этого отчета появились другие симптомы, связанные с COVID-19.

У многих пациентов, у которых был положительный результат теста на коронавирус или которым врачи посоветовали предположить, что он у них есть, также развиваются головная боль и боль в горле.У других возникает тошнота или диарея.

Некоторые пациенты говорят, что они не заинтересованы в еде. Многие сообщают, что теряют чувство вкуса и запаха, недавно заявило Британское ринологическое общество.

Буквально на этой неделе небольшое исследование, опубликованное в JAMA Ophthalmology, добавило еще один потенциальный предупреждающий знак COVID-19: розовый глаз, также известный как конъюнктивит. Треть из 38 пациентов в отчете страдала воспалительным заболеванием глаз.

Но также становится все более очевидным, что некоторые инфицированные люди, распространяющие вирус, вообще не имеют никаких симптомов.

Заразно до появления симптомов

Доктор Роберт Редфилд, директор CDC, сообщил NPR на этой неделе, что у четверти пациентов симптомы отсутствуют. В отчете, опубликованном CDC в среду, были обнаружены доказательства того, что инфицированные люди могут распространять вирус до того, как у них появятся симптомы, хотя это, похоже, бывает редко.

Это явление называется «пресимптоматической передачей», это также известный способ распространения гриппа.

Отчет CDC был основан на 243 случаях коронавируса в Сингапуре.Исследователи тщательно отслеживали всех людей, с которыми пациенты контактировали до того, как заболели.

Они в конечном итоге определили, что 6,4 процента случаев передачи в исследовании были от бессимптомных пациентов.

Следите за новостями NBC HEALTH в Twitter и Facebook.

Эрика Эдвардс

Эрика Эдвардс - автор медицинских и медицинских новостей и репортер для NBC News и "СЕГОДНЯ"."

Розмари Гергуэриан, доктор медицины

Доктор Розмари Гергуэриан - научный сотрудник отдела здравоохранения и медицины NBC News.

Повысьте уровень энергии и снимите усталость с помощью упражнений

Когда усталость больше не может быть причиной зимней спячки, лекарство может быть таким же простым, как упражнения, даже если это последнее, что вам хочется делать.

Исследователи из Университета Джорджии обнаружили, что люди, ведущие малоподвижный образ жизни, в остальном здоровые взрослые, которые занимались аэробными упражнениями от слабого до умеренного всего по 20 минут, три дня в неделю в течение шести недель подряд, сообщали о повышении уровня энергии и чувстве меньшей усталости. .

Выводы о том, что упражнения низкой интенсивности уменьшают чувство усталости, не стали неожиданностью для Пита МакКолла, физиолога по упражнениям Американского совета по упражнениям.

«Если человек, ведущий малоподвижный образ жизни, начинает программу упражнений, это улучшит кровоток, доставляющий кислород и питательные вещества к мышечной ткани, улучшая их способность производить больше энергии (химический аденозинтрифосфат)», - сказал Макколл.

Хотя усталость может быть симптомом различных проблем со здоровьем, в том числе серьезных заболеваний, таких как болезни сердца и рак, исследования, как сообщается, показали, что каждый четвертый человек страдает общей усталостью, которая не связана с каким-либо известным заболеванием.

В исследовании Университета Джорджии, опубликованном в марте 2008 г. в швейцарском медицинском журнале « Psychotherapy and Psychosomatic », участвовали 36 здоровых молодых людей, ведущих сидячий образ жизни, которые сообщили о стойкой усталости. Исследование требовало программы упражнений средней интенсивности, упражнений низкой интенсивности или отсутствия упражнений в течение шести недель. Группе средней интенсивности было предписано 20 минут упражнений на велотренажере, сравнимых с быстрой прогулкой по холмам, в то время как группе низкой интенсивности велотренажер такой же продолжительности и частоты, но с уровнем интенсивности, эквивалентным неторопливой прогулке. Газета New York Times от февраля.29, 2008.

Обе группы упражнений испытали 20-процентное увеличение уровня энергии к концу исследования по сравнению с группой без упражнений; группа с низкой интенсивностью сообщила о 65-процентном снижении чувства усталости, а более интенсивные участники сообщили о 49-процентном снижении усталости.

МакКолл отметил, что «несоответствие между группами низкой и средней интенсивности можно объяснить тем, что, если участники группы средней интенсивности не потратят время на развитие аэробной базы, то более высокая скорость работы может оставить они чувствуют себя физически более истощенными.«

Результаты этого исследования показывают, что расходование большего количества энергии во время упражнений не обязательно приводит к повышению уровня энергии. В то же время ученые отметили, что более высокий уровень энергии в этой группе, ранее не занимавшейся спортом, не улучшил аэробную форму.

Кто занимался изучением работоспособности и утомления мышц

Мышечное утомление — Знаешь как

Как изучают утомление

Что влияет на восстановление работоспособности

Утомление мышц — SportWiki энциклопедия

Утомление в связи с накоплением продуктов обмена веществ[править | править код]

Процессы нервно-мышечного утомления[править | править код]

СИЛА, РАБОТА И УТОМЛЕНИЕ МЫШЦ — Студопедия

Мышечное утомление — SportWiki энциклопедия

Недостаток аденозитрифосфата, креатинфосфата и гликогена[править | править код]

УТОМЛЕНИЕ МЫШЦ

Утомление мышц » Спортивный Мурманск

Утомление нужно отличать от переутомления.

Усталость и упражнения!

Периферийная усталость

Системные факторы, которые могут вызвать периферическую усталость

Обезвоживание

Перегрев

Наличие и накопление различных субстратов, метаболитов и побочных продуктов обмена

Стратегии борьбы с усталостью

Центральная усталость

Стимуляторы

Все, что вам нужно знать об упражнениях и усталости

Мышечная усталость: причины и лечение

Синтетические продукты

Натуральные продукты

Пищевые добавки

5 способов справиться с усталостью ЦНС

1. Обычное программирование

2. Sound Nutrition

3. Предельное напряжение

4. Больше спать

5. Что такое восстановление

Симптомы коронавируса выходят за рамки лихорадки и кашля.

Связанные

Заразно до появления симптомов

Повысьте уровень энергии и снимите усталость с помощью упражнений

Рекомендации по физическим упражнениям для здоровых взрослых

Смотрите также