При какой работе мышц быстрее наступает утомление


Основные причины утомления мышц: признаки и механизм

Физическое утомление

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.

От чего болят мышцы

Причины мышечной усталости и болевых ощущений (www.sportobzor.ru)

Болевые ощущения в мышечных тканях могут возникать как в период физической нагрузки, так и в состоянии покоя.

Как нагрузка влияет на развитие утомления мышц и как быстро восстановить силы?

После нагрузки, в принципе, боль в мышцах – это вполне нормальное состояние организма, не требующее специального лечения и не вызывающее чувство беспокойства.

Если боли возникают, без определенной понятной причины, тогда следует обратиться к специалисту для выяснения точного диагноза. Мышечную слабость могут вызывать ряд различных обстоятельств, описанных ниже.

  1. Травмы и переломы – основные факторы мышечной боли.

При травмах мягких или костно-хрящевых тканей, боль является ответной реакцией. Как правило, при таких факторах врач назначает средство, которое будет снимать напряжение мышцы и успокаивать болевые ощущения.

  • Физическая нагрузка, при которой мышечная масса находится в напряжении. В этот период в мышцах собирается молочная кислота, и чем больше нагрузка, тем больше кислоты образуется в мышце.

 

После того, когда мышечные структуры начинают расслабляться, кислота раздражает нервные окончания и возникает дискомфортное ощущение. В этом случае, стакан воды со щепоткой соды поможет уменьшить болевые ощущения, возникающие в результате напряжения.

  • Стресс. При моральном расстройстве и стрессовых нагрузках появляется ощущение дискомфорта в мышцах.

 

Чаще всего боль в связках возникает ночью и утром. В науке такое явление называется фибромиалгия – форма миалгии. Чаще всего сковывает шейный отдел позвоночника, колени и поясницу.

  • Неправильная осанка.

 

В результате неправильной осанки происходит деформация костно-хрящевых тканей, которые автоматически «тянут» за собой мышцы. В результате этого возникает ощущение жжения вдоль мышечных волокон.

  • Хронические заболевания костно-хрящевых тканей и сосудов:
  • артрит, артроз, остеохондроз – первые причины, вызывающие боль в мышцах и постоянное чувство усталости. Разрушение костных тканей влечет за собой деформацию в мышечных и мягких тканях;
  • плоскостопие – проблема, при которой стопы становятся плоскими и это значительно утруждает процесс ходьбы.

При этом могут возникнуть мышечные боли в ногах от ступни до колена;

  • тромбофлебит и варикозное расширение вен – сосудистые заболевания, при которых нарушается венозная эластичность и возникают кровяные закупорки. Воспаленные вены, как правило, «вылазят» наружу и причиняют сильную боль. Может наблюдаться ощущение жжения и сильного мышечного дискомфорта по всей длине пораженной вены;
  • невралгия также часто становится причиной мышечной усталости.

 

Приступы, возникающие в результате нарушения работы периферической нервной системы, вызывают сильную слабость. В состоянии покоя мышцы не болят. В этом случае не стоит принимать обезболивающие препараты, так как нужно побороть невралгическая симптомы и мышечная усталость пройдет сама по себе;

  • ожирение – распространенная причина, вызывающая ощущение мышечной усталости.

 

Дело в том, что тучная фигура и большая масса теля, является постоянной нагрузкой на физическое состояние организма. При ходьбе часто болят ноги, спина, шея, возникают ноющие боли в мышцах в этих областях. При таком заболевании миалгия сама по себе не проходит, так как на мышцы приходится постоянная нагрузка.

Здесь два выхода – или худеть либо принимать фармацевтические препараты, которые смогут облегчить болевые ощущения в мышцах.

  1. Боли при беременности. Беременность – сильная физическая и моральная нагрузка на организм, и возникновение мышечного дискомфорта в этом положении нормальное явление для всех женщин, которые ждут ребенка.

Категорически запрещено заниматься самолечением и принимать медикаментозные препараты без консультации врача.

Ощущение мышечной усталости может быть самостоятельным явлением или симптомом серьезного заболевания.

После нагрузок и чрезмерных напряжений возникает так называемая «крепатура» или синдром мышечной боли. При нормальных условиях она проходит за несколько дней без постороннего вмешательства. Если человек ощущает мышечную боль и слабость без особых причин – это повод для беспокойства и обращения к специалисту.

Важно! Усталость мышц игнорировать нельзя, так как это может быть сигналом серьезного заболевания

Препараты от мышечной боли

Медикаменты от мышечной усталости (www.ustalosty.net)

Прежде, чем начать бороться с мышечной болью, важно понять причину ее возникновения.

Если ощущение мышечной усталости возникло в результате перенапряжения мышц из-за физической нагрузки, можно использовать фармацевтические препараты наружного действия:

  • анестезирующие средства, такие как Меновазин или Новокаин;
  • согревающие или охлаждающие мази на основе лекарственных растений и продуктов животного происхождения – пчелиный яд, змеиный яд, хондроитин, норковый жир;
  • охлаждающие лекарственные препараты на основе мяты, камфоры или мелиссы.

Если усталость мышц возникла в результате травмы или перелома, тогда лучше использовать медикаментозные препараты обезболивающего действия для приема внутрь.

Перед приемом подобных средств лучше посоветоваться с доктором.

Народная медицина против миалгии

Народные рецепты против мышечной усталости (okeydoc.ru)

Кроме медицинских препаратов есть ряд народных рецептов, которые способны расслабить мышцы, устранить тяжесть в различных частях тела и привести в тонус мышечную массу.

Примеры самых эффективных рецептов, помогающих при возникновении болей в разных частях тела, даже в сердечной мышце, описаны ниже.

  1. При частом утомлении мышц, связанных с лишним весом или постоянными физическими нагрузками можно использовать такое средство домашней медицины: на 3 чайных ложки сухих измельченных лавровых листьев нужна 1 ложка высушенного можжевельника. В полученную травяную смесь добавляется 6 чайных ложек жира растительного или животного происхождения. Кашицу необходимо размешать до получения однородной массы и обрабатывать на ночь пораженные места.

Растения обладают расслабляющим и успокаивающим свойством, которое на несколько часов снимет боль и усталость в мышцах.

  • Натуральный мед, смешанный в равной пропорции с измельченной черной редькой, прекрасно снимет мышечную усталость, если на больную конечность, шею или поясницу наложить компресс.

 

Прекрасно помогает при усталости во время беременности, после тренировок или тяжелого физического труда.

  • При хронической мышечной слабости прекрасно поможет следующее средство: 25 граммов высушенной коры барбариса необходимо залить стаканом спирта и настоять неделю в темном, прохладном месте.

 

Употреблять готовый настой внутрь перед едой 3 раза в сутки по 30 капель средства.

Важно! Перед применением каких-либо средств народной медицины важно убедиться в отсутствии противопоказаний и аллергической реакции

Профилактика чувства мышечной усталости

Профилактика мышечной усталости (klinikanikonova.ru)

Чтобы после небольших физических нагрузок не чувствовать усталость и слабость в мышцах, необходимо их постепенно укреплять.

Для этого необходимо ежедневно выполнять небольшой комплекс упражнений. Также не стоит забывать о здоровом питании. Для того, чтобы мышцы были крепкими и здоровыми необходимо включить в рацион витамины, минералы, белок, железо. Обязательно в ежедневном меню должны быть молочные продукты, богаты кальцием, мясо и рыба, содержащие фосфор и белок. Свежие овощи, ягоды и фрукты – это стопроцентный источник полезных веществ не только для мышечной массы, но и для всего организма в целом.

Хронические заболевания сердца и сосудов – одни из самых популярных причин к появлению усталости.

В этом случае рекомендуются к приему специальные лекарственные препараты, которые укрепляют сердечную мышцу, разжижают кровь и улучшают ее циркуляцию.

В завершении хочется отметить, что причин для мышечной усталости существует множество.

Усталость и слабость может появиться после физических нагрузок, в результате заболеваний или стрессов. При хронической мышечной слабости необходимо посетить врача, чтобы выявить истинную причину, от которой болят мышцы.

Стоит отдельно отметить вредные привычки и их влияние на мускулатуру тела. При употреблении алкоголя или курении сужаются сосуды, что значительно ослабляет мышцы.

При употреблении транквилизаторов или наркотических веществ, человек все время может чувствовать себя уставшим.

Причины утомления мышц

Утомлением называется временное снижение или утрата работоспособности организма, органа или ткани, наступающее после нагрузок. Утомление является нормальным физиологическим процессом, который приводит к прекращению работы мышцы.
При длительном ритмическом раздражении в мышце развивается утомление, проявляющееся постепенным уменьшением амплитуды сокращений данной мышцы, вплоть до полного прекращения ее сокращения, несмотря на продолжающееся раздражение.

При утомлении увеличивается латентный период сокращений, удлиняется фаза расслабления мышцы, понижается возбудимость. Чем больше частота раздражений, тем быстрее наступает утомление. Причина утомления состоит в накоплении мышцей продуктов обмена веществ.

В изолированной мышце снижение работоспособности при длительном раздражении действительно обусловлено тем, что во время ее сокращения накапливаются продукты обмена веществ — фосфорная кислота, связывающая ионы Са2+, молочная кислота и др. Они в значительной степени способствуют утомлению мышцы.

Основными причинами утомления при выполнении длительных упражнений большой и умеренной мощности становятся факторы, связанные со снижением уровня энергообеспечения работающих мышц (исчерпание внутримышечных запасов гликогена, накопление продуктов неполного окисления жиров, избыточное накопление NН3 и ИМФ, развитие гипогликемического состояния), а также нарушение электрохимического сопряжения в работающих мышцах и ухудшение деятельности ЦНС в условиях выраженной гипертермии, дегидратации и сдвига электролитного баланса организма.

Таким образом, при выполнении длительных упражнений большой и умеренной мощности причины, приводящие к возникновению утомления, носят комплексный характер. В организме мышца постоянно снабжается кровью, и поэтому она постоянно получает определенное количество питательных веществ, а также освобождается от продуктов распада, которые могли бы нарушить ее функцию.

В большинстве случаев первичным звеном в развитии утомления при выполнении длительных упражнений большой и умеренной мощности являются изменения в объеме и характере внутримышечных энергетических субстратов.

В широком диапазоне усилий при длительной работе (начиная от 25 % VO2 max и выше) значительная доля в ресинтезе АТФ приходится на окисление углеводов. Окисление жиров характерно только для упражнений, относительная мощность которых не превышает 50 % уровня VO2 max.

Рис.

Изменение концентрации глюкозы, жирных кислот и лактата в крови при выполнении длительных упражнений

Анаэробные источники энергии (КрФ и гликоген) оказывают заметное влияние на энергетику работы только в тех видах длительных упражнений, относительная мощность которых превышает значения лактатного и креатинфосфатного порогов, локализованных на уровне 60-75 % VO2 max.

В связи с изменяющимся характером энергетического обеспечения при длительной работе изменяется и динамика основных биохимических показателей крови (рис. 1). Содержание глюкозы в крови в процессе выполнения длительной работы заметно снижается в случае, когда длительность упражнения превышает 90 мин.

Содержание молочной кислоты и свободных жирных кислот в крови сохраняется на уровне покоя до тех пор, пока не будет достигнуто значительное исчерпание углеводных ресурсов организма. С этого момента содержание этих метаболитов в крови проявляет тенденцию к повышению.

Конкретные причины утомления при длительной работе могут быть обусловлены неспособностью работающих мышц поддерживать заданную скорость ресинтеза АТФ из-за снижения углеводных запасов, а также нарушениями в деятельности ЦНС из-за накопления аммиака и кетоновых тел в организме.

Таким образом, при выполнении любого упражнения можно выделить ведущие, наиболее нагружаемые звенья обмена веществ и функции систем организма, возможности которых и определяют способность спортсмена выполнять упражнения на требуемом уровне интенсивности и продолжительности.

Это могут быть регуляторные системы (ЦНС, вегетативная нервная, нейрогуморальная), системы вегетативного обеспечения (дыхание, кровообращение, кровь) и исполнительная (двигательная) система.

Комплексный анализ проблемы утомления в спорте, проведенный физиологами, биохимиками, а также специалистами в области теории и методики спортивной тренировки (Я.М. Коц, Н.Н. Яковлев, В.Н. Волков, Н.И. Волков, В.Д. Моногаров, В.Н. Платонов и др.), убедительно показал, что утомление следует рассматривать как следствие выхода из строя какого-либо компонента в сложной системе органов и функций либо как нарушение взаимосвязи между ними. Ведущим звеном в развитии утомления может стать любой орган и его функция, если проявится несоответствие между уровнем физической нагрузки и имеющимися функциональными резервами.

Поэтому первопричиной снижения работоспособности могут быть исчерпание энергетических резервов, тканевая гипоксия, снижение ферментативной активности под влиянием «рабочего» метаболизма тканей, нарушение целостности функциональных структур из-за недостаточности их пластического обеспечения, изменение гомеостаза, нарушение нервной и гормональной регуляции и др.

Выяснение механизмов утомления играет важную роль в практике спорта для обоснования узловых положений спортивной тренировки.

В частности, утомление расценивается как фактор, стимулирующий мобилизацию функциональных ресурсов, определяющий границы оптимального объема тренирующих воздействий и обеспечивающий эффективность протекания адаптации, успешность соревновательной деятельности и профилактику переадаптации.

Научные достижения в области борьбы с утомлением мышц

Исследователи из Колумбийского университета (Нью-Йорк) выяснили, что усталость мышц после продолжительной физической нагрузки вызвана избыточным проникновением кальция в мышечные клетки.

Более того, им удалось найти средство, ликвидирующее «протечку», которое заметно повысило выносливость лабораторных мышей, сообщает журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

Долгое время считалось, что утомление и болезненность мышц после физической нагрузки вызваны накоплением молочной кислоты. Однако в последние годы физиологи усомнились в данной теории. Чтобы пролить свет на этот вопрос, ученые под руководством Эндрю Маркса (Andrew Marks) изучали состояние мышц у мышей после трехнедельной физической нагрузки (ежедневное плавание в течение нескольких часов) и у спортсменов после трех дней интенсивной езды на велосипеде.

Выяснилось, что утомление мышц после физической нагрузки сопровождалось изменением химической структуры так называемого рианодинового рецептора, играющего важную роль в сокращении мышц. Этот процесс вызывал появление небольшой «течи» в клеточной оболочке (мембране), благодаря которой кальций начинал непрерывно поступать внутрь мышечной клетки. В результате происходило заметное уменьшение силы мышц и, одновременно, активировался фермент, повреждающий мышечные волокна.

Марксу и его коллегам также удалось найти средство, способное ликвидировать «течь», остановив поступление кальция, — препарат под названием S107.

Мыши, получавшие это лекарство, дольше оставались энергичными и могли выдерживать большие физические нагрузки, сообщили исследователи. Предполагается, что S107 сможет блокировать чувство мышечной усталости и у людей.

По мнению ученых, этот препарат может оказаться особенно актуальным для борьбы с хронической усталостью при сердечной недостаточности.

Более ранние исследования показали, что выраженный упадок сил у пациентов с этим заболеванием — иногда они не в состоянии встать с постели или почистить зубы — также сопровождается «протечкой» кальция. Однако в отличие от спортсменов, у людей с сердечной недостаточностью этот процесс является необратимым.

В ближайших планах ученых — протестировать препарат S107 на пациентах с сердечной недостаточностью. В случае если эксперименты окажутся успешными, препарат может поступить в продажу через несколько лет, считают специалисты.

Утомление мышцы проявляется в том, что она перестает сокращаться несмотря на стимуляцию.

В результате чего возникает чувство мышечной усталости

Существует два механизма утомления:

1) Периферическое – внутри мышц:

  • накапливается молочная кислота, среда закисляется, происходит денатурация белков;
  • заканчиваются запасы гликогена, а поступление глюкозы с кровью ограничено.

2) Центральное утомление (нервно-психическое, играет ведущую роль в утомлении мышц) развивается в коре головного мозга, при этом прекращается поступление импульсов к мотонейронам спинного мозга.

Для восстановления работоспособности какой-либо группы мышц после центрального утомления более благоприятен не полный покой, а интенсивная работа другой мышечной группы – «активный отдых».

Физиолог Иван Михайлович Сеченов доказал, что правая рука отдыхает быстрее, если во время её отдыха работает левая рука.

При динамической работе (когда происходят движения) утомление наступает медленнее, чем при статической (когда мышца постоянно сокращена и не совершает движений), из-за лучшего кровотока и активного отдыха.

Признаки утомления мышц

Одним из основных признаков утомления является снижение ра­ботоспособности, которая в процессе выполнения различных физи­ческих упражнений изменяется по разным причинам; поэтому и фи­зиологические механизмы развития утомления неодинаковы.

Они обусловлены мощностью работы, ее длительностью, характером уп­ражнений, сложностью их выполнения и пр.

При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утом­ления является уменьшение подвижности основных нервных процес­сов в ЦНСс преобладанием торможения вследствие большого пото­ка эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и аф­ферентных импульсов от работающих мышц к центрам.

Разрушает-сярабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатин -фосфата, и в структурах мозга повышается содержание тормозного медиатора — гамма-аминомасляной кислоты. Существенное значе­ние в развитии утомления при этом имеет изменение функциональ­ного состояния самих мышц, снижение их возбудимости, лабильно­сти и скорости расслабления.

При циклической/>а#0/яе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма.

Причина этого — большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается ги-поксемия, снижается рН крови, в 20-25 раз увеличивается содержа­ние молочной кислоты в крови.

Кислородный долг достигает макси­мальных величин — 20-22 л. Недоокисленные продукты обмена ве­ществ, всасываясь в кровь, ухудшают деятельность нервных клеток. Напряженная деятельность нервных центров осуществляется на фоне кислородной недостаточности, что и приводит к быстрому раз­витию утомления.

Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. На протяжении нескольких десятков минут должна под­держиваться весьма напряженная работа сердечно-сосудистой и ды­хательной систем для обеспечения интенсивно работающего орга­низма необходимым количеством кислорода.

При этой работе кис­лородный запрос несколько превышает потребление кислорода и кислородный долг достигает 12-15 л. Суммарный расход энергии при такой работе очень велик, при этом расходуется до 200 г глюко­зы, что приводит к некоторому ее снижению в крови. Происходит также уменьшение в крови гормонов некоторых желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников).

Длительность выполнения циклической работы умеренной мощно­сти приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, ис­тощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранс-портной системы, желез внутренней системы и изменению обмена веществ.

В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содержания глюкозы в крови. Значительная потеря организмом воды и солей, изменение их количественного соотно­шения, нарушение терморегуляции также ведут к понижению ра­ботоспособности и возникновению утомления у спортсменов. В ме­ханизме развития утомления при длительной физической работе могут играть определенную роль изменения белкового обмена и снижение функций желез внутренней секреции.

При этом в крови снижается концентрация глюко— и минералкортикоидов, катехо-ламинов и гормонов щитовидной железы. Вследствие этих измене­ний, а также в результате длительного влияния монотонных аффе­рентных раздражений в нервных центрах возникает торможение.

Угнетение деятельности этих центров приводит к снижению эф­фективности регуляции движений и нарушению их координации. При длительном выполнении работы в разных климатических ус­ловиях развитие утомления, кроме того, может быть ускорено нару­шением терморегуляции.

При различных видах ациклических движений механизмы раз­вития утомления также неодинаковы. В частности, при выполне­нии ситуационных упражнений, при разных формах работы пере­менной мощностибольшие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы, так как спортсменам необхо­димо постоянно анализировать изменяющуюся ситуацию, про­граммировать свои действия и осуществлять переключение темпа и структуры движений, что и приводит к развитию утомления.

В некоторых видах спорта (например, футбол) существенная роль принадлежит недостаточности кислородного обеспечения и раз­витию кислородного долга.

При выполнении гимнастических уп­ражнений и в единоборствах, утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функциональ­ного состояния мышц (уменьшается их сила и возбудимость, сни­жается скорость сокращения и расслабления). При статической /ш&мие основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, выключение деятельности менее устойчивых мышечных волокон и большой поток афферен­тных и эфферентных импульсов между мышцами и моторными центрами.

Утомление это

Утомление — это временное снижение или потеря работоспособности, т. е. результат предшествовавшей работы. Утомление мышцы в организме в условиях кровообращения зависит не только от величины произведенной ею длительной работы, а от числа поступающих к ней волн возбуждения, вызывающих ее сокращение.

При той же частоте раздражения и других равных условиях утомление появляется раньше при большей нагрузке мышцы. При той же нагрузке и других равных условиях утомление наступает раньше при более частых раздражениях. В начале работы высота сокращений увеличивается, а затем признаками развивающегося утомления являются постепенное уменьшение высоты сокращений, увеличение их продолжительности и нарастание контрактуры.

Развитие утомления зависит от изменения обмена веществ, кровообращения, температуры и других условий. Чем выше обмен веществ и лучше кровообращение, тем позднее наступает утомление. Оно наступает значительно раньше, когда мышца сокращается, растягиваясь грузом при изометрическом сокращении, и позднее в том случае, когда она сокращается без груза, а следовательно, без напряжения.

Если довести мышцу до полного утомления раздражением электрическим током, то после перемены направления тока ее работоспособность сразу восстанавливается.

Это восстановление объясняется изменением состояния белков мышцы и сдвигами ионов на полюсах тока. Изолированная мышца уменьшает свою работу или даже перестает сокращаться, когда запас гликогена составляет половину исходного количества. Эти факты не подтверждают теорию истощения (Шифф, 1868), которая объясняет утомление мышцы израсходованием веществ, освобождающих энергию для ее работы. Однако запасы гликогена в организме человека ограничены и составляют 300-400 г. При очень интенсивной работе они потребляются за 1,5-2 ч, что приводит к такому снижению содержания сахара в крови, при котором работа становится невозможной.

Введение сахара в организм восстанавливает его работоспособность.

Теория отравления мышцы при утомлении накапливающимся в ней особым ядом — кенотоксином (Вейхардт, 1904) оказалась необоснованной. Но есть доказательства того, что утомление иногда связано с отравлением возбуждающихся структур продуктами обмена веществ, главным образом фосфорной и молочной кислотами в момент их образования.

Остаточные продукты обмена веществ как бы засоряют организм и вызывают утомление — теория засорения (Пфлюгер, 1872).

Накопление фосфорной и молочной кислот уменьшает работоспособность мышцы.

Изолированное мышечное волокно в отличие от целой мышцы утомляется значительно позднее при одном и том же числе раздражающих импульсов. Это объясняется тем, что конечные продукты обмена веществ быстрее удаляются из него. В тренированной мышце вследствие большого ускорения анализа и синтеза веществ, обеспечивающих ее работу, утомление наступает позднее. После промывания кровеносных сосудов изолированной мышцы, доведенной до полного утомления, следовательно, после удаления из нее части остаточных продуктов обмена веществ она вновь начинает сокращаться несмотря на то, что не восстановился запас углеводов и кислорода.

Эти факты доказывают, что остаточные продукты распада веществ, образующиеся в работающей мышце, — одна из причин ее утомления.

Существует также теории удушения (М. Ферворн, 1903), приписывающая главную роль в утомлении недостатку кислорода.

Известно, что работа может продолжаться десятки минут и даже часы без утомления, когда .уровень потребления кислорода ниже предела его поступления, возможного для работающего (истинное устойчивое состояние). Когда потребление кислорода достигает максимума, оно может находиться на постоянном уровне, но не обеспечивает потребность организма в кислороде (кажущееся, или .южное, устойчивое состояние) и работа в этом случае может продолжаться не больше 10-40 мин.

Утомление является нормальным физиологическим процессом, который приводит к прекращению работы.

Утомление и переутомление при физических нагрузках

  Что такое перетренированность?

Перетренированность - это долгое нахождение в состоянии переутомления.

Перетренированность - это патологическое состояние, в основе которого лежит перенапряжение ЦНС, в первую очередь коры головного мозга.

Изменяется баланс между активностью симпатической и парасимпатической системой, изменяется выработка гормонов.

Снижается устойчивость к нагрузкам, во время тренировок происходит неадекватно сильные физиологические сдвиги, возрастают энергозатраты, затягивается восстановительный процесс.

Также у человека снижается память и внимание, пропадает мотивация, нарушается координация движений, увеличивается пульс и артериальное давление в покое и снижается аппетит.

Увеличивается риск заболевания ОРВИ.

Чаще всего перетренированность возникает у начинающих, которые берут непосильную для себя нагрузку.

Если при переутомлении достаточно всего лишь снизить нагрузки или прекратить занятия на срок от двух недель до двух месяцев, то выход из перетренированности может достигнуть более полугода.

Зачастую для выхода из перетренированности необходима медицинская помощь.

Данное состояние ещё называют дезадаптацией, так как человек теряет все ранее приобретённые адаптационные навыки.

а) статической работе б) динамической работе в) полном покое

Появление новых форм , связанных с приспособлениями к местным географическим экологическим условиям существования. ( Класс млекопитающих отличаются по типу питания --насекомоядные, рукокрылые, хищные, парнокопытные, китообразные и т.д.

В отличие от хрящевых рыб, в скелете костных рыб. . имеется костная ткань, в верхней части полости тела расположен плавательный пузырь; жаберная полость прикрыта укрепленной костным скелетом жаберной крышкой; жабры имеют форму свободно свисающих лепестков, а не приросших к межжаберным перегородкам пластин; тело покрыто костной чешуей, пластинками или голое вместо покрова из зубовидной плакоидной чешуи. Костные рыбы отличаются от хрящевых рыб развитием внутреннего костного скелета, наличием костей на голове (особенно в области жаберных крышек и челюстей) , развитием покрова из костных чешуй, незубовидного типа, наличием плавательного пузыря (или легкого) и другими признаками

Хрящевые рыбы в отличие от костных ..обладают толстой твердой кожей, покрытой острой плакоидной чешуей. Ротовое отверстие имеет характерную форму в виде поперечной щели, расположенной на нижней стороне головы. Тело хрящевых рыб по сравнению с костными более однообразной формы, в основном двух типов. Первый тип - акулы с тонким торпедовидным телом, постепенно суживающимся к хвостовой части, с непропорционально большим хвостовым плавником, большими треугольными плавниками и пятью-семью щелевидными жаберными отверстиями, расположенными по бокам головы. Кроме акул, считающихся самыми элегантными позвоночными, к этому типу принадлежат и химеры, плавники которых образуют за головой кожную складку, закрывающую жаберные отверстия.
Второй тип - тип ската с довольно коротким, часто уплощенным туловищем и большими грудными плавниками, края которых срастаются с боками тела и головы, зрительно образуя одно целое. По сравнению с грудными остальные плавники обычно малы. Хвостовая часть тела узкая, вытянутая и иногда снабжена шипом; хвост обычно тонкий, бичевидный, Жаберные отверстия открываются на брюшную сторону и обычно малозаметны. .

Ответ:1 - Б

2 - Г

3 - З

4 - М

5 - П

6 - У

Объяснение:1 - Б

2 - Г

3 - З

4 - М

5 - П

6 - У

укажите анализирующее скрещивание в котором участвует гетерозиготная особь:

Домашних голубей от диких отличает кроткий нрав, привязанность к тому, кто за ними ухаживает, кормит, они могут взлететь на руку, сесть на плечо. Говорят, что человеку, у которого нет сердечной привязанности к голубям, лучше их не заводить. Но содержание этих птиц требует не только определенных знаний, умения, но и повседневной уборки помещения, продуманного кормления, тренировок… Обратите внимание на диких голубей. Выживают среди них сильнейшие, с мускулистым телом, крепким, не размокающим пером. Сизари летают на поля стаями, но гнездятся не впритык. Это мы отучили домашнюю птицу заботиться о пропитании, вить гнезда, заставили жить скученно. А при этом всякая зараза, как огонь, может уничтожить всю стаю. Дикие словно знают о санитарных нормах, даже подросших птенцов прогоняют со своего «пятачка» . Больных, уродцев не выкармливают. Почему, догадаться нетрудно. Там, где теснота, больше грязи, а где грязь, там и паразиты, которые не только доставляют птице беспокойство, но и вызывают вспышки болезней

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 города Воронежа

Работа и сила мышц

Движение тела происходит благодаря сокращению мышц. Когда мышцы сокращаются, они совершают работу. При сокращении мышц кости сближаются или отдаляются, передвигая тело или его части, поднимают или удерживают груз. Мышцы, которые обеспечивают движение, делятся на сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие кость по часовой стрелке и против нее.

Одна и та же мышца не может сгибать и разгибать кости в суставе, а движение костей и вместе с ними частей туловища производят как минимум две мышцы (на самом деле их значительно больше). Не всегда мышцы располагаются там, где прикладывается их сила.

Амплитуда – размах движений зависит от длины мышечных волокон, а сила – от площади поперечного сечения мышечного пучка. Чтобы согнуть кисть в кулак, мышцы должны обладать достаточной длиной. Вот почему мышцы, сгибающие и разгибающие пальцы, находятся на предплечье, мышцы, опускающие и поднимающие плечо, – на туловище и т. д. Мышцы противоположного действия называются антагонистами, а мышцы, действующие в одном направлении, синергистами. Они работают согласованно.

При сокращении мышц-сгибателей мышцы-разгибатели расслабляются. При сокращении разгибателей расслабляются сгибатели. Регулирует работу скелетных мышц соматический отдел нервной системы.

Обе группы мышц могут находиться одновременно в расслабленном состоянии (руки свободно висят вдоль тела). При удержании тяжестей в вытянутых руках мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели работают вместе, прижимая кости друг к другу. Здесь они действуют как синергисты.

Любая работа связана с потреблением энергии. Источником энергии в организме являются биологическое окисление и распад органических веществ. При сокращении мышц увеличивается расход энергии и трата органических веществ, чаще всего глюкозы.

Утомление мышц

В процессе работы в мышцах накапливаются вредные вещества. Длительная, непрерывная, однообразная работа вызывает утомление мышц. После отдыха утомление проходит, мышцы вновь способны сокращаться и производить работу. Почему так происходит?

Когда мышцы отдыхают, кровь выносит вредные вещества из клеток. Отдых необходим для восстановления силы мышц.

Работоспособность и производительность труда человека зависят от его умения организовывать свое рабочее время. Большая нагрузка на мышцы, частые, суетливые движения быстро приводят к утомлению. При выполнении физической работы необходимо соблюдать средние, т.е. оптимальные, ритм и нагрузку. Оптимальные ритм работы и нагрузка обусловлены возрастом человека, его физической и профессиональной подготовленностью. Каждый человек, совершенствуя профессиональное мастерство, может повысить свою производительность труда. На повышение работоспособности человека благоприятно влияют занятия физической культурой, спортом.

Динамическая и статическая работа мышц

Работа, связанная с перемещением тела или груза в пространстве, называется динамической, а работа, связанная с удержанием определенной позы или груза, – статической. Чтобы определить, какая из них быстрее вызывает утомление мышц, проведем опыт.

Возьмите портфель с книгами, засеките время по секундомеру и держите портфель в отведенной в сторону руке столько, сколько сможете.

Вначале рука неподвижна. Затем она незаметно начинает опускаться и рывком поднимается. Это первый признак утомления. Лицо краснеет. Рука начинает подрагивать. В конце опыта может начаться заметная дрожь. Снижается координация движений. Тело может покачнуться, а портфель – выпасть из руки. Наконец, рука с портфелем опускается. Опыт закончен.

Как правило, груз удается держать недолго, утомление наступает быстро. Если отдохнуть и заняться динамической работой: поднимать и опускать портфель до уровня отметки, то окажется, что эту работу можно совершать значительно дольше без заметных признаков утомления.

При статической работе в действие вовлекаются все мышцы, которые обычно работают как антагонисты, а при динамической они работают по очереди: сначала одни, потом другие. Кроме того, при статической работе часто бывает затруднено кровоснабжение мышц, потому что некоторые сосуды оказываются сжатыми. При динамической работе этого не происходит. Более того, движение мышц ускоряет отток от них крови, насыщенной углекислым газом и другими продуктами распада.

При динамической работе утомление наступает позже, если нагрузка средняя и работа идет в среднем ритме, т. е. не слишком быстро и не слишком медленно. Для каждого человека необходимый ритм работы и оптимальная нагрузка подбираются индивидуально, в зависимости от физического состояния и здоровья.

Нужно уметь правильно работать и отдыхать: делать кратковременные перерывы, переключаясь с одного вида деятельности на другой. Чередование физической и умственной нагрузки снимает утомление и повышает работоспособность.

При сокращении мышцы совершают работу: сгибают или разгибают кости в суставе, отводят или приводят их друг к другу, вращают. Мышцы, действующие в одном направлении, называются синергистами, а в противоположных направлениях – антагонистами. Регулирует работу мышцы соматический отдел нервной системы. Энергия, за счет которой происходит сокращение, освобождается в результате биологического окисления органических веществ самой мышцы. Различают статическую и динамическую работу. Наибольший эффект динамической работы достигается при средних (оптимальных) нагрузках и среднем ритме. Статическая работа более утомительна, чем динамическая. Сила, выносливость и быстрота мышечной работы возрастают при тренировках.

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.

Похожие материалы:

Развитие скелетных мышц

Возбудимость мышц

Тонус мышц

Координационные механизмы

причины, виды, с чем связано и профилактика

Автор ВладимирВремя чтения 7 мин.Просмотры 912

Во время занятий спортом, ваше тело испытывает большие физические нагрузки – все это изменяет состояние ваших мышц. После интенсивной работы они утомляются и изменяются. В этой статье я расскажу вам, как нагрузка влияет на развитие утомления мышц, какие процессы происходят в мышечной ткани и как это влияет на тренировки. Эти знания должны быть в копилке каждого, кто занимается бодибилдингом, будь то любитель или профессионал, девушка или мужчина.

Что такое мышечное утомление

Это физиологический процесс, вызывающий снижение работоспособности мышечных волокон, из-за выполнения интенсивной или продолжительной работы, при этом уменьшается их длина, сила и скорость сокращения.

Утомленные мышечные волокна после снятия нагрузки остаются частично сокращёнными и могут восстанавливать свою работоспособность после отдыха.

Механизм утомления мышц

Для получения энергии в мышцах происходит расщепление молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) до аденозинфосфата (АДФ). В результате этой реакции выделяется энергия, которая используется для сокращения. Мышечная ткань постоянно воспроизводит молекулы АТФ, что позволяет ей работать без остановки.

Если кислород поставляется к мышцам своевременно, то они синтезируют АТФ из глюкозы, выделяя в процессе реакции углекислый газ и воду. Если кислорода недостаточно – реакция протекает не полностью. В результате синтеза образуется побочный продукт – молочная кислота (лактат), которая накапливается и вызывает быстрое нарастание усталости.

С чем связано утомление мышц

Ученые выявили несколько причин, вызывающих мышечную усталость:

  1. Истощение энергетических ресурсов – запасов углеводов, которые содержатся в мышцах в виде гликогена.
  2. Накопление продуктов обмена веществ в тканях.
  3. Нарушение передачи нервных импульсов в центральной нервной системе и снижение нервно-мышечной связи.

Какая нагрузка влияет на развитие мышечного утомления

Чем интенсивнее работает мышца, тем быстрее она утомляется.

Интенсивность может быть двух типов:

  • Высокая скорость движений (например, в спринтерском беге).
  • Большое усилие, необходимое чтобы поднять вес (в тяжёлой атлетике или пауэрлифтинге).

Напротив легкая, не интенсивная нагрузка может поддерживаться организмом в течение многих часов. Примером такой работы является ходьба. В этом случае энергия к мышцам поставляется аэробной системой через окисление жиров кислородом.

Виды утомления мышц

  • Энергетическое утомление.

В нашем организме есть несколько механизмов синтеза энергии:

  • Фосфатный механизм синтеза АТФ использует имеющиеся запасы фосфатов в мышцах. Он быстро заново синтезирует АТФ из АДФ, используя высокоэнергетическое вещество креатинфосфат (КрФ). Но запасов КрФ хватает всего на 8-10 секунд работы с максимальной интенсивностью.
  • После истощения креатинфосфата для синтеза фосфатов мышцы начинают сжигать углеводы. Глюкоза откладывается в мышечной ткани и печени в виде гликогена. У людей разной тренированности количество гликогена различается, но в среднем его хватает на 60-90 минут интенсивных занятий. Энергия из углеводов может синтезироваться как с участием кислорода – аэробно, так и без него – анаэробно.

После истощения углеводных запасов спортсмен переходит на энергообеспечение только за счёт расщепления жиров, при этом он теряет способность выполнять упражнения с высокой интенсивностью. В этот момент происходит снижение скорости и силы мышц.

  • Жиры могут расщепляться только в присутствии кислорода. Когда мышечные волокна питаются только за счёт жиров, они уже не могут выполнять движения максимальной мощности. Зато длительную лёгкую работу они могут делать ещё очень долго, потому что запасы жира в организме практически неисчерпаемы.

Энергетическая усталость возникает после 60-90 минут высокоинтенсивной тренировки, она связана с исчерпанием запаса гликогена, появляется слабость в ногах и руках, в таких условиях очень сложно продолжать занятия. При наступлении энергетической усталости можно быстро восстановить работоспособность мышечной системы – достаточно насытить организм быстрыми углеводами (сахар или глюкоза).

  • Утомление из-за накопления продуктов обмена веществ.

Если при небольших физических нагрузках, например при ходьбе, питание мышц может осуществляться полностью за счёт сжигания жира. То при увеличении интенсивности движений в энергообмен включается механизм расщепления углеводов.

С дальнейшим ростом интенсивности скорость окисления углеводов увеличивается, но из-за нехватки кислорода расщепление части глюкозы проходит анаэробно. При этом образуется молочная кислота (лактат), которая накапливается в мышечной ткани. Такие процессы часто происходят, когда спортсмен, в забеге на длинную дистанцию, резко увеличивает темп на финишной прямой.

Накопление лактата быстро приводит к усталости. Возникают болезненные ощущения. Из-за высокой концентрации молочной кислоты повреждаются стенки клеток, а их содержимое попадает в кровь. Высокое содержание лактата в мышечной ткани нарушает координационные способности, приводит к микротравмам и уменьшает скорость обмена веществ.

  • Нервно-импульсное утомление.

Этот вид мышечной усталости заключается в изменении процесса передачи импульса в нервно-мышечном соединении. Это связано с невозможностью долго поддерживать высокую производительность нервной клетки, она снижается под воздействием нагрузки. Если уровень интенсивности долго сохраняется на высоком уровне, нервная клетка блокируется и перестаёт передавать нервные импульсы мышце.

Симптомы мышечного утомления

С увеличением усталости снижается высота и скорость сокращения мышц. Спортсмен начинает медленнее выполнять взрывную работу. Снижается скорость бега, высота прыжков, уменьшается частота и амплитуда движения. Наблюдается снижение координации, нарушается техника выполнения упражнения.

Это связано с тем, что волокна белых мышц, которые используют энергию углеводов, перестали получать питание или закислились из-за накопления молочной кислоты.

Возможные последствия и осложнения

Высокая концентрация лактата вызывает мышечную боль, возникают микроразрывы волокон, что может стать причиной травмы. Высокое содержание молочной кислоты снижает восстановление креатинофосфата и уменьшает скорость расщепления жиров.

Мышцам необходимо давать достаточно времени для восстановления после тренировки, в противном случае может возникнуть перетренированность.

Признаки перетренированности:

  • Длительное восстановление пульса до нормальных значений после нагрузки и учащённое сердцебиение в состоянии покоя.
  • Быстрое наступление усталости, снижение спортивных показателей.
  • Отсутствие аппетита.
  • Боли в мышцах, связках и суставах.
  • Повышенная нервозность и чувство тревоги.
  • Бессонница.
  • Повышенная потливость.

Как следствие снижается интерес к занятиям, повышается риск травм, снижается иммунитет. Для восстановления организма требуется резко снизить интенсивность тренировок в течение 1-2 недель.

Как устранить мышечную усталость

Чтобы полностью восстановить тонус мышцы после интенсивной тренировки организму требуется от 24 до 96 часов отдыха.

Чтобы вывести 95% молочной кислоты из мышцы организму может потребоваться более 1 часа 20 минут пассивного отдыха. Чтобы ускорить этот процесс нужно выполнять лёгкую работу. Например, непрерывный бег трусцой позволит в два раза быстрее избавиться от лактата, чем при пассивном отдыхе.

После тренировки необходимо сделать растяжку, это позволит вернуть исходную длину мышечного волокна и расслабить его.

Если вы обнаружили у себя признаки перетренированности, вам следует предпринять следующие действия:

  • Исключить умственное напряжение.
  • Заняться приятными делами, развлечься, прогуляться на свежем воздухе.
  • Принять ванну, сходить в баню, сделать массаж.
  • Сократить интенсивность тренировок не менее чем на 50% в течение следующей недели.

Нельзя продолжать занятия с той же интенсивностью что и раньше. Не рекомендуется пассивный отдых, в этом случае для восстановления потребуется вдвое больше времени.

Спортивное питание и продукты для снятия усталости

  1. Аминокислоты быстро восстанавливают разрушенные во время тренировок мышцы, эти соединения участвуют во всех физиологических процессах. Приём аминокислот ускорит восстановление, увеличит выработку нужных гормонов и улучшит общее состояние организма.
  2. Креатин – вещество, которое непосредственно участвует в энергетическом обмене АТФ и АДФ. Креатин нейтрализует кислоты, вызывающие усталость, в том числе молочную. Согласно научным исследованиям и отзывам это вещество повышает выработку тестостерона.
  3. Для быстрого восстановления спортсменам нужно употреблять в пищу достаточное количество продуктов насыщенных витаминами и минералами, в том числе: сырые овощи, фрукты и зелень.
  4. Рыбий жир содержит полиненасыщенные жирные кислоты омега-3, которые участвуют в деятельности всех систем организма, начиная от головного мозга и вплоть до восстановления суставов.

Влияние усталости на иммунную систему

Физические нагрузки, инфекции и иммунитет тесно связаны между собой. Умеренные аэробные тренировки стимулируют иммунную систему, а продолжительные изнурительные занятия спортом напротив подавляют её. Физические перегрузки могут приводить к повреждению тканей и создавать очаги воспаления.

При превышении интенсивности тренировок 70% от максимальных возможностей, их положительное влияние на иммунитет сходит на нет.

Заключение

Мышечное утомление это естественный процесс, который защищает мышцы и нервную систему от разрушения. Мы испытываем усталость из-за истощения питательных веществ, накопления молочной кислоты и уменьшения нервно-мышечных связей. Очень важно во время занятий бодибилдингом прислушиваться к своим мышцам не перетренировываться, соблюдать режим сна и питания. Только в этом случае можно получить максимальные результаты от тренировки.

Если вас заинтересовала эта статья, делитесь ей в социальных сетях. Подписывайтесь на мою группу Вконтакте и Facebook, там вы найдёте тренировочные комплексы, советы по спортивному питанию и рекомендации по созданию красивого и привлекательного тела.

Как работают мышцы | HowStuffWorks

Во время сокращения тонкие нити скользят мимо толстых нитей, укорачивая саркомер.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Толстые и тонкие волокна выполняют реальную работу мышцы, и то, как они это делают, довольно круто. Толстые филаменты состоят из белка, называемого миозин . На молекулярном уровне толстая нить - это вал из молекул миозина, расположенных в цилиндре.Тонкие нити состоят из другого белка, называемого актин . Тонкие нити выглядят как две нити жемчуга, обвитые друг вокруг друга.

Объявление

Во время сокращения толстые миозиновые филаменты цепляются за тонкие актиновые филаменты, образуя поперечных мостиков . Толстые волокна протягивают тонких волокон за собой, делая саркомер короче. В мышечном волокне сигнал о сокращении синхронизируется по всему волокну, так что все миофибриллы, составляющие саркомер, укорачиваются одновременно.

В канавках каждого тонкого филамента есть две структуры, которые позволяют тонким филаментам скользить по толстым: длинный стержневидный белок, называемый тропомиозин , и более короткий, похожий на бусинки белковый комплекс, называемый тропонин . Тропонин и тропомиозин - это молекулярные переключатели , которые контролируют взаимодействие актина и миозина во время сокращения.

Хотя скольжение волокон объясняет, как сокращается мышца, оно не объясняет, как мышца создает силу , необходимую для сокращения.Чтобы понять, как создается эта сила, давайте подумаем, как вы тянете что-то вверх веревкой:

  1. Возьмитесь за веревку обеими руками, вытянув руки.
  2. Ослабьте хват одной рукой, скажем левой рукой, и продолжайте удерживать правой.
  3. Держа веревку правой рукой, измените форму правой руки, чтобы сократить ее досягаемость, и потяните веревку на себя.
  4. Возьмитесь за веревку вытянутой левой рукой и отпустите хватку правой.
  5. Измените форму левой руки, чтобы укоротить ее, и потяните за веревку, вернув правую руку в исходное вытянутое положение, чтобы она могла ухватиться за веревку.
  6. Повторяйте шаги 2–5, чередуя руки, пока не закончите.

Мышцы создают силу, вращая мосты миозина.

Чтобы понять, как мышцы создают силу, давайте применим пример веревки.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Молекулы миозина имеют форму клюшки для гольфа. В нашем примере головка миозиновой косы (вместе с поперечным мостиком, который она образует) - это ваша рука, а актиновая нить - это веревка:

  1. Во время сокращения молекула миозина образует химическую связь с молекулой актина на тонкой нити (захватывая веревку). Эта химическая связь представляет собой поперечный мост . Для наглядности на рисунке выше показан только один поперечный мост (фокусируется на одной руке).
  2. Первоначально поперечный мост расширяется (ваша рука разгибается) за счет аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (P i ), прикрепленных к миозину.
  3. Как только образуется поперечный мостик, головка миозина изгибается (ваша рука укорачивается), создавая силу и продвигая актиновую нить мимо миозина (натягивая веревку). Этот процесс называется рабочего хода . Во время силового удара миозин высвобождает АДФ и P и .
  4. После высвобождения АДФ и P i молекула аденозинтрифосфата (АТФ) связывается с миозином.Когда АТФ связывается, миозин высвобождает молекулу актина (освобождая веревку).
  5. Когда актин высвобождается, молекула АТФ расщепляется миозином на АДФ и P i . Энергия АТФ возвращает миозиновую головку в исходное положение (повторное разгибание руки).
  6. Процесс повторяется. Действия молекул миозина не синхронизированы - в любой момент одни миозины прикрепляются к актиновой нити (захватывая веревку), другие создают силу (тянут веревку), а третьи высвобождают актиновую нить (освобождая веревку). ).

Сокращения всех мышц вызываются электрическими импульсами , которые передаются нервными клетками, создаются внутри (как с кардиостимулятором) или применяются извне (как стимул электрическим током).

.

Мышечная усталость: причины, симптомы и лечение

Что такое мышечная усталость?

В начале тренировки или во время выполнения задания ваши мышцы становятся сильными и упругими. Однако со временем и после повторения движений ваши мышцы могут начать слабеть и уставать. Это можно определить как мышечную усталость.

Мышечная усталость - это симптом, который со временем снижает работоспособность ваших мышц. Это может быть связано с состоянием истощения, часто возникающим после физических нагрузок или физических упражнений.Когда вы чувствуете усталость, сила движений ваших мышц уменьшается, из-за чего вы чувствуете себя слабее.

Хотя физические упражнения являются частой причиной мышечной усталости, этот симптом может быть также результатом других заболеваний.

Физические упражнения и другая физическая активность являются частой причиной мышечной усталости. Другие возможные причины этого симптома:

Мышечная усталость может возникнуть на любом участке тела. Первым признаком этого состояния является мышечная слабость. К другим симптомам, связанным с мышечной усталостью, относятся:

Если у вас возникнут трудности с выполнением повседневных задач или если ваши симптомы ухудшатся, немедленно обратитесь за медицинской помощью.Это может быть признаком более серьезного состояния здоровья.

Лечение зависит от первопричины мышечной усталости и сопутствующих симптомов. Если вы испытываете мышечную усталость, особенно если она не связана с физическими упражнениями, обратитесь к врачу. Ваш врач изучит вашу историю болезни и симптомы, чтобы исключить более серьезные проблемы со здоровьем.

Во многих случаях мышечная усталость улучшается после отдыха и восстановления. Сохранение гидратации и соблюдение здоровой диеты также может сократить время восстановления, защитить от мышечной усталости и слабости и обеспечить наличие достаточного количества питательных веществ для поддержания здоровой функции мышц.

Обязательно растягивайтесь до и после физических нагрузок. Разминка может расслабить ваши мышцы и защитить от травм. Если мышечная усталость не проходит, горячая и холодная терапия - это методы, которые могут уменьшить воспаление и дискомфорт.

В других случаях мышечной усталости может потребоваться медицинская помощь. В зависимости от вашего диагноза врач может назначить противовоспалительные или антидепрессанты. Если у вас сильная мышечная усталость, врач может порекомендовать физиотерапию, чтобы повысить вашу подвижность и ускорить выздоровление.Обсудите возможные варианты со своим врачом, прежде чем продолжить лечение.

Мышечная усталость снижает силу, которую вы используете для выполнения мышечных действий. Этот симптом часто не считается поводом для беспокойства, если только после отдыха ваша утомляемость не проходит.

В более тяжелых случаях мышечная усталость может быть признаком более серьезного заболевания. При отсутствии лечения это состояние может привести к переутомлению и повысить риск получения травмы. Не ставьте себе диагноз. Если мышечная усталость сочетается с другими нерегулярными симптомами или если ваше состояние не улучшается через несколько дней, назначьте визит к врачу.

.

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 умственную.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, включая недостаточное время 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 получить некоторое облегчение от того, 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 усталость, испытываемая в последующих подходах, может быть в большей степени центральным компонентом.

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 .

Более важные причины физической усталости, на мой взгляд, связаны с 1. системными изменениями, такими как перегревание 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 быть 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 креатин также снижает умственную усталость у людей 5 .

Использование буферного раствора для борьбы с ацидозом. Несколько исследований выявили ацидоз как вероятную причину утомления, особенно во время периодических упражнений высокой интенсивности 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 по максимальному увеличению уровня гликогена, но ограничение использования гликогена в те времена, когда он наиболее необходим, когда требуется производить только анаэробную энергию, и адаптация мышц к жиру, так что жир используется 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; такие как витамин E, увеличивает сократительную силу мышц и снижает усталость. 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 нейромедиаторов.

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 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 упомянутых мной стратегий поможет вам бороться с усталостью и сделает ваши тренировки более продуктивными и приносящими удовлетворение.

Источники:

  1. Ламберт С.П., Флинн М.Г. Усталость во время периодических упражнений высокой интенсивности: применение в бодибилдинге. Sports Med 2002; 32 (8): 511-522.
  2. Enoka RM, Stuart DG. Нейробиология мышечной усталости. J Appl Physiol 1992; 72 (5): 1631-1638.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Watanabe A, Kato N, Kato T. Влияние креатина на умственную усталость и оксигенацию церебрального гемоглобина. Neurosci Res 2002 Apr; 42 (4): 279-85.
  6. 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.
  7. Coombes JS, Rowell B, Dodd SL, Demirel HA, Naito H, Shanely RA, Powers SK. Влияние дефицита витамина Е на утомляемость и сократительные свойства мышц. Eur J Appl Physiol 2002; 87 (3): 272-277.
  8. 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.
  9. Jakeman PM. Аминокислотный метаболизм, питание аминокислот с разветвленной цепью и функция моноаминов мозга. Proc Nutr Soc 1998; 57 (1): 35-41.
  10. Graham TE. Кофеин и упражнения: обмен веществ, выносливость и работоспособность. Sports Med 2001; 31 (11): 785-807.
  11. 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.
.

Эксперимент: ЭМГ при мышечной усталости


Фон

Наша мышечная система - самая большая система в нашем теле (40-50% нашего веса). Эта система включает ваше сердце, которое представляет собой насос, состоящий из специализированных сердечных мышц, и гладкие мышцы кишечника, позволяющие пище двигаться.

Но чтобы совершать произвольные действия, например поднимать паяльник или пинать футбольный мяч, вы используете свои скелетные мышцы! Ваши скелетные мышцы позволяют вам делать все замечательные движения, которыми вы проводите свои дни.Ваши мышцы сокращаются и обеспечивают движение за счет скольжения микроскопических белковых нитей актина и миозина друг над другом при полной поддержке других игроков, включая белки (тропонин и тропомиозин), ионы (Na + , K + , Ca 2+ ), энергоносители (АТФ) и кровообращение для доставки O 2 и удаления CO 2 .

Каждая из ваших мышц подразделяется на функциональные группы мышечных волокон, называемых двигательными единицами (снова см. Наше Введение в эксперимент ЭМГ).Двигательная единица - это мотонейрон и все мышечные волокна, которые он иннервирует. Чтобы достичь великих целей, таких как поднятие тяжестей, двигательные единицы систематически соединяются вместе, обеспечивая силу, необходимую для достижения силы. Эта совместная работа моторных единиц называется учеными «упорядоченным набором», и, как говорилось ранее, моторные единицы с наименьшим количеством мышечных волокон начинают сокращаться первыми во время движения, а затем двигательные единицы с наибольшим количеством волокон, чтобы позволить для плавного и сильного сокращения мышц.

Кроме того, моторная единица может быть привлечена для замены уже активной моторной единицы, которая испытывает усталость.

Итак ... как все это связано с усталостью ваших мышц?

Мышечная усталость

Когда мышечная клетка запускает потенциал действия из-за команды двигательного нейрона, это вызывает высвобождение кальция (Ca 2+ ) внутри мышечного волокна из саркоплазматического ретикулума. Затем Ca 2+ протекает в область, где находятся актин и миозин (саркомер), инициируя сложную клеточную реакцию с АТФ, которая позволяет миозину притягивать актин.Движение миозина, притягивающее актин в саркомерах, называется «моделью скользящей нити» и состоит из 4 этапов.

Пока доступны кальций и АТФ, актин и миозин будут продолжать притягивать друг друга, и подергивание будет продолжаться. Обратите внимание, что кальций быстро транспортируется обратно в саркоплазматический ретикулум, где этот процесс должен снова запускаться мышцами, вызывающими потенциал действия, чтобы вызвать новое подергивание. Суммирование многих из этих невероятно крошечных «событий притяжения» дает подергивание (очень крошечную, очень быструю силу).Когда происходит много подергиваний подряд, они суммируются и производят большую силу. АТФ постоянно доставляется в мышцы за счет расщепления глюкозы (объяснение этого метаболизма см. В нашем «Эксперименте с кислородом». Если глюкоза недоступна, жирные кислоты можно использовать для производства пирувата и поддержания цикла Кребса и пути окислительного фосфорилирования. Пока кислород (O 2 ) присутствует и может легко транспортироваться к мышечной клетке, путь окислительного фосфорилирования может производить АТФ с невероятной скоростью.Это называется аэробным сокращением , что означает «использование кислорода».

Да, но опять же, как все это связано с усталостью ваших мышц?

Мышечная усталость возникает, когда мышца теряет способность создавать силу и выполнять желаемое движение. Факторы, объясняющие усталость, сложны и после более чем 100 лет исследований все еще являются предметом активных исследований.

Например, кратковременное переутомление (неспособность поднять тяжелый вес, больше отжиматься и т. Д.) отличается от долговременной усталости, такой как марафон, 100-мильная поездка на велосипеде или дневной поход через Скалистые горы Колорадо.

Мы понимаем некоторые основные причины утомления мышц во время упражнений высокой интенсивности, в первую очередь то, что потребность в кислороде может быть больше, чем его предложение. Приток крови к мышце может быть уменьшен из-за: 1) интенсивно сокращающихся мышц может уменьшиться кровоток и, следовательно, доступность кислорода, или 2) мышца просто работает так интенсивно, что буквально не хватает кислорода для удовлетворения потребности (спринт наверху скорость).

Если такой O 2 недоступен в качестве акцептора электронов, цикл Кребса и цепь переноса электронов не могут работать, и мышца должна получать АТФ из других источников. Например, для быстрой и интенсивной активности фосфокреатин (синтезируемый из аминокислот) может служить донором фосфата, что способствует образованию АТФ. Это называется анаэробным сокращением , что означает «без использования кислорода».

Однако анаэробное сокращение может привести к накоплению метаболитов и продуктов жизнедеятельности, а также к значительному увеличению кислотности (снижению pH) внутри мышечной клетки, что может помешать многим биохимическим реакциям, необходимым актину и миозину для выработки силы. и скользят друг против друга.Считается, что это химическое изменение является причиной «жжения» или ощущения жжения, которое вы чувствуете в мышцах по мере утомления (например, в армрестлинге или в последних нескольких повторениях тяжелого подхода).

Мы можем наблюдать эффекты этих процессов утомления, хотя и косвенно, путем изучения амплитуды сигнала ЭМГ во время сокращения мышцы. По мере прогрессирования утомления: 1) частота возбуждения мотонейронов падает, что, в свою очередь, снижает количество потенциалов действия, которые мышцы затем запускают, что приводит к снижению силы, и 2) мышцы часто также могут продолжать генерировать потенциалы действия из-за нервных импульсов. диск, но мышца не может сокращаться из-за явления молекулярной усталости в мышечных волокнах, что, в свою очередь, приводит к снижению силы.

Загрузки

Перед тем как начать, убедитесь, что на вашем компьютере / смартфоне / планшете установлен Backyard Brains Spike Recorder. Программа Backyard Brains Spike Recorder позволяет визуализировать и сохранять данные на вашем компьютере при проведении экспериментов. Мы также создали простой лабораторный раздаточный материал, который поможет вам свести данные в таблицу.

Видео

Эксперимент

[Примечание: на самом деле вы можете использовать любую мышцу, которая вам нравится, для этого эксперимента, если вы можете выяснить, как вызвать утомление в этой мышце контролируемым образом.]

Изометрическая хватка на бицепс

  1. Подключите патч-электроды ЭМГ к бицепсу, подключите электроды к Muscle SpikerBox и подключите SpikerBox к своему мобильному программному обеспечению или ПК.
  2. Выберите гантель, вес которой составляет около 60% от вашего максимального веса. В зависимости от вашей силы это будет ~ 10-25 фунтов (~ 5-12 кг). Встаньте спиной к стене, чтобы контролировать осанку и положение рук, удерживайте вес в руке как можно дольше, локтем под углом 90 градусов.Это называется сокращением « изометрическое », так как ваши мышцы работают, но суставы не двигаются. [Примечание: вы, вероятно, обнаружите, что ваше запястье устает быстрее, чем бицепс. Вы можете избежать этой проблемы, повесив гантель на запястье вместо того, чтобы держать гантель в руке (см. Видео выше).]
  3. Запишите вашу ЭМГ во время этой задачи с помощью SpikeRecorder на планшете / смартфоне или компьютере.
  4. Наблюдайте за амплитудой (высотой) и скоростью возбуждения (количеством импульсов) в ЭМГ.Что вы видите со временем? Общий сигнал может выглядеть примерно так:
Изометрические испытания ручного захвата
  1. Подсоедините пластыри электродов ЭМГ к внутренней стороне предплечья и подсоедините кабели и SpikerBox, как указано ранее.
  2. Используйте ручной динамометр или ручной захват (вы должны купить его в диапазоне 50–100 фунтов (25–45 кг)) и сжимайте рукоятку изо всех сил и как можно дольше.
  3. Запишите вашу ЭМГ во время этой задачи и наблюдайте за амплитудой и скоростью стрельбы, как и раньше.

Идеи проектов для Science Fair

  • Иногда, путешествуя по любимому парку (например, по маршруту Страны чудес или Торрес-дель-Пайне), вы обнаруживаете, что даже если вы не в хорошей форме, вы можете отправиться в поход на 6-10 часов. Однако, если вы пытаетесь поднять штангу весом 100 фунтов (45 кг) несколько раз, вы быстро устанете в течение 5-30 повторений за пару минут в зависимости от ваших спортивных способностей. Почему шкала времени утомления в этих двух видах деятельности так различается?
  • Попробуйте выполнить тесты на усталость бицепсов и предплечий обеих рук, чтобы увидеть, не наблюдаете ли вы чего-нибудь другого.Как вы знаете, у вас доминирующая рука / кисть (левша против правши). Ваша доминирующая рука / рука сильнее или более устойчива, чем другая?
  • Как могут две мышцы примерно одинакового размера иметь такие разные характеристики утомляемости? Мы не рассматривали это здесь, но вы можете начать читать о медленных и быстро сокращающихся мышечных волокнах, чтобы узнать больше.
  • Есть ли мышцы, которые очень устойчивы к усталости? Вы можете привести нам несколько примеров?
  • Тренируйте бицепсы в течение месяца в школьном спортзале.Измерьте время утомления и изменения ЭМГ до периода тренировки и после периода тренировки, используя одну и ту же тестовую нагрузку / силу.
.

Причины, диагностика, лечение и многое другое

Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, будут полезны нашим читателям. Если вы покупаете по ссылкам на этой странице, мы можем заработать небольшую комиссию. Вот наш процесс.

Что такое жесткость мышц?

Мышечная ригидность - это когда мышцы напряжены, и вам становится труднее двигаться, чем обычно, особенно после отдыха. У вас также могут быть мышечные боли, спазмы и дискомфорт.

Это отличается от ригидности и спастичности мышц.При этих двух симптомах ваши мышцы остаются жесткими, даже когда вы не двигаетесь.

Жесткость мышц обычно проходит сама по себе. Вы можете почувствовать облегчение с помощью регулярных упражнений и растяжки. В некоторых случаях жесткость мышц может быть признаком чего-то более серьезного, особенно если присутствуют другие симптомы.

Вам следует позвонить своему врачу, если жесткость мышц не проходит или у вас есть другие симптомы.

Немедленно обратитесь к врачу, если вы испытываете скованность мышц вместе с одним из следующих симптомов:

  • лихорадка, особенно при скованности шеи
  • крайняя слабость мышц
  • покраснение, боль и отек в области, которую вы испытываете жесткость мышц
  • Боль в мышцах, начавшаяся после приема нового лекарства

Эти симптомы могут означать наличие основного заболевания.

Жесткость мышц обычно возникает после упражнений, тяжелой физической работы или подъема тяжестей. Вы также можете почувствовать скованность после периодов бездействия, например, когда вы встаете с постели утром или встаете со стула после долгого сидения.

Растяжения и растяжения являются наиболее частыми причинами жесткости мышц. Растяжения и напряжения в результате физической активности также могут вызывать:

  • боль
  • покраснение
  • отек
  • синяк
  • ограничение движений

Другие распространенные состояния, которые могут вызвать жесткость мышц, включают:

Некоторые симптомы можно лечить дома.Обратитесь к врачу, если растяжение связок или растяжение вызывает сильную боль или если не проходят какие-либо дополнительные симптомы. Жесткие мышцы с другими симптомами могут означать основное заболевание.

Помимо растяжений и растяжения мышц, существуют и другие состояния, которые вызывают жесткость мышц вместе с другими симптомами:

Столбняк - это бактериальная инфекция, обычно из почвы или грязи, с симптомами, которые включают:

Менингит - и Инфекция оболочки головного и спинного мозга с симптомами, которые включают:

ВИЧ может вызывать дополнительные симптомы, которые включают:

Инфекции , такие как болезнь легионеров, полиомиелит и лихорадка долины, часто вызывают такие симптомы, как:

Инфекционные мононуклеоз (моно), который часто встречается у подростков, также может вызывать такие симптомы, как:

Системная красная волчанка (СКВ), наиболее распространенная форма волчанки, и ревматическая полимиалгия также могут вызывать многие похожие симптомы.

Волчанка - это аутоиммунное заболевание, поражающее глаза и кожу. Ревматическая полимиалгия чаще встречается у пожилых людей, а также может вызывать усталость, депрессию и потерю веса.

Этот список представляет собой краткое изложение состояний, которые могут вызвать жесткость мышц. Обязательно сообщите врачу обо всех своих симптомах.

Когда вы обратитесь к врачу по поводу жесткости мышц, он спросит вас о вашей истории болезни и других симптомах, которые могут у вас возникнуть. Они также могут спросить, какой симптом появился первым.Это поможет определить основную причину.

Они также проведут физический осмотр, чтобы определить вашу боль или скованность. Ваш врач может назначить анализ крови или другие лабораторные анализы, включая рентген, компьютерную томографию или МРТ.

Как только врач определит причину жесткости ваших мышц, он сможет порекомендовать лечение.

Ваше лечение будет зависеть от причины. Ваш врач может порекомендовать противовоспалительные препараты, такие как ибупрофен, для уменьшения боли и дискомфорта.

Домашние процедуры

Вы можете лечить жесткость мышц дома с помощью отдыха, массажа и применения тепла или холода.

Тепло может лучше расслабить мышцы. Холод может уменьшить отек и воспаление. Варианты включают горячие и холодные компрессы, грелки и пластыри для термотерапии.

Прикладывайте тепло или холод к пораженному участку не более чем на 20 минут. Дайте области отдохнуть в течение 20 минут, прежде чем повторно применить любой из вариантов. Если вы не уверены, использовать ли тепло или холод, обратитесь к врачу за инструкциями.

Растяжка

Растяжка важна для сохранения гибкости мышц и предотвращения скованности. Чтобы уменьшить жесткость мышц, улучшить кровообращение и уменьшить воспаление, попробуйте следующее:

  • Найдите время для регулярных упражнений
  • Растяжка до и после тренировки
  • Примите теплые ванны
  • Помассируйте больные участки

Инструкции по растяжке Группы мышц включают:

Бедра: Выполняйте растяжку на квадрицепсы, встав прямо, сгибая одну ногу в колене и поднимая ступню к спине.Вы можете удерживать ногу или лодыжку рукой от 10 до 15 секунд, а затем поменяться стороной.

Шея: Встаньте прямо, сядьте на стул или на пол. Постарайтесь максимально расслабить тело. Медленно перекатите шею из одной стороны вниз по груди в другую. Повторите несколько раз.

Нижняя часть спины: Лягте на спину, согните левое колено и втяните его в тело. Ваши плечи и спина должны оставаться на земле. Удерживайте от 10 до 20 секунд и поменяйте сторону.

Чтобы предотвратить скованность мышц, попробуйте следующее:

  • Соблюдайте правильную осанку.
  • Убедитесь, что ваша мебель дома и на работе обеспечивает комфорт и поддержку.
  • Делайте регулярные перерывы. Чтобы уменьшить скованность, вставайте, ходите и время от времени растягивайтесь, чтобы мышцы оставались расслабленными. Возможно, вам будет полезно установить будильник или уведомление на рабочем столе в качестве напоминания.
  • Придерживайтесь здорового питания.

Есть несколько вещей, которые следует учитывать, когда речь идет о предотвращении жесткости мышц.Убедитесь, что вы не обезвоживаетесь и получаете достаточно питательных веществ.

Вода

Если в вашем теле достаточно воды, ваши мышцы работают хорошо. Многие эксперты рекомендуют ежедневно выпивать восемь стаканов воды или других полезных напитков по 8 унций.

Если вы активны и потеете, вам нужно больше воды. Многочисленные исследования показали, что обезвоживание во время упражнений увеличивает вероятность повреждения мышц и вызывает их болезненность.

В приведенной выше статье делается вывод о том, что у обезвоженных спортсменов снижается мышечная сила и повышается восприятие усталости.

Кальций и магний

Кальций и магний важны для здоровья мышц.

По данным Национального института здоровья (NIH), рекомендуемое дневное количество кальция составляет 1000 миллиграммов для молодых людей и 1200 миллиграммов для женщин старше 50 лет и мужчин старше 70 лет. Общие источники кальция включают:

В редких случаях тяжелый дефицит магния вызывает мышечные проблемы. Среднее потребление магния по стране для американцев составляет 350 миллиграммов.Взрослым рекомендуется употреблять не менее 310 миллиграммов магния в день.

Источники магния включают:

.

Типы, состав, развитие и многое другое

Мышцы и нервные волокна позволяют нам двигать телом. Они позволяют нашим внутренним органам функционировать. В человеческом теле более 600 мышц, которые составляют около 40 процентов веса нашего тела.

Все мышцы состоят из эластичной ткани.

Каждая мышца состоит из тысяч или десятков тысяч мелких мышечных волокон. Каждое мышечное волокно имеет длину около 40 миллиметров. Он состоит из крошечных нитей фибрилл.

Каждым мышечным волокном управляет нерв, который заставляет его сокращаться.Сила мышцы зависит главным образом от количества присутствующих волокон.

Чтобы питать мышцы, организм метаболизирует пищу, чтобы вырабатывать аденозинтрифосфат (АТФ), а мышечные клетки превращают АТФ в механическую энергию.

У людей и других позвоночных есть скелетные, гладкие и сердечные мышцы.

Скелетные мышцы

Скелетные мышцы перемещают внешние части тела и конечности. Скелетные мышцы покрывают кости и придают нашему телу форму.

На каждую скелетную мышцу в человеческом теле есть идентичная мышца с другой стороны.

Всего около 320 пар одинаковых двусторонних мышц. Когда одна мышца сокращается, другая расширяется, и это позволяет двигаться.

Мышцы прикреплены к сильным сухожилиям, а сухожилия либо прикреплены к костям, либо непосредственно связаны с ними. Сухожилия проходят над суставами, и это помогает сохранять суставы стабильными. Мы сознательно контролируем скелетные мышцы.

Большинство движений, которые мы видим, происходят при сокращении скелетных мышц. К ним относятся движения глазами, головой, руками, пальцами, бег, ходьба и разговор.

Выражения лица, такие как улыбка, хмурый взгляд, движения рта и языка, контролируются скелетными мышцами.

Скелетные мышцы постоянно вносят крошечные изменения, чтобы поддерживать осанку. Они держат спину человека прямо или держат голову в одном положении. Кости нужно держать в правильном положении, чтобы суставы не вывихивались. Это делают скелетные мышцы и сухожилия.

Скелетные мышцы также выделяют тепло при сокращении и расслаблении.Это помогает поддерживать температуру тела. Почти 85 процентов тепла, производимого телом, происходит за счет сокращения мышц.

Типы скелетных мышц

Скелетные мышцы делятся на разные типы.

Два основных типа - это мышцы с медленным или быстрым сокращением.

Тип I, красные или медленно сокращающиеся мышцы : Они плотные и имеют капилляры. Они богаты миоглобином и митохондриями. Это придает им красный цвет. Этот тип мышц может сокращаться длительное время без особых усилий.Мышцы типа I могут поддерживать аэробную активность, используя в качестве топлива углеводы и жиры.

Быстро сокращающиеся мышцы типа II : Эти мышцы могут сокращаться быстро и с большой силой. Сокращение сильное, но непродолжительное. Этот тип мышц отвечает за большую часть нашей мышечной силы и за увеличение массы после периодов силовых тренировок. Он наименее плотный в миоглобине и митохондриях.

Поперечно-полосатые мышцы

Скелетные мышцы - это поперечно-полосатые мышцы.Они состоят из тысяч саркомеров или мышечных единиц. Гладкие мышцы не поперечнополосатые.

Поперечно-полосатая мышца под микроскопом выглядит полосатой, потому что каждый саркомер состоит из параллельных полос из разных материалов.

Когда полосы на саркомерах расслабляются или сокращаются, вся мышца растягивается или расслабляется.

Различные полосы внутри каждой мышцы взаимодействуют, позволяя мышце двигаться мощно и плавно.

Сердечные мышцы

Сердечные мышцы отвечают за сердцебиение.Они существуют только в сердце.

Сердечные мышцы работают без остановки, днем ​​и ночью. Они работают автоматически, но по строению похожи на скелетные мышцы. Иногда их относят к поперечнополосатым мышцам.

Они заставляют сердце сокращаться, чтобы оно могло сжимать нашу кровь, и отпускают, чтобы сердце снова могло наполняться кровью.

Гладкие мышцы

Гладкие мышцы отвечают за движения в желудке, кишечнике, сердце, артериях и полых органах.Гладкие мышцы кишечника также называют висцеральными мышцами.

Эти мышцы активируются автоматически. Мы не знаем, что используем их. В отличие от скелетных мышц они не зависят от сознательного мышления.

Гладкие мышцы стенок кишечника сокращаются и выталкивают пищу вперед. Во время родов сокращаются гладкие мышцы матки женщины. Наши зрачки сужаются и расширяются в зависимости от того, сколько там света. Эти движения зависят от движений гладких мышц.

Гладкие мышцы также присутствуют в стенках мочевого пузыря, бронхов и волосяных нервов в коже, что заставляет волосы встать дыбом.

С мышцами может возникнуть широкий спектр проблем.

Вот некоторые из наиболее распространенных:

Мышечные судороги или лошади Чарли : они могут быть результатом обезвоживания, напряженности икроножных мышц, низкого уровня калия или магния, неврологических или метаболических расстройств или некоторых лекарств.

Врожденные аномалии мышц : некоторые люди рождаются с мышцами или группами мышц, которые не развиты должным образом.Это может быть изолированная проблема или часть синдрома.

Слабость мышц : проблемы с нервной системой могут означать, что сообщения не передаются эффективно между мозгом и мышцами.

Это может произойти при дисфункции верхних или нижних мотонейронов или при таких состояниях, как миастения, которые затрагивают область соединения нервов с мышцами. Инсульт, сдавление спинного мозга и рассеянный склероз могут привести к мышечной слабости.

Если пациент обращается за медицинской помощью по поводу мышечной слабости, врач проведет физический осмотр и оценит силу мышц пациента, прежде чем решить, нужны ли дополнительные тесты.

Универсальная шкала для проверки силы мышц выглядит следующим образом:

0: Нет видимого сокращения мышц

1: Видимое сокращение мышц без движения или без движения

2: Движение конечностей , но не против силы тяжести

3: Движение против силы тяжести , но без сопротивления

4: Движение против хотя бы некоторого сопротивления , предоставленное экзаменатором

5: Полная сила

Если врач обнаружит признаки мышечной слабости, он может назначить тесты, чтобы выяснить, в чем заключается основная проблема.Лечение будет зависеть от причины.

Мышечная боль может быть признаком инфекции или травмы.

Лечение мышечной травмы

Чтобы облегчить симптомы мышечной травмы, нанесите RICE:

  • Отдых : сделайте перерыв в физической активности
  • Ice : Прикладывайте пакет со льдом на 20 минут несколько раз в день
  • Сжатие : Сжимающая повязка может уменьшить отек
  • Подъем : Поднимите пораженную часть, чтобы уменьшить отек.

Если человек испытывает сильную и необъяснимую мышечную боль или мышечную слабость, особенно если у него также есть затрудненное дыхание, важно как можно скорее обратиться к врачу.

Развитие мышц с помощью упражнений может улучшить сердечно-сосудистую систему, здоровье костей и общее самочувствие, а также повысить силу и выносливость.

Существуют разные виды упражнений.

Аэробные упражнения : сеансы длительные, со средним или низким уровнем нагрузки.Мышцы задействованы значительно ниже их максимальной силы. Марафон - это пример очень продолжительной аэробной активности.

Аэробная активность в основном зависит от аэробной или кислородной системы организма. Они используют более высокую долю «медленных» мышечных волокон типа 1. Потребление энергии происходит за счет углеводов, жиров и белков. Организм производит большое количество кислорода и очень мало молочной кислоты.

Анаэробные упражнения : мышцы интенсивно сокращаются до уровня, близкого к их максимальной силе.Спортсмены, которые стремятся улучшить свою силу, скорость и мощность, будут уделять больше внимания этому типу упражнений.

Одно анаэробное действие длится от нескольких секунд до максимум 2 минут.

Примеры включают поднятие тяжестей, спринт, лазание и прыжки со скакалкой.

Анаэробные упражнения задействуют больше «быстро сокращающихся мышечных волокон типа 2». Основными источниками топлива являются АТФ или глюкоза. Используется меньше кислорода, жира и белка. Этот вид деятельности производит большое количество молочной кислоты.

Анаэробные упражнения сделают тело сильнее, а аэробные упражнения улучшат его.

Чтобы поддерживать здоровье мышц, важно регулярно заниматься спортом и придерживаться здоровой сбалансированной диеты.

Академия питания и диетологии рекомендует выполнять упражнения по укреплению мышц для основных групп мышц - ног, бедер, груди, живота, спины, плеч и рук - не реже двух раз в неделю.

Это может быть поднятие тяжестей, использование эспандера или выполнение повседневных дел, например, работа в саду или ношение продуктов.

Белок, углеводы и жир необходимы для наращивания мышц. Академия предполагает, что от 10 до 35 процентов от общего количества калорий должны составлять белок, но не более.

Они рекомендуют высококачественные углеводы с низким содержанием жира, такие как цельнозерновой хлеб и нежирное молоко или йогурт. Хотя клетчатка важна, они предлагают избегать продуктов с высоким содержанием клетчатки непосредственно перед или во время тренировки.

.

Смотрите также

3