Втома м’язів

Втома – це тимчасове зниження або втрата працездатності, тобто результат попередньої роботи. Втома м’язи в організмі в умовах кровообігу залежить не тільки від величини виробленої нею тривалої роботи, а від числа вступників до неї хвиль збудження, що викликають її скорочення.

При тій же частоті роздратування й інших рівних умовах стомлення з’являється раніше при більшому навантаженні м’язи. При тому ж навантаженні і інших рівних умовах стомлення настає раніше при більш частих подразненнях.

На початку роботи висота скорочень збільшується, а потім ознаками стомлення, що розвивається є поступове зменшення висоти скорочень, збільшення їх тривалості та наростання контрактури. Розвиток втоми залежить від зміни:

  • обміну речовин;
  • кровообігу;
  • температури та інших умов.

Чим вище обмін речовин і краще кровообіг, тим пізніше наступає стомлення. Воно настає значно раніше, коли м’яза скорочується, розтягуючись вантажем при ізометричному скороченні, і пізніше в тому випадку, коли вона скорочується без вантажу, а отже, без напруги.

Якщо довести м’яз до повного стомлення роздратуванням електричного струму, то після зміни напрямку струму її працездатність відразу відновлюється.

Це відновлення пояснюється зміною стану білків м’язи і зрушеннями іонів на полюсах струму. Ізольована м’яза зменшує свою роботу або навіть перестає скорочуватися, коли запас глікогену становить половину початкової кількості.

Ці факти не підтверджують теорію виснаження (Шифф, 1868), яка пояснює стомлення м’язи витрачення речовин, які звільняють енергію для її роботи. Однак запаси глікогену в організмі людини обмежені і становлять 300-400 г. При дуже інтенсивній роботі вони споживаються за 1,5-2 год, що призводить до такого зниження вмісту цукру в крові, при якому робота стає неможливою. Введення цукру в організм відновлює його працездатність.

Теорія отруєння м’язи при втомі накопичуваною в ній особливою отрутою – кенотоксіном (Вейхардт, 1904) виявилася необґрунтованою.

Але є докази того, що стомлення іноді пов’язано з отруєнням збуджуючих структур продуктами обміну речовин, головним чином фосфорної та молочної кислотами в момент їх утворення. Залишкові продукти обміну речовин як би засмічують організм і викликають стомлення – теорія засмічення (Пфлюгер, 1872).

Накопичення фосфорної та молочної кислот зменшує працездатність м’язи. Ізольоване м’язове волокно на відміну від цілої м’язи стомлюється значно пізніше при одному і тому ж числі дратівливих імпульсів. Це пояснюється тим, що кінцеві продукти обміну речовин швидше віддаляються з нього. У тренованій м’язі внаслідок великого прискорення аналізу і синтезу речовин, що забезпечують її роботу, стомлення настає пізніше.

Після промивання кровоносних судин ізольованої м’язи, доведеної до повного стомлення, отже, після видалення з неї частини залишкових продуктів обміну речовин вона знову починає скорочуватися незважаючи на те, що не відновився запас вуглеводів і кисню.

Ці факти доводять, що залишкові продукти розпаду речовин, що утворюються в працюючій м’язі, – одна з причин його стомлення.

Існує також теорії задушення (М. Ферворн, 1903), що приписує головну роль в стомленні нестачі кисню. Відомо, що робота може тривати десятки хвилин і навіть години без стомлення, коли рівень споживання кисню нижче межі його надходження, можливого для працюючого (справжній стійкий стан). Коли споживання кисню досягає максимуму, воно може перебувати на постійному рівні, але не забезпечує потребу організму в кисні (південний, стійкий стан) і робота в цьому випадку може тривати не більше 10-40 хв.

Втома є нормальним фізіологічним процесом, який призводить до припинення роботи. Під час перерв у роботі відновлюється працездатність м’язів. Тому обґрунтованість участі дріб’язкової і фосфорної кислот у наступі стомлення не дозволяє зробити безглуздий висновок про те, що праця шкідлива, тому що вона, нібито, веде до отруєння.

Не можна ставити знак рівності між втомою ізольованою м’язи і втомою всього організму, в якому наступ втоми залежить від зміни функцій нервової системи і залоз внутрішньої секреції і від зміни регуляції центральною нервовою системою обміну речовин, кровообігу і дихання.

Розвиток втоми залежить від зниження працездатності системи кровообігу, особливо серця, та дихальної системи.

У нормальних умовах при тривалій фізичній роботі збудження і скорочення м’яза – два взаємопов’язані процеси, які відбуваються при споживанні кисню, так як вони здійснюються завдяки дуже складним хімічним процесам, що завершується окисленням залишкових продуктів обміну речовин. Працездатність м’язів після втоми відновлюється в результаті окислення цих продуктів. Тому споживання кисню при м’язовій роботі значно збільшується.

Якщо кисню надходить недостатньо, то при інтенсивній м’язовій роботі настає недолік кисню – кисневе голодування.

В умовах недостатності кисню під час роботи функції нервової системи знижуються, що є основною причиною втоми. Кисневий борг погашається завдяки посиленому кровообігу і диханню не тільки під час роботи, але і після її закінчення. Це погашення кисневого боргу закінчується тільки після повного окислення залишкових продуктів обміну речовин, що утворилися під час роботи, і повного закінчення відновних процесів.

У нервово-м’язовому препараті стомлення розвивається в області міоневрального з’єднання. Основна теорія втоми, що приписує головну роль його розвитку в центральній нервовій системі цілого організму, сформульована І. М. Сеченовим (1902).

Є численні докази провідної ролі центральної нервової системи в розвитку стомлення. Стомлення настає при дії умовних подразників. При втомі посилюється гальмування умовних і безумовних рефлексів. На розвиток втоми впливають приплив аферентних імпульсів; в головний мозок, емоції. Свідома, довільна м’язова діяльність стомлює більше, ніж мимовільна, автоматична. Істотне значення для наступу втоми має функціональний стан головного мозку, який змінює при:

  • гіпоксемії;
  • гіпоглікемії;
  • гіпертермії;
  • накопиченні метаболітів у крові;
  • зрушеннях функцій внутрішніх органів;
  • особливосерцево-судинної та дихальної систем.
Посилання на основну публікацію