Биохимия мышц при утомлении

Утомление – нормальное физиологическое состояние организма, выполняющее защитную роль. В результате длительной напряженной деятельности снижается работоспособность.  Утомление предупреждает нас о наступлении неблагоприятных функциональных и биохимических сдвигов, возникающих во время работы. Для их предотвращения происходит автоматическое снижение интенсивности мышечной работы. Это состояние представляет собой важнейшую спортивную и социальную проблему, поскольку удаление порога утомляемости способствует улучшению спортивных результатов, а также повышению производственной и бытовой трудоспособности.

Длительная мышечная деятельность сопровождается физическим утомлением, в организме человека (даже в устойчивом состоянии) происходят серьезные биохимические изменения. Снижается концентрация аденозинтрифосфатной кислоты в нейроцитах и нарушается синтез ацетилхолина в синапсах, в результате чего нарушается формирование двигательных импульсов и передача их к работающим мышцам центральной нервной системой.

Утомление пагубно влияет на функциональную деятельность желез эндокринной секреции, при этом уменьшается продукция гормонов и активность многих энзимов. В первую очередь снижается активность миозиновой аденозинтрифосфатазы. Указанный фермент регулирует процесс преобразования химической формы энергии в механическую работу. В период утомления значительно снижается активность энзимов аэробного окисления, что приводит к разобщению реакций окислительного фосфорилирования, связанных с ресинтезом АТФ. Развивается гипоксия. Для поддержания оптимального уровня АТФ происходит новое (повторное) усиление гликолиза, что приводит к повышению концентрации молочной кислоты. В результате таких биохимических изменений рН снижается в кислую сторону. Резко подавляется использование липидов и синтез фосфолипидов, ослабляется мобилизация углеводов. В результате активного распада белков и аминокислот в крови значительно повышается уровень мочевины.

При утомлении в работающих мышцах исчерпываются запасы и креатинфосфата, гликогена, накапливаются лактатная кислота, кетоновые тела (бета-гидроксимаслянная кислота, ацетон и ацетоацетатная кислота) и отмечаются резкие изменения внутриклеточной среды.

При относительно умеренной и продолжительной работы основными причинами утомления является исчерпание внутрь мышечных запасов гликогена или накопления продуктов неполного окисления липидов, а также снижение возбудимости мышц.

В последнее время научные исследования показывают, что утомление связано не столько с состоянием мышц, сколько с состоянием ЦНС.

Утомление человека может быть удалено с помощью различных стимуляторов, возбуждающих нервную систему (кофеина и др.). В некоторых странах с целью снятия чувства усталости в профессиональном спорте широко используют допинги — препараты, стимулирующие функцию нервной системы (даже во время утомления).