Физиологические основы процессов утомления. 
Мышечное утомление

Утомлением называется физиологическое состояние человека, возникающее в ходе напряженной или продолжительной работы, которое выражается во временном снижении работоспособности, исчезающем после периода отдыха. Принято различать физическое (мышечное) и нервнопсихическое (центральное) утомление.

Проявлениями утомления являются понижение мышечной силы, скорости и точности движений, изменение показателей работы систем дыхания и кровообращения, сбой вегетативных регуляций, а также снижение скорости простейших психических реакций, ухудшение памяти, внимания, показателей мышления, увеличение количества ошибочных действий.

Субъективным проявлением утомления является усталость, которая проявляется в виде желания уменьшить нагрузку или полностью прекратить работу, а также в виде потребности во сне. В зависимости от характера выполняемой работы, ее интенсивности и степени утомления симптомы усталости могут значительно различаться. Несмотря на это и мышечное, и нервно-психическое утомление имеют во многом сходные механизмы развития. В обоих случаях процессы утомления начинают развиваться в нервных центрах. Проявлением этого являются снижение умственной работоспособности при физическом утомлении и снижение мышечной работоспособности при умственном утомлении.

Отдыхом называют физиологическое состояние организма, при котором происходят восстановление работоспособности и устранение утомления. Иван Михайлович Сеченов установил, что восстановление работоспособности одной группы мышц после интенсивной работы происходит быстрее, если другая группа мышц в это время работает. Это позволило выделить два вида отдыха: пассивный, при котором наблюдается полный мышечный покои, и активный, при котором выполняется другой вид деятельности неутомленной группой мышц.

При физической нагрузке большой интенсивности утомление проявляется не только в ЦНС, но и в нервно-мышечных синапсах и в самих мышцах. Наименее утомляемыми структурами в системе «нерв — синапс — мышца» являются нервные волокна, а наиболее утомляемыми — синапсы; мышца по утомляемости занимает промежуточное положение. Аксоны двигательных нейронов часами могут проводить ПД с высокой частотой без признаков утомления, а синапсы при такой же высокочастотной активации сначала снижают эффективность передачи возбуждения, а затем полностью его блокируют. Причиной блокады являются уменьшение запаса АХ и АТФ в пресинаптических терминалях, а также снижение чувствительности мышечных холинорецепторов.

В самих интенсивно работающих мышцах также развиваются процессы, снижающие их работоспособность. Важнейшими из них, но не единственными, являются: истощение запасов АТФ, недостаток кислорода, накопление токсичных метаболитов. При интенсивной работе в мышцах расходуются не только АТФ, но и основные источники ее синтеза: креатинфосфат, жирные кислоты. Ограниченный кровоток (сосуды пережимаются сокращающимися мышцами) не в состоянии компенсировать усиленное расходование этих веществ. По этой же причине возникает дефицит кислорода. Имеющийся запас миоглобина компенсирует этот дефицит только на непродолжительное время. С ограничением кровотока связано и накопление токсичных метаболитов, среди которых на первом месте находится молочная кислота. Все перечисленные «факторы утомления» одновременно являются «факторами местной регуляции сосудов», что позволяет им во время отдыха быстро и эффективно усиливать кровоток. Усиленный кровоток является важным фактором восстановления работоспособности мышц и их отдыха.