Утомление — это временное снижение или потеря работоспособности отдельных органов или организма в целом, наступающее после нагрузок.Утомление мышц происходит при их длительном сокращении (напряжении) и имеет определенное биологическое значение, сигнализируя о частичном истощении ресурсов.
Кривую утомления можно записать на кимографе при прямом раздражении слегка растянутой грузом мышцы ритмическими одиночными или тетаническими импульсами. Характерными признаками кривой утомления являются увеличение латентного периода, уменьшение силы (амплитуды) сокращений, удлинение периода расслабления, а в крайнем выражении ригидность мышцы (неспособность к расслаблению). Получаемая при этом кривая является интегральным выражением сокращения волокон мышц разных функциональных типов (быстрых, медленных, промежуточных), находящихся в одной мышце и обладающих разной степенью утомляемости.
Причины описанных изменений остаются недостаточно ясными. Основными из них являются, видимо, истощение непосредственного источника энергии - АТФ, снижение запасов гликогена, недостаток кислорода и накопление продуктов обмена (молочной и фосфорной кислот). Эти продукты изменяют возбудимость мембраны, хотя генерируемые ею потенциалы сохраняют нормальную амплитуду. Иногда лишь смена раствора, омывающего утомленную мышцу, позволяет восстановить ее работоспособность.
В опытах с непрямым раздражением мышцы (через нерв) показано, что в нервно-мышечном синапсе нарушаются передачи импульсов задолго до того, как сама мышца теряет способность к сокращению. Это обусловлено, видимо, истощением запасов ацетилхолина в окончаниях аксона и недостаточной амплитудой возникающих постсинаптических потенциалов.
В естественных условиях утомление двигательного аппарата организма в целом является многофакторным процессом. При этом сохраняется нормальное кровоснабжение мышц, т. е. постоянно подводятся энергетические субстраты и кислород, удаляются продукты обмена. Характерными внешними признаками утомления (помимо снижения производительности работы) являются дискоординация движений, одышка, потливость.
Все это свидетельствует о том, что нарушается деятельность многих органов и систем (периферического нервно-мышечного аппарата, дыхательной, сердечно-сосудистой систем), а также координация со стороны центральной и вегетативной нервной систем. Функция нервных клеток угнетается, по-видимому, вследствие гипоксии, гипогликемии, накопления в крови недо-окисленных продуктов обмена, тканевых метаболитов.
