Біохімічні зміни при втомі та у період відпочинку

Втома – нормальний стан організму який сигналізує про наближення несприят-ливих біохімічних та фізіологічних змін в результаті тривалої роботи, шляхом тимчасового зниження працездатності.
Втома – захисний механізм що викликається слідуючими факторами– зниженням концентрації АТФ та порушенням синтезу ацетилхоліну в нервових клітинах і синаптичних утвореннях, що приводить до:
порушення діяльності ЦНС у формуванні та передачі рухових імпульсів до працюючих м‘язів;
сповільнення швидкості обробки сигналів від пропріо– та хеморецепторів;
утворення «захисного гальмування» моторних центрів внаслідок посиленого утворення -аміномасляної кислоти;
пригнічення діяльності залоз внутрішньої секреції, що викликає зниження активності ферментних систем: міофібрилярної АТФ-ази яка контролює роз-пад АТФ міофібрил та ферментів аеробного окислення;
зміни якісного і кількісного складу працюючого волокна. Зокрема зменшу-ються концентрації креатинфосфату , глікогену та іонів калію. Якщо перші два відповідають за енергетичне забезпечення м‘язевого скорочення, то іони калію – за збудливість м‘язевого волокна; підвищення концентрацій молочної кисло-ти та кетонових тіл приводить до «закислення» середовища.

Причини розвитку втоми при м‘язевій діяльності не зовсім з‘ясовані. Проте вва-жають що при інтенсивній короткочасній роботі основною причиною втоми є розвиток «захисного гальмування» в ЦНС із-за порушення співвідношення кон-центрацій АТФ/АДФ та пригнічення активності міозинової АТФ-ази продуктами обміну. При виконанні довготривалої роботи помірної потужності втома насту-пає внаслідок порушення механізмів енергетичного забезпечення: зменшення внутрім‘язевих запасів глікогену, накопичення молочної кислоти та продуктів неповного окислення жирів, зниження збудливості м‘язів.

Накопичення продуктів «робочого метаболізму» і посилення гормональної активності стимулюють процеси тканинного окислення в період відпочинку. Це сприяє відновленню внутрім‘язевих запасів енерговмісних речовин; вирівню-ванню водно-електролітного балансу тканини та організму в цілому; індуктив-ному синтезу білків в органах що виконували роботу.
Залежно від загального напрямку біохімічних зрушень розрізняють термінове та відставлене відновлення.
Термінове відновлення проходить в перші пів – півтори години після роботи. Приводить до усунення продуктів анаеробного розпаду та задоволення кисне-вого боргу.
Процес Час після виконання роботи
Відновлення кисневих запасів організму 10–15 сек.
Відновлення алактатних резервів м‘язів 2–5 хв.
«Оплата» алактатного кисневого боргу 3¬5 хв.
Ліквідація молочної кислоти 0.5–1.5 години
«Оплата» лактатного кисневого боргу 0.5–1.5 години

Відставлене відновлення– полягає у посиленні процесів пластичного обміну і протікає тривалий час (індивідуально для кожного компоненту – явище гетеро-хронізму).
Процес Час після виконання роботи.
Встановлення іонної та ендокринної рівноваги 3–5 годин
Ресинтез печінкового та м‘язевого глікогену 12–48 годин
Посилення індуктивного ресинтезу ферментних і 12–72 години
структурних білків.

Інтенсивність і терміни протікання процесів відновлення приводить до того, що у певний момент відпочинку після роботи, запаси енерговмісних речовин пере-вищують їх вихідний (доробочий) рівень. Це явище отримало назву суперком-пенсації чи зверхвідновлення.


Біохімічним підгрунтям явища суперкомпенсації є підвищені залишкові концен-трації гормонів що індукують синтез білків–ферментів. Останні контролюють процеси відновлення енерговмісних речовин.
Абсолютна величина фази суперкомпенсації залежить від величини використаної енергії під час роботи та загальної тривалості роботи.
Чим вищі енерготрати під час виконання роботи, тим вищі значення концентра-цій енергетичних субстратів у фазі суперкомпенсації.
Проте, надзвичайно напружена робота знижує швидкість процесів відновлення, а фаза суперкомпенсації наступає пізніше і виражається значно слабше.
Після інтенсивної короткотривалої роботи фаза суперкомпенсації наступає швидко (через 3–4 години) і швидко закінчується (триває 8–10 годин). Тривала робота помірної потужності викликає явище суперкомпенсації через 12 годин, але триває довше 48–72 години по закінченню роботи.