Стомлення і його фізіологічні основи

Під стомленням слід розуміти тимчасове зниження працездатності клітини, органу або організму, яке виникає в результаті роботи і зникає після відпочинку.

Стомлення м'язів. Якщо на ізольований м'яз наносити поодинокі ритмічні роздратування індукційним струмом з частотою 1-2 рази на 1 с і на барабані кімографу записувати її скорочення (міограма), то можна відзначити наступні явища: на початку досліду спостерігається наростання величини м'язових скорочень. Підвищення працездатності м'яза є результатом посилення обмінних процесів, збудливості і лабільності. Потім протягом тривалого часу відзначається постійна амплітуда скорочення м'язів. Надалі наростає поступове зниження скорочувального ефекту м'язів аж до відсутності її відповідної реакції, що свідчить про розвиток стомлення.

Аналіз міограми показує, що в міру розвитку стомлення збільшується тривалість одиночного м'язового скорочення, головним чином, за рахунок сповільненої розслаблення м'яза. Надалі збільшується латентний період скорочення і поріг роздратування. При розвитку втоми значно наростає хронаксія м'яза. Причинами виникає в м'язі втоми є накопичення продуктів обміну речовин (молочна, фосфорна кислоти тощо), зменшення запасу кисню і виснаження енергетичних ресурсів.

Стомлення нервово-м'язового апарату. На нерв наносять досить сильні (або часті) роздратування і на стрічці кімографу реєструють криву м'язових скорочень. При тривалому подразненні нерва спостерігається поступове зниження амплітуди скорочення і навіть відсутність відповідної реакції м'яза. Ослаблення сили наноситься роздратування або зменшення його частоти також не супроводжується відповідною реакцією м'яза, що свідчить про розвиток стомлення в нервово-м'язовому апараті.

Для того щоб відповісти на питання, в якій структурі нервово-м'язового апарату в першу чергу розвивається стомлення, починають пряме подразнення м'яза стимулами вихідної сили або частоти. У цьому випадку спостерігається відновлення механічної реакції м'яза. Логічно припустити, що стомлення розвинулося або в нерві, або в нервово-м'язовому синапсі. Введенським встановлено, що нерв практично нестомлювальний. Отже, стомлення в першу чергу розвивається в області нервово-м'язового синапсу, що пов'язують з виснаженням запасів медіатора в закінченні нервового волокна. Крім того, якщо порівняти лабільність різних утворень нервово-м'язового апарату жаби, то виявиться, що функціональна рухливість нервово-м'язового синапсу найнижча. У зв'язку з цим в синапсі швидше наступає стомлення як у структурі з більш низькою лабільністю.

. В організмі, єдність якого забезпечується спільною діяльністю центральних і периферичних нервових механізмів, стомлення розвивається насамперед у нервових центрах.

На швидкість настання стомлення при тривалому виконанні фізичної чи розумової роботи впливають режим життя людини, умови його харчування, сну, стан центральної нервової системи, ступінь тренованості і т. д.

В кінці минулого сторіччя фізіологи почали вивчати окремі прояви втоми. За допомогою приладу Ергографу було вивчено вплив ритму виконуваної роботи і величини вантажу, що піднімається на швидкість виникнення втоми. Сутність ергографічного методу полягає в тому, що обстежуваному пропонують шляхом розгинання і згинання пальця верхньої кінцівки, фіксованого в приладі, піднімати і опускати певної величини вантаж в ритмі ударів метронома. Рухи пальця реєструють на барабані кімографу. Криву м'язових скорочень, записану за допомогою Ергографії, називають ергограмою. Було встановлено, що на розвиток стомлення в першу чергу впливає ритм виконуваної роботи.

І. М. Сєченов вивчав стомлення, реєструючи скорочення м'язів при піднятті вантажу на Ергографії, сконструйованому ним самим. І. М. Сєченов виявив, що працездатність «стомленою» руки під час її відпочинку відновлюється повніше і краще в тому випадку, якщо в цей період виконує роботу інша рука. Такий же вплив на працездатність стомленої руки надає роздратування індукційним струмом аферентних нервів кисті іншої руки, а також робота ногами, пов'язана з підйомом тяжкості, і взагалі рухова активність.

Аналіз встановлених фактів дозволив І. М. Сеченову зробити висновок про те, що відпочинок, що супроводжується помірною роботою м'язових груп, є більш ефективним засобом боротьби з втомою рухового апарату, ніж спокій - пасивний відпочинок. У фізіології з'явилося поняття активний відпочинок.

Збільшення працездатності після активного відпочинку обумовлено підвищенням збудливості нейронів центральної нервової системи під впливом нервових імпульсів, що надходять від пропріорецепторів, а також адаптаційно-трофічним впливом симпатичної нервової системи на стомлені м'язові групи (І. М. Сеченов, Л. А. Орбелі).

Таким чином, кращим способом боротьби з втомою є зміна форми праці, або зміна одного виду діяльності іншим.

Нервова система, що складається з нейро­нів і нейроглії, поділяється на центральний і периферичний відділи. До центральної нер­вової системи (ЦНС) відносять спинний і го­ловний мозок, які складаються з сірої і білої речовини. Сіра речовина - це скупчення тіл нервових клітин, а біла речовина представле­на нервовими волокнами (відростками нерво­вих клітин). Периферичний відділ нервової системи утворюється нервовими відростка­ми, що виходять з ЦНС. Вони об'єднуються в нерви, що іннервують всі органи.

Нейрони - нервові клітини, що складаються з тіла (соми), одного або де­кількох дендритів (відростків, по яких не­рвовий імпульс надходить до тіла нейрона) і одного аксона (відростка, по якому нерво­вий імпульс розповсюджується від одно­го нейрона до іншого або до органів тіла, утворюючи нервові волокна). Унікальність нейронів полягає в тому, що незабаром після народження людини втрачається здатність до фізіологічної регенерації їх шляхом по­ділу. Самооновлення нейронів відбуваєть­ся в основному лише на рівні субклітинних структур, окремих молекул.

У залежності від величини нейрона (від 5 до 100 мкм) буде і діаметр їх аксонів: у ма­лих нейронах - близько 1 мкм, а у великих — до 6 мкм. Місце нейрона, звідки відходить аксон, називається аксонним горбиком.

Рис. 1. Нейрон:

1 - ядро, 2 - дендрити, 3 - тіло, 4 - аксонний горбик, 5 - шваннівська клітина, 6 - перехват Ранв'є,

7 - нервове закінчення, 8 - синаптичні контакти, 9 - аксон

Функція нервової системи, що полягає в обробці інформації (її аналізі), виконується го­ловним чином нейронами, які складають мен­шу частину (лише близько 10 %) клітинного пулу ЦНС - 90 % всіх клітин є нейроглією.

Всі нейрони за їх функціональною учас­тю у формуванні рефлекторної дуги доцільно поділити на: аферентні (рецепторні, чутли­ві), проміжні (вставні, контактні) і еферентні (виконавчі, рухові).

Аферентні нейрони проводять збудження від рецепторів у центральну нервову систе­му. Вони є біполярними клітинами, що ма­ють два довгих відростки - один проводить збудження від рецепторів до тіла, а другий -від тіла в ЦНС. їх тіла розташовуються зовні ЦНС (у спинномозкових гангліях або ганглі­ях черепних нервів).

Еферентні нейрони проводять збудження від ЦНС до органів і тканин.

Проміжні нейрони найбільш численні, вони передають нервові імпульси від афе­рентних до еферентних нейронів і один до одного, зв'язуючи різні нервові клітини між собою, утворюючи нейронні мережі. За функціями проміжні нейрони можуть бути збудливими (вони активують інші нейрони, з якими контактують) і гальмівними (при їх збудженні відбувається зниження активності інших нейронів).

Нейроглія є сукупністю різних за будо­вою і функціями клітин, які заповнюють простір між нейронами, а також між ними і кровоносними капілярами.

Є декілька типів гліальних клітин: астро­цити, олігодендроцити, мікрогліальні і епендимні клітини. Кожному з них відведена своя роль у забезпеченні діяльності нейронів. За­гальним завданням цих клітин є створення опори для нейронів, їх захист і допомога у виконанні специфічних функцій.

Астроцити, що становлять близько 60 % клітин нейроглії, виконують різноманітні за­вдання, створюючи для нейронів сприятливі умови функціонування:

1) беруть участь у створенні гематоенцефалічного бар 'єру, що вибірково перешко­джає проникненню різних сполук із крові. Завдяки цьому для функціонування мозку створюються гомеостатичні умови;

2)беруть участь у резорбції ряду медіаторів ЦНС (наприклад, глутамату, ГАМК), їх: Зміні і навіть забезпечують зворотне повер­нення готових медіаторів в активно функціо­нуючий нейрон;

3)можуть брати участь у тимчасовому л: глитанні деяких іонів (наприклад, К⁺) з міжклітинної рідини, в період активного функціонування сусідніх нейронів. Тим самим забезпечується висока "працездатність" останніх, оскільки активні нейрони не всти­гають закачувати калій всередину клітини

нагадаємо, що Nа⁺-К⁺-насос за один цикл закачує з клітини три іони натрію, а закачує лише два іони калію) і тому підвищення його концентрації на зовнішній стороні мембрани могло б призвести до зниження функціональ­ної активності нейронів. К⁺, який поглинаєть­ся нейроглією, переводиться з них у нейрон;

4) окрім іонів, астроцити поглинають продукти розпаду медіаторів, що виділяються в синапсах ЦНС, а потім передають їх знову в зони, які синтезують з цих продуктів нові молекули медіатора. Таким чином астроцити допомагають нейронам краще виконувати їх функцію;

5) вельми істотно і те, що в астроцитах синтезується ряд речовин, які беруть участь в регуляції росту і розвитку нейронів, що особливо помітно в процесі становлення ЦНС у внутрішньоутробному і ранньому постнатальному періодах розвитку.

Дата добавления: 2015-06-04