Втома - складне явище, яке розвивається у всьому організмі. Розвивається в досвіді стомлення ізольованою м'язи в зв'язку з її тривалою роботою виражається в поступовому зменшенні амплітуди скорочень, подовження фази розслаблення, а також в тому, що розслаблення поступово стає все менш повним - розвивається контрактура. Спеціальні дослідження виявили, що в стомленої м'язі зменшується збудливість (поріг роздратування підвищується), подовжується прихований період (відрізок часу від моменту початку роздратування м'язи до моменту початку скорочення), збільшується в'язкість. Необхідно відзначити, що ці ознаки мають місце і при рухової діяльності в м'язах всього організма.Нервно-м'язовий препарат містить в собі три елементи: м'язове волокно, нервово-м'язовий синапс і нервове волокно. Досвід показує, що при втомі нервово-м'язового препарату зміна функціональних властивостей настає, в першу чергу, в нервово-м'язових синапсах, в другу чергу, - безпосередньо в м'язових волокнах. Що стосується нервових провідників, то вони, як вперше показав Н. Е. Введенський, практично «невтомні». Зміна функціональних властивостей нервово-м'язових синапсів виражається в порушенні процесу передачі збудження з нервових волокон на мишечние.Утомленіе організму як результат зрушень у функціональному стані центральної нервової системи. М'язова робота - це цілісна діяльність всього організму. Функціонування організму як цілого і його взаємодію з зовнішнім світом здійснюється за допомогою нервової системи при провідній ролі її вищого відділу - кори великих полушарій.Нервная система найбільш чутлива до змін внутрішнього середовища. Такі фактори стомлення, як накопичення в крові продуктів роботи клітин, зменшення вмісту в крові цукру, недолік при деяких умовах кисню в крові, знижують працездатність організму не прямо, а головним чином опосередковано - через центральну нервову сістему.Еті можливості кори великих півкуль та інших відділів мозку, здійснювані за посередництвом інтрацентральних шляхів і вегетативних нервів, реалізуються за допомогою регулюючих впливів на всі органи і тканини, в тому числі також і на центральну нервову систему. В активізації цих впливів провідна роль належить умовнорефлекторним реакцій, що виникають при дії найрізноманітніших сигнальних раздражітелей.Утомленіе - процес фазний, як і багато інших процесів в організмі людини. У першій фазі виникає деяка напруженість в діяльності фізіологічних систем. Сталий стан може ще не порушитися, але підтримувати його стає все важче. Тільки сучасні математичні прийоми обробки результатів фізіологічних досліджень за допомогою комп'ютерів дозволили «побачити» цю фазу утомленія.Во другій фазі вже чітко видно порушення стійкого стану. При м'язової діяльності це проявляється в неузгоджену зниженні одних показників і підвищення інших. Наприклад, споживання кисню може почати знижуватися, а об'ємна швидкість дихання при цьому зростати. Це явна ознака зниження ефективності і розбалансування в діяльності вегетативних систем, характерний для стомлення. При цьому робота як і раніше виконується в тому ж обсязі, з колишньою інтенсивністю: компенсаторні механізми все ще справляються з утриманням необхідних функціональних властивостей м'язів. При розумовій роботі ця фаза зазвичай проявляється у збільшенні числа помилок, тобто знову ж в зниженні ефективності, при збереженні швидкості работи.Третья фаза - зрив стійкого стану. Розбалансування в роботі вегетативних систем швидко наростає, їх ефективність різко падає, і слідом за цим настає відмова від роботи ( «Не можу!»). Розумова робота, яка потребує таких великих енергетичних ресурсів, може при цьому і тривати, однак її неефективність робить її продовження абсолютно бессмисленним.Такім чином, чим довше не наступає стомлення при певному рівні навантаження або чим вище рівень навантаження, при якому настає стомлення, тим вище працездатність людини.
14. Механізм проведення нервового імпульсу по безміеліновим і мієлінових волокнах. Закони проведення збудження по нервах.
Механізми проведення збудження по нервовому волокнуМеханізм проведення збудження по нервових волокнах залежить від їх типу. Існують два типи нервових волокон: мієлінові і безміеліновие.
Процеси метаболізму в безміелінових волокнах не забезпечують швидку компенсацію витрат енергії. Поширення збудження буде йти з поступовим загасанням - з декрементом. Декрементное поведінку збудження характерно для низькоорганізованої нервової системи. Порушення поширюється за рахунок малих кругових струмів, які виникають всередину волокна або в навколишнє його рідина. Між збудженими і непорушення ділянками виникає різниця потенціалів, яка сприяє виникненню кругових струмів. Струм буде поширюватися від «+» заряду до «-». У місці виходу кругового струму підвищується проникність плазматичної мембрани для іонів Na, в результаті чого відбувається деполяризація мембрани. Між знову порушеною ділянкою і сусіднім незбудженим знову виникає різниця потенціалів, що призводить до виникнення кругових струмів. Порушення поступово охоплює сусідні ділянки осьового циліндра і так поширюється до кінця аксона.
В мієлінових волокнах завдяки досконалості метаболізму збудження проходить, не затухаючи, без декремента. За рахунок великого радіусу нервового волокна, обумовленого мієлінової оболонкою, електричний струм може входити і виходити з волокна тільки в області перехоплення. При нанесення роздратування виникає деполяризація в області перехоплення А, сусідній перехоплення В в цей час поляризований. Між перехопленнями виникає різниця потенціалів, і з'являються кругові струми. За рахунок кругових струмів порушуються інші перехоплення, при цьому порушення поширюється сальтаторно, стрибкоподібно від одного перехоплення до іншого. Сальтаторного спосіб поширення збудження економічний, і швидкість поширення збудження набагато вище (70-120 м / с), ніж по безміеліновим нервових волокнах (0,5-2 м / с).
Існує три закони проведення роздратування по нервовому волокну.
Закон анатомо-фізіологічної цілісності.
Проведення імпульсів по нервовому волокну можливо лише в тому випадку, якщо не порушена його цілісність. При порушенні фізіологічних властивостей нервового волокна шляхом охолодження, застосування різних наркотичних засобів, здавлювання, а також порізами та ушкодженнями анатомічної цілісності проведення нервового імпульсу по ньому буде неможливо.
Закон ізольованого проведення збудження.
Існує ряд особливостей поширення збудження в периферичних, м'якушевих і безмякотних нервових волокнах.
У периферичних нервових волокнах збудження передається тільки уздовж нервового волокна, але не передається на сусідні, які знаходяться в одному і тому ж нервовому стовбурі.
У м'якушевих нервових волокнах роль ізолятора виконує миелиновая оболонка. За рахунок мієліну збільшується питомий опір і відбувається зменшення електричної ємності оболонки.
У безмякотних нервових волокнах збудження передається ізольовано. Це пояснюється тим, що опір рідини, яка заповнює міжклітинні щілини, значно нижче опору мембрани нервових волокон. Тому струм, що виникає між деполярізованним ділянкою і неполяризованим, проходить по міжклітинних щілинах і не заходить при цьому в сусідні нервові волокна.
Закон двостороннього проведення збудження.
Нервове волокно проводить нервові імпульси в двох напрямках - доцентровий і відцентровий.
В живому організмі збудження проводиться тільки в одному напрямку. Двостороння провідність нервового волокна обмежена в організмі місцем виникнення імпульсу і клапанним властивістю синапсів, яке полягає в можливості проведення збудження тільки в одному напрямку.