Баканова А.Ф.

Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский Авиационный Институт», Украина

Морфофункциональные основы, определяющие процесс утомления и восстановления физической работоспособности.

Явление утомления как временное снижение работоспособности и в целом вполне обратимого процесса физического состояния представляет особый интерес с незапамятных времен и до настоящих дней так как с ним связана любая практическая деятельность человека.

Утомление – это универсальное явление, присущее всему живому, как животному, так и растительному миру. Однако, несмотря на всеобщность данного явления и его научную и практическую значимость до настоящего времени оно имеет в основном описательную форму.

Ключевые слова: утомление, теория индивидуальной нормы, обратимость процессов, адаптация, витаукт.

Постановка проблемы. В вопросах теории построения спортивной тренировки отмечается наличие определённого доступного диапазона двигательной деятельности в каждом возрасте. Таким образом, относительно двигательной деятельности можно говорить о её возрастной норме и норме объёма этой деятельности относительно возраста. Понятие нормы и индивидуальной нормы в частности выступают основополагающими в исследовании явления утомления.

Цель исследования состоит в определении механизмов утомления и восстановления, как основных процессов жизнедеятельности, влияющих на динамику нормы контролируемых показателей относительно текущего состояния.

Состояние вопроса. Вопросу теории утомления посвящено большое количество исследований. Степень утомления можно оценивать относительно определённого состояния, которым может выступать норма, как наиболее характерное и чаще всего встречающееся состояние. Именно это позволяет ввести определённую меру утомления и осуществлять систематизацию установленных физиологических и биохимических отклонений в соответствии определённой меры наблюдаемого утомления и режима физической нагрузки, которая вызвала данный уровень утомления.

Проблемой утомления учёные занимались ещё в XVII веке. По мере развития физиологии и появления объективных методов исследований количество исследований значительно увеличивалось. Уже к 1925 году их число превысило 13 тысяч. Этой проблеме уделяли внимание Г. Гельмгольц, Э. Дюбуа-Реймонт, И.М. Сечинов, И.П. Павлов, Ч. Шерингтон, А.А. Ухтомский и целый ряд других ведущих физиологов мира. Однако обилие работ не дало возможности до настоящего времени не только вскрыть теоретические основы процесса, но даже выработать единое определение. Термин «утомление» является одним из самых неточных в физиологии.

S.Y. Bartley (1947), В.В. Розенблат (1975) в своих работах приводят до 100 различных определений данного состояния. Более того в ряде работ высказывается мнение, что данный термин не научный и его надо изъять из обихода. Естественно такое состояние вопроса определяется его сложностью. Утомление как процесс отражает состояние организма и может трактоваться как степень отклонения о его функционального оптимума т.е. нормального состояния. В таком понимании утомления затрагивается только мера его проявления, но совершенно отсутствует качественное отражение его содержания. Проблемы нормы, изучаемые в течении всей истории развития биологии и медицины и также имеет существенные противоречия в оценке понятия нормы, её трактовки, вплоть до полного отрицания самого понятия. Естественно трудно допустить, чтобы взаимосвязанные проблемы нашли разрешение с одной стороны и оставались не раскрытыми с другой. Однако разнообразие подходов в решении общих вопросов позволяет дополнить представление о каждом из них.

Несмотря на то, что ни в 1961 году на симпозиуме по проблеме утомления восстановления работоспособности при мышечной деятельности, ни в 1969 году на Международном симпозиуме в Киото не было выработано единого мнения в трактовке физиологии утомления и работоспособности, тем не менее результаты многочисленных исследований позволяют в значительной мере вскрыть целый ряд особенностей данного явления (В.В. Розенблат , 1975).

Столь большая разница мнений и заключений о механизме утомления объясняется тем, что различные авторы использовали в своих исследованиях всевозможные объекты от изолированных органов и тканей до целостного организма, применения при этом самые разнообразные режимы работы. Тем не менее, и результатов этих работ можно извлечь определённые представления об общебиологических основе утомлением, как некоторого состояния организма относительно его нормы.

Прежде чем перейти к анализу вопроса об утомлении, необходимо определить смысл, который вкладывается в этот термин. А.А. Ухтомский понимал его как расходование функционального потенциала. В этом же смысле применял этот термин И.П. Павлов, Г.В. Фольборт (Г.В. Фольборт, 1979). Уровень временного снижения работоспособности относительно его нормального проявления является количественным выражением функционального состояния работающего органа и организма в целом. Процесс функциональной активности различных систем организма является естественной и неотъемлемой частью его жизнедеятельности. Следовательно, и процесс утомления как характеристика функционального состояния систем организма, является естественным проявлением его нормальной жизнедеятельности в общебиологическом плане и неразрывно связан с самим понятием нормы как процесса, отражающего оптимальные условия функциональной деятельности.

Этот процесс в одинаковой мере характерен как для мышц, так и для печени, почек, сосудов, кишечно-желудочного тракта и всех остальных органов и систем организма в том долевом соотношении с какой активностью они участвовали в выполняемой работе (А.Ф. Баканова, 2016, Я.И. Пугач 2013). В выбранном смысловом содержании определения понятия утомления, многозначным является выражение «в результате выполняемой работы». Выполняемая работа отдельной функциональной системой или всем организмом в целом в конечном счёте, является реакцией на внешнее воздействие какого-либо агента окружающей среды. Режим такого воздействия может быть самым различным. Для сохранения нормального состояния организму требуется различная форма проявления функциональной активности соответствующих систем-организма. Это, в свою очередь, определяет режим и форму снижения потенциальных возможностей, т.е. развития утомления или отклонения от нормального состояния, так как протекание этих процессов основано на мультипараметрическом принципе их организации.

Утомление, будучи общебиологическим процессом в принятой формулировке, наблюдается на любом уровне организации живого организма как в онтогенезе, так и в филогенезе. В ходе эволюции произошли сложные преобразования функциональных систем организма, но каждая новая ступень в их развитии не заменялась, а протекала по принципу опосредования предыдущей. Усложнение взаимоотношений систем внесло изменение и развитие форм процессов утомления, опосредуя уже имеющиеся механизмы. Однако, в какой бы конкретной форме не проявлялось утомление, принципы его развития остаётся прежним. Следовательно, исходя из принципа изоморфизма, различные формы проявления утомления должны протекать по общим закономерностям.

Возникновение и эволюция механизмов контроля за уровнем потенциальных возможностей функциональных систем организма, в целом связанных с двигательной деятельностью как средством активного обеспечения отношений со средой. Субъективные ощущения утомления являются предупреждающим фактором к приближению критического уровня расхода потенциальных возможностей и включают все защищённые механизмы, предупреждающие прохождение этого уровня. Эти механизмы приобрели особенно сложное проявление с появлением центральной нервной системы и развитием высшей нервной деятельности.

Для правильного понимания процессов утомления следует чётко разграничивать механизмы его развития и выявлять причины, приводящие к снижению работоспособности и механизмы, контролирующие снижение потенциальных возможностей и включающие различные защитные средства. Таким механизмом, который объединяет контроль за уровнем расхода потенциала жизнеспособности организма и включение необходимых восстановительных процессов, т.е. обеспечивает обратимость процесса его жизнеспособности определён как витаукт. Данный термин введён В.В. Фролькинсом в 1982 году.

В данное понятие вкладывается эволюционный механизм, направленный на сохранение жизнеспособности организма, который включает в себя все факторы, обеспечивающие синхронизацию взаимообусловленных отношений системы «организм-среда». Исследования проводимые в этом направлении стали возможными благодаря предшествующим, исключительно разнонаправленным работами по проблеме утомления и восстановительных процессов, и появления разработок признаковых семантических пространств с введенной в них единой меры сопоставления рассматриваемых процессов (В.С. Ашанин 2014).

В результате проведенных собственных исследований с привлечением метода математического моделирования были определены основные компоненты механизма витаукта и протекания процесса обратимости жизнеспособности организма после перенесённых физических нагрузок различной интенсивности. К ним относятся: регулирование активности обменных процессов экстенсивным либо интенсивным способом их протекания; депонирование потенциальных накоплений необходимых компонентов функциональной деятельности систем организма с целью компенсации этим потенциалом возникающего лимита их во внутренней среде; регенерация выбывших функциональных единиц морфофункциональных систем организма; синхронизация взаимообусловленных отношений функциональных систем организма с учётом их меры «утомленности» в выполняемой физической деятельности. В данном случае учитывается не только мера утомленности, но и качественная направленность процесса десинхронизации, что достигается методом амплитудно-частотного анализа происходящей десинхронизации. Важнейшим защитным механизмом, обеспечивающим возможность протекания обратимых процессов, являются диапазоны вариации активности функциональных систем в пределах их функционального оптимума и снижения общей активности до уровня возможного сохранения постоянства отношений в состоянии нормы (А. Ф. Баканова 2017). Дальнейшие исследования этого процесса будет связано с построением ряда математических моделей, позволяющих прослеживать процесс синхронизации многокомпонентных взаимообусловленных систем при внешнем возмущении их взаимодействия.

Литература:

1. Bartley S. H., Chute T. Fatigue and impairment in man. New York 1947 p. 95 – 98

2. Розенблат В. В. Проблемы утомления. – М. Медицина, 1975. – С 89

3. Баканова А. Ф. Философские проблемы теории обратимости процессов десинхронизации нормы физического развития и физического состояния. Гуманітарний часопис: сб. наукових праць. – Х.: ХАІ, 2015, № 1 с 86 – 91

4. Пугач М.И. Основные положения построения семантического пространства для упорядоченного представления результатов исследований. Материалы ІХ Международной научно-практической конференции «Бъдещего въпроси отсвета на науката» - Софія: Бол Град – Б. Т., 2013 Т. 39 – С. 5 – 13

5. Фролкис В. В. Физиологические мезханизмі старения. Ленинград. Наука 1982 - 220 С.

6. Ашанин В. С., Пугач Я. И. Построение семантических пространств для описания психосоматической деятельности человека в экстремальних условиях. Харьков, ХДАФК, 2014 - 88 с.

7. Баканова А. Ф. Витаукт как эволюционный механизм, направленный на продление жизни. Гуманітарний часопис: сб. наукових праць. – Х.: ХАІ, 2017 № 1