Fizjologiczne podstawy zmęczenia w rehabilitacji

Co to jest zmęczenie?

• jest stanem fizjologicznym objawiającym się przejściowym zmniejszeniem sprawności ruchowej organizmu;

• stanowi mechanizm zabezpieczający organizm przed nadmiernym wysiłkiem i tym samym przed nadmiernym zaburzeniem homeostazy ustroju.

• spowodowane jest intensywną pracą mięśni, w następstwie której zachodzą określone zmiany biochemiczne.

Podział zmęczenia:

Zmęczenie ośrodkowe - narastanie uczucia ciężkości pracy, bólu mięśni, zmniejszenie motywacji, koncentracji uwagi i sprawności psychomotorycznej

Zmęczenie obwodowe - utrata lub zmniejszenie zdolności pracujących mięśni do skurczów

Zmiany w zmęczonym mięśniu:

• zmniejsza się amplituda skurczów,

• wydłuża się faza rozkurczu,

• rozkurcz staje się niepełny,

• rozwija się przykurcz.

• zmniejsza się pobudliwość (zwiększa się próg pobudliwości), wydłuża się okres pobudzenia utajonego (czas od chwili pobudzenia mięśnia do początku skurczu).

Zmęczenie dotyczy w pierwszej fazie płytki ruchowej (synapsy mięśniowo-nerwowej).

Przyczyny zmęczenia:

• niedotlenienie pracujących tkanek;

• gromadzenie się metabolitów beztlenowej przemiany materii;

• wyczerpanie się zasobów glikogenu w mięśniach;

• odwodnienie miocytów;

• przesunięcia jonowe;

• hipoglikemia;

• zmiany w stanie czynnościowym OUN

Teorie zmęczenia:

• Teoria wyczerpania

• Teoria neurogenna

• Teoria zatrucia

• Teoria niedotlenienia

Rozwój zmęczenia zależy od intensywności, rodzaju i czasu trwania aktywności ruchowej.

Zmiany dotyczą obniżenia maksymalnej siły, prędkości i mocy skurczu mięśnia, z głębszymi i szybciej występującymi zmianami siły niż prędkości.

Czynniki wpływające na rozwój zmęczenia mięśniowego

Jony wodorowe

• Jedną z głównych przyczyn zmęczenia w wysiłkach o wysokiej intensywnośi jest wzrost stężenia jonów wodorowych (a tym samym obniżenie pH) i ADP w mięśniach.

• Kwas mlekowy nie stanowi sam w sobie bezpośredniej przyczyny zmęczenia, a wpływa na powstawanie dodatkowych ilości jonów H^+.

Jony fosforanowe

• Wzrost stężenia fosforu nieorganicznego (w wysiłkach o dużej intensywności) powoduje spadek liczby mostków aktomiozynowych i zmniejszenie aktywacji cienkich filamentów - zmniejszenie siły skurczu włókna mięśniowego.

Amoniak

• Powstaje z zasad purynowych (wysiłki o maksymalnej intensywności) lub z przemian aminokwasów (wysiłki długotrwałe o umiarkowanej intensywności)

• Pobudza glikolizę, hamuje zaś metabolizm tlenowy

• Gromadzenie amoniaku w OUN może prowadzić do zaburzeń w przekazywaniu bodźców nerwowych

Wyczerpanie glikogenu z mięśni jako główna przyczyna zmęczenia w wysiłkach długotrwałych

• Długotrwały wysiłek może prowadzić do hipoglikemii - po wyczerpaniu glikogenu w mięśniach, głównym źródłem energii staje się metabolizm glukozy znajdującej się we krwi. To prowadzi do obniżenia jej poziomu we krwi, co wpływa hamująco na czynność OUN

Ubytek wody

• Ubytek wody podczas wysiłku może prowadzić do zmniejszenia objętości krwi, co zmniejsza jej przepływ przez narządy - ograniczenie dostępności glukozy dla mięśni.

• Dochodzi do utraty jonów potasu, obniżenia stężenia jonów magnezu oraz wzrost jonów sodowych - modyfikacja potencjału błonowego i zaburzenie pobudzenia komórek mięśniowych.

Zmęczenie w wysiłkach statycznych

• Przepływ krwi przez mięśnie ustaje, gdy ciśnienie wewnątrzmięśniowe wytworzone podczas skurczu przekroczy skurczowe ciśnienie krwi (niedobór tlenu i substratów ejnergetycznych oraz upośledzenie usuwania produktów przemiany materii i ciepła).

• Dochodzi do niedotlenienia co obniża siłę i prędkość skracania mięśni

• Stałe pobudzenie komórek nerwowych podczas skurczu izometrycznego obniża ich pobudliwość - wyłączanie części jednostek motorycznych

Wydolność fizyczna a zmęcznienie

• Szybkość występowania zmęczenia zależy m.in. od poziomu wydolności fizycznej.

• W wysiłku submaksymalnym u osób wytrenowanych występuje:

• niższy poziom kwasu mlekowego,

• mniejsze zmiany stężenia jonów wodorowych

• wolniejsze tempo wyczerpywania glikogenu

• mniejsze zmiany temperatury w trakcie wysiłku

Wpływ warunków środowiska na szybkość męczenia się

• Pracy fizycznej towarzyszy wzrost przepływu krwi przez pracujące mięśnie, zwiększone zapotrzebowanie na tlen oraz produkcja ciepła.

• Wysoka temperatura i wilgotność powietrza sprzyjają rozwojowi zmęczenia

Przemęczenie:

• Zmęczenie fizyczne występuje w następstwie jednorazowego wykonania czynności ruchowej.

• Wielokrotne wykonywanie czynności ruchowej (sport zawodowy, praca fizyczna) bez należytego (prawidłowego, właściwego) odpoczynku doprowadza do sumowania (nakładania) się stanów zmęczenia i wystąpienia zespołu przemęczenia. Przemęczenie jest więc przewlekłym stanem zaburzenia homeostazy ustroju.

Z pojęciem zmęczenia i przemęczenia spokrewnione jest pojęcie przeforsowania. Przeforsowanie jest to stan ostrego zmęczenia powstałym po jednorazowym wysiłku fizycznym, przekraczającym rzeczywistą (fizjologiczną) wydolność (wydajność) fizyczną organizmu.

Restytucja powysiłkowa jako element diagnostyki funkcjonalnej

Okres restytucji powysiłkowej wskazuje na stopień zmęczenia pracą fizyczną i sprawność mechanizmów powysiłkowego wypoczynku

1