Утомление и работоспособность лиц старших возрастных периодов при локальной работе мышц

В последнее время характер двигательной активности возрастных групп населения развитых стран заметно изменился. Наблюдается как снижение общей двигательной активности (гипокинезия), так и увеличение объема движений малых групп мышц (локальная мышечная деятельность) [8]. Современные условия труда и быта способствуют тому, что на фоне гиподинамии во всех возрастных группах населения увеличивается роль работы малых мышечных групп, составляющих до 1/3 общей мышечной массы («локальные нагрузки»).

Ряд авторов отмечают развитие гипертонической болезни у лиц, выполняющих длительную локальную производственную деятельность [2, 4]. Изучение возрастных особенностей психофизиологических функций, разработка рекомендаций по оптимальным режимам трудовой деятельности с учетом характера адаптационных реакций на различные физические нагрузки будут способствовать созданию профилактических мер в отношении профессиональных заболеваний.

Поэтому существует необходимость изучения работоспособности при локальных видах двигательной деятельности у лиц зрелого и пожилого возраста с последующей разработкой рекомендаций по рациональному использованию в лечебной физкультуре, трудовом и повседневном двигательном режиме.

Цель исследований

Заключалась в изучении особенностей показателей работоспособности при локальной мышечной деятельности, производимой до утомления, у взрослых лиц различных возрастных периодов.

Методика

Обследовали испытуемых 4-х возрастных групп 18-20, 30-35, 60-74 и 75-90 лет (средний возраст этой группы - 82 года). Лица, входящие в состав последней группы, проживали в интернате для престарелых.

Испытуемые всех возрастных групп были практически здоровы, среднего физического развития, не занимались спортом до и в момент исследований. У некоторых испытуемых старше 60 лет в анамнезе наблюдались явления атеросклероза сосудов и гипертонической болезни 1 степени (вне обострений в период исследований), что сущест венно не влияло на показатели функционального состояния. Все испытуемые находились примерно в равных бытовых и трудовых условиях.

В качестве локальной испытуемые выполняли работу по подъему груза в 1/3 от среднего в темпе 60-70 уд./мин, а в качестве статических усилий - удерживали груз в 1/3 от максимального на заданном уровне до появления утомления (невозможность удержания заданного усилия). Для нагрузочной пробы был использован пальцевой эргограф. .

Динамическую работу оценивали по следующим показателям: количество работы (А) в кгм; показатель выносливости (В) в с, определяемый продолжительностью работы до утомления; время появления чувства усталости (ВУ) в с; показатель утомляемости (У) по разнице между высотой первого и последнего подъема груза, выраженной в процентах от высоты первого подъёма.

При статических напряжениях учитывались показатели: статической выносливости (В) в с, определяемой продолжительностью удержания груза (усилия) на одном уровне; время появления усталости (ВУ) в с и импульс силы (ИС), т. е. произведение величины груза на продолжительность его удержания в кг*с.

Результаты и обсуждение

Проведенные исследования показали, что мощность выполняемой со средней нагрузкой динамической работы постепенно снижается вплоть до старческого возраста, в котором она в 4,6 раза ниже по сравнению с юношеским.

При оценке полученных показателей работоспособности (рис. 1) подобная возрастная динамика была выявлена и для такого показателя, как количество работы, который наибольшую величину имел у юношей (9,584 ± 0,130 кгм). Наиболее резкое снижение количества выполняемой до утомления работы наблюдалось в период от пожилого до старческого возраста (в 1,9 раза). Сила мышц и объем выполняемой динамической работы в различные возрастные периоды изменялись неоднозначно. Индивидуальные колебания количества работы были небольшими во всех возрастных группах.

Количество выполняемой до утомления работы почти не зависит от веса тела и силы мышц (табл. 1), а связано, по-видимому, с возрастным

Актуальные проблемы здравостроения.Двигательная активность. Образование. Спорт

развитием двигательного анализатора. Так, например, юноши, уступая по величине максимальной силы исследуемых мышц лицам зрелого возраста, выполняют наибольшее количество работы.

Отмечена также большая вариабельность показателей выносливости и появления усталости (от 60 до 300 с) во всех возрастных группах, причем наименьшей она была у испытуемых 30-35 лет.

При динамической мышечной деятельности почти во всех группах выносливость зависела от величин максимального груза, у пожилых и лиц зрелого возраста с увеличением груза выносливость уменьшалась, а у юношей увеличивалась (табл. 2).

Таблица 1

Взаимосвязь между количеством работы и другими показателями (по данным коэффициента корреляции)
Сравниваемые показатели	Возрастные группы
	I	II	III	I
Количество работы - «вес тела»	+0,07	+0,12	+0,13	-0,13
Количество работы - «средний груз»	-0,21	-0,24	-0,29	+0,37
Количество работы - «максимальный груз»	-0,43	-0,33	-0,32	+0,37

Таблица 2

Взаимосвязь между выносливостью к динамической работе и другими показателями _________

Сравниваемые показатели	Возрастные группы
Выносливость - «вес тела»	+0,10	+0,12	+0,48	+0,65
Выносливость - «количество работы»	+0,13	+0,49	+0,43	+0,310
Выносливость - «средний груз»	+0,03	-0,13	-0,76	-0,36
Выносливость - «максимальный груз»	+0,58	-0,43	-0,52	-0,14

Полученные результаты свидетельствуют о том, что отдельные показатели работоспособности, например, сила, выносливость, еще не отражают её полной картины. По мнению Розенблата В.В. и др. общее состояние работоспособности характеризует именно эргография [5]. Наиболее интегральными показателями являются объем и мощность выполняемой динамической работы.

При средних нагрузках самыми работоспособными являются труппы юношей и лиц зрелого возраста, однако, и в этих группах имеются свои особенности развития утомления. Так наиболее работоспособными по объему выполняемой работы можно считать юношей, а наименее утомляемыми -лиц зрелого возраста (рис. 1). Чем ближе возраст к максимуму работоспособности (18-20 лет), тем больше работы может выполнить организм за короткий отрезок времени, тем быстрее и глубже, развивается утомление, а возможность преодолевать его возрастает. По мере старения организма снижается количество выполняемой работы, утомление развивается медленней, но глубина его, определяемая снижением функциональных показателей двигательного аппарата, остается такой же, как у юношей.

Рис.1. Зависимость показателей работоспособности при динамической работе от возраста 1-й столбик в группе -1, 2-й - II, 3-й - III, 4-й - IV группа; 1 - мощность (кгм*с/100), 2 - количество работы (кгм/10), 3 - выносливость (с), 4 - появление усталости (с); * - достоверные различия с предыдущей возрас-

Попова Т.В.                                ■ Утомление и работоспособность лиц старших

__________________________________ возрастных периодов при локальной работе мышц

700                                                             '

12   3   4

Рис. 2. Зависимость показателей работоспособности при статических напряжениях от возраста 1 - импульс силы (кг х с), 2 - выносливость (с), 3 - время появления усталости (с); остальные обозначения как на рис. 1.

По данным, полученным в нашей работе, у пожилых и старых испытуемых довольно высокий объем работы при оптимальных нагрузках поддерживается не только за счет большей продолжительности работы до утомления, но и за счет более полного использования функциональных ресурсов. Эти приспособительные процессы способствуют длительному поддержанию функций двигательного аппарата на оптимальном для этих возрастных групп уровне.

Затрудненное вырабатывание у стариков, сопровождающееся частым нарушением ритма движений, можно также объяснить особенностями их двигательного аппарата. Так, Фролькис В.В. предполагает, что в это время еще не успевают стабилизироваться восстановительные механизмы в ходе работы мышцы, то есть наблюдается отставание в течении восстановительных процессов у старых испытуемых по сравнению с молодыми в момент вырабатывания на фоне общего ослабления нервных влияний на мышечную ткань [6].

В результате проведения исследований оказалось, что, как и при динамической работе, самая высокая работоспособность при локальных статических усилиях у юношей (рис. 2). Например, такой интегральной показатель, как импульс силы, у них намного выше, чем у остальных испытуемых. У лиц зрелого возраста этот показатель был несколько ниже, чем у юношей.

Выяснилось также, что величина усилия (в мм) при подтягивании груза, равного от 1/3 от максимального, у юношей была наибольшей, после 20 лет этот показатель несколько снижается, однако у пожилых вновь отмечалось его увеличение по сравнению с лицами зрелого возраста. Это явление говорит, очевидно, об особой адекватности средних статических нагрузок для пожилых, что подтверждается и самым высоким уровнем их статической выносливости. У юношей же при наибольшей величине усилия наблюдается наименьшая выносливость к нему.

У лиц старшего возраста статическая выносливость сохраняется на высоком уровне, хотя и несколько ниже, чем у пожилых. Данные явления подтверждают мнение Фролькиса В.В. о том, что в старшем возрасте происходит компенсаторная перестройка регуляторных механизмов двигательного аппарата, позволяющая поддерживать высокую работоспособность [6]. Этому способствует и перестройка нервно-мышечного аппарата, переход мышц на тонический тип деятельности, не требующей частой импульсации из центров, которая в этот возрастной период ослабевает [3].

У юношей и лиц зрелого возраста удерживаемый груз имеет значительную величину. Поддержание такого груза требует, по мнению ряда авторов, большей импульсации из центров, обеспечивающих эффективность работы, в деятельность вовлекаются тетанические волокна, и выносливость при этих условиях снижается.

Таким образом, полученные факты гетеро-хронизма в возрастных изменениях отдельных показателей работоспособности свидетельствуют о различиях в механизмах ее развития, как при оптимальных статических напряжениях, так и при динамической работе во всех возрастных группах.

Испытуемые старческого возраста показали довольно высокую работоспособность при локальных статических напряжениях со средними нагрузками. С позиций учения о гомеостазе в старости устойчивое неравномерное состояние организма сохраняется благодаря мобилизации потенциальных возможностей, их регулированию, возникновению важных приспособительных механизмов.

Средние адекватные нагрузки, особенно статического характера, оказывают, очевидно, и на поздних этапах онтогенеза стимулирующее действие на восстановительные процессы во время работы, являясь тем оптимальным фоном, на кото-

Актуальные проблемы здравостроения.Двигательная активность. Образование. Спорт

ром может поддерживаться довольно высокая работоспособность. Об этом говорят и факты наименьшего снижения с возрастом профессиональной работоспособности [7].

Так как все возрастные сдвиги в организме развиваются неравномерно, одни системы изменяются быстрее, другие медленнее. Даже в одном органе одни клетки стареют быстрее других. Именно неравномерность сдвигов обеспечивает поддержание деятельности стареющего организма. Так, у стареющих людей сохраняется двигательная активность, связанная с существующими динамическими стереотипами.

Вот почему длительная трудоспособность -лучшее средство поддержания оптимального функционального состояния организма.

Характер возрастных особенностей регулирования функций двигательного аппарата свидетельствует о том, что в старости, наряду с количественными сдвигами, формируются определенные приспособительные механизмы, направленные на поддержание его функции. Изменениями центральных механизмов регуляции можно объяснить многие особенности функции двигательного аппарата в старости - в характере врабатывания, координации движений, течении процессов утомления и восстановления, сдвиги в мышечной работоспособности.

Каждая биологическая система имеет свой запас прочности, свои потенциальные возможности. Биологические возможности системы - это не неизменный запас, истощаемый в ходе жизнедеятельности, а подвижный механизм, самосовершенствующийся в течение жизни. По меткому выражению И.А. Аршавского, индивидуальное развитие - не постоянное раскручивание пружины биологических часов организма, а на определенных этапах - закручивание ее [1].

Выводы

• 1.    При локальной динамической работе в оптимальных условиях, судя по её интегральным показателям, наивысшей работоспособностью обладают 18-20-летние испытуемые. После юношеского работоспособность снижается вплоть до старческого возраста.

• 2.    Определенный для каждого возраста уровень работоспособности поддерживается за счет гетерохронного изменения отдельных ее показателей (силы, выносливости, утомляемости), что свидетельствует о выраженных различиях в механизмах, обеспечивающих работоспособность на данном возрастном этапе.

• 3.    Корреляционные взаимоотношения между отдельными показателями работоспособности имеют существенные различия в каждом возрастном периоде. Общей закономерностью является отсутствие зависимости объема выполняемой до утомления динамической работы и величины выносливости к статическим усилиям от максимальной силы занятых в работе мышц.