На сегодняшний день в физиологии выделяют комплексную структуру факторов, которые могут стать «узким горлышком» работоспособности. Ни одна система не работает изолированно, но отказ может начаться в конкретном звене.

Многое из этого мы уже детально рассмотрели ранее, а здесь — суммируем, дополним и соберём в полную картину. А также зафиксируем единой терминологию.

Работоспособность – потенциальная возможность совершить работу в определенный отрезок времени.

Нарушать работоспособность могут усталость и повреждения.

Усталость, утомление — временное и обратимое снижение работоспособности, вызванное самой работой, которое проходит после кратковременного отдыха или восстановления ресурсов (например, гликогена).

Повреждение — структурное изменение, которое не проходит после обычного отдыха (требует дней /недель на регенерацию).

Усталость при интенсивной сократительной активности может возникать при нарушениях на любом этапе — от решения о движении в мозге до актин-миозинового взаимодействия и сокращения волокон.

Условно, все их можно разделить на центральные, кардиореспираторные, периферические, внешние факторы и общее физическое состояние.


1. Центральное (ЦНС) утомление (центр управления).

• Утомление нейронов при интенсивной работе.

• Накопление биоактивных метаболитов — аденозина, аммиака, а также сдвиги в системах дофамина, серотонина и норадреналина.

• Подавление через центральный регулятор, подсознательный механизм, опирающийся на рецепторную информацию, автоматически снижающий работоспособность для предотвращения опасных ситуаций (истощение, перегрев, перенапряжение и др.).

• Регуляция через субъективную оценку тяжести усилия, систему учитывающую в себе всю группу факторов мотивации, страха боли, тревожности и разных психологических барьеров.

2. Кардио-респираторная система (доставка).
Чаще всего лимитом для тренированных атлетов в видах на выносливость являются:

• Ударный объем сердца (самое узкое место у вело элиты): Сердце не может перекачать больше крови за удар. При пульсе >190–200 ударов время наполнения желудочков так мало, что объем падает.

• Кровь (гемоглобин и объем крови): Если мало транспорта (гемоглобина), то даже мощный насос (сердце) не доставит кислород.

• Легкие (респираторные мышцы):

— Метаборефлекс дыхательных мышц: Если диафрагма устаёт, то организм снижает приток крови к ногам (вазоконстрикция), чтобы обеспечить диафрагму, и «ноги встают».
— Артериальная десатурация при нагрузке (EIH, exercise-induced hypoxemia): У элиты сердце может качать так мощно, что кровь пролетает через легкие слишком быстро и не успевает насытиться кислородом.


3. Периферические факторы (исполнители).

• Энергетический кризис недостаток КрФ, энергосубстратов и кислорода. При самой высокой интенсивности критически важен КрФ, а при длительной — гликоген.

• Метаболическое отравление: прямой фактор как снижения работоспособности, так и структурных нарушений (при высокой продолжительности).

• Замедление расслабления, ключевым фактором которого является нарушение кальциевого гомеостаза.

• Утомление периферической иннервации: снижение эффективности передачи сигналов на сокращение или даже подавление сигнала, в случае высокой нагрузки на ВПДЕ (Na/K дисбаланс). А также нарушение рецепторных сигналов, приводящая к нарушению управления.

4. Внешние факторы и общее физическое состояние
Наглядный пример внешних факторов связан с терморегуляцией.

При перегреве кровь отливает от мышц к коже (для охлаждения) → падает венозный возврат (объем крови в сердце, «нечего качать») → при достижении критических значений (около 40°C) ЦНС включает защитные реакции, вплоть до потери сознания.

Это важно не только с точки зрения учёта условий окружающей среды, но и потому что затраты энергии приводят к выделению тепла и повышению температуры тела.

Поэтому эффективность показывают и термоодежда, и предварительное охлаждение, и обливание холодной водой во время нагрузки и другие аналогичные методы.

Подобным образом на работоспособность могут влиять и другие внешние факторы – сниженная температура, атмосферное давление, влажность и прочее.


5. Общее физическое состояние также может быть критическим фактором – нехватка сна, хронический стресс, уровень гормонов, воспаления (цитокины), токсины, перетренированность и т.п. оказывают прямое влияние на результат.

Что именно станет «узким горлышком» зависит от типа усилия, интенсивности (ниже/выше метаболических порогов), длительности и среды (жара/холод).