Ощущение усталости — эмоция, которая жизненно важна для выживания человека. Ученые давно пытаются выяснить происхождение и механизмы ее влияния на различные структуры нашего тела и функции мозга. Евгений Суборов, врач и эксперт World Class Magazine, попытался разобраться в этом вопросе.
Мы все регулярно испытываем усталость, и зачастую это никак не связано с какими-то обстоятельствами или с наличием или отсутствием тренировок. Возможно, из-за этого существует много разных определений утомляемости.
В практике клинической медицины утомляемость определяется как изнурительное последствие ряда различных системных заболеваний (в том числе от лечения различными препаратами) или дефицита питания.
В физиологии тренировок утомляемость определяется как острое нарушение работоспособности, которое приводит к возможной неспособности производить максимальную отдачу в силе в результате накопления в крови ряда метаболитов или истощения энергетических субстратов.
В нейрофизиологии утомляемость — подавление двигательной команды от мозга к активным мышцам, что приводит к снижению силы и напряжения в рамках определенного процесса. Она предотвращает повреждение тела, которое может возникнуть в результате слишком высокого уровня активности или слишком продолжительной активности.
В психологии утомляемость — некая эмоциональная конструкция, или осознанное «ощущение», порождаемое оценкой изменения физиологической активности тела или мозга, на которое влияет социальная среда.
Сложно? Безусловно. Из всех этих определений очевидно одно — утомляемость является неким функциональным процессом, который не могут описать даже специалисты в данной области.
Ощущение утомляемости, преследующее нас в повседневной жизни, часто связывают с рядом различных физических факторов, которые могут вызывать усталость напрямую или через какие-то обходные пути. В настоящее время выделяют три теории-предположения, с помощью которых пытаются описать развитие утомляемости.
Первая теория гласит: физическая активность предъявляет организму повышенные требования, и эти разнонаправленные изменения вызывают ощущения усталости. К ним относятся: учащенное сердцебиение и дыхание, повышенное «накопление лактата» в мышцах, снижение уровня глюкозы в крови, гликогена в мышцах или печени или изменения температуры тела, особенно повышенное накопление тепла. Для каждого исследования, подтверждающего влияние того или иного фактора на развитие ощущения усталости, можно быстро найти абсолютно противоположное — научное доказательство ошибочности данного утверждения.
Согласно другому предположению изменения концентрации различных субстратов в структурах головного мозга, связанные с физической или умственной активностью, могут вызвать ощущение усталости. Например, изменение уровня нейромедиаторов (это биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки к мышцам; к наиболее известным нейромедиаторам относятся серотонин, ацетилхолин, глутамат) или изменения в количестве или качестве питательных веществ, поступающих в мозг (таких, как глюкоза, лактат или аминокислоты с разветвленной цепью). Но, опять же, для каждого исследования, результаты которого подтверждают эти гипотезы, есть эксперименты, опровергающие такие предположения.
Еще одна получившая популярность гипотеза гласит, что все вышеперечисленные факторы вкупе могут привести к развитию ощущения усталости через какой-либо процесс в головном мозге или через так называемые промежуточные функции — такие, как одышка, связанная с учащением дыхания и усилением вентиляции легких; ощущение «колотящегося» сердца от повышения сердечного выброса; повышенное потоотделение и ощущение горячего и липкого пота на коже, возникающего в результате повышения температуры тела; ощущение боли в напряженных мышцах. Все эти кусочки пазла самостоятельно «объединяются» структурами мозга или психическими функциями, создавая сложное ощущение, которое мы и называем усталостью или утомлением.
Ученым до сих пор не до конца понятно, какие физические структуры головного мозга участвуют в формировании ощущения утомляемости. С чем согласны абсолютно все, так это со сложностью цепочки, вовлекающей большие области головного мозга:
- моторную (двигательная) кору полушарий мозга, поскольку в усталости задействована мышечная активность;
- сенсорную кору, так как во время активности сигналы поступают и обрабатываются от многочисленных органов и частей тела, которые позже «улавливаются» и обрабатываются в головном мозге;
- лобные доли головного мозга (в них располагаются центры, отвечающие за осознанные движения, а также умение писать и разговаривать), так как при любом действии и особенно на фоне утомления мы включаем осознанное принятие решений. В результате наших решений мозг оценивает необходимость изменений в деятельности человека (скажем, при очень тяжелой нагрузке мы останавливаемся), при этом учитывается и наш прошлый опыт.
На что это похоже в реальной жизни? Например, мы бежим полумарафон, тяжело, жарко, сил почти не осталось. Мы устали, и в этих условиях логичным решением со стороны нашего верховного главнокомандующего — головного мозга — будет приказ остановиться. Однако параллельно с подготовкой приказа о капитуляции мозг начинает анализировать наш прошлый опыт, извлекая из чертогов разума все предыдущие полумарафоны (там тоже было тяжело), а также ощущения от тяжелых тренировок в процессе подготовки к полумарафону. Собрав воедино всю имеющуюся информацию, а также учтя тот факт, что бежать-то осталось всего километров пять, мозг на время откладывает указ о сходе с дистанции и подписывает приказ, в котором лишь одно слово: «Потерпеть!» Итог: мы, сжав зубы, бежим остаток дистанции, финишируем, а в копилке ощущений сохраняется еще один старт, который научил наш организм и мозг не сдаваться. Помимо таких зачастую философских вещей организм анализировал «показания» внутренних органов — частоту сердцебиений, дыхание, потоотделение, работу и напряжение мышц, «жжение» в мышцах. Словом, все те показания приборов, которые в физиологическом плане отвечают за возникновение и поддержание утомляемости.
Не только обычным людям, но и ученым довольно сложно понять, как ментальное чувство усталости связано с различными изменениями, происходящими с телом и мозгом на физиологическом уровне. Ясно, что некоторые изменения в структурах организма при исходных физиологических значениях или психическом состоянии, вызванные физическим или умственным напряжением или болезнью, необходимы нам (прежде всего мозгу и психике), чтобы почувствовать это самое утомление. В ряде научных работ было показано, что ощущение усталости, возникающее во время тренировки, связано с расстоянием, которое нужно преодолеть, и усиливается по мере приближения к концу дистанции.
Еще одно интересное наблюдение: когда люди бегут с одинаковым темпом дистанцию 5 и 10 км, на отметке 4 км в гонке на пятикилометровой дистанции оценка тяжести нагрузки, которую дают люди на основании ощущения усталости, значительно выше, чем на той же отметке во время десятикилометрового забега. Однозначно, такую разницу в ощущениях невозможно объяснить физиологически! Есть предположение, что бегун «настраивает» свой аппарат восприятия тяжести усилия по-разному для дистанций в 5 и 10 км, а само ощущение усталости, формирующееся на основании разных сигналов тела, зависит от того, как далеко нужно бежать.
Два известных южноафриканских ученых — профессор Росс Такер и доктор Джерун Сварт — предположили, что в мозге существует некий перцептивный (перцепция — процесс отражения событий, предметов, явлений) шаблон для ощущения усталости, который возникает организованным упреждающим элементом при включении когнитивных процессов в головном мозге. Иначе говоря, создается некий шаблон, с которым мы постоянно сверяемся. Возникающее ощущение усталости контролируется этим шаблоном в зависимости от расстояния и/или продолжительности тренировки/соревнования. Если во время соревнования произойдет что-то неожиданное, например внезапное падение температуры воздуха, то это вызовет изменение в сигналах тела (температура, оценка скорости бега участников, рельеф и т. д.). При сверке с заранее сформированным шаблоном мозг увидит, что настоящие условия тяжелее предусмотренных, и вызовет ощущение усталости. Итог: бегун может замедлиться или изменить планы на гонку, скажем, не бежать на личный рекорд, но пробежать всю дистанцию так быстро, как это возможно в текущих условиях. Все это показывает, насколько сложен умственный компонент ощущения усталости и процесс его создания структурами мозга.
Есть множество других факторов, которые участвуют в возникновении утомляемости или ее изменениях. Например, такое явление, как синдром хронической усталости, который развивается у спортсменов, испытывающих тяжелые нагрузки в течение определенного времени, пока они в конечном итоге физически не «сломались» и у них не развились классические симптомы усталости, переходящие в хронический процесс. Причем эта усталость не облегчается даже длительными периодами отдыха. Такие атлеты, очевидно, преодолевали симптомы усталости довольно долго, пока «не повредили» себя окончательно. Как заметил один из пионеров и ведущих мировых экспертов в области усталости профессор Сэмюэле Маркора, амбиции и «стремление к успеху» являются сильным показателем не только уровня усталости, но и того, как спортсмены сопротивляются возникающим симптомам. В психологическом облике хронически уставших людей всегда есть что-то, что либо побуждает их постоянно продолжать тренировки вопреки признакам усталости, либо заставляет ощущать куда меньшую утомляемость на тренировках той же сложности. Более того, зачастую люди с хронической усталостью описывают сильное ощущение слабости в состоянии покоя, которая сходила на нет только после того, как их ставили на беговую дорожку. То есть только во время физической нагрузки ощущение усталости притуплялось.
Было замечено, что если во время тренировок люди принимают стимуляторы в виде, например, кофеина, то это снижает ощущение усталости. Все это еще раз показывает, что усталость — это очень сложная и подвижная эмоция, которая может изменяться под влиянием как внешних факторов — стимуляторов, так и внутренних — желания сопротивляться этому ощущению или даже блокировать его.
Таким образом, усталость является чрезвычайно сложной производной ряда функций организма, поведения и психологических фильтров. И то, что мы в конечном итоге ощущаем как усталость, — это нечто большее, чем простое индивидуальное описание некоторых изменений в нашем теле и мозге, требующих корректировки или ослабления.
Ощущение усталости, несомненно, является защитным феноменом, призванным замедлить нас, если мы тренируемся слишком интенсивно или долго, чтобы предотвратить потенциальное повреждение нашего тела; или дать передышку при слишком большом или длительном периоде работы.
Вывод: прислушивайтесь к себе, давайте своему организму время на восстановление и тренируйтесь осознанно.