Есть люди, у которых одна мысль о физической нагрузке вызывает ощущение усталости, однако на самом деле усталость — это реально существующее физиологическое явление. Это неспособность мышц поддерживать одинаковый КПД при долгом сокращении или серии повторяющихся сокращений. Именно поэтому валится на стол рука в армрестлинге, не получается сделать много подъемов туловища (или, в моем случае, хотя бы один) в упражнении на пресс и бесконечно выдерживать скорость на длинной дистанции.
К усталости могут приводить изменения непосредственно в клетках мышц. Самый очевидный механизм, вызывающий потерю энергии, — это невозможность сохранять баланс между потреблением энергии (т.е. АТФ) сокращающимися мышцами и ее воспроизводством. Однако, хоть уровень АТФ и падает во время интенсивной нагрузки, иссякнуть совсем она не может. Мышечные клетки, в которых АТФ истощается подчистую, вызывают мышечную ригидность, жесткость мышц, которая после смерти человека проявляется трупным окоченением. При жизни даже во время самой сильной нагрузки такой жесткости не возникнет. Возможно, усталость служит в таком случае защитным механизмом, заставляющим мышцы прекратить работу до того, как запасы АТФ истощатся до критического уровня.
Что же провоцирует мышечную усталость? Основных механизмов два, и оба связаны с ионами кальция, вызывающими сокращение мышц. При продолжительном непрерывном сокращении количество кальция, высвобождающегося из межклеточных пространств мышцы, постепенно снижается, и удерживать мышцу в сокращенном состоянии становится труднее. При серии коротких сокращений усталость вызывается другим механизмом. В этом случае мускульные запасы «устают» от постоянных выбросов кальция. Почему так получается, пока непонятно, возможно, это связано с накоплением продуктов метаболизма, возникающего при интенсивной нагрузке. Кроме того, эти продукты препятствуют работе сократительного белка.
В нагрузках на выносливость основной причиной усталости служит истощение запасов гликогена в мышцах. Именно из-за этого иссякают силы, а ноги словно наливаются свинцом. Расщепление жиров по скорости производства АТФ сильно уступает окислению гликогена.
Усталость вызывается также повышением температуры тела. В спринтерском забеге от вырабатываемого мышцами тепла легко избавиться, однако при более продолжительных нагрузках сделать это оказывается сложнее, особенно в жарком климате. Каждый год из-за теплового удара сходят с дистанции по несколько участников Лондонского марафона. Происходит это из-за конфликта между потребностями мышц и теплоотдачей: кровь направляется к кожным покровам для охлаждения и не может одновременно питать кислородом мышцы. Этим недостатком терморегуляции объясняется, почему усталость в жаркой среде наступает быстрее, чем в прохладной. В данном случае это не столько нехватка «топлива», сколько зарождающийся в мозге сигнал сбросить скорость или остановиться, чтобы избежать перегрева. Включается этот механизм, когда внутренняя температура организма поднимается выше 40° С.
И наконец, усталость и мышечная слабость возникают из-за повреждения тканей. Перегруженные мышцы воспаляются и распухают, тем самым теряя способность создавать усилие. Ощущения при этом болезненные. Этот тип усталости возникает после непривычно интенсивной нагрузки, и восстанавливаться приходится по несколько дней. После непривычных упражнений мышцы могут заболеть даже у тренированного человека — как часто случается со многими после первой поездки верхом.