Читать книгу Нетривиальные размышления о здоровье и красоте тела человека. Очерки - Ф. Г. Бурякин - Страница 15
ЧАСТЬ I. ЗДОРОВЬЕ – ВСЕМУ ГОЛОВА, ВСЕГО ДОРОЖЕ
Компенсаторные механизмы влияния занятий физическими упражнениями на организм человека
ОглавлениеВ современных условиях жизни сложно уберечься от инфекции и токсинов. Многим людям проблематично правильно питаться или тратить время на освоение приемов психорегуляции, посещать сауну, дышать свежим воздухом и т. п. В связи с этим, правильно организованная физическая тренировка оказывается единственно эффективным и надежным средством компенсации возникающих в организме нарушений и поддержания его резервных возможностей в условиях отчетливо стрессовой направленности воздействий. Компенсация нарушенных функций – совокупность реакций организма на повреждение, направленная на частичное или полное возмещение нарушенной функции. Компенсация нарушенных функций происходит благодаря деятельности неповрежденных органов, систем или их частей. Компенсаторные процессы развиваются на различных уровнях, начиная с молекулярного и заканчивая организмом в целом. Компенсаторными механизмами являются первичные адаптивные рефлекторные реакции, направленные на устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме, вызванных неадекватными факторами среды. Они мобилизуются, как только организм попадает в неадекватные условия, и постепенно затухают по мере развития адаптационного процесса. В начале пребывания человека в неадекватных условиях адаптация идет по пути активации компенсаторных механизмов. Например, в условиях значительного недостатка кислорода активируются системы дыхания, кровообращения, кроветворения, обмена веществ, которые обеспечивают, повышенную для данных условий, доставку кислорода клеткам организма. Под воздействием холода усиливаются процессы производства и сохранения тепловой энергии, повышается обмен веществ. В результате рефлекторного спазма периферических сосудов уменьшается теплоотдача, что в итоге поддерживает тепловой баланс организма на оптимальном уровне. При физических перегрузках включаются механизмы, препятствующие распространению возникающих в организме деформаций. Их действие противоположно действию перегрузок. Так, пребывание в невесомости, где некоторая часть крови и лимфы перемещается от нижней половины тела в верхнюю, приводит к возбуждению волюморецепторов крупных сосудов средостения и сосудов головного мозга. Волюморецепты — функционально выделяемая группа тканевых механорецепторов сосудистого русла, активирующихся при снижении объема циркулирующей крови. Механорецепторы – окончания чувствительных нервных волокон, реагирующие на механическое давление или иные механические воздействия как действующие извне, так и возникающие во внутренних органах. При этом возникают рефлекторные реакции, которые обеспечивают сброс избыточной жидкости из сосудистого русла через почки. Это приводит к снятию объемного градиента крови между нижней и верхней половинами тела и затуханию разгрузочной рефлекторной реакции, имеющей выраженную компенсаторную направленность. Непосредственной причиной возбуждения волюморецепторов является спадание стенок сосудов и возникновение механических смещений рецепторного участка. В конечном итоге, импульсация волюморецепторов адресуется сосудодвигательному центру. Таким образом, волюморецепторы обеспечивают протекание ряда рефлексов сердечно-сосудистой системы.
Компенсаторные механизмы служат составной частью резервных сил организма. Обладая высокой эффективностью, они могут поддерживать относительно стабильный гомеостаз достаточно долго для развития устойчивых форм адаптационного процесса. В процессе онтогенеза они совершенствуются: на их основе формируются условно-рефлекторные реакции на обстановку, активизируются физиологические системы, обеспечивающие организму необходимую резистентность и целенаправленное поведение в неадекватных условиях среды. Однако наряду со специфическими компенсаторными реакциями в организме возникают и неспецифические реакции стрессовой направленности. Это объясняется тем, что физическая активность может оказать нормализующее воздействие практически на все органы и системы организма, т.к. первоначально, генетически, все они возникли для обслуживания именно физической деятельности как условия выживаемости вида. В наиболее сжатом виде оздоровительный эффект занятий физическими упражнениями сводится к следующему:
➢нормализации процессов управления и регуляции, прежде всего, в триаде: центральной нервной, гормональной и иммунной системах;
➢оптимизации регулирования трофических и обменных процессов в клетках за счет устранения повреждений в дезоксирибонуклеиновой кислоте – макромолекулы, обеспечивающей хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов;
➢активизации синтезирующих процессов в тканях. Это приводит к гипертрофии клеток за счет разрастания некоторых клеточных органелл, увеличению числа клеток, повышению активности ключевых клеточных ферментов и другим явлениям, которые, в целом, выражаются в повышении функциональных и резервных возможностей жизненно важных органов и систем организма.
Чтобы достичь перечисленных эффектов, необходимо заставлять системы организма:
➢функционировать более интенсивно за счет усиления нейрогенной, по нервным путям, и гуморальной стимуляции с током крови, а также механического воздействия;
➢добиться повышения притока к этим клеткам гормонов (обеспечивающих синтез) и аминокислот (материала для строительства белков) во время и после воздействия;
➢после периода повышенной активности создать условия для полноценного восстановления.
Эти условия обеспечивает физическая тренировка, а регулирующую функцию выполняет центральная нервная система. Ее сигналы увеличивают интенсивность функционирования клеток исполнительных органов и активизируют гормональную систему. Вслед за этим повышается активность обеспечивающих систем, ускоряющих доставку кислорода, энергетических субстратов, аминокислот и гормонов к тканям. Роль кислорода и энергетических субстратов сводится к повышению активности тканей в процессе самой работы. Основные же перестройки в организме, в том числе и оздоровительного характера, стимулирует гормональная система. Не вникая в интимные аспекты, одной фразой этот механизм может быть сформулирован так: физическая тренировка способствует тому, что на смену слабым и «сломанным» клеточным структурам приходят новые, молодые, более жизнеспособные. Отмеченные эффекты физических упражнений являются основой профилактики возникновения многих заболеваний.
Точно определить, где находится слабое звено, в котором в данный момент накопилась опасная концентрация генетических повреждений, невозможно, по крайней мере, в условиях современной диагностики. Поэтому условия для ускорения синтезирующих процессов должны регулярно создаваться во всем организме, во всех системах и органах. Параллельно решаются задачи укрепления мышц, увеличения их эластичности и выносливости, улучшения подвижности в суставах. Это – основа хорошего самочувствия, высокой работоспособности и, в конечном счете, оптимистичного настроя, которые вместе с отсутствием заболеваний и недомоганий создают ощущение здоровья.
Таковы основная формула и механизм оздоровления. В той или иной степени они реализуются при любой физической тренировке. Вопрос лишь в эффективности. Именно этим одна система тренировки и виды физической культуры отличаются от других. Конкретнее оздоровление заключается в следующем. Во время тренировки активизируются два основных процесса, управляемых гормональной системой. Первый – мобилизуются основные энергетические ресурсы организма: углеводы, внутримышечные и подкожные запасы жиров, расщепляются аминокислоты и белковые структуры тканей, как необходимые организму, так и отжившие, изношенные, «поломанные» белки мембран, клеточных органелл и ферментов. Второй – запускаются синтезирующие процессы, которые являются основой обновления дезоксирибонуклеиновой кислоты, исправления в ней ошибок. Поэтому идет омоложение и оздоровление организма. Именно таким образом протекают в балансе разрушающие (катаболические) и синтезирующие (анаболические) процессы. В связи с этим, большим оздоровительным эффектом будут обладать такие занятия физической культурой, при которых белковые структуры организма ускоренно обновляются в сравнении с процессами разрушения – катаболизма. Такая тренировка должна в наибольшей мере стимулировать синтез и выброс гормонов, вызывающих анаболический эффект, ускоряющий целесообразный синтез. Согласно этой концепции, проприорецепция является ведущей обратной афферентацией в регуляции внутренних органов при двигательной активности организма. Проприорецепция – процесс восприятия и трансформации мышечными и сухожильными рецепторами раздражений, возникающих вследствие изменения степени сокращения и расслабления мышц, Афферентация – поток нервных импульсов от рецепторов в центральную нервную систему. Причем, если управление мышечной деятельностью осуществляется произвольно, то вегетативная нервная система регулируется на рефлекторной, непроизвольной основе. Движение, возбуждая проприорецептивные импульсы, определяет активность вегетативных систем и обеспечивает единство организма в действии, формирует и регулирует согласованность всех его систем. Иными словами проприоцепция – это процесс ощущения положения частей тела и их движения у человека, ощущения своего тела. Установлена зависимость между деятельностью сердечно-сосудистой системы и особенностями функции скелетных мышц. Показано, что развитие скелетных мышц следует считать основным фактором, постепенно увеличивающим энергетические ресурсы организма и, как следствие, его рабочие возможности. Сформулировано энергетическое правило скелетных мышц, согласно которому энергетический фонд и функциональное состояние различных органов и систем в каждом возрастном периоде находятся в тесной зависимости с особенностями функционирования скелетной мускулатуры. При этом – чем интенсивнее двигательная активность в границах допустимого оптимума для данного индивидуума, в зависимости от его физической подготовленности, тем более выражены факторы, увеличивающие энергетические ресурсы и функциональные возможности, способствующие укреплению здоровья. Следовательно, рационально организованные занятия оздоровительной направленности должны эффективно решать задачу повышения силы и выносливости практически всех мышечных групп, не оставляя слабых звеньев. Сравнительные исследования показывают, что процент снижения функциональных возможностей организма в ответ на малоподвижный образ жизни тем выше, чем старше человек. Это находит свое отражение, как в медико-биологических показателях, так и в результатах тестирования уровня физической подготовленности. Норвежский ученый Е. Асмунсен, изучая обменные процессы в скелетных мышцах в состоянии относительного покоя и при физических нагрузках, установил, что при максимальных физических нагрузках обмен веществ в них повышался в 50 раз (!) по сравнению с состоянием покоя. Постоянное упражнение мышц и возрастающий при этом обмен веществ в них делают мышцы более эластичными, упругими, сильными, увеличивают их массу. Если же мышцы находятся в условиях гиподинамии длительное время, когда человек не выполняет физической работы или физических упражнений, физиологические процессы протекают в них вяло – они уменьшаются в объеме, снижаются их функциональные возможности. После 30 дней полного прекращения двигательной деятельности мышечная сила снижается на 60%, а длительность полного цикла мышечного сокращения увеличивается в 1,5—2 раза. Подобные дистрофические изменения в мышечной системе можно наблюдать у людей пожилого возраста, которые не заняты физическим трудом.
У человека в состоянии покоя в кровеносных сосудах циркулирует не более 2—2,5 литров крови из 4,5—5 литров. Остальная кровь находится в депо. При мышечной работе или выполнении физических упражнений почти вся депонированная кровь поступает в кровоток, доставляет работающим мышцам и другим органам больше кислорода и питательных веществ. При этом интенсивнее выводятся из организма вредные продукты обмена. Установлено также, что двигательная деятельность, стимулируя процессы кроветворения, улучшает и состав крови.
Во время мышечной активности максимальное артериальное давление повышается. При ритмичной работе (ходьба, бег) в первые 1—2 минуты идет повышение артериального давления, затем оно стабилизируется. После прекращения работы – (5—10 мин), артериальное давление постепенно падает и становится ниже исходного, что закономерно. Работа мышц приводит к расширению кровеносных сосудов и снижению давления, что уменьшает нагрузку на сердце. При физических нагрузках резко изменяется кровоток в различных органах. Так, имеются данные о том, что кровоток в мышцах в состоянии относительного покоя равен 4 мл/мин на 100 г мышечной ткани, а при интенсивной динамической работе он возрастает до 100—150 мл/мин. При больших физических нагрузках кровоток в мышцах увеличивается в 15—20 раз.
Оздоровительный эффект физических упражнений на физическое состояние мужчин 30—49 лет оценивался через 8 недель, 6 и 12 месяцев занятий. Определялась также устойчивость достигнутого эффекта в различные сроки после прекращения занятий через 1, 2, 3, 6 и 12 месяцев. Уже через 8 недель занятий, рационально сбалансированные по объему, мощности и направленности физические упражнения обеспечивают повышение уровня физического состояния с низкого до ниже среднего и с ниже среднего до среднего уровня. Повышение уровня физического состояния происходило как за счет роста аэробной, так и анаэробной компоненты физической работоспособности, расширения функциональных резервов организма, улучшения отдельных двигательных качеств. Однако индивидуальный прирост показателей физической работоспособности и подготовленности находился в широких пределах (5—50%). Причем, более выраженный прирост имел место у лиц с более низким уровнем физического состояния. Таким образом, систематические, методически правильно организованные занятия физическими упражнениями, в любом возрасте оказывают благотворное влияние, как на функциональное состояние, так и на двигательные способности человека. Однако даже в приложении к конкретному организму двигательная нагрузка не является константой и зависит от питания, психического состояния, внешних и других причин.