Версия для печати

Иванова Галина Евгеньевна, д.м.н., профессор кафедры реабилитации, спортивной медицины и физической культуры с курсами лечебной физкультуры и спортивной медицины, физиотерапии и курортологии ФУВ ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет министерства здравоохранения и социального развития». В 1991 году защитила кандидатскую диссертацию на тему: «Комплексная коррекция психофизического состояния студентов в процессе физического воспитания». С 1993 года по н.в. занимается проблемами физической реабилитации больных с острой сердечно-сосудистой патологией (острый инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения). В 2003 г. защитила докторскую диссертацию на тему: «Комплексная дифференцированная физическая реабилитация больных с мозговым инсультом». С 2004 г. возглавляет отдел медико-социальной реабилитации Федерального института инсульта. Имеет 79 печатных работ.

Реакция организма человека, как здорового, так и больного на физические нагрузки являются универсальной моделью взаимодействия с внешней средой. Уровень приспособления функциональных систем организма в ответ на разнообразные по продолжительности и интенсивности физические нагрузки может быть сохранен лишь при наличии поддерживающих нагрузок. Здесь возникает проблема поиска такой системы нагрузок, которая обеспечила бы поддержание достигнутого уровня адаптации или увеличение достигнутого уровня и одновременно не вызвала бы истощения и не способствовала усугублению течения заболевания.

Приспособительные реакции человеческого организма (реакции адаптации) можно разделить на срочные и долговременные, врожденные и приобретенные. Долговременная адаптация возникает постепенно, в результате длительного или многократного действия на организм определенных раздражителей. По сути, долговременная адаптация развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в результате постепенного количественного накопления определенных изменений организм приобретает новое качество — из неадаптированного превращается в адаптированный.

Установлено, что морфофункциональные перестройки при долговременной адаптации обязательно сопровождаются следующими процессами: а) изменением взаимоотношений регуляторных механизмов; б) мобилизацией и использованием физиологических резервов организма; в) формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной деятельности. В достижении устойчивой и совершенной адаптации большую роль играют перестройка регуляторных приспособительных механизмов и мобилизация физиологических резервов, а также последовательность их включения на разных функциональных уровнях. Вначале включаются обычные физиологические реакции и лишь затем — реакции напряжения механизмов адаптации, требующие значительных энергетических затрат с использованием резервных возможностей организма, что в результате приводит к формированию специальной функциональной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека.

Итогом адаптации является готовность организма к соответствующим физическим нагрузкам. Функциональная система, образующаяся в ответ на любую физическую нагрузку, включает в себя три звена: афферентное, центральное регуляторное и эффекторное (Анохин, 1975; Меерсон, 1986; Пшенникова, 1986).

Афферентное звено функциональной системы объединяет рецепторы, нейроны, афферентные нервные клетки в центральной нервной системе. Все эти образования воспринимают раздражения из внешней среды, реакции самого организма, обрабатывают полученную информацию, т. е. осуществляют так называемый афферентный синтез, являющийся стимулом, пусковым элементом адаптации. Афферентный синтез происходит не только перед началом двигательной деятельности, но и при выполнении самого движения. В этом синтезе в процессе движения важнейшая роль принадлежит сенсорным коррекциям, которые осуществляются благодаря информации, поступающей от мышц и внутренних органов. Афферентные импульсы с рецепторов — основное условие образования адаптивной функциональной системы, второе условие формирования такой системы — внешние сенсорные влияния, информирующие о положении частей тела и изменениях в окружающей обстановке.

Центральное регуляторное звено функциональной системы представлено нейрогенными и гуморальными процессами управления адаптивными реакциями. В ответ на афферентные сигналы нейрогенная часть звена включает двигательную реакцию и мобилизует вегетативные системы на основе рефлекторного принципа регуляции функций. Афферентная импульсация от рецепторов вызывает в коре большого мозга положительные (возбудительные) и отрицательные (тормозные) процессы, которые формируют функциональную адаптивную систему. В адаптированном организме нейрогенная часть звена быстро и четко реагирует на афферентную импульсацию соответствующей мышечной активностью и мобилизацией вегетативных функций. В неадаптированном организме такого совершенства нет, мышечное движение будет выполнено приблизительно, а вегетативное обеспечение окажется недостаточным.

При поступлении сигнала о физической нагрузке одновременно с описанными выше изменениями происходит нейрогенная активация гуморальной части центрального регуляторного звена, ответственного за управление адаптационным процессом.

Функциональное значение гуморальных реакций (усиленное высвобождение гормонов, ферментов и медиаторов) определяется тем, что они путем воздействия на метаболизм органов и тканей обеспечивают более полноценную мобилизацию функциональной системы и ее способность к длительной работе на повышенном уровне. Конкретными результатами гуморальных влияний являются активация деятельности мышечной и вегетативных систем, мобилизация углеводов и жиров из депо и их эффективное окисление, перераспределение энергоресурсов в органах и тканях, повышение синтеза нуклеиновых кислот и белков и др.

Эффекторное звено функциональной адаптивной системы включает в себя скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения, кровь и др. Воздействие физических нагрузок на уровне скелетных мышц характеризуется количеством активируемых моторных единиц; уровнем и характером биохимических процессов в мышечных клетках; особенностями кровоснабжения мышц, обеспечивающими приток кислорода, питательных веществ и удаление метаболитов. Таким образом, увеличение силы, скорости и точности движений, работоспособности при их многократном выполнении в процессе долговременной адаптации достигается двумя основными процессами: формированием в центральной нервной системе механизма управления движениями и морфофункциональны-ми изменениями в мышцах (гипертрофия мышц, увеличение мощности систем аэробно-анаэробного энергообразования, возрастание количества миоглобина и митохондрий, уменьшение образования и накопления аммиака, перераспределение кровотока и др.).

Зная закономерности формирования функциональной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные ее звенья, ускоряя приспособление к физическим нагрузкам и повышая тренированность, т. е. управлять адаптационным процессом. В общих чертах механизм реакции человека при выполнении физической нагрузки может быть представлен следующим образом. В результате действия сигналов, воспринимаемых рецепторами, афферентная импульсация поступает в кору большого мозга, где возникают процессы возбуждения и торможения, формирующие соответствующую функциональную систему, объединяющую определенные структуры головного мозга. Эта управляющая система избирательно мобилизует надлежащие мышечные группы при участии структур всех моторных уровней мозга: коркового моторного уровня (моторной коры), подкоркового моторного уровня (стриопалидарной системы), стволового моторного уровня, включающего двигательные центры продолговатого и среднего мозга, и сегментарного моторного уровня, объединяющего двигательные центры спинного мозга, и, наконец, конечного звена — мотонейронов. Одновременно с мобилизацией мышц нейрогенное звено управления воздействует на центры кровообращения, дыхания и других вегетативных функций, в результате чего активизируется дыхание и кровообращение, тормозится функция органов пищеварения, почек и др. (Пшенникова, 1986; Robergs, Roberts, 2002).

Однако в неадаптированном организме центральная «управляющая» система действует нерезультативно: координация движений является несовершенной, интенсивность и продолжительность работы недостаточны. Это связано, прежде всего, с несовершенством существующих межцентральных связей и недостаточным их количеством. В этом случае отмечается неэффективная импульсация, стимулирующая мышцы, которые должны быть вовлечены в работу, и мышцы-антагонисты. Одновременно отмечается дискоординация в деятельности дыхания, кровообращения и мышц (Косилов, 1983; Platonov, 2002).

Систематическая тренировка приводит к расширению межцентральных связей всех моторных уровней мозга, формированию динамического стереотипа как слаженной уравновешенной системы нервных процессов, формирующейся по механизму условных рефлексов. При этом формирование стереотипа распространяется на вегетативные функции, т. е. образуется действенная система целостного регулирования выполнения соответствующей мышечной работы (Виноградов, 1983; Матвеев, 2001).

Адаптация центральной управляющей системы проявляется в автоматизации движений, при этом хорошо закрепленные двигательные навыки выполняются без контроля нервными центрами, что является проявлением экономизации. Накопление фонда условных рефлексов в процессе тренировки способствует расширению возможностей человека к экстраполяции в процессе выполнения сложных двигательных актов, т. е. к расширению возможностей центральной нервной системы мгновенно создавать алгоритмы моторных актов, необходимых для эффективного решения неожиданных двигательных задач (Зимкин, 1984; Пшенникова, 1986).

Понятие «адаптация» тесно связано с представлением о функциональных резервах, т. е. скрытых возможностях человеческого организма, которые могут быть реализованы в экстремальных условиях.

Биологические резервы адаптации могут быть подразделены на клеточные, тканевые, органные, системные и резервы целостного организма. На уровне клеток резервы адаптации связаны с варьированием числа активно функционирующих структур из общего числа имеющихся и увеличением числа структур соответственно уровню требуемого от органа функционального напряжения. На более высоких уровнях функциональные резервы проявляются в снижении энерготрат на единицу работы, повышении интенсивности и эффективности функционирования различных органов и систем организма. На уровне целостного организма резервы проявляются в возможностях осуществления целостных реакций, обеспечивающих расширение двигательных задач разной сложности и адаптацию к экстремальным условиям окружающей среды (Мозжухин, Давиденко, 1984; Платонов, 1997).

д.м.н. профессор Иванова Г.Е., Российский государственный медицинский университет