Эволюционные предпосылки двигательной активности

Анализ условий эволюции животного мира показывает, что основным среди них являлось изменение окружающей среды. При этом для выживания животным требовались все более совершенные формы движений. И это закономерно, так как именно движение оказывалось основным условием сохранения и обеспечения жизни: поддержания термостабильности, добычи пищи, защиты (пассивной или активной) от врагов и реализации инстинкта воспроизведения потомства (именно эти четыре аспекта жизнедеятельности составляют основу жизни животного). Поэтому закономерно, что изменения окружающей среды обусловливали совершенствование адаптации животных организмов в эволюции именно через усложнение форм движений – в свою очередь это вело к соответствующим изменениям в анатомии опорно-двигательного аппарата и в функциональных системах обеспечения двигательной активности.

Так, появление на определенной стадии развития нашей планеты суши и выход рыб на нее затруднил условия их движения, что привело к появлению рычажных конечностей. Усложнившиеся формы движений потребовали более совершенной их нервной регуляции, что привело к резкому скачку в развитии переднего мозга; необходимость в более адекватном кровоснабжении обусловила возникновение трехкамерного сердца, а потребность в более высоком уровне газообмена – и появление легких. Именно так, по-видимому, и появились амфибии.

Следовательно, именно совершенствование форм движений, обусловливающее более совершенную адаптацию к меняющимся условиям существования, являлось пусковой, исходной посылкой самой биологической эволюции. Анализ же самой эволюционной иерархии с несомненностью подтверждает такой тезис. Подкрепляется он и тем фактом, что до 80–90% структур головного мозга в той или иной степени связаны с функцией движения.

В конечном итоге ведущая роль движения закрепилась в механизмах онтогенетического развития. В процессе внутриутробного развития закладка и становление функциональных систем, как и всего организма, предопределяется двигательной активностью плода, которая, в свою очередь, зависит от образа жизни беременной. И после рождения полноценное развитие генетической программы индивида прежде всего детерминируется его адекватным двигательным режимом.

Выживание в животном мире сопряжено с необходимостью постоянной борьбы за существование, требующей периодических, но систематических максимальных проявлений адаптационных резервов, обеспечивающих необходимый уровень двигательной активности. Однако для этого необходима сложнейшая координация всех функциональных систем, обеспечивающая деятельность организма как единого целого. Именно поэтому в животном мире выживает и дает наиболее жизнеспособное потомство сильнейший – тот, кто сильнее, ловчее, быстрее, то есть тот, кто отличается более высокими физическими кондициями. Более того, сама борьба за существование предопределила, по мнению физиологов, некоторый уровень двигательной активности, который необходим животному для выживания (предполагается, что применительно к человеку массой 70 кг такой минимум составляет в сутки около 1600 ккал затрат энергии)*.

* Чтобы выполнить это общебиологическое требование, необходимо, например, бегать со скоростью 10 км/час около 3 часов 40 минут!

Возникшая в эволюции зависимость сохранения жизни от двигательной активности закрепилась в генетическом коде животного организма, в том числе и людей. Можно сказать, что жизнью организма, его ростом и развитием правит двигательная активность. Вот почему в каждом возрастном периоде уровень физиологических отправлений организма и состояние организма определяются во многом текущей двигательной активностью и состоянием скелетной мускулатуры.

На протяжении подавляющего времени существования человека на Земле сами условия жизни требовали от него реализации генетически предопределенного требования к движению, так как для сохранения жизни ему приходилось набирать эволюционно обоснованную норму двигательной активности в поиске пищи, защите от врагов и т.д. В последние же десятилетия, особенно в период активного внедрения в производство и быт автоматов и механизмов, во все большей степени человек освободил себяотнеобходимости двигаться (таблица).

Изменение соотношения используемых видов энергии в ходе

социально-экономического развития человечества (в %)

Из представленной таблицы видно, что за последние полтора столетия доля энергии мышц человека и животных в энергообеспечении технологических процессов снизилась до ничтожного уровня. Благоустроенные жилища, развитие сети транспортных коммуникаций и многие другие достижения цивилизации привели в конечном итоге к такому низкому уровню двигательной активности современного человека, что дало основание называть его «деятельным бездельником»: он работает не своей мускульной энергией, а преимущественно силой своего ума.

Недостаток движения – гипокинезия – вызывает целый комплекс изменений в функционировании организма, который принято обозначать как гиподинамию. Последняя начинает сказываться в онтогенезе очень рано. Так, в дошкольных учреждениях двигательный компонент в режиме дня ребенка не превышает 30% времени бодрствования при нормируемой его продолжительности не менее 50%. В школьных же возрастах у 50% 6–8-летних, у 60% 9–12-летних и у 80% старшеклассников отмечается выраженная степень двигательной недостаточности.

Виды гипокинезии и причины ее возникновения

Как видно из представленной таблицы, причины гипокинезии могут быть как объективными (физиологическая, профессиональная, клиническая), так и субъективными (привычно-бытовая, школьная, отчасти – климатогеографическая). Однако, независимо от вида гипокинезии вызванные ею гиподинамические последствия вполне определенны и выражаются в том, что все функциональные системы жизнеобеспечения, активность которых определяется именно этим фактором (дыхание, кровообращение, состав крови, пищеварение, терморегуляция, эндокринные железы и др.) и которые работают «на движение», все в меньшей степени востребуются в своих максимальных возможностях. Отсюда и те проблемы со здоровьем, которые связывают с гиподинамией. В общем виде их можно представить следующим образом:

– согласно уже упоминавшемуся «закону свертывания функций за ненадобностью», возможности любой системы организма соответствуют востребованному от нее уровню активности, материальной базой для чего служит деятельность ДНК и РНК клетки и обеспечивающих их ферментов. Снижение же уровня функционирования системы ведет к атрофии и/или дистрофии ее тканей с уменьшением функциональных резервов;

– мышечная активность является одним из механизмов интеграции функциональных систем организма, их «сонастраивания» на данный уровень активности. Нарушение же этого механизма ведет к функциональной переориентации, когда каждая из систем начинает работать преимущественно на обеспечение, компенсацию самого слабого звена в организме, которое в данный момент отличается наибольшим напряжением функции. То есть в этом случае «водителем ритма» организма становится не естественная активность человека, а доминирующий (в силу своей слабости) морфофункциональный очаг. В больном организме и у человека, находящегося в «третьем состоянии», таким очагом должна быть патологически (или функционально) измененная система;

– снижение двигательной активности человека, как было показано на примере добровольцев, согласившихся на вынужденное обездвиживание на длительное время (от двух недель до трех месяцев), ведет к компенсаторной перестройке всех сторон обмена веществ: минерального, жирового, белкового, углеводного, водного;

– гиподинамия выключает конечное звено стрессовой реакции – движение. Это ведет к напряжению центральной нервной системы, что в условиях и без того высоких информационных и социальных перегрузок современного человека закономерно ведет к переходу стресса в дистресс;

– гиподинамия вызывает заметные изменения в иммунологических свойствах организма и в терморегуляции.

Особого внимания заслуживает роль движений в предупреждении простудной заболеваемости у детей. Известно, что у маленьких детей терморегуляция работает за счет высокого уровня их двигательной активности. Однако произвольное ограничение последней заставляет в целях профилактики переохлаждения повышать внешнюю температуру, что в свою очередь через снижение мышечного тонуса как адаптивной реакции предупреждает перегревание организма. В результате терморегуляция смещается в сторону теплоотдачи даже у человека, находящегося в состоянии относительного мышечного покоя. Если учесть, что теплая одежда и температура 22–24°С уже вызывают потоотделение, то резкий переход из теплого помещения на морозный воздух при низком уровне двигательной активности вызывает переохлаждение человека с развитием простуды. Но именно так – искусственным повышением внешней температуры, а не через активизацию движений – и пытаются, к сожалению, чаще всего решать проблемы предупреждения простуд в семьях.

Принципиальные изменения в результате гипокинезии претерпело и осуществление механизмов стресса. В животном организме он возник как важнейшее звено адаптации именно к тем четырем условиям, которые предопределяют сохранение жизни: голод, холод, опасность и реализация инстинкта продолжения рода. У человека же при общности физиологических механизмов стресса с животными условия его возникновения и реализации заметно отличаются. Во-первых, как уже было показано, у людей стресс чаще всего связан не с борьбой за выживание, а с социальными мотивами (любовь, карьера, культура и т.д.). Во-вторых, чаще всего человеку не удается в силу различных причин логически завершить стресс движением, поэтому в течение бодрствования в организме накапливаются гормоны стресса и нарастает состояние психического напряжения. Возникший при появлении одного из указанных факторов стресс и имеет конечной целью быструю и эффективную подготовку организма к мышечной деятельности и ее реализацию. При этом нервный и гуморальный компоненты стресса обусловливают мгновенное повышение скорости реакции и мышечного тонуса, резкое возрастание активности кислородотранспортных систем, которые должны обеспечить последующую мышечную деятельность питательными веществами и кислородом. Если же, как это чаще всего и случается у человека, стресс движением не заканчивается, то его последствия продолжаются достаточно долго. По крайней мере, именно с отсутствием конечного звена механизма стресса – движения связывают широкое распространение у современного человека так называемых болезней цивилизации.

Таким образом, условия современной жизни ведут к тому, что в значительной степени выключается сформированное эволюцией основное условие обеспечения сохранности и поддержания жизни – движение.