Механизмы действия физических упражнений

Физические упражнения оказывают на организм тонизирующее (стимулирующее), трофическое, компенсаторное и нормализую­щее действие.

Тонизирующее (стимулирующее) действие физических упраж­нений.При заболевании организм находится в особенно неблагоприятных условиях как из-за нарушения функций, обусловленного патологическим процессом, так и вследствие вынужденной гипокинезии, ухудшающей состояние больного и способствующей прогрессированию болезни. Тонизирующее действие физических упражнений выражается прежде всего в стимуляции моторно-висцеральных рефлексов. Усиление аф­ферентной импульсации проприоцепторов стимулирует кле­точный метаболизм в нейронах центрального звена двигательного анализатора, вследствие чего усиливается трофическое влияние ЦНС на скелетную мускулатуру и внутренние органы, т.е. на весь организм.

Влияние регулярных занятий физическими упражнениями на сердечно-сосудистую систему выражается в тренировке всех основных и вспомогательных факторов гемодинамики. Возрастает сократительная функция миокарда за счет усиления питания

мышцы сердца во время выполнения физических упражнений; активизируется регионарный кровоток; вводятся в действие дополнительные (дежурные) капилляры и др. Вследствие этого усиливаются окислительно-восстановительные процессы в миокарде, увеличивается его сократительная функция за счет более полноценной диастолы, обусловленной увеличением массы циркулирующей крови при мышечной работе за счет выхода крови из депо.

Стимуляция центральной регуляции сосудистого тонуса при мышечной нагрузке ведет к активизации и второго фактора гемодинамики — экстракардиального. Значительному усилению венозного кровообращения способствуют группа вспомогатель­ных факторов гемодинамики, включающаяся при мышечной работе, дыхательные движения грудной клетки и диафрагмы, изменение внутрибрюшного давления, ритмичные сокращения и расслабления скелетной мускулатуры и др. Именно эти виды упражнений широко используются в ЛФК. Таким образом, физические упражнения являются эффективным фактором улучшения гемодинамики, усиления адаптации сердечно­сосудистой системы к возрастающим физическим нагрузкам и повышения ее функциональной способности.

Физические упражнения следует оценивать и в плане их общеразвивающего, общетонизирующего воздей­ствия. Известно, что под влиянием тренировки повышается устойчивость организма к действию экстремальных факторов — гипоксии, перегревания, проникающей радиации, некоторых токсических веществ, перегрузки при действии ускорений и т.п. Стимулирующий эффект физических упражнений используется и для повышения неспецифической сопротивляемости орга­низма больного. Установлено, что раннее включение собственных приспособительных реакций в ответ на раздражитель в виде физических упражнений во многом определяет быстроту выздоровления и полноту последующей реабилитации.

Систематическое применение физических упражнений ведет к выраженному повышению адаптации всего организма к меняющимся условиям внешней среды (в частности, к физи­ческим нагрузкам), возрастанию функциональной способности опорно-двигательного аппарата, систем дыхания, кровообра­щения и др. Тренированность организма способствует уменьшению или исчезновению субъективных проявлений заболевания, значительно улучшает физическое состояние и работоспособность больных.

Помимо общетонизирующего воздействия, физические упражнения оказывают направленное действие, сти­мулируя преимущественно функции определенных органов и

систем: например, упражнения в крупных суставах нижних конечностей, повороты туловища, упражнения для мышц брюшного пресса усиливают перистальтику кишечника. Широкое использование в занятиях, например при предоперационной подготовке больного, дыхательных упражнений ведет к улуч­шению функции внешнего дыхания, дренированию полостей в легких, укреплению основных дыхательных мышц и др.

Важным признаком стимулирующего действия средств ЛФК является их положительное влияние на эмоциональную сферу 5ольного. Физические упражнения, подвижные игры спо­собствуют снятию своеобразного психического тормоза, не позволяют больному «уйти в болезнь», вырабатывают у него уверенность в своих силах и благоприятном исходе заболевания. Зачастую только факт назначения ЛФК тяжелым больным оказывает отчетливое положительное воздействие на их психику. Необходимо отметить и то обстоятельство, что среди других средств стимулирующего или тонизирующего действия физические упражнения обладают определенными преиму­ществами, заключающимися в их физиологичности и адек-иатности, универсальности (широкий спектр действия физи­ческих упражнений), отсутствии отрицательного побочного действия (при правильной дозировке нагрузки и рациональной методике занятий), возможности длительного применения, которое практически не имеет ограничений, переходя из нечебного в профилактическое и общеоздоровительное.

Трофическое действие физических упражнений. Одним из механизмов физиологического регулирования тканевого метаболизма являются трофические рефлексы. Трофическую функцию выполняют различные отделы ЦНС, в том числе кора большого мозга и гипоталамус. Известно, что реализация любого нида нервной деятельности — от простого рефлекторного акта до сложных форм поведения — связана с изменением уровня обменных процессов, особенно в тех случаях, когда в качестве исполнительного эффекторного механизма выступает опорно-двигательный аппарат. Информация, исходящая от проприо-цепторов последнего, обладает высоким уровнем трофического Влияния на все органы, в том числе на клетки нервной системы (рис. 2.1).

Функциональная пластичность и адаптация проприоцепторов к повседневным потребностям организма обеспечиваются специальным рефлекторным механизмом. Существует симпа­тическая (по Л.А.Орбели) иннервация мышечных рецепторов. Офферентные импульсы, идущие по этим нервам к рецепторам, оказывают трофическое действие, регулируя таким образом их нозбудимость. В свою очередь функциональная активность

Рис. 2.1. Взаимодействие опорно-двигательного аппарата с внутренними органами.

проприоцепторов определяет интенсивность их рефлекторно-трофических влияний на различные системы организма.

При дефиците тонизирующих и стимулирующих влияний ЦНС снижаются тонус скелетной мускулатуры и частота проприоцептивной импульсации, что в свою очередь сказывается на нервной трофике. Проприоцептивная импульсация, уси­ливающаяся при выполнении физических упражнений, разрывает порочный круг, стимулирует нервную трофику и восстанавливает нормальное соотношение между опорно-двигательным аппаратом и физиологическими системами организма (дыхательной, сердечно-сосудистой и др.). Ак­тивизирующаяся проприоцепция (изотонический и изо­метрический режим работы) изменяет функциональное состояние нервных центров, регулирующих работу внутренних органов. Эта перестройка сохраняется и усиливается, бла­гоприятствуя трофике и работоспособности мышц, и не только скелетных, но и внутренних органов, особенно миокарда. Именно трофические процессы способствуют повышению функциональной способности мышцы сердца, ее тренировке.

Общеизвестно трофическое влияние физических упражнений

в фазе формирования регенерата, замещающего дефект. В основе его лежит активизация пластических процессов при повышенной доставке белков, обеспечивающей компенсацию затрат энергии на мышечную работу. Лечебное применение физических упражнений не только стимулирует трофические процессы, но и, направляя его по функциональному руслу, способствует формированию наиболее полноценной структуры регенерата.

Трофическое действие физических упражнений может проявиться в виде регенерационной, или компенсатор­ной, гипертрофии. Регенерационная гипертрофия протекает в виде более интенсивной физиологической реакции тканевых элементов. Например, активные мышечные нагрузки у больных с травматическим повреждением нижних конечностей ведут к усилению нервно-трофического влияния на определенную группу мышц, активизации системы РНК — белок, усилению белкового синтеза и снижению распада (особенно миофиб-риллярных белков), возрастанию мощности энзиматических систем анаэробного и особенно аэробного синтеза макроэргов за счет усиления утилизации липидов и углеводов. Увеличение функциональной нагрузки (по оси трубчатой кости) усиливает гидродинамическое влияние упругих деформаций кости на микроциркуляцию и трофику тканей и приводит к преобладанию костеобразовательных процессов над резорбционными.

Трофическое действие физических упражнений проявляется в снижении мышечного напряжения при различных синдромах остеохондроза позвоночника, сколиозе и других заболеваниях опорно-двигательного аппарата. Например, при остеохондрозе позвоночника мышечное напряжение сопро­вождается, во-первых, ухудшением кровоснабжения мышц, вовлеченных в патологический процесс; во-вторых, усилением компрессии нервных корешков и сосудистых образований, проходящих в межпозвоночном отверстии, усугубляя тем самым клинические проявления болезни. Физические упражнения, направленные на расслабление определенных мышечных групп, способствуют улучшению в них микроциркуляции, уменьшают степень компрессии нервно-сосудистых образований. В целом псе это способствует профилактике прогрессирования дегене­ративно-дистрофических процессов в мышцах и тканях, окру­жающих позвоночник.

При заболеваниях и повреждениях центральной и пери­ферической нервной системы нарушения функции мышц отрезы, параличи) могут вызвать развитие тугоподвижности в I у»тавах, контрактур. При длительном отсутствии активных лнижений в суставах в них развиваются вторичные изменения,

в свою очередь уменьшающие амплитуду движений. В процессе выполнения специальных физических упражнений улучшается крово- и лимфообращение в околосуставных тканях, увели­чивается подвижность, что в свою очередь ведет к более полно­ценному функциональному восстановлению всей конечности. Используя таким образом висцеро-висцеральные и моторно-висцеральные взаимоотношения, можно так подобрать физи­ческие упражнения, чтобы их трофическое действие локали­зовалось именно в конкретной области или органе.

Формирование компенсаций. Компенсация представляет собой временное или постоянное замещение нарушенных функций. Компенсаторные процессы имеют два этапа: срочной и долго­временной компенсации. Так, например, при травматическом повреждении правой руки больной немедленно начинает использовать в различных бытовых операциях левую руку. Эта срочная компенсация важна в экстремальных ситуациях, однако она заведомо несовершенна. В дальнейшем в результате тренировки физическими упражнениями и формирования в головном мозге системы новых структурно закрепленных временных связей развиваются навыки, обеспечивающие долговременную компенсацию — относительно со­вершенное выполнение левой рукой бытовых манипуляций, обычно выполняемых правой.

В результате изучения компенсаторных процессов при нарушении двигательных функций и функций внутренних органов академик П.К.Анохин сформулировал несколько общих принципов, характеризующих процесс формирования функ­циональных систем, которые компенсируют дефект. Эти прин­ципы могут быть применены к компенсаторным процессам при повреждении различных органов. Например, повреждение нижней конечности вызывает нарушение равновесия и ходьбы. Это влечет за собой изменение сигнализации от рецепторов вестибулярного аппарата, проприоцепторов мышц, рецепторов кожи конечностей и туловища, а также зрительных рецепторов (принцип сигнализации дефекта). В результате переработки этой информации в ЦНС функция определенных моторных центров и мышечных групп меняется таким образом, чтобы восстановить в той или иной мере равновесие и сохранить возможность передвижения, хотя и в измененном виде. По мере увеличения степени повреждения сигнализация о дефекте может нарастать, и тогда в компенсаторные процессы вовлекаются новые области ЦНС и соответствующие им мышечные группы (принцип прогрессирующей мобилизации запасных компенсаторных ' механизмов). В дальнейшем по мере эффективной компенсации или устранения самого повреждения состав афферентного

импульсного потока, поступающего в высшие отделы нервной I истемы, будет меняться. Соответственно будут выключаться определенные отделы функциональной системы, ранее участ-иоиавшие в осуществлении компенсаторной деятельности, или включаться новые компоненты (принцип обратной аффе-рентации этапов восстановления нарушенных функций). Со­хранение после регулярных занятий физическими упраж­нениями достаточно стабильного анатомического дефекта будет мнить о себе знать определенной комбинацией афферентаций, поступающих в высшие отделы нервной системы, которые на ной основе обеспечат образование стабильной комбинации Временных связей и оптимальную компенсацию, т.е. мини-мнльную хромоту при данном повреждении (принцип санк­ционированной афферентаций). Длительная тренировка компен-I норных механизмов (ходьба на костылях, с помощью палоч­ки, самостоятельно) может обеспечить достаточную компен-I .|цию нарушенных или утраченных функций, однако на определенной стадии дальнейшее совершенствование слож­ных рефлекторных механизмов не приводит к существен­ному изменению, т.е. наступает стабилизация компенсации [принцип относительной устойчивости компенсаторных приспособлений). В этом периоде устанавливается динамически устойчивое уравновешивание организма больного с оп­иленным структурно-функциональным дефектом во внеш-Ией среде.

Роль коры большого мозга в компенсаторных процессах при повреждении нижележащих отделов нервной системы оп­ределяется тем, что корковые отделы анализаторов чутко реагируют на любое изменение взаимоотношений организма с 01 ружающей средой. Этим объясняется решающая роль коры омпенсации нарушений движения после травм и ре-| инструктивных операций. Например, после операции рас­тепления предплечья (создание руки Крукенберга) имеются ЦИШЬ анатомические предпосылки для компенсации отсут-

■ I кующей кисти. Для того чтобы вновь образованные «бранши»

и в той или иной мере приняли на себя функцию отсут-

тующей кисти, необходимы глубокие изменения функций

Плеча и предплечья, обусловливаемые перестройкой соот-

|" итвующих нервных центров. Без обучения, основанного на

■ <к тесном разъяснении тренировки определенных групп мышц,

аза рисунка самого движения и закрепления его в процессе ||"'мировки такая перестройка невозможна даже в течение ряда К | Для развития компенсации в данном случае необходимы и швная деятельность корковых механизмов, в частности

.шизмов второй сигнальной системы, и тренировка

физическими упражнениями определенных групп мышц плеча и предплечья [Епифанов В.А., 1997].

Процесс компенсации нарушенных функций является активным, так как организм больного использует достаточно сложный комплекс различных, наиболее целесообразных в конкретной ситуации реакций для обеспечения наибольшей степени управляемости сегментами тела с целью оптимальной стратегии и тактики во взаимоотношениях с окружающей средой.

Нормализация патологически измененных функцийи целостной деятельности организма. ЛФК — это прежде всего терапия, использующая наиболее адекватные биологические пути мобилизации собственных приспособительных, защитных и компенсаторных резервов организма для ликвидации пато­логического процесса. Вместе с двигательной функцией восстанавливается и поддерживается здоровье. Важнейшим путем нормализации функциональных нарушений является воздействие через проприоцепторы, импульсация от которых оказывает как общетонизирующее влияние на ЦНС, так и специфическое влияние на нервные центры регуляции физиологических функций (в частности, на сосудодвигательные центры).

Физические упражнения в отдельных случаях оказывают симптоматическое воздействие на физиологические функции. Например, специальные дыхательные упражнения могут по механизму моторно-пульмональных рефлексов активизировать дренажную функцию бронхов и обеспечивать усиление выделения мокроты. При явлениях метеоризма специальными упражнениями можно воздействовать на перистальтику кишечника и нормализовать его функцию.

Таким образом, лечебное действие физических упражнений многообразно. Оно может проявляться комплексно, например в виде одновременного трофического и компенсаторного влияния. В зависимости от конкретной патологии, локализа­ции процесса, стадии заболевания, возраста и тренированнос­ти больного можно подобрать определенные физические уп­ражнения, дозировку мышечной нагрузки, которые обеспечат преимущественное действие определенного механизма, необ­ходимого для восстановительного лечения в данный период заболевания.

2.3. Показания и противопоказания к назначению лечебной физической культуры

ЛФК в комплексе реабилитационных мероприятий находит широкое применение в любой клинической специальности.

Основные показания к назначению ЛФК: отсутствие,

Забление или извращение функции, наступившее вследствие заболевания или его осложнения; положительная динамика в состоянии больного, определенная по совокупности клинико-функциональных данных — улучшению самочувствия больного, уменьшению частоты и интенсивности болевых приступов, улучшению данных функционального и клинико-лабораторного

ледования. Показания к назначению ЛФК являются по существу ее задачами.

Основные противопоказания к назначению ЛФК: отсутствие Контакта с больным вследствие его тяжелого состояния или нарушений психики; острый период заболевания и его прогрессирующее течение; нарастание сердечно-сосудистой недостаточности; синусовая тахикардия (свыше 100 уд/мин) и брадикардия (менее 50 уд/мин); частые приступы пароксиз-мальной или мерцательной тахикардии; экстрасистолы с часто-той более чем 1:10; отрицательная динамика ЭКГ, свидетельст-нующая об ухудшении коронарного кровообращения; атрио-вентрикулярная блокада II—III степени; гипертензия (АД выше 220/120 мм рт.ст.) на фоне удовлетворительного состояния 'ильного; гипотензия (АД ниже 90/50 мм рт.ст.); частые гипер-или гипотонические кризы; угроза кровотечения и тромбо­эмболии; наличие анемии со снижением числа эритроцитов до 2,5—3 млн, СОЭ более 20—25 мм/ч, выраженный лейкоцитоз.

2.4. Средства лечебной физической культуры

< >< мовными средствами ЛФК являются физические упражнения, in пользуемые с лечебной целью, и естественные факторы природы.