Лечебное действие физических упражнений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лечебное действие физических упражнений

Лечебное действие физических упражнений объясняется важной социальной и биологической ролью движений в жизни человека.

Ф. Энгельс доказал, что главным фактором, создавшим человека, явился труд. Без мышечной работы человек не может ни познавать природу, ни воздействовать на нее. Мышечные движения необходимы для нормальной жизнедеятельности человека.

Во время болезни в организме происходят различные структурные и функциональные нарушения. Одновременно усиливаются защитные процессы, развиваются компенсации, изменяется обмен веществ. При многих заболеваниях для лечения необходимо резкое ограничение двигательной активности. Но вынужденная длительная гиподинамия может ухудшить течение болезни, вызвать ряд осложнений. Лечебная физическая культура, с одной стороны, оказывает непосредственное лечебное действие (стимулируя защитные механизмы, ускоряя и совершенствуя развитие компенсаций, улучшая обмен веществ и регенеративные процессы, восстанавливая нарушенные функции), с другой -- уменьшает неблагоприятные последствия сниженной двигательной активности.

Лечебное действие физических упражнений проявляется в сложных психических, физиологических и биохимических процессах, которые протекают в организме при занятиях ЛФК. Поэтому современное представление о механизмах лечебного действия физических упражнений основывается на достижениях в этих науках.

Особенно хорошо изучены физиологические процессы. В этом большая заслуга отечественной физиологической школы И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Н.Е. Введенского. Работы советских ученых Ю.И. Данько, В.К. Добровольского, С.М. Иванова, А.А. Лепорского, М.Р. Могендовича, В.Н. Мошкова, И.М. Саркизова-Серазини, И.Б. Темкина и др. внесли огромный вклад в клинико-физиологическое обоснование лечебного действия физических упражнений. Организм человека должен постоянно приспосабливаться к меняющимся условиям внутренней и внешней среды. Это приспособление достигается изменением функций клеток различных органов и систем, взаимосвязанных друг с другом. Процессы, происходящие в каком-либо органе или системе, вызывают изменение деятельности других органов или систем. Связь всех функций и процессов осуществляется регулирующими системами: нервной и гуморальной.

Нервная регуляция деятельности организма осуществляется посредством рефлексов. Воздействия внешнего мира воспринимаются экстерорецепторами (зрительным, слуховым, тактильным, вкусовым и др.), возникающие возбуждения в виде импульсов достигают больших полушарий мозга и воспринимаются в форме различных ощущений. Центральная нервная система, в свою очередь, формирует ответную реакцию.

Мышечные движения осуществляются под влиянием импульсов, поступающих к мышцам из центральной нервной системы. Вместе с тем всякое мышечное сокращение приводит к появлению потока импульсов, идущих от мышц к нервным центрам, которые приносят информацию об интенсивности сократительного процесса. Таким образом, имеется тесное взаимодействие между регуляторами и регулируемыми процессами.

Такое же рефлекторное взаимодействие имеется между внутренними органами и центральной нервной системой. Импульсы от рецепторов внутренних органов (интерорецепторы) также поступают в нервные центры, сигнализируя об интенсивности функций и состоянии органа. Нервные центры, регулирующие работу этого органа, в свою очередь, посылают к нему усиливающие или ослабляющие импульсы, изменяя его деятельность. Таким образом, осуществляется саморегуляция внутренних органов и обмена веществ (без участия нашего сознания). Но помимо саморегуляции отдельных органов и систем существует более сложная межсистемная регуляция физиологических функций. Например, тесная связь имеется между мышечной деятельностью и функциями всех органов и систем. Эту взаимосвязь объясняет теория моторно-висцеральных рефлексов, разработанная М.Р. Могендовичем (1947). Проприорецептивные импульсы с рецепторов мышц, связок, сухожилий поступают в центральную нервную систему (кору больших полушарий, подкорковые центры, ретикулярную формацию ствола мозга) и посредством рефлексов через центры вегетативной нервной системы регулируют деятельность внутренних органов и обмен веществ. В условиях нормальной жизнедеятельности организма проприорецепция преобладает над другими видами афферентных раздражителей, существенно влияя на иные физиологические процессы.

Тесно связан с нервным и другой механизм регуляции -- гуморальный. Он заключается в том, что химические соединения, образующиеся в организме (гормоны, метаболиты), а также ионы водорода, калия, кальция и др., попадая в кровь, разносятся по всему организму, изменяя функции органов и систем. Эти химические вещества влияют также на хеморецепторы и нервные клетки, изменяя их состояние. С другой стороны, образование гормонов в известной мере подчинено влиянию нервной системы. Таким образом, оба механизма регуляции взаимосвязаны и дополняют друг друга.

В моторно-висцеральных рефлексах нервный механизм также тесно переплетается с гуморальным. При выполнении мышечной работы в кровь выделяются гормоны (адреналин и др.), которые оказывают стимулирующее действие на работу сердца, а метаболиты, образующиеся в мышцах, расширяют артериолы, кровоснабжающие эти мышцы. Химически активные вещества оказывают влияние и на нервную систему (рис. 1).

Рис. 3. Схема моторно-висцеральных рефлексов

При заболеваниях происходит нарушение рефлекторной регуляции. Возникают патологические доминанты и патологические рефлексы, извращающие нормальные процессы в организме, а также формируются компенсаторные изменения регуляции и работы ряда органов и систем.

В свете изложенных данных о физиологических механизмах регуляции функций в организме становится понятным лечебное действие физических упражнений. Современное представление о нем разработано проф. В. К. Добровольским (1947, 1952). Оно проявляется в виде четырех основных механизмов: тонизирующего влияния, трофического действия, формирования компенсаций и нормализации функций.

Механизмы тонизирующего влияния физических упражнений

Тонизирующее влияние физических упражнений заключается в изменении интенсивности биологических процессов в организме (общего тонуса) под влиянием дозированной мышечной нагрузки. При заболеваниях изменяется общий тонус. В начале часто наблюдается усиление возбудительных процессов в центральной нервной системе, активизируются защитные и появляются патологические реакции, повышается температура тела, усиливается деятельность многих внутренних органов. В этот острый период заболевания больному показан режим покоя; физические упражнения, как правило, не применяются. По мере стихания острых явлений, а также при хронических заболеваниях происходит снижение уровня протекания основных жизненных процессов, что объясняется преобладанием процессов торможения в центральной нервной системе. Понижение общего тонуса является следствием самого заболевания (появление застойных очагов торможения или возбуждения -- «патологическая» доминанта) и снижения двигательной активности больного во время болезни (уменьшение числа импульсов, поступающих от рецепторов опорно-двигательного аппарата). Эти же причины приводят к уменьшению активизирующей функции желез внутренней секреции (надпочечников, щитовидной железы и др.). Нарушение регулирующих влияний центральной нервной и эндокринной систем сказывается на уровне протекания вегетативных функций: ухудшается функция кровообращения, дыхания и других систем, снижается обмен веществ, сопротивляемость и реактивность организма.

Ухудшение всех функций в организме снижает работоспособность и желание производить движения, а при выполнении какой-либо мышечной работы вызывает быстрое утомление.

В этот период для ускорения выздоровления бывает необходимо стимулировать интенсивность протекания процессов в организме. Наиболее биологически адекватным средством являются физические упражнения.

Тонизирующее действие физических упражнений обусловлено тем, что двигательная зона коры больших полушарий головного мозга, посылая импульсы двигательному аппарату, одновременно влияет на центры вегетативной нервной системы, возбуждая их. Эта посылка импульсов к движению или даже только одно представление о движениях является как бы пусковым раздражителем, вызывающим усиление вегетативных функций. Но основные сдвиги в функциональном состоянии центральной нервной системы и в работе внутренних органов происходят в процессе непосредственного выполнения физических упражнений, когда усиливается импульсация проприорецепторов и других рецепторов, участвующих в движении (зрительного, слухового). Под влиянием мышечной деятельности активизируется также функция желез внутренней секреции, прежде всего надпочечников. Возбуждение центральной нервной системы и усиление деятельности желез внутренней секреции стимулируют вегетативные функции: улучшается деятельность сердечно - сосудистой, дыхательной и других систем, повышается обмен веществ и различные защитные реакции, в том числе и иммунобиологические. Таким образом, повышение возбудительного тонуса центральной нервной системы, активности желез внутренней секреции и уровня вегетативных функций происходит по механизму моторно-висцеральных рефлексов. Это важнейший, но не единственный механизм действия физических упражнений.

Используя физические упражнения с лечебной целью, необходимо учитывать и их влияние на психику больных. Повышение настроения при выполнении физических упражнений, сознание восстановления двигательной активности, отвлечение мыслей от болезни также оказывают тонизирующее действие на организм больного.

Стимулирующее действие физических упражнений находится в прямой зависимости от объема массы мышц, участвующих в движении, и от интенсивности производимой работы. Так, более значительное действие оказывают упражнения, включающие в движение крупные группы мышц и выполняемые в быстром темпе. Положительные эмоции, вызванные интересными упражнениями или играми, бодры команды, хорошо оборудованный, светлый кабинет ЛФК усиливают положительное действие упражнений.

Однако повышение общего жизненного тонуса не всегда желательно. Например, при лечении больных инфарктом миокарда вначале показан полный покой. В этот период необходимо максимально снизить нагрузку на сердечно - сосудистую систему, используя упражнения только для мелких мышечных групп.

В лечебной физической культуре применяются также упражнения, которые снижают возбуждение и усиливают торможение в центральной нервной системе. Это статические дыхательные упражнения, упражнения в расслаблении мышц, упражнения, выполняемые в медленном темпе. Упражнения, снижающие возбуждение в центральной нервной системе, особенно показаны при тех заболеваниях, при которых преобладают возбудительные процессы или снижены тормозные процессы, например при гипертонической болезни, в период затухания обострения язвенной болезни.

Чередование упражнений, усиливающих процессы возбуждения в центральной нервной системе (упражнения для крупных мышечных групп, с выраженным мышечным усилием, в быстром темпе), с упражнениями, усиливающими процессы торможения (дыхательные упражнения, упражнения в расслаблении мышц, упражнения, выполняемые в медленном темпе), способствует восстановлению нормальной подвижности нервных процессов.

Механизмы трофического действия физических упражнений

Трофическое действие физических упражнений проявляется в том, что под влиянием мышечной деятельности улучшаются обменные процессы и процессы регенерации в организме.

При заболеваниях нарушаются обмен веществ и нормальная структура тканей и органов. Лечение направлено на восстановление нарушенных структур посредством улучшения и нормализации обмена веществ. Мощным стимулятором обмена веществ являются физические упражнения.

Во время мышечной деятельности увеличиваются энергетические траты, расходуется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), которая является источником не только энергии движения, но и пластических процессов.

После окончания движений происходит усиление восстановительных процессов, энергетические запасы увеличиваются (фаза сверхвосстановления). АТФ в этот период расходуется на пластические процессы (построение и обновление белков тканей).

Улучшение трофических процессов под воздействием физических упражнений протекает по механизму моторно-висцеральных рефлексов. Проприорецептивные импульсы стимулируют нервные центры обмена веществ и перестраивают функциональное состояние вегетативных центров, которые улучшают трофику внутренних органов и опорно-двигательного аппарата. Улучшение обмена веществ подкрепляется усилением кровообращения, увеличением притока крови к тканям, поступления пластических белковых фракций, улучшением их усвоения. Систематическое выполнение физических упражнений способствует восстановлению нарушенной регуляции трофики, что часто наблюдается в процессе болезни.

Трофическое действие выражается также в ускорении процессов регенерации. Физические упражнения, улучшая обмен веществ, способствуют восстановлению строения опорно-двигательного аппарата, кожи, состава крови и т. д. В тех случаях, когда не происходит истинной регенерации органа, физические упражнения способствуют ускорению образования рубцовой ткани и компенсаторной гипертрофии органа.

Ярким примером влияния занятий ЛФК на регенеративные процессы в организме может служить лечение переломов. Образование костной мозоли в случаях правильного сопоставления отломков и иммобилизации происходит и без применения физических упражнений. Однако ее формирование будет протекать медленно, а структура будет неполноценной. Так, образовавшаяся вначале костная мозоль по объему значительно больше кости (периостальная мозоль), а расположение новых элементов не соответствует неповрежденным окружающим участкам. И лишь после того, как больной начнет выполнять различные бытовые или производственные действия, т. е. использовать функциональные нагрузки, происходит перестройка костной мозоли: лишние тканевые элементы рассасываются, строение ее приходит в соответствие с неповрежденными участками, образуется так называемая вторичная костная мозоль.

Если лечебную физическую культуру применяют с первых же дней после травмы, то физические упражнения, улучшая кровообращение, способствуют рассасыванию погибших элементов и стимулируют рост соединительной ткани и кровеносных сосудов. Своевременное применение специальных упражнений (особенно эффективны упражнения с осевой нагрузкой) ускоряет процессы формирования и перестройки костной мозоли.

Под влиянием мышечной деятельности задерживается развитие мышечных атрофий, вызванных гиподинамией. Если атрофия мышц уже развилась (при травмах, повреждениях периферических нервов), восстановление структуры и функции мышц возможно только с помощью физических упражнений.

Трофическое действие физических упражнений проявляется также в улучшении окислительных процессов в организме. При заболеваниях эти процессы часто ухудшаются. Мышечная деятельность, усиливая все виды обмена, активизирует и окислительные процессы.

Механизмы формирования компенсаций

Лечебное действие физических упражнений проявляется в формировании компенсаций. Компенсация -- это временное или постоянное замещение нарушенных функций. При заболеваниях нарушения функции возмещаются тем, что изменяется или усиливается функция поврежденного органа или других систем органов, замещая или выравнивая нарушенную функцию. Формирование компенсаций представляет собой биологическую закономерность. При нарушении функции жизненно важного органа компенсаторные механизмы включаются сразу же. Например, при ослаблении сократительной способности сердца и уменьшении в связи с этим его систолического объема компенсаторно учащаются сердечные сокращения и таким образом сохраняется минутный объем.

Регуляция процессов компенсации происходит по рефлекторному механизму. Пути формирования компенсаций установлены П.К. Анохиным (1956). Схематически их можно представить следующим образом: сигналы о нарушении функций поступают в центральную нервную систему, которая перестраивает работу органов и систем таким образом, чтобы компенсировать изменения. Однако вначале формируются неадекватные компенсаторные реакции: или чрезмерные или недостаточные и лишь в дальнейшем на основании новых сигналов степень компенсаций корригируется и происходит их закрепление.

При многих заболеваниях для формирования и совершенствования компенсаций требуется время.

Физические упражнения ускоряют формирование компенсаций и делают их более совершенными. Мышечная работа стимулирует деятельность внутренних органов, вызывая необходимое для компенсации изменение их функций. Физические упражнения способствуют появлению новых моторно-висцеральных связей, которые совершенствуют компенсацию и делают возможным выполнение мышечной работы в условиях нарушенной функции. Так, при нарушении функции дыхательной системы занятия лечебной физической культурой способствуют выработке и закреплению компенсаций за счет автоматически углубленного дыхания, тренировки сердца, совершенствования сосудистых реакций, увеличения количества эритроцитов и гемоглобина в крови, более экономного протекания окислительных процессов в тканях.

Компенсаторные процессы могут из защитных переходить в патологические. Например, при пороках сердца сердечной мышце приходится усиленно работать, чтобы обеспечить организм нормальным количеством крови. Компенсация, в конечном счете, происходит за счет увеличения мышечной массы сердца -- гипертрофии миокарда. Но при очень большой гипертрофии питание миокарда нарушается, что приводит к снижению его сократительной способности и появлению болей. Занятия ЛФК вырабатывают более рациональный тип компенсации, тренируют и поддерживают надежность защитных свойств компенсации. Так, применяя физические упражнения при пороке сердца, удается длительно сохранять сократительную способность миокарда. Но всегда следует учитывать, что компенсаторные процессы ограничены, поэтому физические нагрузки надо правильно дозировать. Компенсации подразделяются на временные и постоянные. Примером временных компенсаций является усиление грудного дыхания при операции на брюшной полости или диафрагмального дыхания -- при операции на грудной клетке. Временные компенсации используются, главным образом, с целью приспособления во время болезни и иногда в течение какого-то периода после выздоровления.

Выработка постоянных компенсаций необходима при безвозвратной утрате или резком извращении функции. При двигательных расстройствах и нарушениях функции внешнего дыхания формирование компенсаций возможно с помощью произвольно управляемых движений. Например, при повреждении кожно-мышечного нерва, иннервирующего двуглавую мышцу плеча, способность сгибать предплечье можно сохранить путем тренировки плечелучевой мышцы, иннервируемой этим же нервом и веточкой лучевого нерва. В случае ослабления грудного дыхания при эмфиземе легких компенсация достигается благодаря тренировке диафрагмального дыхания, обучению удлиненному выдоху, укреплению мышц брюшного пресса, обеспечивающих его, и увеличению подвижности грудной клетки.

Механизмы нормализации функций

Нормализация функций заключается в восстановлении функций, как отдельного поврежденного органа, так и всего организма под влиянием физических упражнений. Для полного выздоровления недостаточно восстановить строение поврежденного органа; необходимо также нормализовать его функции и в первую очередь восстановить правильную регуляцию всех процессов в организме Лечебная физическая культура помогает восстановить моторно-висцеральные связи, которые, в свою очередь, оказывают нормализующее действие на регуляцию других функций.

При выполнении физических упражнений в центральной нервной системе, повышается возбудимость двигательных центров, имеющих связь с вегетативными центрами. В момент возбуждения все они представляют доминирующую систему, заглушающую патологические импульсы.

Систематические занятия ЛФК восстанавливают ведущее значение моторики в регуляции вегетативных функций.

Физические упражнения способствуют также восстановлению двигательных расстройств. Например, при нарушении движений вследствие парабиотических состояний при воспалении нерва пассивные движения, упражнения в посылке импульсов к активному движению, идеомоторные упражнения создают возбуждение в патологическом участке и улучшают его трофику, что способствует ликвидации парабиотических явлений. В случае образования в процессе болезни извращенных условных рефлексов с помощью физических упражнений удается устранить их. Например, после болевой контрактуры даже при отсутствии болей и изменений в суставе может сохраниться ограничение движения как следствие патологического условного рефлекса. Восстановления движений в этом случае добиваются путем длительного применения физических упражнений.

Нормализация функций осуществляется также путем избавления от ставших ненужными временных компенсаций. Например, при операции на брюшной полости создается компенсаторный тип диафрагмального дыхания, который может закрепиться. Восстановление полноценного дыхания в максимально короткие сроки возможно при применении физических упражнений.

В процессе болезни ослабевают или даже полностью исчезают те или иные рефлексы, присущие здоровому организму. Так, длительный постельный режим вызывает угасание сосудистых рефлексов, связанных с изменением позы. При вставании у больного не происходит повышения тонуса артерий нижних конечностей и снижения тонуса артерий головы. Вследствие этого кровь перемещается к нижним конечностям и из-за недостаточного притока ее к головному мозгу больной может потерять сознание. Упражнения с постепенной переменой положения нижних конечностей, головы и туловища способствуют восстановлению позно-сосудистых рефлексов.

Клиническое выздоровление неравнозначно восстановлению работоспособности. У человека, перенесшего воспаление легких, может нормализоваться температура, состав крови, восстановиться структура легочной ткани, но при первой же попытке производить физическую работу у него будет обильное потоотделение, одышка и головокружение. Для восстановления работоспособности потребуется еще длительное время. Восстановление двигательных качеств, сниженных в период болезни, и нормальное функционирование организма во время физической работы достигаются правильно подобранными и дозированными физическими упражнениями. Это положение имеет особое значение при восстановлении работоспособности спортсмена, перенесшего заболевания или травму. Нормализация функций в этом случае, будет заключаться не только в тренировке вегетативных функций, обеспечивающих успешное выступление в избранном виде спорта, но и в восстановлении двигательных качеств и спортивной техники.

В заключение важно отметить, что лечебное действие физических упражнений проявляется не изолированно, в виде одного какого-либо механизма, а комплексно, многими механизмами одновременно. В зависимости от конкретного случая и стадии заболевания можно использовать преимущественное действие какого-либо механизма.

В частности, рассмотрим влияние ЛФК на сердечнососудистую систему.

Действие физической нагрузки на сердечнососудистую систем, прежде всего, характеризуется влиянием на центральный аппарат кровообращения -- сердце. Вследствие богатых нервных связей, наличия рефлекторных и условно - рефлекторных механизмов сердце чрезвычайно быстро реагирует на физическую нагрузку: значительно увеличивается скорость кровообращения, возрастает и улучшается кровоснабжение сердечной мышцы. Систематическая тренировка способствует более полному использованию кислорода тканями и более экономному расходованию энергетических (питательных) веществ, накоплению их в тканях, преобладанию наиболее эффективных форм обмена веществ в органах и тканях (окислительно-восстановительные процессы). Возросший уровень обменных процессов при физической нагрузке способствует развитию дополнительных кровеносных сосудов (коллатералей) в сердечной мышце, что существенно улучшает кровоснабжение сердца.

Улучшение кровотока в сердечной мышце, активация в ней обменных процессов, более быстрое накопление и утилизация питательных веществ на фоне стимулирующего влияния центральной нервной системы при ЛФК способствуют, в конечном счете, увеличению сократительной (насосной) функции сердечной мышцы. Работа сердца у больных, занимающихся ЛФК, становится более экономной: замедляется ритм сердечной деятельности, снижается артериальное давление, уменьшается (в покое) переполнение сердечных полостей кровью, более рациональным становится потребление кислорода сердечной мышцей при росте силы сердечных сокращений.

Физические упражнения оказывают выраженное стимулирующее действие на внесердечные (экстракардпальные) факторы кровообращения. Экстракардиальное влияние на кровообращение обусловлено: 1) участием сосудистой системы в продвижении крови; 2) группой вспомогательных факторов -- ритмическим сокращением различных мышечных групп, движением в суставах, функцией диафрагмы (мышечное образование, разделяющее грудную и брюшную полости), изменяющей внутригрудное давление; 3) влиянием процессов обмена на кровообращение (фактор тканевого обмена).

В процессе физических упражнений нормализуется нервный контроль за функцией сосудов, в первую очередь за тонусом сосудистой Стенки. Рефлексы, возникающие в мышечной системе, некоторые гормональные факторы, продукты обмена веществ в работающих мышцах и Другие механизмы способствуют распространению мельчайших артериальных сосудов, артериол и капилляров. ЧТО ведет к снижению сопротивления сосудистой стенки протекающей крови, а следователь но, к нормализации артериального давления. Под влиянием регулярной физической тренировки у страдающих атеросклерозом, гипертонической болезнью и другими заболеваниями системы кровообращения отмечается понижение общей свертывающей активности крови и активация противосвертывающей системы, нормализуется липидный (жировой), в том числе холестериновый, обмен. Таким образом, ЛФК применяют для нормализации сосудистого тонуса, улучшения координации центральных и периферических звеньев кровообращения, уменьшения субъективных проявлений заболевания, укрепления и оздоровления всего организма больного и повышения его физической тренированности.

движение физический упражнение мышца лечебный

Размещено на Allbest.ru