 |
Трофическое действие физических упражнений
|
|
|
|
Один из механизмов физиологического регулирования тканевого метаболизма – трофические рефлексы. Трофическую функцию выполняют различные отделы ЦНС, в том числе кора большого мозга и гипоталамус. Известно, что реализация любого вида 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 его проприорецепторов, обладает высоким уровнем трофического влияния на все органы, в том числе на клетки нервной системы.
Функциональная пластичность и адаптация проприорецепторов к повседневным потребностям организма обеспечиваются специальным рефлекторным механизмом. Существует симпатическая (по Л.А. Орбели) иннервация мышечных рецепторов. Эфферентные импульсы, идущие по этим нервам к рецепторам, оказывают трофическое действие, регулируя таким образом их возбудимость. В свою очередь функциональная активность проприорецепторов 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 режимы работы) изменяет функциональное состояние нервных центров, регулирующих работу внутренних органов (рис. 2.1). Эта перестройка сохраняется и усиливается, благоприятствуя трофике и работоспособности мышц – не только скелетных, но и внутренних органов, особенно миокарда. Именно трофические процессы повышают функциональную способность мышцы сердца, тренируя ее.
|
|
|
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 их 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 травматическими повреждениями нижних конечностей ведут к усилению нервно-трофического влияния на определенную группу мышц, активизации системы РНК-белок, усилению белкового синтеза и снижению распада (особенно миофибриллярных 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 клинические проявления болезни. Физические упражнения, направленные на расслабление определенных мышечных групп, способствуют улучшению в них микроциркуляции, уменьшают степень компрессии нервно-сосудистых образований. В целом всё это способствует профилактике прогрессирования дегенеративно-дистрофических процессов в мышцах и тканях, окружающих позвоночник.
|
|
|
При заболеваниях или повреждениях центральной и периферической нервных систем нарушения функции мышц (парезы, параличи) могут вызвать развитие тугоподвижности в суставах, контрактур. При длительном отсутствии активных движений в суставах в них развиваются вторичные изменения, также уменьшающие объем 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 в конкретной области или органе.
Формирование компенсаций
Компенсация представляет собой временное или постоянное замещение нарушенных функций, соответственно компенсаторные процессы проходят два этапа – срочной и долговременной компенсации. Так, при травматическом повреждении правой руки больной сразу пытается производить бытовые операции левой рукой. Эта срочная компенсация важна в экстремальных ситуациях, однако она заведомо неполноценна. В дальнейшем в результате тренировки физическими упражнениями и формирования в головном мозге системы новых структурно закрепленных связей развиваются навыки, обеспечивающие долговременную компенсацию – относительно совершенное выполнение левой рукой тех бытовых манипуляций, которые обычно выполняют 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, проприорецепторов 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 в той или иной мере восстановить равновесие и сохранить возможность передвижения, хотя и в измененном виде. По мере увеличения степени повреждения сигнализация о дефекте может нарастать, 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 системы, меняется. Соответственно выключаются определенные отделы функциональной системы, ранее участвовавшие в осуществлении компенсаторной деятельности, или новые компоненты (принцип обратной афферентации этапов восстановления нарушенных функций). Сохранение достаточно стабильного анатомического дефекта после регулярных занятий физическими упражнениями дает о себе знать определенной комбинацией афферентации, поступающих в высшие отделы нервной системы, которые на этой основе обеспечат образование стабильной компенсации временных связей и оптимальную компенсацию, то есть минимальную хромоту при данном повреждении (принцип санкционированной афферентации). Длительная тренировка компенсаторных механизмов (ходьба на костылях, с помощью палочки, самостоятельно) может обеспечить достаточную компенсацию нарушенных или утраченных функций, однако на определенной стадии дальнейшее совершенствование сложных рефлекторных механизмов не приводит к существенному изменению, то есть наступает стабилизация компенсации (п ринцип относительной устойчивости компенсаторных приспособлений). В этом периоде происходит динамически устойчивое уравновешивание организма больного с определенным структурно-функциональным дефектом во внешней 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 окружающей средой. Этим объясняется решающая роль коры в компенсации нарушений движения после травм и реконструктивных операций. Например, после операции расщепления предплечья (создание руки Крукенберга) имеются лишь анатомические предпосылки для компенсации отсутствующей кисти. Для того чтобы вновь образованные бранши руки в той или иной мере приняли на себя функцию отсутствующей кисти, необходимы глубокие изменения функций плеча и предплечья, обусловленные перестройкой соответствующих нервных центров. Без обучения, основанного на словесном разъяснении методов тренировки определенных групп мышц, показа рисунка самого движения и закрепления его в процессе тренировки такая перестройка невозможна даже в течение нескольких лет. Для развития компенсации в данном случае необходимы активная деятельность корковых механизмов, в частности механизмов второй сигнальной системы, и тренировка физическими упражнениями определенных групп мышц плеча и предплечья [Епифанов В.А., 1997].
При повреждениях и оперативных вмешательствах на периферической нервной системе в процессе лечебного применения физических упражнений наблюдаются следующие механизмы формирования двигательных компенсаций:
· упражнения способствуют уменьшению торможения (местного шока) или застойного возбуждения, вызванных травмой или оперативным вмешательством и усугубляемых последующей иммобилизацией;
· активизируется поступление сигналов в различные «этажи» нервной системы о морфологических дефектах и нарушениях, происшедших в двигательной функции;
· обучение «технике» движения обеспечивает формирование и последующую автоматизацию компенсации как нового двигательного акта, а затем навыка.
|
|
|
Действие подобного механизма наблюдается в процессе компенсации выпавших движений при анатомических перерывах периферических нервов и последующих реконструктивных вмешательствах, например при восстановлении активных сокращений мимической мускулатуры после операции анастомоза добавочного нерва с лицевым. Применение специальных упражнений позволяет обеспечить перестройку иннервационных отношений и восстановить изолированные сокращения как мимических мышц, так и мышц надплечья. Биоэлектрическая активность мимических мышц, иннервируемых лицевым нервом на здоровой стороне и на стороне, иннервируемой добавочным нервом, становится сходной. При сокращении мышц одной половины лица на другой появляется усиление токов действия, свидетельствующее о восстановлении реципрокных отношений (В. К. Добровольский).
После оперативных вмешательств на внутренних органах активные действия по формированию компенсаций с помощью лечебных физических упражнений представляют значительно большие трудности. Это обусловлено прежде всего худшим корковым представительством висцеральных функций по сравнению с двигательными. Применение физических упражнений в целях формирования вегетативных компенсаций основано на том, что нет ни одной вегетативной функции, которая по механизму моторно-висцеральных рефлексов не подчинялась бы в той или иной мере влиянию со стороны мышечно-суставного аппарата (М.Р. Могендович). При формировании таких компенсаций специально подбирают физические упражнения, которые последовательно дают определенные результаты:
· активизируют афферентную сигнализацию от внутренних органов, вовлекаемых в компенсацию по механизму моторно-висцеральных и висцеро-висцеральных рефлексов; она сочетается с афферентными импульсами, поступающими от поврежденного или функционирующего парного органа;
· обеспечивают при систематическом повторении упражнений сочетание формируемой компенсации, функции патологически измененного органа и ее условно-рефлекторное закрепление;
· закрепляют компенсацию при последующем применении специальных, возрастающих по нагрузке упражнений как составную часть вегетативного компонента различных двигательных актов.
Эти механизмы легче «работают» после операций на легких, поскольку дыхательную функцию можно сознательно регулировать при дыхательных упражнениях. Сложнее применять их после операций на сердце из-за больших трудностей регуляции за счет упражнений моторно-кардиальных и моторно-сосудистых рефлексов. Наибольшие препятствия возникают при использовании этих механизмов после операций на желудочно-кишечном тракте и почках в силу крайне ограниченных возможностей сознательного регулирования моторно-висцеральных рефлексов с этих органов.
Использование перечисленных механизмов одновременно уменьшает опасность перенапряжения вовлеченных в патологический процесс органов, работающих в условиях длительной компенсаторной гиперфункции, поскольку обеспечивается их разгрузка путем вовлечения в компенсацию других органов и систем (В.К. Добровольский).
Завершая изложение данных о механизмах компенсации при лечебном применении физических упражнений в хирургии, подчеркнем ряд положений. Как бы хорошо ни была сформирована и закреплена функциональная компенсация, могут наблюдаться ее срывы, связанные с нарушением режима постоянной специальной тренировки, под влиянием нового заболевания, трудных жизненных ситуаций и других факторов, понижающих общий жизненный тонус.
В ходе компенсации в некоторых случаях может развиться своеобразная двойственность функции. Полное затормаживание патологически измененной функции происходит медленно и с большим трудом. Новые временные связи, формирующиеся при компенсации, действуют при наличии не полностью заторможенных старых связей, которые в отдельных случаях могут становиться доминирующими. Происходит временное выпадение компенсации. Таких «срывов» не наблюдается, если созданная компенсация прочно вошла в ансамбль взаимокоординированных соматических и вегетативных функций, сформировавшихся в процессе ее тренировки.
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, стремясь к оптимальной стратегии и тактике во взаимоотношениях с окружающей средой.
|
|
|
