Физиология человека (том 2) (947486), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Во врыяя движения в связи с повышением уровня обмена веществ в соответствии с правилом А. Крега в мышцах увеличивается число открытых капилляров. Увеличенный приток крови к мышцам способствует повышению их температуры, что обусловливает уменьшение вязкости (силы трения между отдельными волокнами), а следовательно, облегчает реализацию физико-химических свойств мышц, непосредственно влияющих на производительность совершаемой работы. Прн статических усилиях сосуды мышц сдавливаются находящимкся в состоянии напряжения волокнами, кровообращение в мышце почти прекращается.
То небольшое количество Оъ которое находится в составе миоглобина, не может поддерживать азробный режим энергообеспечения, в связи с чем преобладает анаэробный режим с использованием креатинфосфокинвзиой реакции и глнколитического фосфорилн рова ния. Систематическая двигательная деятельность вызывает рабочую гипертрофию мышечных волоков, увеличение емкости капиллярной сети в мышцах, содержания миоглобина, гликогена, АТФ, КФ, дыхательных ферментов. В волокнах повышается количество митохондрий. Последние способствуют возрастанию способности мышц утилизировати пируват.
При этом ограничивается накопление молочной кислоты и обеспечивается возможность мобилизации жирных кислот, повышается способность к интенсивной н длительной мышечной работе. Параллельно наступают изменения в центральном звене двигательных единиц — в а-мотонейронах, которые пшертрофируются при одновременном увеличении содержания в них дыхательных ферментов. зп При статическом режиме деятелъности мышц в них происходит более глубокая перестройка сосудистой системы и нервных окончаний. "капилляры изменяют ход — идут не параллелыю мышечным волокнам, а оплетают их, аксоны нейронов двигателъных единиц делятся на болыпее количество терминалей, подходящих к мышечным волокнам. Надежность функционирования опорно-двигательного аппарата возрастает за счет увеличения поперечника трубчатых костей и утолщения нх компактного вещества. По мере повторения моторных нагрузок двигательная функшюнальная система приобретает все большую надежность деятельности.
Это выражается в совершенствовшнщ координации, автоматизации и экономичности движений. В основе этого лежат расширение межцентралъных связей различных моторных уровней коры больших полушарий, стрнопаллидарной системы, среднего, продолговатого мозга, а также формирование динамического стереотипа с высокой помехоустойчивостью, Научно обоснованная двигательная деятельность в виде занятий физической кулнгурой способствует правильному формированию осанки, адекватному развитию мышечного «корсета» в период интенсивного роста, особенно в пубертатный период, характеризующийся ростовым скачком. 45.9.5. Физиологическое значение тренированности Тренировка преследует цель оздоровления.
Основным ее методом является исполъзованне разного характера н направленности двигательной деятелъности как средства для повышения и сохранения высокого функционального состояния человека. В результате тренировки в организме человека происходя г адаптационные морфологические и функциональные изменения, вначале по типу срочной адаптации на разовые нагрузки.
При повторении мышечных нагрузок развивается долговременная адаптация. Срочная адаптация обеспечивается эволюционно детерминированными реакциями, протекающими на уровне максимальных значений затрат физиологических резервов. Срочная адаптация формирует морфофункционалъную основу долговременной адаптации. Устойчивая долговременная адаптация к физическим нагрузкам есть тренированность. Она характеризуется высоким функциональным потенциалом и способностью реализовать его на высоком уровне экономичности в зависимости от нагрузки. 'Пмнированный человек отличается от нетренированного (не занимающегося физической культурой) хорошей осанкой, большей устойчивостью к факторам риска.
Возможность достижения высокого уровня тренированности зависит от наследственных особенностей биохимических и физиологнческях процессов, функциональной активности ЦНС, нейрогумдральных регуляций. В адаптации организма к двигательной деятельности принимает непосредственное участие иммунная система. Развитие тре- нированностн обеспечивается согласованной деятельностью нервной, эндокринной н иммунной систем. Из практихи «большого» спорта известно, что большие физические нагрузки могут вызывать иммунодепрессию вплоть до снижения иммунного ответа и в определенном проценте случаев феномена «исчезающих» антител. В этот период организм оказывается слабо защищенным от различных заболеваний.
Наиболее часто нарушение иммунного статуса связано с ослаблением синтеза иммунного белка гамма-интерферона, изменением цитоплазматической мембраны лимфоцнтов, последовательным угнетением Т-системы лимфоцитов н уменьшением нх функциональной активности. Интерферонодепрессия является маркером психоэмоциоиального стресса. 15Л6. ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ УМСТВЕННОГО И ФИЗИЧЕСКОГО ТРУДА 15.10.1. Физиологическая характеристика умственного труда Умственный труд состоит в переработке ЦНС различных видов информации в соответствии с соцналыюй и профессяональной направленностью индивидуума.
В процессе переработки информации происходят сличение с имеющейся в памяти информацией н ее интеграция. Интеграции новой информации, с одной стороны, обогащает память„с другой — лежит в основе принятия решений, направленных на формирование творческих программ двигательных действий, бытовых, трудовых процессов. Умственная деятельность пронизывает все сферы активности человека. Ее эффективность определяется высоким функциоиалъным состоянием нейронов ЦНС, широтой связей между ними, энергетическим обеспечением нейронов и глиальных элементоц активностью медиаторной системы, адекватным уровнем активности кровоснабжения структур мозга и гормональными влияниями. Информационный компонент наиболее выражен при умственном труде. При чтении, генерирования н обдумывании идей, творчестве он составляет 100У«. Умственная работа связана с деятельностью целостного мозга, участием новой, старой и древней коры, особенно сенсорного центра речи, префронтальной области, лимбической системы, а также зрительного бугра, гипоталамуса, ретикулярной формации ствола мозга, всех сенсорных систем, преимуществейно зрительной.
Точные механизмы взаимосвязей всего комплекса структур мозга до настоящего времени полностью не изучены. Известно, что при деструкции префронтальной зоны коры большях полушарий человек теряет способность решать сложные задачи, быстро переключаться в мыслях, четко формулировать длинные фразы, выполшпь движения, которым был обучен раньше. Нарушается способность к организованному мышлению, связыванию информации в единое целое, осуществлению ответных действий при поступлении сенсорных сигналов с некоторой за- 319 держкой во времени, в течение которого происходит интеграция поступающей информации и принимается оптимальное решение.
Интеллектуалъные процессы„лежащие в основе умственного труда, в целом осуществляются в лобных долях коры большого мозга. Они интегрируют сложные формы целенаправленного поведения, ответственны за решение творческих задач, требующих высокой степени абстрагирования. В состоянии покоя знерготраты головного мозга невелики н составляют 3 % от общего обмена. Степень увеличении знерготрат зависит от характера нервно-эмоционального напряжения при умственной работе.
При чтении вслух сидя прирост составляет 48 '$, при чтении лекции стоя — 94%. Высокий уровень метаболических процессов в нейронах обусловливает эволюционно развившуюся надежность их кислородного обеспечения. В покое головной мозг утилизирует 20 ~~ от общего потребления Оь что обеспечивается болъшой объемной скоростью кровотока в сосудах мозга, составляющей 15 «4 от величины минутного объема кровотока (700 — 800 мл) Количеспю открытых капилляров, оплетающих нейроны, обусловлено уровнем функциональной активности определенных структур мозга. Вопрос об увеличении общего мозгового кровотока при умственной и физической деятельности дискутируется. Доминирует точка зрения о перераспределении кровотока на фоне незначителыюго его увеличения за счет расширения сосудов мозга.
Череп, в котором помещается головной мозг, лимитирует прирост мозгового кровотока. Максимально ею величина повышается в 1,5; 4 — б; 5 — 7 раз меньше, чем соответственно в миокарде, коже и скелетных мышцах. Перераспределительные реакции мозгового кровотока четко дифференцированы, отличаются лабнльностъю соответственно преимущественному участию тех нли иных структур мозга в умственной деятель.
ности. Сложный и продоллпггельный умственный труд сопровождается максимальным увеличением мозгового кровотока в области лобных долей коры больших полушарий, несущих наиболыпую нагрузку по переработке и интегрированию информации. Здесь в разгар активной работы кровоток может увеличиваться на 30— 50 % от уровни покоя (К. П. Иванов, Е. Б. Бабский, В. Л. Пастухов). Экспериментально установлено, что раздражение различных рецепторов сопровождается ограниченным изменением кровоснабжения в их первичных корковых проекциях — сенсомоторной, теменной, затылочной ипсилатералъной и контралатералъной областях.
Локальные усиление и уменьшение кровотока в премоторных и лобных областях коры большого мозга отмечены психологами при различных психозмоциональных раздражениях и процессе абстрактного мышления. Имеется связь между уровнем кровотока, выраженностью биозлектрической активности коры большого мозга и уровнем умственной деятельности. За 3 — 5 с до усиления кровотока в мозге отмечается увеличение биопотенциалов, характеризующееся приростом их амплитуды и частоты. Оаобенностью умственного труда является переработка и интеграция огромного объема информации в условиях ограничения двигательной активности (гиподинамня), что обусловлено спецификой рабочей позы, небольшими объемами рабочих движений. Преобладание позной активности над фазной, связанной с рабочими движениями предмущественно рук, иог илн их сочетания, отрицателыю влияет на функциональное состояние организма.
Основной причиной, снижающей уровень функционального состояния при локальной работе, является ограничение потока рефлекторной стимуляции внутренних органов, желез внутренней секреции, симпатико-адренаповой системы со стороны проприоцепторов мышц. Нельзя исключить ослабление стимулирующих влияний на внутренние органы со стороны интероцепторож воспринимающих механические толчки при фазной активности мышц, Соответствующие механизмы снижают все нады обмена веп(еств.