Чем отличается гиподинамия от гипокинезии и к чему она приводит? Гипокинезия - что это такое и каковы ее последствия.

К числу наиболее распространенных факторов риска возникновения различных заболеваний последние 10-15 лет относят ограничение двигательной активности — гиподинамию (гипокинезию ). Из-за значительной распространенности и многообразия причин возникновения гиподинамия является одной из важнейших проблем нашего времени, имеющих очень большое общебиологическое и социальное значение.

Гиподинамия — болезнь неподвижного образа жизни

Итак, что такое гиподинамия? Это болезнь неподвижного образа жизни, проявляющаяся в снижение объема мышечной активности человека. Данный феномен наблюдается во всех сферах жизни, что в значительной степени обусловлено научно-техническим прогрессом и приводит к преобладанию статических форм деятельности. Если всего лишь 100 лет назад 94-96% всей механической работы на земном шаре выполнялось за счет мышечной энергии человека, то теперь — не более 1%. У современного человека снижена двигательная активность не только в производственной сфере, но и на хозяйственно-коммунальные нужды, самообслуживание, ограничена ходьба, уменьшились физические нагрузки в социально-культурной сфере.

Существует семь видов гиподинамии (I) и причин ее возникновения (II), указанных на картинке выше.

Формы

Выделяют следующие формы гипокинезии:

нозогенная , вызванная болезнью;
производственно-бытовая ;
возрастная ;
ятрогенная , возникающая при необоснованно длительном назначении постельного режима врачом.

Распространенность

Исследователи провели анализ двигательной активности работающих лиц и установил, что 58.2% обследованных на протяжении значительного времени вели малоактивный образ жизни, у 25.8% двигательная активность находилась на среднем уровне и только у 16.0% она была высокой. Отмечена тесная связь двигательной активности с возрастом. Наибольшее число лиц с высокой степенью физической активности отмечалось в группе до 31 года — 20.9%, затем в группе свыше 40 лет — 16.0%. Наименее активными были лица в возрасте 31-40 лет, всего у 10.6% лиц этой возрастной группы был достаточный уровень физической активности.

Наиболее высокая степень физической активности отмечена в профессиональной группе, связанной с трудом средней тяжести и напряженности (18.6%), наименьшая физическая активность характерна для инженерно-технических работников и операторов (8.7 и 10.1% соответственно), у которых уровень требуемой для производственной деятельности физической активности невелик. У этой категории работников внепроизводственная гиподинамия носит привычно-бытовой характер. Интересно, что среди рабочих, чей труд был средней тяжести и напряженности, сопровождаясь достаточно большим числом движений, отмечено наибольшее число лиц, занимающихся физическими упражнениями, то есть наиболее высокий уровень двигательной активности вне производства выявлен в той производственно-профессиональной группе, которая менее всего в этом нуждается.

Внепроизводственная физическая активность связана со степенью удовлетворенности условиями труда. Оказалось, что среди рабочих, оценивающих условия своего труда как удовлетворительные, ведущих активный подвижный образ жизни было в 2 раза больше, чем в группе лиц, отрицательно характеризующих условия своего труда.

Физическая активность зависит также от социально-гигиенических условий жизни. При благоприятных социально-гигиенических условиях жизни чаще встречаются лица, активно занимающиеся физической культурой.

Обращает на себя внимание то, что очень небольшой процент лиц различных профессиональных групп делает утреннюю зарядку. Среди них 11.6% представителей медицинской профессии, 12.5% научных работников, 9.1% рабочих, 8.0% инженерно-технических работников и служащих, 8.8% занятых в сфере обслуживания, 4.5% педагогов.

Особую тревогу вызывает низкая физическая активность детей. Так, из всей продолжительности пребывания ребенка в детском саду на организованные формы физического воспитания приходится только 8-14%, а на свободную двигательную деятельность — 16% времени. Число шагов в сутки оказалось 12-13 тыс., хотя нормальная двигательная активность в сутки должна составлять для девочек 5-6 лет в среднем 15 тыс. шагов, а для мальчиков того же возраста — 17 тыс. шагов.

Изучение двигательной активности школьников в Москве выявило значительное ее снижение во всех возрастных группах. Двигательная активность учащихся ПТУ в возрасте 17-18 лет также недостаточна, особенно в дни теоретических занятий, когда на долю динамического компонента приходится лишь 11.3% времени в сутки, а число шагов едва достигает 11.5 тыс. в сутки.

Какое воздействие оказывает гиподинамия на организм человека

Длительная гипокинезия (более 5 - 10 сут) во всех ее формах оказывает многогранное, полиорганное, патологическое действие на организм, снижает его биологическую резистентность и является серьезным неспецифическим фактором риска возникновения различных заболеваний.

Поводом для патологических изменений при болезни неподвижного образа жизни является длительное уменьшение объема мышечной активности, что сопровождается снижением энергозатрат. Исходя из сказанного наиболее существенное значение для формирования патологических последствий гиподинамии имеют изменения опорно-двигательного аппарата и прежде всего мышц.

Изменения при гиподинамии мышц

Мышечное сокращение совершается при распаде имеющихся в мышцах АТФ и превращении ее в АДФ и неорганический фосфор. Эта реакция является источником энергии, которая необходима для сокращения мышечного волокна. Затем в результате окислительных процессов и сопряженного с ними фосфорилирования наступает ресинтез АТФ. При длительной гиподинамии мышц снижается скорость синтеза АТФ за счет ослабления процессов окислительного фосфорилирования, и возникает как бы детренированность главного механизма образования энергии в организме. Одновременно происходят существенные изменения тканевого дыхания в мышцах:

уменьшается вклад жирных кислот в энергетику мышц,
снижается скорость эндогенного (тканевого) дыхания,
активизируется сукцинатзависимое дыхание,
увеличивается активность креатинкиназы.

Атрофия мышц

Одновременно с биохимическими изменениями в мышцах, сопровождающими гиподинамию, в них наступают структурные изменения. Развивается так называемая атрофия мышц, механизм которой следующий.

В условиях гипокинезии ослабляется синтез белка по пути:

ДНК ⇒ РНК ⇒ белок

Процессы катаболизма, распада начинают преобладать над процессами анаболизма, синтеза. Это проявляется в уменьшении массы мышц (атрофия) и снижении массы тела.

Гипокинезия ведет к снижению афферентной импульсации со стороны мышц, ослаблению потоков информации, идущей по эфферентным и афферентным путям, а это в свою очередь сопровождается нарушениями состояния структуры, функции синапсов и процессов распространения возбуждения. Происходит так называемая физиологическая денервация мышц, при которой в их волокнах появляются выраженные атрофические и дистрофические изменения.

Воздействие на кости

Функция скелетных мышц тесно связана с активными движениями скелета, функциональным состоянием костей. Между функциональной нагрузкой мышц, размерами, толщиной и строением костей имеется прямая коррелятивная зависимость. При гиподинамии влияние мышц на кости ослабевает, при этом могут изменяться размеры и структура костей. Происходят изменения белково-фосфорно-кальциевого обмена в костях и других тканях. Кальций выходит из костей, что сопровождается снижением их плотности. Повышение содержания кальция в крови сопровождается повышением свертываемости крови, образованием камней в почках. Кроме того, изменения в костях могут отрицательно сказаться на гемопоэзе (кроветворении).

Как гиподинамия влияет на сердечно-сосудистую систему

Одним из важнейших звеньев патогенеза нарушений, наступающих при гиподинамии, является влияние ее на сердечно-сосудистую систему.

Влияние на сердце

При длительной гипокинезии происходит выраженное уменьшение массы сердца. Изменения касаются ультрамикроструктурных элементов сердца, от которых зависят окислительные процессы в миокарде, его тканевое дыхание. Функция сердца становится менее «экономичной», что проявляется в учащении сердечных сокращений, лабильности пульса, уменьшении систолического объема и силы сокращений миокарда. Нарушается регуляция функционирования сердца, что проявляется неадекватным физической нагрузке учащением пульса и тахикардией даже в покое. Повышается максимальное давление, снижается минимальное, уменьшается пульсовое давление, увеличивается время полного кругооборота крови. На электрокардиограмме отмечаются признаки ухудшения трофики миокарда, замедление внутрисердечной проводимости нервного возбуждения.

Влияние на сосуды

Одновременно происходят значительные изменения сосудов. В развитии атеросклероза при гиподинамии участвует нарушение обмена сывороточных эфиров холестерина, которое сочетается с диспротеинемией. Одним из важных механизмов нарушений гемодинамики при гипокинезии является ослабление подсобных механизмов гемодинамики — «внутримышечных периферических сердец».

Болезнь неподвижного образа жизни сопровождается нарушением функционирования лимфатических сосудов. Таким образом, при недостаточной двигательной активности в сердечно-сосудистой системе наступают серьезные нарушения, которые характеризуются общей детренированностью, снижением функционального потенциала, а на более поздних этапах - атеросклеротическими изменениями.

Воздействие на дыхательную систему

Гипокинезия вызывает угнетение основного обмена на 5-22%, что в свою очередь сопровождается падением интенсивности газообмена и уменьшением легочной вентиляции.

Воздействие на железы внутренней секреции

Ограничения двигательной активности приводят к существенным изменениям структуры и функции. В экспериментах на крысах было показано, что в различные сроки гиподинамии происходят фазные изменения массы надпочечников:

в 1-е и 3-й сутки эксперимента масса надпочечников возрастала по сравнению с контролем на 30-35%;
с 7-х по 20-е сутки после ограничения двигательной активности масса надпочечников прогрессивно уменьшалась;
на 30-е сутки она вновь увеличивалась и достигала исходного уровня.

Содержание адреналина и норадреналина в моче при болезни неподвижного образа жизни вплоть до 10-х суток исследования существенно возрастало, на 20-е сутки достигало уровня контроля, а на 30-е происходило снижение уровня этих гормонов. Аналогичная картина наблюдалась и при изучении содержания секретируемых корой надпочечников 11-оксикортикостероидов в крови животных в различные сроки после ограничения двигательной активности. Содержание свободных и общих 11-оксикортикостероидов возрастало через 1, 3, 7, 10 и 20 сут гиподинамии, а на 30-е сутки эксперимента их содержание было несколько ниже контрольного уровня. Количество связанных 11-оксикортикостероидов во все сроки гипокинезии было существенно ниже нормы. Таким образом, при экспериментальном неподвижном образе жизни, особенно в ранние сроки, происходит активация симпатоадреналовой системы, сопровождающаяся усиленным выбросом в кровь как гормонов мозгового слоя надпочечников катехоламинов, так и гормонов коры надпочечников - 11-оксикортикостероидов. При продолжении гиподинамии гормональная активность коркового и мозгового слоев надпочечников снижается.

Воздействие на нервную систему

Из-за значительного уменьшения афферентной и эфферентной импульсаций в патологический процесс включаются изменения центральной нервной системы. Известно, что проприоцептивная импульсация является естественным активатором ретикулярной формации и гипоталамо-кортикальной системы, которая в свою очередь оказывает тонизирующее влияние на кору головного мозга. В условиях гиподинамии происходит выраженное снижение тонуса коры и подкорки. В зависимости от длительности гипокинезии изменяется содержание в тканях мозга эндогенных опиоидных пептидов (эндорфинов и энкефалинов), от нормального содержания и метаболизма которых зависят устойчивость организма к стрессовым воздействиям, работоспособность и настроение человека.

Гиподинамия сопровождается изменениями вегетативной нервной системы. Многие исследователи обратили внимание на волнообразность и лабильность вегетативных дисфункций при снижении двигательной активности. В этом состоянии наблюдается смена периодов симпатико- и ваготонии. Симпатическая и парасимпатическая функции расстраиваются на интегративном уровне центральной регуляции. Выявленные симметричность, глобальность и полиморфность феноменов, возникающих при гипокинезии, указывают на их гипоталамический генез. Отмечается выраженный параллелизм в характере и динамике как вегетативных, так и сопровождающих их эмоциональных расстройств.

Воздействие на печень

Гиподинамия отрицательно влияет на состояние печени - главной биохимической лаборатории организма. Экспериментальное воспроизведение ограничения двигательной активности на крысах позволило сделать вывод о том, что в условиях длительной гипокинезии происходит торможение процессов, обусловливающих физиологическое обновление и рост печени. Степень выраженности установленных нарушений различна и зависит от длительности воздействия на организм разбираемого фактора. Торможение митотической активности и уменьшение размеров клеток свидетельствуют о срыве адаптационных механизмов.

Воздействие на иммунную систему

Гиподинамия приводит к выраженным нарушениям механизмов неспецифической защиты организма. Это проявляется в активизации условно-патогенной и сапрофитной аутофлоры, присутствующей в организме, и повышенной активности инфекционных возбудителей, занесенных извне.

Последствия гиподинамии

Уменьшение двигательной активности человека, приводящее к снижению энергозатрат, сопровождается нарушением всех видов обмена веществ, одним из наиболее существенных последствий которого является накопление жировой ткани со всеми отрицательными для состояния здоровья последствиями. Пути формирования и последствия гипокинезии представлены на картинке выше.

Подводя итог описания того, на что влияет гиподинамия, можно отметить, что это чрезвычайно неблагоприятное воздействие на организм человека уменьшает его способность адаптироваться к изменяющимся, особенно вредным воздействиям внешней и внутренней среды. Это связано с формирующимися во время гипокинезии изменениями мышц, центральной и вегетативной нервной системы, коркового и мозгового слоев надпочечников, органов дыхания, специфических и неспецифических механизмов противоинфекционной защиты, нарушениями обмена веществ с развитием ожирения. При этом замыкается так называемый порочный круг, поскольку перечисленные выше и многие другие, менее изученные, отрицательные последствия гиподинамии при своем развитии способствуют ее прогрессированию.

Симптомы гиподинамии

Как указывалось выше, гиподинамия приводит нарушению функции различных органов и систем:

мышц и костей,
сердечно-сосудистой,
дыхательной,
центральной и вегетативной нервной системы,
коркового и мозгового слоев надпочечников,
печени.

Это сопровождается самыми разнообразными симптомами, связанными с:

снижением обмена веществ,
накоплением жира (),
ослаблением устойчивости к воздействию инфекции.

Эти изменения приводят к появлению различных болезней, среди которых на первый план по частоте и отрицательным последствиям для здоровья выступают болезни сердечно-сосудистой системы.

Гиподинамия и сердечно-сосудистая система

Чаще всего при гиподинамии развивается комплекс симптомов, возникающих из-за нарушений регуляции и функционирования сердечно-сосудистой системы, который обычно обозначают как синдром вегетососудистой дистонии : неустойчивость частоты пульса и величины артериального давления с различной, сугубо индивидуальной направленностью этих изменений. Нередко наблюдаются тахикардия и склонность к артериальной гипертонии, однако у некоторых больных преобладают брадикардия (замедление пульса) и склонность к снижению артериального давления. Часто вегетососудистая дистония сопровождается появлением болей в области сердца, которые могут быть тупыми, ноющими, а у некоторых больных боли имеют колющий, сжимающий характер.

Особая актуальность изучения и преодоления гипокинезии, которая представляет собой существенное снижение мышечной активности, определяется прежде всего ее патогенной ролью в развитии атеросклероза и ишемической болезни сердца. Такие проявления ИБС, как острый инфаркт миокарда, стенокардия, нарушение ритма сердца, сердечная недостаточность, представляют серьезную угрозу не только для здоровья, но и для жизни больного. По современным представлениям существенную роль в возникновении ишемической болезни сердца играют нарушения обмена веществ, особенно жирового обмена, возникающие при ожирении. Гиподинамия и связанное с нею снижение энергетических расходов в организме приводят к увеличению массы тела за счет отложения жира, повышению содержания холестерина и бета-липопротеидов в крови, возникновению и прогрессированию атеросклероза и ишемической болезни сердца.

Возможность возникновения атеросклеротических изменений в сосудах при длительной гипокинезии подтверждена многочисленными экспериментальными исследованиями на животных.

Гиподинамия и ожирение

Подтверждением связи гиподинамии с ожирением и появлением симптомов нарушения кровотока в коронарных артериях сердца, присущих ишемической болезни сердца, служат результаты наблюдений ученых.

Исследовались практически здоровые люди, одни из которых проводили свой отпуск в условиях гипокинезии, а другие - с достаточной физической нагрузкой. Оказалось, что после отпуска, проведенного при низкой физической активности, в ответ на стандартную велоэргометрическую нагрузку у 80% мужчин и 70% женщин при электрокардиографическом исследовании наблюдались различные изменения коронарного кровообращения сердца. Одновременно у всех исследованных обнаружено увеличение массы тела в среднем на 2 кг, что подтверждает гипокинезию во время отпуска и свидетельствует о накоплении в это время жира, то есть развитии ожирения. Другая группа практически здоровых людей имела во время отпуска значительные физические нагрузки. У них не произошло накопления массы тела, а электрокардиографическое исследование, проведенное после стандартной велоэргометрической пробы, не выявило каких-либо изменений коронарного кровотока в мышце сердца.

Симптомы со стороны нервной системы

Длительная гиподинамия (более 5-8 сут), связанная с соблюдением постельного режима после сотрясения головного мозга, сопровождается развитием ипохондрического синдрома. Имеются данные, свидетельствующие о быстром возникновении симптомов регрессивно-инфантильного поведения, примитивизации личности, снижении общесоматической резистентности при хронических заболеваниях в тех случаях, когда больные вынуждены длительное время соблюдать постельный режим.

Кстати, получивший широкое распространение в условиях научно-технической революции «информационный невроз» тоже тесно связан с гипокинезией.

Гиподинамия, вызванная прогрессированием хронических поражений суставов, костей и нервной системы, приводит к ухудшению течения основного патологического процесса. Было установлено, что при сниженной двигательной активности после удаления аппендикса значительно медленнее, чем при рано назначенных физических упражнениях, нормализуются температура, частота пульса, артериальное давление, скорость кровотока, жизненная емкость легких; долго сохраняются задержка мочи и стула, боли в области раны. Отмечены прямая зависимость между продолжительностью постельного режима и частотой осложнений (пневмония, тромбофлебиты, гепатома и раневая инфекция).

При малоподвижном образе жизни у детей значительно чаще, чем у их сверстников, имеющих нормальную физическую активность, встречаются различные морфофункциональные отклонения и хронические заболевания. При сопоставлении снижения уровня двигательной активности с развитием различных нарушений функциональных систем (мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной), а также со степенью снижения сопротивляемости организма воздействиям внешней среды и патологическим микроорганизмам выявляется тесная прямая корреляционная зависимость.

Углубление и удлинение влияния гиподинамия влекут за собой комплекс расстройств, что некоторыми авторами рассматривается как гипокинетическая болезнь .

Синдромы гипокинетической болезни

Отрицательное влияние снижения двигательной активности на здоровье человека особенно ярко выражено при длительной (до 4 мес.) искусственно создаваемой гипокинезии. При этом развивается ряд выраженных болезненных синдромов, совокупность которых может рассматриваться как гипокинетическая болезнь. К таким синдромам относятся:

синдром перераспределения крови и изменения сосудистого тонуса,
синдром физического и температурного дискомфорта,
синдром вегетососудистой дисфункции с детренированностью аппарата кровообращения к физической нагрузке и ортостатическим воздействиям,
синдром нервно-психической астенизации,
синдром статокинетических нарушений,
синдром обменно-эндокринных расстройств и др.

Перечисленные выше синдромы возникают при гиподинамии раньше и выражены сильнее у лиц с какими-либо нарушениями здоровья в исходном до гипокинезии периоде.

Профилактика гиподинамии

В настоящее время не вызывает сомнений положительный профилактический эффект физических упражнений при гипокинезии. Исследования последнего десятилетия показали, что применение физических упражнений в первичной профилактике гиподинамии способствует предотвращению сердечно-сосудистых, метаболических и нервно-психических нарушений. Отмечается профилактическое действие физических упражнений в отношении атрофии и детренированности мышц во время неподвижного образа жизни.

Установлено, что физическая тренировка может оказаться эффективной только в том случае, если будет разнообразной и направленной на поддержание как скоростно-силовой, так и общей выносливости с энерготратами 500-600 ккал/сут, что соответствует нагрузке средней тяжести. Оказалось, что большое значение имеет цикличность физических тренировок с оптимальной формулой 3+1 (3 дня занятий и 1 день отдыха) при продолжительности занятий 2 ч в день.

Физические тренировки для профилактики гиподинамии должны применяться дифференцированно с учетом состояния здоровья и степени детренированности лиц, которым они назначаются. Полученные разными исследователями клинико-экспериментальные данные свидетельствуют о всевозможных нежелательных реакциях сердечно-сосудистой системы при чрезмерно интенсивных и длительных (более 700 ккал/сут) физических упражнениях, особенно в старших возрастных группах.

Гипокинезия (греч. hypo - понижение, уменьшение, недостаточность; kinesis - движение) - особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности. В ряде случаев это состояние приводит к гиподинамии. Гиподинамия (греч. hypo - понижение; dynamis - сила) - совокупность отрицательных морфо-функциональных изменений в организме вследствие длительной гипокинезии. Это атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т.д. В конечном счете снижается функциональная активность органов и систем, нарушается деятельность регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшается устойчивость к различным неблагоприятным факторам; уменьшается интенсивность и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, нарушается координация движений, снижается тонус мышц (тургор), падает выносливость и силовые показатели. Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы антигравитационного характера (шеи, спины). Мышцы живота атрофируются сравнительно быстро, что неблагоприятно сказывается на функции органов кровообращения, дыхания, пищеварения. В условиях гиподинамии снижается сила сердечных сокращений в связи с уменьшением венозного возврата в предсердия, сокращаются минутный объем, масса сердца и его энергетический потенциал, ослабляется сердечная мышца, снижается количество циркулирующей крови в связи с застаиванием ее в депо и капиллярах. Тонус артериальных и венозных сосудов ослабляется, падает кровяное давление, ухудшаются снабжение тканей кислородом (гипоксия) и интенсивность обменных процессов (нарушения в балансе белков, жиров, углеводов, воды и солей). Уменьшается жизненная емкость легких и легочная вентиляция, интенсивность газообмена. Все это сопровождается ослаблением взаимосвязи двигательных и вегетативных функций, неадекватностью нервно-мышечных напряжений. Таким образом, при гиподинамии в организме создается ситуация, чреватая «аварийными» последствиями для его жизнедеятельности. Если добавить, что отсутствие необходимых систематических занятий физическими упражнениями связано с негативными изменениями в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах ц образованиях, то становится понятно, почему снижаются общие защитные силы организма и возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается способность поддерживать высокую умственную или физическую работоспособность.

Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности

Основное средство физической культуры - физические упражнения. Существует физиологическая классификация упражнений, в которой вся многообразная мышечная деятельность объединена в отдельные группы упражнений по физиологическим признакам.

Устойчивость организма к неблагоприятным факторам зависит от врожденных и приобретенных свойств. Она весьма подвижна и поддается тренировке как средствами мышечных нагрузок, так и различными внешними воздействиями (температурными колебаниями, недостатком или избытком кислорода, углекислого газа). Отмечено, например, что физическая тренировка путем совершенствования физиологических механизмов повышает устойчивость к перегреванию, переохлаждению, гипоксии, действию некоторых токсических веществ, снижает заболеваемость и повышает работоспособность. Тренированные лыжники при охлаждении их тела до 35°С сохраняют высокую работоспособность. Если нетренированные люди не в состоянии выполнять работу при подъеме их температуры до 37-38°С, то тренированные успешно справляются с нагрузкой даже тогда, когда температура их тела достигает 39°С и более.

У людей, которые систематически и активно занимаются физическими упражнениями, повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной или физической деятельности.

К числу основных физических (или двигательных) качеств, обеспечивающих высокий уровень физической работоспособности человека, относят силу, быстроту и выносливость, которые проявляются в определенных соотношениях в зависимости от условий выполнения той или иной двигательной деятельности, ее характера, специфики, продолжительности, мощности и интенсивности. К названным физическим качествам следует добавить гибкость и ловкость, которые во многом определяют успешность выполнения некоторых видов физических упражнений. Многообразие и специфичность воздействия упражнений на организм человека можно понять, ознакомившись с физиологической классификацией физических упражнений (с точки зрения спортивных физиологов). В основу ее положены определенные физиологические классификационные признаки, которые присущи всем видам мышечной деятельности, входящим в конкретную группу. Так, по характеру мышечных сокращений работа мышц может носить статический или динамический характер. Деятельность мышц в условиях сохранения неподвижного положения тела или его звеньев, а также упражнение мышц при удержании какого-либо груза без его перемещения характеризуется как статическая работа (статическое усилие). Статическими усилиями характеризуется поддержание разнообразных поз тела, а усилия мышц при динамической работе связаны с перемещениями тела или его звеньев в пространстве.

Д Значительная группа физических упражнений выполняется в строго постоянных (стандартных) условиях как на тренировках, так и на соревнованиях; двигательные акты при этом производятся в определенной последовательности. В рамках определенной стандартности движений и условий их выполнения совершенствуется выполнение конкретных движений с проявлением силы, быстроты, выносливости, высокой координации при их выполнении.

Есть также большая группа физических упражнений, особенность которых в нестандартности, непостоянстве условий их выполнения, в меняющейся ситуации, требующей мгновенной двигательной реакции (единоборства, спортивные игры). Две большие группы физических упражнений, связанные со стандартностью или нестандартностью движений, в свою очередь, делятся на упражнения (движения) циклического характера (ходьба, бег, плавание, гребля, передвижения на коньках, лыжах, велосипеде и т.п.) и упражнения ациклического характера (упражнения без обязательной слитной повторяемости определенных циклов, имеющих четко выраженные начало и завершение движения: прыжки, метания, гимнастические и акробатические элементы, поднимание тяжестей. Общее для движений циклического характера состоит в том, что все они представляют работу постоянной и переменной мощности с различной продолжительностью. Многообразный характер движений не всегда позволяет точно определить мощность выполненной, работы (т.е. количество работы в единицу времени, связанное с силой мышечных сокращений, их частотой и амплитудой), в таких случаях используется термин «интенсивность». Предельная продолжительность работы зависит от ее мощности, интенсивности и объема, а характер выполнения работы связан с процессом утомления в организме. Если мощность работы велика, то длительность ее мала вследствие быстро наступающего утомления, и наоборот. При работе циклического характера спортивные физиологи различают зону максимальной мощности (продолжительность работы не превышает 20-30 с, причем утомление и снижение работоспособности большей частью наступает уже через 10-15 с); субмаксимальной (от 20-30 до 3-5 с); большой (от 3-5 до 30-50 мин) и умеренной (продолжительность 50 мин и более).

Особенности функциональных сдвигов организма при выполнении различных видов циклической работы в различных зонах мощности определяет спортивный результат. Так, например, основной характерной чертой работы в зоне максимальной мощности является то, что деятельность мышц протекает в бескислородных (анаэробных) условиях. Мощность работы настолько велика, что организм не в состоянии обеспечить ее совершение за счет кислородных (аэробных) процессов. Если бы такая мощность достигалась за счет кислородных реакций, то органы кровообращения и дыхания должны были обеспечить доставку к мышцам свыше 40 л кислорода в 1 мин. Но даже у высококвалифицированного спортсмена при полном усилении функции дыхания и кровообращения потребление кислорода может только приближаться к указанной цифре. В течение же первых 10-20 с работы потребление кислорода в пересчете на 1 мин достигает лишь 1 -2 л. Поэтому работа максимальной мощности выполняется «в долг», который ликвидируется после окончания мышечной деятельности. Процессы дыхания и кровообращения во время работы максимальной мощности не успевают усилиться до уровня, обеспечивающего нужное количество кислорода, чтобы дать энергию работающим мышцам. Во время спринтерского бега делается лишь несколько поверхностных дыханий, а иногда такой бег совершается при полной задержке дыхания. При этом афферентные и эфферентные отделы нервной системы функционируют с максимальным напряжением, вызывая достаточно быстрое утомление клеток центральной нервной системы. Причина утомления самих мышц связана со значительным накоплением продуктов анаэробного обмена и истощением энергетических веществ в них. Главная масса энергии, освобождающаяся при работе максимальной мощности, образуется за счет энергии распада АТФ и КФ. Кислородный долг, ликвидируемый в период восстановления после выполненной работы, используется на окислительный ресинтез (восстановление) этих веществ.

Снижение мощности и увеличение продолжительности работы связано с тем, что помимо анаэробных реакций энергообеспечения мышечной деятельности разворачиваются также и процессы аэробного энергообразования. Это увеличивает (вплоть до полного удовлетворения потребности) поступление кислорода к работающим мышцам. Так, при выполнении работы в зоне относительно умеренной мощности (бег на длинные и сверхдлинные дистанции)- уровень потребления кислорода может достигать примерно 85% максимально возможного. При этом часть потребляемого кислорода используется на окислительный ресинтез АТФ, КФ и углеводов. При длительной (иногда многочасовой) работе умеренной мощности углеводные запасы организма (гликоген) значительно уменьшаются, что приводит к снижению содержания глюкозы в крови, отрицательно сказываясь на деятельности нервных центров, мышц и других работающих органов. Чтобы восполнить израсходованные углеводные запасы организма в процессе длительных забегов и проплывов, предусматривается специальное питание растворами сахара, глюкозы, соками.

Ациклические движения не обладают слитной повторяемостью циклов и представляют собою стереотипно следующие фазы движений с четким завершением. Чтобы выполнить их, необходимо проявить силу, быстроту, высокую координацию движений (движения силового и скоростно-силового характера). Успешность выполнения этих упражнений связана с проявлением либо максимальной силы, либо скорости, либо сочетания того и другого и зависит от необходимого уровня функциональной готовности систем организма в целом.

К средствам физической культуры относятся не только физические упражнения, но и оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода), гигиенические факторы (режим труда, сна, питания, санитарно-гигиенические условия). Использование оздоровительных сил природы способствует укреплению и активизации защитных сил организма, стимулирует обмен веществ и деятельность физиологических систем и отдельных органов. Чтобы повысить уровень физической и умственной работоспособности, необходимо бывать на свежем воздухе, отказаться от вредных привычек, проявлять двигательную активность, заниматься закаливанием. Систематические занятия физическими упражнениями в условиях напряженной учебной деятельности снимают нервно-психические напряжения, а систематическая мышечная деятельность повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость организма при напряженной учебной работе.

Спинальная травма у любого пострадавшего резко снижает двигательную активность. В результате снижения двигательной активности, даже у здоровых людей, наблюдается явлении гипокинезии. Гипокинезия отрицательно влияет на все системы и органы (Коваленко Е.А., 1975).

Крайне отрицательно гипокинезия действует на функции центральной нервной системы. Главным стимулом функционирования которой, является поток импульсов от опорно-двигательного аппарата. Но, так как центральнаянервная система не получает импульсов связанных с опорными нагрузками, то это приводит к ее значительной сенсорной деафферентации или изоляции (В.М. Банщиков, Г.В. Столяров, 1966; B.C. Лобзин, А.А. Михайленко, А.Г. Панов, 1979). Ограничение количества сигналов из внешней и внутренней среды нарушают специфические анализаторные и высшие мозговые функции, вызывают разбалансировку многоконтурных систем регуляции организма.

В условиях гипокинезии происходит выраженное снижение тонуса коры и подкорки.

Помимо этого при ограничении афферентной стимуляции развиваются нервно-психические нарушения. По мнению М.М. Хананашвили (1974) у людей длительно прибывающих в отрыве от привычной для больного социальной среды, от коллектива, от поступления социальной информации, приводит к нарушениям, которые можно обозначить как «информационные неврозы».

Установлено, что в условиях длительной гипокинезии возникают эмоциональные нарушения (Маслов И.А., 1968). А именно: возрастает ранимость под влиянием стрессовых воздействий, повышается раздражительность, тревожность. Часто заостряются характерологические черты, сужается диапазон межличностной совместимости, нарастает конфликтность во взаимоотношениях и снижается барьер нервно-психической адаптации к окружающей среде.

При полной иммобилизации, что часто встречается при травмах спинного мозга шейного отдела позвоночника, в худшую сторону изменяются познавательные и эмоциональные процессы , понижается способность последовательно мыслить и сосредотачиваться, замедляется ощущение течения времени (Федоров Б.М., Касаткин Ю.Н. с соавт., 1975).

Одним из важнейших звеньев патогенеза нарушений, нарастающих при гипокинезии, являются изменения сердечно-сосудистой системы (Буянов П.В., 1964). Вследствие неподвижности и нарушения белкового обмена происходит уменьшение массы и размеров сердца. Ухудшаются функции сокращения и расслабления миокарда. Со временем процесс дезадаптации неуклонно прогрессирует, приводя к менее совершенному структурному и метаболическому обеспечению деятельности сердца. Существенно снижаются его функциональные резервы. Также отрицательно продолжительная гипокинезия сказывается и на гемодинамике.

В результате длительного нахождения человека в горизонтальном положении кровь в легких перераспределяется в сторону верхушечных зон и их дорсальную часть. Это создает предпосылки к длительным застоям крови в дорсальных отделах легких и, следовательно, развитию патологических процессов (Ярулин Х.Х., Крупина Т.Н., Васильева Т.Д., Буйволова Н.Н., 1972).

Гипокинезия вызывает значительное снижение энерготрат, что в свою очередь понижает газообмен. Уменьшение энерготрат приводит к снижению потребления кислорода, уменьшению легочной вентиляции в покое. Уменьшается жизненная емкость легких и их максимальная произвольная вентиляция.

Отсутствие систематических периодов резкого усиления дыхания ослабляет функции дыхательных мышц - диафрагмы, межреберных и мышц брюшной стенки . Это приводит не только к снижению вентиляции отдельных участков легких, но и снижает внутрибрюшное давление, необходимое для поддержания тонуса сосудов внутри брюшной полости.

Silva A., Neder J., (1998) исследуя последствия функционального повреждения дыхательных мышц у лиц с травмами грудного отдела спинного мозга пришли к выводу, что функциональные отклонения могут быть выявлены только в условиях динамической нагрузки, направленной на определение выносливости.

Хорошо изучено отрицательное действие длительной гипокинезии на функции опорно-двигательного аппарата .

В результате длительной неподвижности наступает снижение сенсомоторных позно-тонических реакций . Исключается афферентация связанная с весовой, кинестетической и тактильной нагрузками по длиннику тела, т. е. на опорные поверхности подошв, суставов ног и на опорно-мышечный осевой аппарат организма в целом (B.C. Лобзин,А.А. Михайленко, А.Г. Панов, 1979).

Уменьшение импульсации, а также отсутствие мышечных сокращений приводят к трофическим изменениям костной ткани , обусловленным уменьшением кровоснабжения кости, снижением окислительных процессов в ее клетках и процессов белкового и минерального обмена (Быков Г.П., Смирнов В.П., 1970; Рохлин Г.Д., Ливитес Э.П., 1975).

В.П. Новиков (1982) указывает на посттравматические дегенеративно-дистрофические процессы, протекающие в позвоночнике после травмы, которые причиной более поздних жалоб и неврологических расстройств.

Длительная гипокинезия вызывает резкое снижение мышечной работоспособности и выносливости , нарушает элементарные регуляторные механизмы координации движений.

Отсутствие движений приводит к снижению содержания белков в скелетных мышцах, что ведет к развитию гипотрофии, понижению мышечного тонуса и амплитуды биопотенциалов. Происходит усиление распада белков и замедление интенсивности процесса синтеза. Все это уменьшает энергетический потенциал не только мышечных клеток, но и клеток других органов и тканей.

Помимо структурных изменений мышечных волокон под действием гипокинезии происходят изменения в нервно-мышечных синапсах , развиваются деструктивные изменения в периферических частях двигательного аксона (Перегонцев С.М., 1973).

Гипокинезия приводит к выраженным нарушениям неспецифической защиты организма. Снижается бактерицидная защита кожного покрова и слизистых оболочек , что сопровождается повышением заболеваемости , связанной с воздействием различных инфекционных возбудителей . Увеличиваются аллергические реакции. Все это свидетельствует об изменении реакции организма на воздействие факторов внешней и внутренней среды.

Как видно, гипокинезия оказывает значительные негативные воздействия даже на организм здоровых людей. У людей с травматической болезнью спинного мозга к негативному влиянию гипокинезии, присоединяются проявления патологических факторов, что значительно осложняет, как течение болезни, так и последующую реабилитацию.

Снижение физических нагрузок в условиях современной жизни, с одной стороны, и недостаточное развитие массовых форм физической культуры среди населения, с другой стороны, приводят к ухудшению различных функций и появлению негативных состояний организма человека.

Понятия гипокинезия и гиподинамия

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма человека необходима достаточная активность скелетных мышц. Работа мышечного аппарата способствует развитию мозга и установлению межцентральных и межсенсорных взаимосвязей. Двигательная деятельность повышает энергопродукцию и образование тепла, улучшает функционирование дыхательной, сердечнососудистой и других систем организма. Недостаточность движений нарушает нормальную работу всех систем и вызывает появление особых состояний - гипокинезии и гиподинамии.

Гипокинезия - это пониженная двигательная активность. Она может быть связана с физиологической незрелостью организма, с особыми условиями работы в ограниченном пространстве, с некоторыми заболеваниями и др. причинами. В некоторых случаях (гипсовая повязка, постельный режим) может быть полное отсутствие движений или акинезия, которая переносится организмом еще тяжелее.

Существует и близкое понятие -- гиподинамия. Это понижение мышечных усилий, когда движения осуществляются, но при крайне малых нагрузках на мышечный аппарат. В обоих случаях скелетные мышцы нагружены совершенно недостаточно. Возникает огромный дефицит биологической потребности в движениях, что резко снижает функциональное состояние и работоспособность организма.

Некоторые животные очень тяжело переносят отсутствие движений. Например, при содержании крыс в течение 1 месяца в условиях акинезии выживает 60% животных, а в условиях гипокинезии - 80%. Цыплята, выращенные в условиях обездвижения в тесных клетках и выпущенные затем на волю, погибали при малейшей пробежке по двору.

Тяжело переносится снижение двигательной активности человеком. Обследование моряков-подводников показало, что после 1,5 месяцев пребывания в море сила мышц туловища и конечностей уменьшалась на 20-40% от исходной, а после 4 месяцев плавания - на 40-50%. Наблюдались и другие нарушения.

Гиподинамия

Еще в древности было замечено, что физическая активность способствует формированию сильного и выносливого человека, а неподвижность ведет к снижению работоспособности, заболеваниям и тучности. Все это происходит вследствие нарушения обмена веществ. Уменьшение энергетического обмена, связанное с изменением интенсивности распада и окисления органических веществ, приводит к нарушению биосинтеза, а также к изменению кальциевого обмена в организме. Вследствие этого в костях происходят глубокие изменения. Прежде всего, они начинают терять кальций. Это приводит к тому, что кость делается рыхлой, менее прочной. Кальций попадает в кровь, оседает на стенках кровеносных сосудов, они склерозируются, т. е. пропитываются кальцием, теряют эластичность и делаются ломкими. Способность крови к свертыванию резко возрастает. Возникает угроза образования кровяных сгустков (тромбов) в сосудах. Содержание большого количества кальция в крови способствует образованию камней в почках.

Отсутствие мышечной нагрузки снижает интенсивность энергетического обмена, что отрицательно сказывается на скелетных и сердечной мышцах. Кроме того, малое количество нервных импульсов, идущих от работающих мышц, снижает тонус нервной системы, утрачиваются приобретенные ранее навыки, не образуются новые. Все это самым отрицательным образом отражается на здоровье. Следует учесть также следующее. Сидячий образ жизни приводит к тому, что хрящ постепенно становится менее эластичным, теряет гибкость. Это может повлечь снижение амплитуды дыхательных движений и потерю гибкости тела. Но особенно сильно от неподвижности или малой подвижности страдают суставы.

Характер движения в суставе определен его строением. В коленном суставе ногу можно только сгибать и разгибать, а в тазобедренном суставе движения могут совершаться во всех направлениях. Однако амплитуда движений зависит от тренировки. При недостаточной подвижности связки теряют эластичность. В полость сустава при движении выделяется недостаточное количество суставной жидкости, играющей роль смазки. Все это затрудняет работу сустава. Недостаточная нагрузка влияет и на кровообращение в суставе. В результате питание костной ткани нарушается, формирование суставного хряща, покрывающего головку и суставную впадину сочленяющихся костей, да и самой кости идет неправильно, что приводит к различным заболеваниям. Но дело не ограничивается только этим. Нарушение кровообращения может привести к неравномерному росту костной ткани, вследствие чего возникает разрыхление одних участков и уплотнение других. Форма костей в результате этого может стать неправильной, а сустав потерять подвижность.

Гипокинезия

Тот факт, что двигательная активность совершенствует физические особенности, повышает работоспособность, общеизвестен. Он подтвержден неоднократно в специальных экспериментах и наблюдениях.

Не менее известно, что научно-техническая революция ведет к уменьшению доли тяжелого физического труда и на производстве, и в быту, а, следовательно, к неуклонному снижению доли активной двигательной деятельности. Каковы же причины неблагоприятных последствий гипокинезии?

Снижение двигательной активности приводит к нарушению слаженности в работе мышечного аппарата и внутренних органов вследствие уменьшения интенсивности проприоцептивной импульсации из скелетных мышц в центральный аппарат нейрогуморальной регуляции (стволовый отдел мозга, подкорковые ядра, кору полушарий большого мозга).

На уровне внутриклеточного обмена гипокинезия приводит к снижению воспроизводства белковых структур: нарушаются процессы транскрипции и трансляции (снятие генетической программы и ее реализация в биосинтезе). При гипокинезии изменяется структура скелетных мышц и миокарда. Падает иммунологическая активность, а также устойчивость организма к перегреванию, охлаждению, недостатку кислорода.

Уже через 7--8 суток неподвижного лежания у людей наблюдаются функциональные расстройства; появляются апатия, забывчивость, невозможность сосредоточиться на серьезных занятиях, расстраивается сон; резко падает мышечная сила, нарушается координация не только в сложных, но и в простых движениях; ухудшается сократимость скелетных мышц, изменяются физико-химические свойства мышечных белков; в костной ткани уменьшается содержание кальция.

У юных спортсменов эти расстройства развиваются медленнее, но и у них в результате гиподинамии нарушается координация движений, появляются вегетативные дисфункции. Особенно пагубна гиподинамия для детей. При недостаточной двигательной активности дети не только отстают в развитии от своих сверстников, но и чаще болеют, имеют нарушения осанки и опорно-двигательной функции.

Действительно, нормальное функционирование сердечнососудистой, дыхательной, гормональной и других систем организма тысячелетиями развертывалось в условиях активной двигательной деятельности, и вдруг на последнем 100-50-летнем отрезке эволюции условия жизни предлагают организму совершенно необычную при недостатке движений форму реализации сложившихся способов жизнедеятельности его органов и систем. Природа человека не прощает этого: появляются болезни гипокинезии. Их развитие связано с глубокими функциональными и структурными изменениями на уровне воспроизводства клеточных структур в цепи ДНК - РНК - белок.

Гипокинезия, гиподинамия и их влияние на организм человека

Понятия гипокинезия и гиподинамия

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма человека необходима достаточная активность скелетных мышц. Работа мышечного аппарата способствует развитию мозга и установлению межцентральных и межсенсорных взаимосвязей. Двигательная деятельность повышает энергопродукцию и образование тепла, улучшает функционирование дыхательной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Недостаточность движений нарушает нормальную работу всех систем и вызывает появление особых состояний – гипокинезии и гиподинамии.

Гипокинезия – это пониженная двигательная активность. Она может быть связана с физиологической незрелостью организма, с особыми условиями работы в ограниченном пространстве, с некоторыми заболеваниями и др. причинами. В некоторых случаях (гипсовая повязка, постельный режим) может быть полное отсутствие движений или акинезия, которая переносится организмом еще тяжелее.

Существует и близкое понятие - гиподинамия. Это понижение мышечных усилий, когда движения осуществляются, но при крайне малых нагрузках на мышечный аппарат. В обоих случаях скелетные мышцы нагружены совершенно недостаточно. Возникает огромный дефицит биологической потребности в движениях, что резко снижает функциональное состояние и работоспособность организма.

Некоторые животные очень тяжело переносят отсутствие движений. Например, при содержании крыс в течение 1 месяца в условиях акинезии выживает 60% животных, а в условиях гипокинезии – 80%. Цыплята, выращенные в условиях обездвижения в тесных клетках и выпущенные затем на волю, погибали при малейшей пробежке по двору.

Тяжело переносится снижение двигательной активности человеком. Обследование моряков-подводников показало, что после 1,5 месяцев пребывания в море сила мышц туловища и конечностей уменьшалась на 20-40% от исходной, а после 4 месяцев плавания – на 40-50%. Наблюдались и другие нарушения.

Гиподинамия

Последствия гиподинамии

Заболевания костно-мышечного аппарата

Гиподинамия - не единственная причина, вызывающая нарушения в скелете. Неправильное питание, недостаток витамина D, заболевания паращито-видных желез - вот далеко не полный перечень причин, нарушающих функцию скелета, особенно у детей. Так, при недостатке в пище витамина D у ребенка развивается рахит. При этом уменьшается поступление в организм кальция и фосфора, вследствие чего кости ног под действием тяжести тела искривляются. За счет неправильного окостенения образуются утолщения на ребрах, головках пальцевых костей, нарушается нормальный рост черепа. При рахите страдает не только скелет, но и мышцы, эндокринная и нервная системы. Ребенок делается раздражительным, плаксивым, пугливым. Витамин D может образовываться в организме под влиянием ультрафиолетовых лучей, поэтому солнечные ванны и искусственное облучение кварцевой лампой предупреждают развитие рахита.

Причиной заболевания суставов могут стать очаги гнойной инфекции при поражении миндалин, среднего уха, зубов и т. д. Грипп, ангина, сильное переохлаждение могут предшествовать заболеванию одного или нескольких суставов. Они припухают, болят, движения в них затрудняются. В суставах нарушается нормальный рост костной и хрящевой ткани, в особо тяжелых случаях сустав теряет подвижность. Вот почему важно следить за состоянием зубов, горла и носоглотки.

Повредить суставы можно и чрезмерной тренировкой. При длительном катании на лыжах, беге, прыжках происходит истончение суставного хряща, иногда страдают коленные мениски. В коленном суставе между бедренной и большой берцовой костями находятся хрящевые прокладки - мениски. Каждый коленный сустав имеет два мениска - левый и правый. Внутри хрящевого мениска находится жидкость. Она амортизирует резкие толчки, которые тело испытывает при движениях. Нарушение целостности менисков вызывает резкую боль и сильную хромоту.

Гипокинезия

Феноменологическая картина гипокинезии

Уже через 7-8 суток неподвижного лежания у людей наблюдаются функциональные расстройства; появляются апатия, забывчивость, невозможность сосредоточиться на серьезных занятиях, расстраивается сон; резко падает мышечная сила, нарушается координация не только в сложных, но и в простых движениях; ухудшается сократимость скелетных мышц, изменяются физико-химические свойства мышечных белков; в костной ткани уменьшается содержание кальция.

Последние полмиллиона лет человек эволюционирует филетически, т. е. без изменений в своей генетической программе. Между тем условия, в которых жили наши далекие предки, и условия, в которых живем мы, отличаются, прежде всего, требованиями к объему выполняемых движений. То, что было необходимо древним людям, стало ненужным современному человеку. Мы затрачиваем несравненно меньше физических сил, чтобы обеспечить собственное существование. Но закрепленная тысячелетиями в геноме человека норма двигательной активности не стала для него анахронизмом, ибо не просто при неизменном геноме освободиться от обусловленных им программ жизнедеятельности.