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

Основы лечебной физической культуры

27

Мышцы

Почки

Желудочно-кишечный тракт

Легкие Сердечно­сосудистая система

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

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

При дефиците тонизирующих и стимулирующих влияний ЦНС снижаются тонус скелетной мускулатуры и частота проприоцептив-ной импульсации, что в свою очередь сказывается на нервной трофике. Проприоцептивная импульсаиия, 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.

28                                                               Лечебная физкультура. Глава 2

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 липи-дов и углеводов. Увеличение функциональной нагрузки (по оси трубчатой кости) усиливает гидродинамическое влияние упругих деформаций кости на микроциркуляцию и трофику тканей и при­водит к преобладанию костеобразователъных 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.

Основы лечебной физической культуры                                                         29

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 мо-торно-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, проприоре-цепторов мышц, рецепторов кожи конечностей и туловища, а также зрительных рецепторов (принцип сигнализации дефекта). В резуль­тате переработки этой информации в ЦНС функция определенных

30                                                               Лечебная физкультура. Глава 2

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 функ­ции). 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 (принцип 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

Основы лечебной физической культуры                                                        31

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 наблюдатотся 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 двига­
тельного 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

32                                                                Лечебная физкультура Глава 2

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-вис-церальных 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-вис-
церальных и висцеро-висцеральных рефлексов; она сочетается
с афферентными импульсами, поступающими от поврежденного
или функционирующего парного органа;

• обеспечивают при систематическом повторении упражне­
ний сочетание формируемой компенсации, функции патологичес­
ки 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-сосуднстых 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 патологичес-

Основы лечебной физической культуры                                                         33

кий 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 обший 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.