Клинико-физиологическое обоснование и механизмы лечебного применения физических упражнений

Изучение моторно-висцеральных и висцеромоторных рефлексов позволило по-иному понять механизмы активизации и совершенствования всех вегетативных функций при работе мышц. Выявлено, что мышечная деятельность является ведущим фактором становления гомеостаза - динамического постоянства взаимоотношений внутренней среды и некоторых физиологических функций (констант) организма человека: температуры тела, осмотического давления, концентрации водородных ионов, уровня сахара крови, АД и др.

В ходе двигательной деятельности становятся более полноценными сложные координации всех соматических и вегетативных функций, многочисленные регуляторные механизмы, реактивность, иммунобиологические свойства и неспецифическая устойчивость организма, расширяется диапазон уравновешивания организма со средой, совершенствуется жизнедеятельность целостного организма.

Регуляция процессов в организме при выполнении физических упражнений происходит следующим образом. Поток нервных импульсов, идущих от проприорецепторов опорно-двигательного аппарата, изменяет функциональное состояние ЦНС и через вегетативные центры обеспечивает срочную регуляцию внутренних органов (рис. 5.1). Одновременно осуществляется гуморальная регуляция этих функций, так как при выполнении физических упражнений продукты обмена веществ в мышцах воздействуют на нервную и эндокринную системы, обеспечивают также местное влияние, расширяя кровеносные сосуды и усиливая кровообращение мышц.

Физические упражнения оказывают на организм тонизирующее (стимулирующее), трофическое, компенсаторное и нормализующее действия.

Тонизирующее (стимулирующее) действие физических упражнений. При заболевании организм находится в особенно неблагоприятных условиях как из-за нарушения функций, обусловленного патологическим процессом, так и вследствие вынужденной гипокинезии, ухудшающей состояние больного и способствующей прогрессированию болезни. Тонизирующее действие физических упражнений выражается прежде всего в стимуляции моторно-висцеральных рефлексов. Усиление афферентной импульсации проприоцепторов стимулирует клеточный метаболизм в нейронах центрального звена двигательного анализатора, вследствие чего усиливается трофическое влияние ЦНС на скелетную мускулатуру и внутренние органы, т.е. на весь организм.

Рис. 5.1. Схема взаимодействия двигательного аппарата с внутренними органами

Трофическое действие физических упражнений. Одним из механизмов физиологического регулирования тканевого метаболизма являются 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 случаях, когда в качестве исполнительного эффекторного механизма выступает ОДА. Информация, исходящая от проприорецепторов последнего, обладает высоким уровнем трофического влияния на все органы, в том числе на клетки нервной системы.

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, приводя к преобладанию костеобразовательных процессов над резорбционными.

В процессе выполнения специальных физических упражнений улучшается крово- и лимфообращение в околосуставных тканях, увеличивается подвижность, что способствует 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 именно в конкретной области или органе.

Формирование компенсаций. Компенсация представляет собой временное или постоянное замещение нарушенной или утраченной под влиянием болезни функции. Компенсации формируются самопроизвольно и немедленно, когда вызванные болезнью нарушения жизнедеятельности какого-либо органа представляют непосредственную опасность для жизни. Если компенсации не являются необходимыми для сохранения жизни и не возникают самопроизвольно, следует сознательно формировать их в процессе лечения.

Компенсации формируются прежде всего за счет перестройки функций поврежденного органа. Если этого оказывается недостаточно, вовлекаются и другие системы органов. Наиболее сложны компенсации, происходящие за счет одновременной перестройки многих систем органов.

Внимание! При любой компенсации перестраивается вся деятельность целостного организма.

При заболеваниях, завершающихся выздоровлением, компенсации необходимы на период нарушения функций и в ходе выздоровления

затормаживаются. В ряде случаев компенсация продолжается дольше и задерживает восстановление нормальной функции (например, нормального механизма дыхания после хирургического вмешательства на органах брюшной полости).

При формировании компенсаций действуют установленные П.К. Анохиным определенные закономерности.

Лечебное применение физических упражнений - основное средство активного вмешательства в процесс формирования компенсаций.

Самопроизвольно формирующиеся компенсации должны корректироваться специально применяемыми физическими упражнениями. Например, дефектная компенсация дыхательной функции после операции на грудной клетке в виде учащенного поверхностного дыхания исправляется с помощью упражнений в замедленном дыхании, удлиненного выдоха и вовлечения в дыхание брюшной стенки.

К сознательно формируемым компенсациям относятся, например, формирование навыка в действиях левой рукой при иммобилизации или необратимом нарушении функции правой; повороты в кровати и вставание после перелома позвоночника при наличии торакобрахиальной гипсовой повязки; ходьба с помощью костылей при переломах костей нижних конечностей и др.

Компенсации необходимы для различного рода реконструктивных операций, создающих замещение утраченной двигательной функции. Примером формирования такой компенсации с помощью физических упражнений является овладение полноценной функцией кисти и пальцев после пересадки мышц при параличе лучевого нерва.

Механизмы формирования компенсаций при выключении отдельных анализаторов различны. В основе их лежит замещение одного анализатора другим. Например, при заболеваниях и повреждениях, сопровождающихся поражением мышечно-суставной чувствительности и развитием атаксии, формируются новые сложные цепные условные двигательные рефлексы при замещении мышечно-суставной афферентации зрительным контролем. При выпадении зрения зрительная афферентация во время движений компенсируется мышечно-суставной, тактильной, слуховой и др.

Формирование компенсаций нарушенных вегетативных функций основано на том, что нет ни одной вегетативной функции, которая по механизму моторно-висцеральных рефлексов не подчинялась бы в той или иной мере влияниям со стороны мышечно-суставного аппарата. Физические упражнения при этом:

а) обеспечивают (по механизму моторно-висцеральных рефлексов) необходимые для компенсации реакции со стороны внутренних органов;

б) активизируют (в доступных пределах) афферентную сигнализацию от внутренних органов, сознательно вовлекаемых в компенсацию, сочетая ее с афферентацией, поступающей от участвующих в движении мышц;

в) обеспечивают (при систематическом повторении) желаемое сочетание двигательного и вегетативного компонентов движения и их условно-рефлекторное закрепление.

Эти механизмы наиболее легко используются при заболеваниях органов дыхания, поскольку дыхательная функция может сознательно регулироваться во время выполнения упражнений. Необходимо отметить, что мобилизация резервных возможностей дефектного органа может вызвать его истощение, активизирующее патологический процесс. В связи с этим при формировании компенсаций следует щадить резервы патологически измененных вегетативных органов и нервной системы.

Внимание! При отсутствии постоянного подкрепления компенсации посредством тренировки, а также под влиянием нового заболевания, сложных жизненных ситуаций и других неблагоприятных факторов могут наблюдаться ее срывы.

Нормализация патологически измененных функций и целостной деятельности организма. Применение физических упражнений в лечебных целях является средством сознательного и действенного вмешательства в процесс нормализации функций.

Для функций, поддающихся произвольному регулированию, это вмешательство осуществляется за счет активного подавления реакции на патологически измененную афферентную импульсацию. Например, у больного, находящегося после перелома бедра в торакобрахиальной гипсовой повязке, импульсы от сдавленных повязкой брюшной полости и грудной клетки приводят к выключению из акта дыхания брюшной стенки и диафрагмы. При выполнении физических упражнений в дыхание активно вовлекается брюшная стенка, а вместе с ней и диафрагма. Функция дыхания нормализуется.

Рефлекторная перестройка функций, не поддающихся произвольному регулированию, обеспечивается в ответ на формирующиеся при соответствующих упражнениях импульсы от внутренних органов, различных анализаторов, хеморецепторов и др. Например, у больных с патологически измененным кровообращением выполнение специальных упражнений вызывает поток импульсов от сосудов, сердечной мышцы, легких и других органов. Эти импульсы нормализуют скорость кровотока, артериальное и венозное давление крови, улучшают кровоснабжение сердечной мышцы.

При функциональных нарушениях, вызванных развитием парабиотических состояний в воспринимающих периферических нервных аппаратах, по ходу нервных путей или в синапсах, действие физических упражнений может проявиться в нормализации лабильности этих нервных образований. Примером является парез кишечника, вызванный местным парабиозом, развившимся в ходе операции на органах брюшной полости. При систематическом применении дыхательных упражнений и упражнений для мышц живота лабильность периферического нервного звена нормализуется, перистальтика восстанавливается.

Физические упражнения, применяемые с лечебной целью, могут в необходимых случаях обеспечивать также симптоматическое воздействие на отдельные функции. Например, при явлениях метеоризма непосредственным следствием занятий лечебной гимнастикой может стать усиление перистальтики кишечника с последующим отхождением газов, а специальные упражнения по механизму моторнопульмональных рефлексов - активизировать дренажную функцию бронхов, обеспечить усиление выделения мокроты и т.д.

В завершающей фазе лечения необходимо на фоне нормализации функций восстановить полноценность взаимокоординированной деятельности всех систем органов и равновесие организма со средой. Лечебное применение физических упражнений при решении этой задачи обеспечивает постепенное восстановление гомеостаза и адаптацию к мышечным нагрузкам в сочетании с воздействиями физической и социальной среды. Поэтому следует использовать обязательно в комплексе физические упражнения, полноценно организованный двигательный режим больного и закаливание.

Четыре основных механизма лечебного действия физических упражнений взаимосвязаны. Для полноценной жизнедеятельности целостного организма необходим оптимальный уровень протекания физиологических процессов, в частности достаточная сила возбудительных процессов в коре головного мозга и уравновешенность их с тормозными процессами. Соответственно использование тонизирующего и нормализующего корковую динамику действия физических упражнений создает фон для применения остальных механизмов. Проприоцептивные импульсы, повышая возбудительный тонус коры, уменьшают возможность развития запредельного торможения, на фоне которого легко формируются фазовые состояния и извращения рефлексов. Особенно существенно сочетание механизмов тонизирующего, трофического и нормализующего влияния физических упражнений, поскольку нарушения корковой динамики ведут к дистрофическим процессам.

Всякий местный процесс неизбежно вызывает общие изменения в организме. Поэтому использование механизмов лечебного действия физических упражнений должно исходить из сочетанного воздействия на местные и общие процессы.

Средства ЛФК

Основными средствами ЛФК (схема 5.2) являются физические упражнения, используемые с лечебной целью, а также естественные факторы природы, дополнительными - механотерапия (занятия на тренажерах, блоковых установках), массаж и трудотерапия (эрготерапия). К средствам ЛФК относят также массаж и двигательный режим пациента, проходящего лечение средствами восстановительной терапии.