Клинико-физиологическое обоснование лечебного действия физических упражнений

Научные достижения физиологии, анатомии, биомеханики, биохимии мышечной деятельности, спортивной медицины, теории и методики физической культуры и дру­гих дисциплин позволяют правильно оценивать влияние физи­ческих упражнений на организм человека. Лечебное действие физических упражнений объясняется важной биологической и социальной ролью движений в жизни человека. Без мышеч­ной работы человек не может ни познавать природу, ни воздействовать на нее. В организме больного человека происходят различные структурные и функциональные нарушения, но од­новременно усиливаются защитные процессы, развиваются компенсации, меняется обмен веществ. Вынужденная длитель­ная гиподинамия может ухудшить течение болезней, вызвать ряд осложнений. ЛФК, с одной стороны, оказывает непосред­ственное лечебное действие (стимулируя защитные механиз­мы, ускоряя и совершенствуя развитие компенсации, улучшая обмен веществ и репаративные процессы, восстанавливая на­рушенные функции), с другой — уменьшает неблагоприятные последствия сниженной двигательной активности.

Заболевание сопровождается подавлением и ослаблением приспо­собительных реакций организма к окружающей среде. Тогда как, активное использование физических упражнений, стимулирующих физи­ологические процессы и увеличивающих возможности орга­низма препятствуют данным процессам. Полнота при­способления, по утверждению В.Н. Мошкова, и есть полнота здоровья.

В оценке физиологического действия физических упражнений учитывают их влияние на эмоциональное состояние больного. Как отмечал А.Н. Леонтьев (1975), эмоции это "внутренний регулятор" деятельности. Следовательно, положительные эмоции, возникающие на занятиях лечебной гимнастикой, стимулируют физиологические процессы в организме, отвлекают занимающихся от болезненных переживаний, создают необходимые условия для успешного лечения и реабилитации.

Помимо ведущего значения нервного механизма регуляции физиологических функций, большую роль играет гуморальный механизм. При выполнении мышечной работы в кровь выде­ляются гормоны (адреналин и др.), стимулирующие работу серд­ца, а метаболиты, образующиеся в мышцах, расширяют артериолы, улучшая кровоснабжение тканей. Химически активные ве­щества влияют на нервную систему. Такое взаимодействие нерв­ных и гуморальных влияний обеспечивает общую благоприят­ную реакцию организма больного человека на различные виды физических нагрузок.

Механизм тонизирующего влияния физических упражнений. Для большинства больных характерно снижение жизненного тонуса, которое неизбежно в условиях постельного режима из-за уменьшения двигательной активности. Резко сокращается поток проприоцептивных раздражителей, вызывающий снижение лабильности нервной системы на всех ее уровнях, интенсивности протекания вегетативных процессов и тонуса мускулатуры. При длительном постельном режиме (в сочетании с иммобилизацией) происходит извращение соматических и вегетативных нервных реакций.

Сочетание собственно заболевания (травма) и гиподинамии ведет к существенным изменениям гомеостаза, атрофии мышц, функциональным нарушениям эндокринной и кардиореспираторной систем. Препятствовать данным процессам могут своевременно и дифференцированно применяемые физические упражнения, действие которых патогенетически обосновано. При соответствующем подборе упражнений можно избирательно воздействовать на моторно-сосудистые, моторно-кардиальные, моторно-пульмональные, моторно-желудочно-кишечные и другие рефлексы, что позволяет повышать преимущественно тонус тех систем и органов, у которых он снижен.

Тонизирующее влияние физических упражнений заключа­ется в стимуляции интенсивности биологических процессов в организме и обусловлено тем, что двигательная зона коры боль­ших полушарий головного мозга, посылая импульсы двига­тельному аппарату, одновременно возбуждает центры вегета­тивной нервной системы. Усиление деятельности желез внут­ренней секреции улучшает деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, обмен веществ и различные за­щитные реакции, в том числе и иммунобиологические.

Чередование упражнений, усиливающих процессы возбуж­дения в ЦНС (упражнения для крупных мышечных групп, с выраженным мышечным усилием, в быстром темпе), с упраж­нениями, усиливающими процессы торможения (дыхательные упражнения, упражнения в расслаблении мышц), способству­ет восстановлению нормальной подвижности нервных процес­сов.

Механизм трофического действия физических упражнений. Трофическое действие физических упражнений проявляет­ся в том, что под влиянием мышечной деятельности улучша­ются обменные процессы и процессы регенерации в организ­ме, перестраивается функциональное состояние вегетативных центров, которые улучшают трофику внутренних органов и опорно-двигательного аппарата. Систематическое выполнение физических упражнений способствует восстановлению нарушен­ной регуляции трофики, что часто наблюдается в процессе бо­лезни.

Занятия физическими упражнениями способствуют укоро­чению сроков между клиническим и функциональным выздо­ровлением. Например, больной с переломом плечевой кости может считаться клинически выздоровевшим после консоли­дации отломков, однако функциональное выздоровление достигается лишь при полном восстановлении функции конечности, существенно сниженной после иммобилизации. Эффективность использования трофического действия физических упражнений во многом зависит от оптимальности применяемых при этом нагрузок. При мышечной деятельнос­ти усиливается также трофическое влияние нервной системы на сердце, что способствует улучшению обменных процессов в миокарде. В итоге улучшения кровоснабжения и улучшения обменных процессов в миокарде сердечная мышца постепенно укрепляется, а ее сократительная способность — увеличивает­ся. Активизация и нормализация общего обмена веществ как проявление общего трофического действия физических упраж­нений создает оптимальный фон для протекания местных тро­фических процессов.

Физические упражнения способствуют нормализации кислотно-щелочного равновесия, сосудистого тонуса, гомеостаза, метаболизма травмированных тканей, а также сна. Они содействуют мобилизации защитных сил организма больного и репаративной регенерации поврежденных тканей.

Механизмы формирования компенсации. Применение физических упражнений у больных — основное средство активного вмешательства в процесс формирования компенсаций. Формирование компенсаций представляет собой биологическую закономер­ность. При нарушении функции жизненно важного органа компенсаторные механизмы включаются сразу. Например, при ослаблении сократительной способности сердца и умень­шении в связи с этим систолического объема крови учаща­ются сокращения сердца, обеспечивая необ­ходимый минутный ее объем. Регуляция процессов компен­сации происходит по рефлекторному механизму. Пути фор­мирования компенсаций установлены П.К. Анохиным. Со­гласно его теории сигналы о нарушении функций поступают в центральную нервную систему, которая перестраивает ра­боту органов и систем таким образом, чтобы компенсиро­вать изменения. Вначале формируются неадекватные ком­пенсаторные реакции и лишь в дальнейшем, на основании новых сигналов степень компенсации корригируется и про­исходит ее закрепление.

Физические упражнения ускоряют формирование компен­саций и делают их более совершенными, они способствуют появлению новых моторно-висцеральных связей, которые со­вершенствуют компенсацию. Так, при нарушении функции дыхания занятия лечебной гимнастикой способствуют выработке и закреплению компенсаций за счет углубленного дыхания, совершенствования вентиляции и кровооб­ращения в легких, тренировки сердца, увеличения количества эритроцитов и ге­моглобина в крови, более экономного протекания окислитель­ных процессов в тканях.

Компенсации подразделяются на временные и постоянные. Временные компенсации — это приспособление организма на какой-то небольшой период (во время болезни или в период выздоровления), например усиление диафрагмального дыха­ния при операции на грудной клетке.

Постоянные компенсации – это приспособление организма к безвозвратной утрате или резком извращении функции. Например, подтяги­вание и переставление прямой ноги (в ортопедическом аппара­те и без него) за счет мышц таза и туловища при параличе ног вследствие травматического повреждения спинного мозга.

В процессе лечебной гимнастики осуществляется изменение порочного и создание компенсированного статокинематического стереотипа, закрепляются новые позные и двигательные навыки.

Самопроизвольная компенсация формируется в виде нормализации дыхательной функции оперированных больных с помощью дыхательных упражнений, удлиненного выдоха, диафрагмального дыхания и др.

Компенсации формируются сознательно. Примером является формирование бытовых навыков для левой руки при иммобилизации правой руки; ходьба на костылях при переломах нижней конечности и ходьба на протезе при ампутациях нижних конечностей. Kомпенсации необходимы при различного рода реконструктивных операциях, создающих замещение утраченной двигательной функции - овладение полноценными движениями кисти и пальцев после оперативных вмешательств и пересадке мышц, или ампутациях с последующим использованием протеза биоруки.

Физические упражнения способствуют формированию компенсаций нарушенных вегетативных функций. Нет ни одной вегетативной функции, которая по механизму моторно-висцеральных рефлексов не подчинялась бы в той или иной мере влиянию со стороны мышечно-суставного аппарата. Специально подобранные физические упражнения обеспечивают активизацию афферентных сигналов от внутренних органов, сознательно вовлекаемых в компенсацию, сочетая ее с афферентацией, поступающей от работающих мышц; обеспечивают желаемое сочетание двигательного и вегетативного компонентов движения и их условно-рефлекторное закрепление. Например:

- при заболевании одного легкого (или после оперативного вмешательства), формируется компенсаторное усиление функции другого, здорового легкого за счет замедленного и углубленного активного выдоха.

- при заболеваниях сердечно-сосудистой системы малоамплитудные движения нижними конечностями в сочетании с углубленным дыханием формируют определенную компенсацию кровоснабжения тканей и органов, за счет активизации экстракардиальных факторов кровообращения–

- при гипотонии соответствующий подбор упражнений способствует стойкому компенсаторному повышению сосудистого тонуса.

- при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, почек и нарушении обмена веществ, применение специальных физических упражнений компенсирует нарушение деятельности при недостаточности или торможении чрезмерной моторики или секреторной функции.

Механизмы нормализации функций. Физические упражнения, применяемые в лечебных целях, служат средством сознательного и действенного вмешательства в процесс нормализации функций. Восстановить нарушенную функцию движения и опоры невозможно без своевременного и систематического применения физических упражнений. Тренировка биомеханических свойств опорно-двигательного аппарата нормализует подвижность в суставах конечностей и позвоночника, эластичность связочного аппарата, повышает прочность костной ткани. Положительное влияние зависит как от силы и характера раздражителя - физического упражнения, так и от реакции организма на физическое упражнение. Нормализация функ­ций заключается в восстановлении функций как отдельного поврежденного органа, так и всего организма под влиянием физических упражнений. Для полной реабилитации больного недоста­точно восстановить строение поврежденного органа, необхо­димо также нормализовать его функции и восстановить пра­вильную регуляцию всех процессов в организме. Физические упражнения помогают восстановить моторно-висцеральные связи, оказывая нормализующее действие на регуляцию фун­кций организма. При выполнении физических упражнений в ЦНС повышается возбудимость двигательных центров, име­ющих связь с вегетативными центрами. В момент возбужде­ния все они представляют доминирующую систему, заглуша­ющую патологические импульсы. Возникающий при мышеч­ной деятельности мощный поток импульсов с проприо- и интерорецепторов может существенно изменить соотношение возбудительных и тормозных процессов в коре головного мозга и содействовать угасанию патологических временных связей. Создание в коре головного мозга новой, более сильной доми­нанты вызывает ослабление и исчезновение раннее домини­ровавшего «застойного болезненного очага» (А.Н. Крестовни­ков и др.).

Систематическая физическая тренировка восстанавливает ведущее значение моторики в регуляции вегетативных функ­ций, приводит к исчезновению двигательных расстройств. На­пример, при параличе мышц вследствие парабиотических со­стояний при воспалении нерва пассивные движения, упражне­ния в посылке импульсов к активному движению, идеомоторные упражнения создают возбуждение в патологическом участке мозга и улучшают его трофику, что способствует ликвидации пара-биотических явлений и восстановлению движений. Нормали­зация функции осуществляется также путем избавления от став­ших ненужными временных компенсаций. Например, таких как искажение нормальной биомеханики походки после травмы нижней конеч­ности и др.

Длительный постельный режим вызывает угасание сосу­дистых рефлексов, связанных с изменением положения тела. В результате при переходе в вертикальное положение возникает головокру­жение, потеря равновесия и возможно потеря сознания — ортостатический обморок. Последовательное изменение положения тела с постепенной переменой по­ложения головы, туловища, нижних конечностей тренируют и восстанавливают позно-сосудистые рефлексы. Клиническое выздоровление, т.е. нормализация температуры, исчезновение симптомов заболевания, не означает полного восстановления функционального состояния организма и его работоспособности. Восстановление уровня общей трени­рованности и двигательных качеств, сниженных в период бо­лезни, достигается в результате последующей систематичес­кой тренировки, окончательно нормализующей вегетативные и двигательные функции.