Гипокинезия, ее влияние на функции организма (ССС, дыхательную систему, опорно-двигательный аппарат). Чем отличается гиподинамия от гипокинезии и к чему она приводит

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.

Подобная ситуация довольно часто возникает при длительном постельном режиме больных людей. Интерес к изучению влияния гипокинезии особенно возрос в связи с возможностью продолжительных полетов в космическом пространстве, автономных походов подводных лодок с атомными реакторами, а также в связи с проблемой выздоровления при некоторых заболеваниях, обрекающих больных на неподвижность.

Длительная гипокинезия вызывает целый ряд субъективных и объективных изменений многих органов и систем организма, объединяемых термином «гипокинетический синдром, или болезнь».

Организму, лишенному положительного воздействия, дозированных физических нагрузок, становится все труднее приспосабливаться к изменяющимся требованиям окружающей среды. Малоподвижный образ жизни самым неблагоприятным образом влияет на функциональное состояние центральной нервной системы. В кору головного мозга перестают поступать раздражения, се активность снижается, нарушается и кровоснабжение мозга.

Дефицит движений у человека вызывает расстройства функций ряда органов и систем, ухудшение здоровья, истощение физических и интеллектуальных сил, снижение резервов к адаптации и резистентности к болезням. Гипокинезия (гиподинамия) при инвалидности способствует развитию ряда негативных последствий: снижению функциональных возможностей организма, нарушению социальных связей и условий самореализации, потере экономической и бытовой независимости, стойкому эмоциональному стрессу.

Недостаточная двигательная активность ведет к ухудшению функциональных показателей организма, сдвиги которых приводят к развитию предболезненных состояний и заболевании. Возникшие болезни, в свою очередь, снижают двигательную активность, ухудшая функциональное состояние организма и еще более увеличивая тяжесть течения болезненного процесса, который нередко принимает хронический характер. Таким образом, получается порочный круг, который проще и доступнее разорвать путем применения физических упражнений.

При гипокинезии: уменьшается поток рефлекторных влияний с мышц на центральную нервную систему, сердце, сосуды и другие органы; возникают особые условия функционирования организма, когда происходит уменьшение энерготрат, снижение потребности в кислороде и продукции макроэргов; уменьшается продукция гормонов.

Как влияет длительный постельный режим на больных? Особенно это демонстративно при наблюдении за больными с острым инфарктом миокарда. Напомним, что, по данным различных исследователей, малоподвижный образ жизни увеличивает возможность развития заболеваний сердца в 1,4—4,4 раза.

Длительное пребывание в постели и, следовательно, отсутствие движений у больных вызывает ряд серьезных неблагоприятных изменений:
— снижение тонуса скелетных мышц, атрофия их; в мышечных волокнах нарушается обмен веществ, разрастается соединительная ткань, гибнут миофибриллы, т.е. сократительный аппарат мышц;
— при гипокинезии со стороны центральной нервной системы наблюдается преобладание тормозных процессов над возбуждением;
— длительная иммобилизация больных инфарктом миокарда оказывает резко отрицательное психологическое воздействие, формируя у них стереотип неподвижности, невроз боязни активных движений не только в остром периоде заболевания, но и после выздоровления;
— нарушение гормональной деятельности эндокринных желез (надпочечников, щитовидной железы), принимающих участие в регуляции координации;
— возникает наклонность к развитию венозных тромбов, застойного воспаления легких и мочекаменной болезни;
— развиваются нарушения липидного обмена, характерные для атеросклероза;
— особенно большие сдвиги неблагоприятного характера отмечаются со стороны сердечно-сосудистой системы: ухудшение оттока крови из малого круга кровообращения, снижение сердечного объема крови, уменьшение частоты пульса в покое и значительное увеличение ее после нагрузки, ухудшение функции сердечной мышцы, уменьшение кровенаполнения сосудов голени, снижение тонуса венозных сосудов, нарушения свертывания крови и снижение толерантности к вертикальному положению (обморок).

Таким образом, длительная гипокинезия вызывает серьезные нарушения деятельности различных систем организма больного человека, особенно это касается сердца и сосудов, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на течении инфаркта миокарда.

Как влияет длительный постельный режим па организм здорового человека? Специально проведенные исследования роли гипокинезии, в том числе у космонавтов в предполетном периоде, позволили выявить следующие изменения у здоровых людей:
1. Угнетение синтеза белков при одновременном усилении их распада, что приводит к нарушениям обновления клеток;
2. Процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции;
3. Нарушается обмен белков, увеличивается выведение из организма азота, серы, солей калия, натрия, кальция, фосфора, магния;
4. Нарушается регуляция баланса гормонов;
5. Расстраивается процесс свертывания крови;
6. Наблюдается относительное преобладание адренергических влияний;
7. При длительной гипокинезии — повышение содержания холестерина в крови;
8. Гибель мышечных элементов мышц, в том числе сердечной мышцы. Вследствие потери мышечной массы снижается выносливость к силовой работе, увеличивается время выполнения двигательных реакций, падает работоспособность;
9. Снижение электрической активности костной ткани, гибель остеоцитов, деминерализация костей (вымывание кальция) — остеопороз (повышенная ломкость костей);
10. Изменения функционального состояния центральной нервной системы: вначале эйфория, затем апатия, адинамия, раздражительность, появление признаков конфликтности с окружающими, нарушение сна: сонливость днем, плохой сон ночью;
11. Задержка мочеотделения, угроза мочекаменной болезни;
12. Расстройства пищеварения: снижение аппетита, вздутие живота (метеоризм); ослабление перистальтики желудка и кишечника (запоры), вначале повышение секреторной функции желудка, затем ее угнетение;
13. Изменения функции дыхания: застой крови в легких, снижение ЖЕЛ, уменьшение минутного объема дыхания и вентиляции легких;
14. Снижается иммунная защита, в результате уменьшается сопротивляемость к инфекционным заболеваниям;
15. Особенно неблагоприятные изменения характерны для сердечно-сосудистой системы: уменьшение объема сердца, увеличение частоты пульса, дистрофия сердечной мышцы, снижение ударного и минутного объемов крови и количества циркулирующей крови, тенденция к повышению АД, ухудшение кровотока в венах (угроза тромбофлебитов). Для сравнения укажем, что для спортсменов характерно замедление сердечного ритма, увеличение в размерах сердца (спортивная гипертрофия) и тенденция к относительно низким величинам АД;
16. Низкая двигательная активность способствует снижению адаптивности человека к стрессовым воздействиям, уменьшению функционального резерва различных систем и ограничению рабочих возможностей организма.

Следовательно, хронический дефицит движений и систематическая физическая тренировка (спортсмены) приводят к разнонаправленным изменениям различных проявлений жизнедеятельности, и прежде всего в функционировании системы кровообращения. У спортсменов повышается экономичность сердечной деятельности в покое и увеличивается функциональный резерв тренированного сердца.

Лисовский В.А., Евсеев С.П., Голофеевский В.Ю., Мироненко А.Н.

Некоторые исследователи утверждают, что в наше время физическая нагрузка уменьшилась в 50-100 раз - по сравнению с предыдущими столетиями, хотя природа человека по сути не изменилась. Доля мышечных усилий во всей вырабатываемой на Земле энергии за последние 100 лет снизилась с 94% до 1%.

В середине XIX века, когда физический труд являлся основным источником всех благ, работа требовала от человека не только больших физических напряжений, но и сформированных двигательных навыков. Аристократия, презирала физический труд, но восполняла дефицит двигательной активности верховой ездой, катанием на велосипеде и коньках, фехтованием, танцами. Николай Раевский в жизнеописании А.С. Пушкина приводит сведения о 15 балах, состоявшихся в период с 11 января по 16 февраля 1830 г. На одном из балов танцевали 21 танец. Выдержать такую нагрузку было под силу только хорошо тренированным людям.

В прошлом энерготраты, например крестьянина и мастерового составляли 5-6 тысяч килокалорий в сутки, сегодня они, как правило, не превышают 2,5 тыс. ккал., что явно ниже оптимального уровня. При этом считается, что средний современный человек "недобирает" дополнительного уровня энерготрат около 300 ккал в сутки. В настоящее время недостаточная мышечная активность стала распространенной у людей многих профессий. Снижается двигательная активность не только людей среднего и пожилого возраста, но и детей и подростков, которые значительную часть времени проводят сидя за партой или возле компьютера.

Рассмотрим два важных понятия, которые используются для характеристики двигательной активности: гипокинезия и гиподинамия. Гиподинамия (от греческого hypo - низкий и dynamis - сила) - ослабление мышечной деятельности, обусловленное сидячим образом жизни и ограничением двигательной активности.

Гипокинезия (греч. kinesis - движение) - особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности. Гипокинезия – это ограничение объема произвольных движений. Обычно гипокинезия сочетается с гиподинамией.

Гипокинезия (гиподинамия) сегодня представляется экологическим и социальным фактором - неизбежным спутником научно-технического прогресса, который сопровождается значительным снижением доли физического труда в материальном производстве. Различают 3 основных вида гипокинезии: 1. профессиональная. 2. В индивидуальном плане гипокинезия может быть стилем жизни. Третий вид гипокинезии, назовем ее вынужденной, это давно и хорошо известный лечебный прием (постельный режим), применяемый для лечения или облегчения при многих тяжелых заболеваниях.

Гипокси́я (др.-греч. ὑπό - под, внизу + греч. οξογόνο - кислород) - состояние кислородного голодания как всего организма в целом, так и отдельных органов и тканей, вызванное различными факторами: задержкой дыхания, болезненными состояниями, малым содержанием кислорода в атмосфере. Вследствие гипоксии в жизненно важных органах развиваются необратимые изменения. Наиболее чувствительными к кислородной недостаточности являются центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек, печени. Может вызывать появление необъяснимого чувства эйфории, приводит к головокружениям, низкому мышечному тонусу.

Эта болезнь возникает при следующих факторах:

Перегрузочная - вследствие чрезмерной функциональной нагрузки на орган или ткань (в мышцах при тяжёлой работе, в нервной ткани во время эпилептического приступа);

Смешанная - любая тяжелая/длительная гипоксия приобретает тканевой компонент (гипоксия → ацидоз → блокада гликолиза → отсутствие субстрата для окисления → блокада окисления → тканевая гипоксия).

Техногенная - возникает при постоянном пребывании в среде с повышенным содержанием вредных выбросов

В общем случае гипоксию можно определить, как несоответствие энергопродукции энергетическим потребностям клетки. Основное звено патогенеза - нарушение окислительного фосфорилирования в митохондриях, имеющее 2 последствия:

Нарушение образования АТФ → энергодефицит → нарушение энергозависимых процессов, а именно:

сокращения - контрактура всех сократимых структур,

синтеза - белков, липидов, нуклеиновых кислот,

активного транспорта - потеря потенциала покоя, поступление в клетку ионов кальция и воды.

Накопление молочной кислоты и кислот цикла Кребса → ацидоз, вызывающий:

блокаду гликолиза, единственного пути получения АТФ без кислорода;

повышение проницаемости плазматической мембраны;

активацию лизосомальных ферментов в цитоплазме с последующим аутолизом клетки.

Клиника[править | править исходный текст]

Проявления гипоксии зависят от конкретной причины возникновения (пример: цвет кожи при отравлении угарным газом ярко-розовый, окислителями - землистый, при дыхательной недостаточности - синюшный) и возраста (пример: гипоксия у плода и взрослого человека).

Наиболее общими признаками являются следующие:

При острой гипоксии:

Увеличение частоты и глубины дыхания, возникновение одышки;

Увеличение частоты сердечных сокращений;

При хронической гипоксии:

Стимуляция эритропоэза с развитием эритроцитоза;

Нарушение функции органов и систем.

Малоподвижный образ жизни, отсутствие достаточной физической нагрузки вызывают атрофию мышечной и костной ткани, уменьшение жизненной емкости легких, а главное - нарушение деятельности сердечнососудистой системы. В какой-то момент человек теряет свободу движения. Свобода движений определяется амплитудой движений в суставах и функциональным состоянием мышц. И здесь замыкается порочный круг: чем меньше совершается движений, тем они труднее; чем они труднее, тем меньше человек двигается, чем меньше человек двигается, тем меньше у него потребность в движениях.

Список литературы

1. Оздоровительная физическая культура: Учеб. для студентов вузов/А.Г.Фурманов, М.Б.Юспа.- Мн.:Тесей, 2003. – С. 3-141, 245-484.

2. Храмов В.В. Теория и методика оздоровительной физической культуры: Тексты лекций. – Гродно: ГрГУ, 2000. – 80 с.

3. Амосов Н.М., Муравов И.В. Сердце и физические упражнения. - М.: Знание, 1985. -64 с.

4. Амосов Н.М., Бендет Я.А. Физическая активность и сердце. - Киев: Здоровье, 1989. - 216 с.

5. Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировочного процесса.- М.: Физкультура и спорт, 1985. - 176 с.

6. Динейка К.В. Движение, дыхание, психофизическая тренировка, Минск, 1981;

7. Иванченко В.А. Секреты вашей бодрости, М. Инфра М, 1998;

8. Каптелин А.Ф. Восстановительное лечение (лечебная физкультура, массаж и трудотерапия) при травмах и деформациях опорно-двигательного аппарата, М., 1969;

9. Куценко Г.И., Новиков Ю.В. Книга о здоровом образе жизни, М.: Детская литература, 1987;

10. Минх А.А. Очерки по гигиене физических упражнений и спорта, М.: Просвещение, 2000.

11. Книга о здоровье, под ред. Ю.П. Лисицына, М., 1988.

12. Лечебная физическая культура, под ред. В.А. Епифанова, М., 1987;

13. Методические основы и формы лечебной физической культуры. Физиологические проблемы детренированности, под ред. А.В. Коробкова, М., 1970

14. Физиология человека, под ред. Н.В. Зимкина, М., 1975.

15. Физическая культура студента. Учебник для студентов вузов./ Под ред. В.И. Ильинича.- М.: Гардарики, 1999.

16. Физическая культура. Учебник для студентов технических ВУЗов./Под общей ред. В.А. Коваленко. – М.: «АСВ», 2000

В настоящее время все больший интерес привлекает проблема ограничения двигательной активности человека и в первую очередь здорового человека. И это вполне понятно. Все виды работы, связанные с приложением значительной силы и требующие выносливости в связи с длительными мышечными и.напряжениями, постепенно исчезают. Распространение общественного и личного транспорта постоянно снижает общую сумму мышечных усилий. Все это лишает организм мышечных усилий. Ограничение функции мышц становится в определенной мере типичной особенностью режима жизни современного человека развитых стран. Она появилась сравнительно недавно, но значимость её нарастает крайне быстро. Академик А.И.Берг еще в 1969 г. приводил следующие цифры: во всей нарабатываемой энергии доля мышечных усилий за последние 100 лет сократилась с 94% до 1%.

Типичным изменением в характере современного труда является также использование при физической работе сравнительно малых групп мышц. Замена тяжелых мышечных усилий на легкие или их ограничение относится не только к сфере производства, но и к быту современного человека.Современная тенденция прогресса приводит к резкому 11жжению объема систематической мышечной активности, уменьшению интенсивности функции мышц. Таким образом, возникает серьезная и массовая проблема развития гипокинезии снижения двигательной активности и гиподинамии — снижения мышечных усилий.

Почему понадобилось разграничение этих понятий. К примеру, двигательная активность домохозяйки очень велика, однако медицинское обследование таких лиц показывает, что их физическое развитие и функциональное состояние более чем посредственное. Оказывается, при недостаточном напряжении мышц уменьшается поток тонизирующих импульсов из них во внутренние органы и ЦНС. По мнению специалистов, это является пусковым механизмом всех патологических изменений при недостаточной мышечной активности. Кроме того, работа с малой амплитудой движений и слабым мышечным сокращением не дает оздоровительного эффекта, т.к. выполняется с частотой пульса не более 90-100 ударов в минуту, а признанный тренирующий рубеж превышает 115-120 ударов в минуту. При этом в движениях участвует лишь незначительная часть мышечных волокон, а неработающие — детренируются.

И, наконец, при однообразной работе чувство усталости появляется задолго до истинного утомления мышц, что связано с развитием процессов торможения в коре головного мозга. В мнимости такой усталости можно убедиться, сделав зарядку.

Виды гипокинезии и причины её возникновения различны Представляет интерес классификация гипокинезии по этиологическим факторам, т.к. она дает возможность наметить пути профилактики этих состояний.

Таблица 1

Виды гипокинезии и причины её возникновения.

	вследствие производственной необходимости
Клиническая	Заболевание опорно- двигательного аппарата, болезни и травмы, требующие длительного постельного режима
Школьная	Неправильная организация учебно-воспитательного процесса: перегрузка учебными занятиями, игнорирование физического и трудового воспитания, отсутствие свободного времени.
Климатогео графическая	Неблагоприятные климатические или географические условия, ограничивающие двигательную активность
Экспериментальная	Моделирование сниженной ДА для проведения медико-биологических исследований

Проблема предупреждения гипокинезии имеет огромное значение для здоровья. Гипокинезия вызывает глубокую перестройку микро- и макрофункциональных структур организма человека как биологической системы. Низкий уровень питательной активности оказывает сложное влияние на организм человека. Многообразие причины дефицита движений, степень его выраженности и длительность создают очень широкий диапазон изменений в организме — от адаптационно- физиологических до патологических.

В повседневной жизни отсутствие оптимальной двигательной деятельности первоначально вызывает лишь плантацию организма и его перестройку на новый уровень функционирования. Такая физиологическая перестройка, казалось бы, не отражается на состоянии организма. Однако в

экстремальных условиях, при возникновении необходимости мобилизовать резервные возможности организма, последствия гипокинезии становится очевидным. Дальнейшее ограничение активности способствует возникновению предпатологического состояния.

Углубление признаков гипокинезии сопровождается патологическими изменениями деятельности ЦНС, вегетативных функций и обменных процессов в организме Патофизиологические механизмы гипокинезии наиболее глубоко и всесторонне изучены в экспериментальных условиях при подготовке человека к полетам в космос. Несмотря на свою гипотетичность, исследования дают возможность представить логическую цепь патофизиологических механизмов гипокинезии . Эти знания необходимы для разработки профилактических мероприятий.

При уменьшении двигательной активности глубокие нарушения развиваются в первую очередь в мышечной системе, а они уже влекут за собой цепь изменений в других органах и системах. В слабо функционирующих мышцах снижается количество сократительного белка, он распадается Уменьшаются также и энергетические ресурсы организма, запасы миоглобина — кислородного резерва Сходные изменения происходят и в сердечной мышце. Ухудшается ее кровоснабжение, значит, уменьшается потребление кислорода, снижаются энергетические резервы, белковый обмен становится неполноценным, сердце работает не экономно.

Отрицательные изменения происходят и в костях. Многие исследователи отмечают обеднение их солями кальция, гибель остеобластов — молодых первоначальных клеток, из которых образуется костная ткань. И накопление клеток разрушителей — остеокластов. Все это способствует морфологической перестройке костей, сопровождающейся разрежением костного вещества, что, естественно, уменьшает его прочность. Дегенеративные изменения наступают и в суставах: откладываются соли, возникает тугоподвижность, артриты.

Патологические состояния могут возникать вследствие нарушений водно-солевого обмена, имеющих место при малоподвижности. Выход кальция в большом количестве в кровь содействует обызвествлению сосудов и ведет к развитию атеросклероза. При выделении кальция через мочевыводящую систему и его оседания в почках значительно увеличивает риск проникновения мочекаменной болезни. Усиленное выделение кальция из организма уменьшает прочность скелета, способствует развитию кариеса зубов, снижает силу мышечного сокращения, в том числе и сердца. Изменения кальциевого баланса крови нарушает ее свертывающую систему.

В разрушительный процесс вовлекается и нервная система. Превращается подвижность нервных процессов, ухудшается память и координация движений, снижается адаптационно- трофическая функция Происходящее нарушение липидного обмена способствует отложению жира в тканях, росту пассивной массы тела, развитию ожирения. Из-за ограниченной подвижности грудной клетки и ослабления дыхательных мышц страдают газообмен в легких и легочная вентиляция.

Таков далеко не полный перечень изменений, происходящих в системе организма человека при гипокинезии и гиподинамии , способных вызвать целый комплекс болезней. Среди них ишемия, инсульт, ожирение, моче- и желчекаменная болезни, заболевания кишечника и т.д.

Малоподвижный образ жизни — это состояние противоестественное для человека, которому свойственна биологическая потребность в движении. Эта потребность определяется термином — кинезофилия.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

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.

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.

ГИПОКИНЕЗИЯ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ

гипокинезия двигательная активность

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 гиподинамия орга 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.

Снижение двигательной активности приводит к нарушению слаженности в работе мышечного аппарата и внутренних органов вследствие уменьшения интенсивности 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.

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.

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.

Многочисленные экспериментальные факты свидетельствуют о том, что гипокинезия для теплокровных животных и человека является стрессорным агентом. Аварийная стресорная фаза экспериментальной гипокинезии продолжается с первых по пятые сутки. Для нее характерно резкое повышение продукции катехоламинов и глюкокортикоидов, преобладание катаболических процессов. Вес животных падает. Наиболее интенсивному разрушительному влиянию на этой стадии подвергается тимус вследствие миграции лимфоцитов, составляющих около 90% его клеточных популяций. Повышенная чувствительность лимфоцитов к стресс-гормонам может рассматриваться как главная причина их миграции и падения массы тимуса.

В последующие 10 суток разрушительному воздействию подвергаются селезенка и печень. Практически неизменными остаются полушария большого мозга. С 30-х по 60-е сутки гипокинезии вес животных стабилизируется, но, как показали исследования, останавливается нормальный физиологический рост. Содержание нуклеиновых кислот в клетках коррелирует с процессами роста животных и его остановкой при гипокинезии.

Менее всего подвержен влиянию гипокинезии головной мозг. В первые 10 дней гипокинезии в нем отмечается увеличение ДНК при сохранении исходного уровня РНК. Концентрация и общее содержание РНК в сердце снижается, что приводит к нарушению биосинтеза белка в миокарде. Отношение РНК/ДНК падает, следовательно, уменьшается и скорость транскрипции (считывания программы биосинтеза) с генетических матриц ДНК. В первые 20 суток гипокинезии падает и абсолютное содержание ДНК, начинаются деструктивные процессы в сердце.

С 20-х по 30-е сутки содержание ДНК в сердце растет. Этот рост связан с ее увеличением в эндотелии и фибробластах сердца (60% ДНК сердца находится в фибробластах и эндотелиальных клетках, 40% - в мышечных клетках - кардиомиоцитах). Известно, что количество мышечных клеток сердца с 20-х суток постнатального онтогенеза не увеличивается.

С 30-х по 60-е сутки прироста содержания ДНК в сердце не происходит. Снижается плоидность кардиомиоцитов. В нормальных условиях жизнедеятельности число кардиомиоцитов, имеющих более двух ядер, увеличивается. Следовательно, активность генетического аппарата клетки находится в тесной связи с интенсивностью ее функционирования, а гипокинезия выступает как фактор торможения биосинтеза. Особенно демонстративны эти изменения в скелетных мышцах: если при нормальном содержании животных количество РНК за 2 месяца увеличивается на 60%, то при двухмесячной гипокинезии становится ниже нормы.

Концентрация нуклеиновых кислот в печени при гипокинезии остается на уровне нормы, но снижается их абсолютное (т. е. на массу всего органа) содержание. В печеночной ткани наблюдаются дистрофические изменения, падает количество полиплоидных и делящихся клеток, т. е. клеток с увеличивающимся количеством ДНК, угнетается синтез матричной и рибосомальной РНК. Снижение общего количества ДНК - результат гибели части клеток печени.

В тимусе и селезенке начиная с первых дней гипокинезии и до 20-х суток падает и концентрация, и общее содержание нуклеиновых кислот.

Содержание и скорость биосинтеза белковых структур клетки тесно связаны с изменениями количества ДНК и РНК. В первые 20 дней гипокинезии отмечается преобладание ката-болических процессов в клетках и тканях экспериментальных животных. Вследствие деструктивных изменений в клетках тимуса и печени, скелетных мышц, концентрация катепсина Д, фермента распадающихся тканевых белков, уже к третьим суткам гипокинезии превышает уровень контроля в два раза.

С 20-х по 30-е сутки гипокинезии наблюдается стабилизация белкового состава внутренних органов. В клетках печени и кардиомиоцитах количество белка начинает расти, но в последующие дни - от 30-го до 60-го - уровень его остается стабильным.

Возвращение в условия нормальной жизнедеятельности после гипокинезии приводит к активизации биосинтеза нуклеиновых кислот и белка. В тимусе уже к десятым суткам восстановительного периода их содержание достигает уровня контрольных животных. В скорости восстановительных процессов проявляется одна из закономерностей биологического развития: низкодифференцированные структуры восстанавливаются быстрее, чем высокодифференцированные. К концу 30-го дня восстановительного периода подопытные животные практически не отличались от контрольных. Этот факт убедительно свидетельствует о том, что гипокинезия не вызывает необратимых изменений в генетическом аппарате клетки.

ВЫВОД

В центральной нервной системе гипокинезия вызывает потерю многих межцентральных взаимосвязей, в первую очередь, из-за нарушения проведения возбуждения в межнейронных синапсах, т. е. возникает асинапсия. При этом изменяется психическая и эмоциональная сфера, ухудшается функционирование сенсорных систем. Поражение мозговых систем управления движениями приводит к ухудшению координации двигательных актов, возникают ошибки в адресации моторных команд, неумение оценивать текущее состояние мышц и вносить коррекции в программы действий.

В двигательном аппарате отмечаются некоторые дегенеративные явления, отражающие атрофию мышечных волокон - снижение веса и объема мышц, их сократительных свойств. Ухудшается кровоснабжение мышц, энергообмен. Происходит падение мышечной силы, точности, быстроты и выносливости при работе (особенно статической выносливости). При локомоциях усиливаются колебания общего центра масс, что резко снижает эффективность Движений при ходьбе и беге.

Дыхание при недостаточной двигательной активности характеризуется уменьшением ЖЕЛ, глубины дыхания, минутного объема дыхания и максимальной легочной вентиляции. Резко увеличивайся кислородный запрос и кислородный долг при работе. Основной обмен понижается.

Нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы. Возникает атрофия сердечной мышцы, ухудшается питание миокарда. В результате развивается ишемическая болезнь сердца. Уменьшение объема сердца приводит к меньшим величинам сердечного выброса (уменьшение систолического и минутного объема крови). Частота сердечных сокращений при этом повышается как в покое, так и при физических нагрузках.

Ослабленные скелетные мышцы не могут в должной мере способствовать венозному возврату крови. Недостаточность или полное отсутствие их сокращений практически ликвидирует работу «мышечного насоса», облегчающего кровоток от нижних конечностей к сердцу против силы тяжести. Выпадение помощи со стороны этих «периферических сердец» еще более затрудняет работу сердца по перекачиванию крови. Время кругооборота крови заметно возрастает. Количество циркулирующей крови уменьшается.

При низких физических нагрузках и малом увеличении глубины дыхания при работе почти не помогает кровотоку и «дыхательный насос», так как присасывающее действие пониженного давления грудной полости и работа диафрагмы ничтожны. Все эти следствия пониженной двигательной активности вызывают в современном мире огромный рост сердечно - сосудистых заболеваний.

В эндокринной системе отмечается снижение функций желез внутренней секреции, уменьшается продукция их гормонов.

В случаях акинезии происходят наиболее глубокие поражения организма, и происходит сглаживание суточных биоритмов колебания частоты сердцебиения, температуры тела и других функций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Вайнбаум Я. С. Дозирование физических нагрузок школьников. - М. : Просвещение, 1991, 64 с.

Ермолаев Ю. А. Возрастная физиология. Учебное пособие для студентов педагогических вузов. - М. : Высшая школа, 1985, 384 с.

Лукьянов В. С. О сохранении здоровья и работоспособности. - М. : Медгиз, 1952, 136 с.

Солодков А. С., Сологуб Е. Г. Физиология человека общая, спортивная, возрастная. - М. : Тера-спорт, 2001, 520 с.

Смирнов В. Н., Дубровский В. И. Физиология физическое воспитание и спорт. Учебник для студентов средних и высших заведений. - М. : Владос-пресс, 2002, 608 с.

Фомин Н. А., Вавилов Ю. Н. Физиологические основы двигательной активности. - М. : Физкультура и спорт, 1991, 224 с.

Размещено на Allbest. ru

...

Подобные документы

Значение мышечной системы в жизнедеятельности организма человека. Строение скелетных мышц, основные группы и гладкие мышцы и их работа. Характеристика основных групп скелетных мышц. Возрастные особенности мышечной системы. Мышцы руки, кисти и голени.

презентация , добавлен 11.12.2014


Строение и функции суставов, позвоночника, скелетных мышц. Основные группы мышц и особенности их работы. Возрастные изменения костно-мышечной системы. Последствия гиподинамии, ключевые фазы и виды работоспособности человека. Проблема снятия переутомления.

реферат , добавлен 14.01.2014


Разновидности органов обоняния, особенности их деятельности и значение в жизнедеятельности организма. Виды запахов и восприимчивость их мозгом. Чувство вкуса и деятельность вкусовых рецепторов. Строение органов слуха и расположение органов осязания.

реферат , добавлен 18.05.2009


Функциональные системы организма. Внешние и внутренние раздражители организма человека, восприятие состояния внешней среды. Особенности организма человека, феномен синестезии, экстрасенсы-синестетики. Особенности темперамента при выборе профессии.

реферат , добавлен 06.02.2013


Функции вегетативной нервной системы. Парасимпатический и симпатический отделы вегетативной нервной системы. Двигательная и секреторная активность пищеварительного тракта. Мобилизация ресурсов организма и активность вегетативной нервной системы.

презентация , добавлен 04.06.2012


Клетка как основная структурная единица организма. Описание ее строения, жизненных и химических свойств. Строение и функции эпителиальной и соединительной, мышечной и нервной тканей. Органы и перечень системы органов человека, их назначение и функции.

презентация , добавлен 19.04.2012


Виды мышечных волокон: скелетные, сердечные и гладкие. Функции скелетных и гладких мышц, изометрический и изотонический режимы их сокращения. Одиночное и суммированное сокращения, строение мышечного волокна. Функциональные особенности гладких мышц.

контрольная работа , добавлен 12.09.2009


Особенности строения, физиологии и химического состава клетки. Типы и свойства тканей. Характеристика системы органов - частей организма, имеющих только их свойственные форму и строение и выполняющих определенную функцию. Регуляция функций в организме.

реферат , добавлен 03.07.2010


Изучение особенностей строения и функций мышц - активной части двигательного аппарата человека. Характеристика мышц туловища, фасций спины (поверхностных и глубоких), груди, живота, головы (мышцы лица, жевательные мышцы). Физиологические свойства мышц.

реферат , добавлен 23.03.2010


Структура, физиологическое значение и возрастные особенности систем органов человеческого организма. Кровь и сердечно-сосудистая система. Нервная, пищеварительная, дыхательная, мочеполовая, эндокринная, опорно-двигательная, сенсорная, речевая системы.