Научная статья на тему 'Мышечная деятельность локального характера: плюсы и минусы'

Мышечная деятельность локального характера: плюсы и минусы Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
713
92
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛОКАЛЬНАЯ РАБОТА МЫШЦ / УТОМЛЕНИЕ / ВОЗРАСТ / СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА / РИТМ СЕРДЦА / LOCAL MUSCLE WORK / FATIGUE / AGE / CARDIOVASCULAR SYSTEM / HEART RHYTHM

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Коурова Ольга Германовна, Попова Татьяна Владимировна

Представлены данные о характере адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы на локальные физические нагрузки у взрослых лиц разного возраста. Рассматриваются механизмы этих реакций, лежащие в основе функционального напряжения сердца при локальной работе мышц, производимой до утомления. Предложены средства коррекции функционального напряжения при локальной работе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article presents data on the adaptive responses of the cardiovascular system to the local physical activity in adults of all ages. The mechanisms of these reactions that underlie the functional stress of the heart during local muscle work produced up to fatigue. Provides a means of correcting the functional stress for local work.

Текст научной работы на тему «Мышечная деятельность локального характера: плюсы и минусы»

Вестник Челябинского государственного университета. 2013. № 26 (317).

Образование и здравоохранение. Вып. 1. С. 64-66.

О. Г. Коурова, Т. В. Попова

МЫШЕЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛОКАЛЬНОГО ХАРАКТЕРА:

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Представлены данные о характере адаптивных реакций сердечно-сосудистой системы на локальные физические нагрузки у взрослых лиц разного возраста. Рассматриваются механизмы этих реакций, лежащие в основе функционального напряжения сердца при локальной работе мышц, производимой до утомления. Предложены средства коррекции функционального напряжения при локальной работе.

Ключевые слова: локальная работа мышц, утомление, возраст, сердечно-сосудистая система, ритм сердца.

В последнее время на производстве большое распространение получили нагрузки локального характера, что было отмечено на Всесоюзной конференции по физиологии труда ещё в 1982 г. Локальная работа мышц широко распространена на производстве и в бытовой деятельности у лиц всех возрастных групп. Многими авторами даже отмечено развитие гипертонической болезни и нарушений опорно-двигательного аппарата у лиц, выполняющих длительную локальную производственную деятельность [4-6]. Поэтому актуальной проблемой физиологии труда является изучение возрастных особенностей психофизиологических функций и разработка рекомендаций по оптимальным режимам трудовой деятельности у лиц, характер труда которых связан с длительными локальными нагрузками.

Материалы и методы исследования. Цель исследований заключалась в изучении особенностей адаптационных реакций сердца на локальную мышечную деятельность, производимую до утомления, у лиц четырёх возрастных групп — 18-20, 30-35, 60-74 и 75-90 лет.

Применялся комплекс методов исследований, включающий в себя: пульсометрию; электрокардиографию; кардиоинтервалографию; измерение артериального давления (АД) по Короткову до и после локальной работы, производимой до утомления (отказ от работы). В качестве локальной испытуемые выполняли работу на эргографе по подъёму груза в % от среднего в темпе 6070 уд./мин, а в качестве статических усилий — удерживали груз в % от максимального на заданном уровне. При оценке функций сердечно-сосудистой системы применялся системный подход на основе кибернетических методов анализа сердечного ритма [2]. Рассчитывали произведение ЧСС на АДс (двойное произведение, ДП, в процентах). Учитывали также типы адаптационных реакций по [1].

Результаты исследования и их обсуждение.

Результаты проведённых исследований показали, что мощность выполняемой со средней нагрузкой динамической работы постепенно снижается вплоть до старческого возраста, в котором она в 4,6 раза была ниже, по сравнению с юношеским. Отмечена также большая вариабельность показателей выносливости и появления усталости (от 60 до 300 с) во всех возрастных группах, причём наименьшей она была у испытуемых 30-35 лет.

При средних нагрузках самыми работоспособными являются группы юношей и лиц зрелого возраста, однако и в этих группах имеются свои особенности развития утомления. Так, наиболее работоспособными по объёму выполняемой работы можно считать юношей, а наименее утомляемыми — лиц зрелого возраста. Чем ближе возраст к максимуму работоспособности (18-20) лет, тем больше количество работы может выполнить организм за короткий отрезок времени, тем быстрее и глубже развивается утомление, а возможность преодолевать его возрастает. По мере старения организма снижается количество выполняемой работы, утомление развивается медленней, но глубина его, определяемая степенью снижения функциональных показателей двигательного аппарата, остаётся такой же, как у юношей.

У лиц старшего возраста статическая выносливость сохраняется на высоком уровне, хотя и несколько ниже, чем у пожилых. Эти явления подтверждают мнение В. В. Фролькиса о том, что в старшем возрасте происходит компенсаторная перестройка регуляторных механизмов двигательного аппарата, позволяющая поддерживать высокую работоспособность [7].

Характерные различия были выявлены в реакции сердечно-сосудистой системы на локальную динамическую и статическую работу у представителей различных возрастных групп (таблица).

Изменение показателей ЧСС и АД после локальной динамической работы

у лиц разного возраста

Показатель 18-20 лет 30-35 лет 60-74 лет 75-90 лет

1 2 1 2 1 2 1 2

ЧСС, уд./ мин 70,3±3,4 78,6±4,3 79,5±2,5* 81,9±3,7 63,3±2,5** 70,4±3,0 76 8 74,3±3,7** 81,3±2,9 87 ,, 5 2 69,0±5,8 71,0±5,1 72,0±3,5 74,0±4,3

АДс, мм рт. ст. 120,7±5,2** 108,0±5,3 124,3±4,7 113,0±6,7 121,7±4,1 106,9±3,8 125,0±3,5 113,9±5,2 124,0±7,2 135,0±5,4** 135,0±6,8 145,0±6,3 125,0±12,0 130,0±11,0 131,0±10,8 132,0±10,6

АДд, мм рт. ст. 80,7±2,9** 71,0±2,5** 82,1±3,4 78,0±2,3* 75,0±3,4 76,9±4,8 75,0±4,2 78,8±4,2 75,4±4,8 87,4±4,5** 80,2±3,9 92,5±4,1 75,0±3,2 70,0±2,2** 78,0±4,1 71,0±4,5

Примечание. 1 — до, 2 — после работы; первая строка по горизонтали — мужчины, вторая — женщины; * — отмечены различия между 1 и 2; ** — между возрастными группами.

Так, у всех испытуемых отмечалась определённая реакция ЧСС во время работы. У мужчин эта реакция была достоверной в 18-20 лет, у женщин интенсивность роста ЧСС почти во всех возрастных периодах была ниже, чем у мужчин. Локальная динамическая работа вызывала также реакцию АД, особенно диастолического. Реакция диастолического АД была более заметной, чем систолического. После 18 лет увеличение диастолического, как и систолического, АД было более заметным к концу работы.

Различия в реакциях на локальные статические усилия заключались в том, что они вызывали большую, чем при динамической работе, реакцию ЧСС и АДд, особенно у юношей и лиц зрелого возраста, а также рост ДП почти во всех группах испытуемых.

Наши данные свидетельствуют о том, что как в состоянии покоя, так и при локальной работе мышц наиболее благоприятные условия функционирования сердца складываются у испытуемых зрелого возраста (30-35 лет). Функциональное напряжение сердца, очевидно обусловленное центральными механизмами, выявлено у испытуемых 18-20 и 60-74 лет. Эти механизмы несколько различаются у молодых и пожилых испытуемых. Например, после статических усилий пульсовое АД (АДп) имеет тенденцию у юношей к повышению, у пожилых мужчин — к снижению. У юношей при работе достоверно увеличивается ЧСС, а у пожилых — величина ДП, у юношей больше выражен рост АДд.

Наименее выраженные реакции кровообращения наблюдались у лиц старшей возрастной группы. Это согласуется с данными об ослаблении рефлекторных реакций в старости, сочетающемся с сужением диапазона реакций на внешние

раздражители, которое впервые было обнаружено ещё в лаборатории И. П. Павлова.

Анализ статистических показателей структуры сердечного ритма (СР) показал, что у всех испытуемых при локальной работе отмечено повышение напряжения центральных механизмов регуляции сердца. Так, во время динамической работы во всех группах отмечалось снижение моды (Мо), особенно выраженное у лиц зрелого возраста, уменьшение вариационного размаха (АХ), более выраженное в женских группах, а также у юношей. У мужчин зрелого возраста отмечалось небольшое увеличение этого показателя. Во время работы, как правило, было выражено увеличение амплитуды моды (АМо) и индекса напряжения (ИН), характеризующих степень напряжения центральных механизмов регуляции СР, особенно у лиц старше 60 лет. У лиц зрелого возраста выявлено небольшое снижение этих показателей и у девушек — снижение АМо, что рассматривается как реакция перерегулирования [3].

Общими признаками реакций на локальные нагрузки являются следующие изменения: у всех испытуемых в той или иной степени при локальной работе выявлен хронотропный эффект, в пределах 15-25 уд./мин. Такой прирост ЧСС вполне обеспечивает увеличение Мо. Он происходит достаточно быстро, за 3-4 цикла и может быть объяснён проприоцептивными рефлексами. Наиболее выраженная хронотропная реакция отмечена нами у испытуемых 18-20 лет. Прессорная реакция была выражена у юношей и лиц зрелого возраста. Показатель же ДП, свидетельствующий об ухудшении экономической функции сердца, повышался при работе у большинства испытуемых всех возрастных групп.

Механизм прессорных реакций, очевидно, связан с рефлекторными влияниями с метаболических рецепторов активных мышц. Преобладание быстрых двигательных единиц в мышцах рук также оказывает влияние на характер реакций сердца при их сокращении, возможно, за счёт эргорецепторов. В работах [7; 8] реакция АД на нагрузку у пожилых расценивается как важная в прогностическом отношении развития заболеваний.

Полученные нами данные подтверждают, что существуют как возрастные, так и индивидуальные различия адаптационных реакций на локальную работу. У наших испытуемых выявлено: усиление симпатических влияний у юношей 18-20 лет и пожилых лиц 60-74 лет, преобладание ва-готонических механизмов у лиц зрелого возраста; усиление напряжения обоих отделов нервной системы у лиц старческого возраста 75-90 лет.

Эти факты свидетельствуют о необходимости строго дозировать нагрузки не только общего, но и локального характера. Мы согласны с точкой зрения [1], что механизмы, обеспечивающие адаптацию к локальной работе на каждом возрастном этапе, являются, по-видимому, оптимальным для данного морфофункционального статуса каждого испытуемого и связаны с компенсаторными процессами. Ранее мы показали, что у юношей, регулярно выполняющих релаксационные упражнения, центральные влияния на сердце были выражены меньше, чем у контрольной группы, а устойчивость к локальному утомлению — выше. При этом известно, что существуют многочисленные средства, способные изменять функциональное состояние центральной нервной и других систем организма [4; 5; 7]. К таким средствам относят не только химиопрепараты, но и природные средства — музыку, ароматы, цветовую гамму, питательные вещества, массаж и многие другие. Применение этих средств на производстве будет способствовать профилактике неблагоприятных последствий длительных локальных нагрузок.

Выводы:

1. Распространение локальных нагрузок на мышцы произошло на поздних этапах эволюции человека.

2. Организм выработал единые приспособительные механизмы к физическим нагрузкам разного характера, включающие сосудистые перераспределительные реакции.

3. При нагрузках общего характера эти реакции обеспечивают адекватный кровоток в мышцах, а при локальных — приводят к неадекватным для организма реакциям повышения диастолического АД.

4. Локальная работа во многом облегчила трудовые и бытовые нагрузки на организм, но сопровождающий её избыточный прессорный эффект требует определённого дозирования таких нагрузок и коррекции вызываемых ими функциональных изменений в организме.

Список литературы

1. Алфёрова, Т. В. Возрастные особенности реакции кровообращения на локальную работу мышц статического и динамического характера / Т. В. Алфёрова // Успехи физиол. наук. 1988. Т. 19, № 4. С. 54-74.

2. Баевский, Р. М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р. М. Баевский, О. И. Кириллов, С. З. Клецкин. М. : Наука, 1984. 221 с.

3. Безруких, М. М. Нейрофизиологические механизмы центральной регуляции произвольных движений при письме у праворуких и леворуких детей 6-7 лет / М. М. Безруких // Физиология развития человека : матер. Междунар. конф., посв. 55-летию Ин-та возраст. физиологии РАО. М., 2000. С. 92-93.

4. Гамбашидзе, Г М. Функциональное состояние человека при монотонной деятельности с различной физической нагрузкой / Г. М. Гамбашидзе, В. И. Тхоревский, Е. Г. Ямпольская // Гигиена труда и профзаболевания. 1985. № 6. С. 5-9.

5. Донская, Л. В. Локальные мышечные нагрузки как проблема физиологии труда / Л. В. Донская // Успехи физиол. наук. 1979. Т. 10, № 1. С. 85-106.

6. Кокорева, Е. Г. Особенности адаптационных реакций сердца на локальную работу мышц у детей и взрослых с нарушением зрительной функции / Е. Г Кокорева // Физиология человека. 2007. Т. 33, № 1. С. 63-69.

7. Фролькис, В. В. Нейрогуморальные механизмы старения / В. В. Фролькис // Тезисы докладов XV Съезда Всесоюзного физиологического общества. Кишинёв ; Л. : Наука, 1987. Ч. 2. С. 175-176.

8. Franendorf, H. Kardiovaskukre reaktionen bei aktivierung unterschiedlicher muskelmassen / H. Franendorf, U. Kobryn, W. Gelbrich, W. Pfister, B. Hartmann // Wiss. Z. Humboldt — Univ. R. Med. 1992. № 3. P. 135-137.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.