Экология человека

• Во время статической работы имеет место изометрическое мышечное напряжение. При статическом усилии с точки зрения физики внешняя механическая работа отсутствует, результирующего действия нет, имеет место лишь изменение в прилагаемой силе. Однако в физиологическом смысле при статических усилиях работа налицо. Она характеризуется теми активными физиологическими процессами, которые протекают в нервно-мышечном аппарате и центральной нервной системе и обеспечивают поддержание напряженного состояния мышц. Отмечают, что именно при изометрической активности, характерной для статической работы, повышается обратная кинестетическая связь, когда работающий получает больше информации от ощущения того, что он делает, чем от наблюдения результатов своего труда. В эффекторных органах также происходит ряд изменений: во время не очень интенсивной статической работы кровоток в мускулатуре нарастает, но при большой интенсивности внутримышечное давление затрудняет кровоток вплоть до его остановки. Обусловленный лактатом метаболический ацидоз вызывает дополнительную стимуляцию дыхания, которая еще более усиливается при затрудняющем дыхание рефлекторном сокращении брюшных мышц, возникающем при статической работе. Во время статической работы повышается обмен веществ, увеличивается расход энергии, быстро наступает утомление, которое часто обусловлено именно статическим компонентом работы.

• Динамическая работа, в отличие от статической, связана с перемещением тела в пространстве. При динамической работе мышцы сокращаются изотонически, при этом мышечные волокна движутся во взаимодействии, что способствует снабжению тканей кислородом и удалению из них продуктов обмена. Динамическая работа может быть охарактеризована по величине, интенсивности или мощности в механических единицах. При статической работе расходуемая энергия не превращается в механическую работу, а теряется в виде тепла, в то время как при динамической работе энергия тратится как на поддержание напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы.

• Функциональная система, ответственная за адаптацию к физической работе, включает в себя:

– афферентное звено – рецепторы;

– центральное регуляторное звено – центры нейрогуморальной регуляции на разных уровнях ЦНС;

– эффекторное звено – скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения.

Физическая активность вызывает быстрые адаптационные сдвиги в работе ряда систем органов, таких как мышечная, сердечно-сосудистая, дыхательная. В ответ на сигнал о необходимости совершения мышечной работы (сигнал о физической нагрузке) нейрогенное звено управления включает двигательную реакцию и вызывает мобилизацию кровообращения, дыхания и других функциональных систем организма, обеспечивающих выполнение такой работы.

В эффекторном звене происходят следующие изменения:

1) в мышечной системе постепенно усиливается кровоток, возрастает доля энергии, получаемой за счет анаэробного метаболизма, особенно при тяжелой работе;

2) в сердечно-сосудистой системе возрастает частота сокращений сердца (при легкой работе она достигает стационарного состояния, а при тяжелой – увеличивается по мере утомления до максимума и дольше восстанавливается), возрастает систолическое давление, диастолическое давление изменяется незначительно;

3) в дыхательной системе в зависимости от нагрузки возрастает потребление кислорода, пропорционально которому увеличивается минутный объем дыхания; происходят изменения биохимических показателей крови, наблюдаются сдвиги в обмене веществ и терморегуляции.

Одновременно происходит активация гипоталамо-гипофизарной, адренокортикальной и симпатоадреналовой системы – гормонального звена управления адаптационным процессом. Это звено обусловливает возникновение стресс-реакции организма, потенцирует мобилизацию и работу органов и тканей функциональной системы на клеточном и молекулярном уровне.

• Как уже упоминалось, Ф. З. Меерсон выделяет три основные стадии адаптационного процесса – стадию срочной адаптации, стадию долговременной адаптации и стадию устойчивой адаптации, на которой завершается формирование «структурного системного следа» – комплекса структурных изменений, развивающихся в системе, ответственной за адаптацию. Согласно Ф. З. Меерсону, «структурный системный след», сформировавшийся в результате адаптации к физическим нагрузкам, характеризуется следующими чертами:

1) изменение аппарата нейрогуморальной регуляции на всех его уровнях, выражающееся в формировании устойчивого условнорефлекторного динамического стереотипа, увеличении фонда двигательных навыков, установлении на основе условнорефлекторных связей устойчивой координации между циклами двигательной реакции и дыханием, легочным кровотоком и вентиляцией различных отделов легких;