Внешняя среда и головной мозг

При организации режима деятельности необходимо помнить о кислороде как определяющем компоненте окислительно-восстановительных процессов организма. Увеличение потребности в кислороде при интенсивной умственной деятельности, активизация обмена веществ предъявляют особые требования к составу воздуха рабочего помещения. Он должен быть насыщен кислородом, не содержать пыли и других вредных примесей.

В рабочих помещениях должно постоянно проводиться вентилирование и освежение воздуха. Несмотря на время года, их следует проветривать и днем, и ночью. Категорически запрещено работать в прокуренных помещениях. Ежед­невные прогулки на свежем воздухе, отдых в парке, лесу, на берегу рек и озер способствуют восстановлению умственной работоспособности.

Особенность ритмической деятельности головного мозга, физической ак­тивности и их влияние на повышение работоспособности человека были рас­смотрены в предыдущих главах пособия. Здесь же мы остановимся лишь на ак­тивном отдыхе как факторе оптимизации умственной деятельности.

Наиболее быстро и полно восстанавливается работоспособность после силь­ного умственного напряжения при переключении на физическую деятельность: прогулки, езду на велосипеде, лыжные прогулки и т.д. Однако необходимо по­мнить, что физическая нагрузка в данном случае должна быть не очень высо­кой, а структура движения хорошо знакомой, чтобы выполнять их автоматически, без напряжения внимания.

Защитные системы мозга

Высокая стабильность среды, окружающей головной мозг, как важнейшее требование его нормальной жизнедеятельности и чрезвычайная изменчивость условий повседневной жизни человека могут быть совместимы лишь при нали­чии системы защиты мозга от внешних воздействий.

Повышение естественных защитных свойств организма человека связано с планомерной и целенаправленной тренировкой. Существует несколько спосо­бов воздействия, которые по желанию человека могут включать в работу те или иные аппараты защиты мозга, регулировать величину нагрузки (ее объем и интенсивность). К ним, прежде всего, относится дыхательная гимнастика.

Дыхательная гимнастика. Значение нормального функционирования дыхательной системы, некоторые виды дыхательной гимнастики, группы дыха­тельных упражнений и основные правила их выполнения были уже рассмотре­ны. В этом параграфе мы перечислим дыхательные упражнения, применяемые для оптимизации умственной деятельности человека.

Ритмическое дыхание — средство для уменьшения нервного возбуждения и успокоения. Его целесообразно применять вечером перед сном и отдыхом в лю­бое время суток.

Замедленное дыхание — средство "гимнастики сосудов¹', способствует рас­ширению мелких сосудов головного мозга и сердца, вызывает специфические реакции в клетках организма. Регулярные тренировки в замедленном дыхании защищают головной мозг от нехватки кислорода и повышают работоспособ­ность его защитных механизмов.

Упражнения с повышенной интенсивностью выдоха, улучшая вентиляцию легких, благоприятно воздействуют на тканевое питание мозга. Некоторые уче­ные считают, что в результате сокращения мышц живота гидродинамическая волна давления достигает внутреннего пространства, где активизирует защит­ные механизмы мозга.

Дыхательные упражнения с изменением просвета воздушных путей резко активизируют обменные процессы мозга, улучшают циркуляторные процессы во внутричерепном пространстве.

При сочетании дыхательных упражнений с различными движениями про­исходит усиление требуемого эффекта, что способствует одновременному раз­витию физических качеств и придает занятиям эмоциональную окраску.

Физические упражнения. Мышечная деятельность является сильным фи­зиологическим раздражителем всех органов и систем организма человека. Это влияние обусловлено рядом факторов; активизацией обменных процессов (уси­ление кровообращения, дыхания и пр.), перемещениями в пространстве всего тела или отдельных его частей, некоторыми изменениями состояния внутрен­ней среды организма (увеличением или уменьшением гидростатического дав­ления крови, сжатием отдельных областей тела и др.).

На головной мозг оказывают различное влияние упражнения статического и динамического характера.

Статические упражнения. Эти упражнения характеризуются отдельны­ми позами и сохранением их в течение определенного отрезка времени. Таких упражнений много в спортивной гимнастике, акробатике и тяжелой атлетике, они доминируют в "хатха-йоге".

К первой группе статических нагрузок относятся упражнения, связанные с принятием так называемых перевернутых положений, стоек и висов вниз го­ловой. Физиологическая защитная реакция, повышающая напряжение стенок сосудов головного мозга, пропорционально препятствует их растяжению.

Во вторую группу гимнастического комплекса входят упражнения, вызыва­ющие некоторое перемещение внутренних органов, изменяя при этом условия кровообращения: упражнение в виде многократно повторяемых втягиваний живота, рекомендованное академиком Н.А.Амосовым, наклоны тела вперед и выгибания. Большого внимания заслуживают упражнения со сгибанием позво­ночника в области шейных и грудных позвонков, например, стойка на лопатках или заведение ног за голову в положении лежа на спине.

Третья группа упражнений основана на больших силовых напряжениях. Это комплекс волевой гимнастики, предложенный академиком А.А.Никулиным, ос­нованный на поочередном сильном сокращении всех мышц тела, начиная с мышц ног и заканчивая мышцами лица. Методика рекомендует в положении лежа на спине совершать по четыре сокращения каждой мышцы, длительностью по две секунды каждое. Упражнения выполняются каждое утро: при равномерном ды­хании и не более пяти минут.

Как известно, напряжение мышц существенно сказывается на циркуляции крови; при этом существенно затрудняется кровоток в венах, отводящих кровь от мозга. Об этом свидетельствует рельефное набухание вен на лбу, висках и шее. Ухудшение кровооттока, набухание вен создают предпосылки к переполнению мозга кровью. Но срабатывают соответствующие защитные механизмы мозга, которые полностью устраняют возникшую опасность. С венозным застоем крови в голове приходится довольно часто встречаться в повседневной жизни (при за­тяжном кашле, темпераментном выступлении, состоянии аффекта и др.).

Возможность произвольно, по своему желанию, включать в работу данную систему защиты головного мозга позволяет повышать его работоспособность. Си -схематические тренировки способствуют сохранению защитных функций в сред­нем и пожилом возрасте. Аналогичное действие на кровообращение мозга оказы­вают силовые упражнения статического характера — подъем штанги, фиксация отдельных положений на спортивных снарядах, изометрические упражнения и другие.

Следует помнить, что длительность и силу напряжения данной группы уп­ражнений устанавливает инструктор в строгом соответствии с уровнем физи­ческой подготовленности и состоянием здоровья каждого занимающегося.

Динамические упражнения. Выполнение таких динамических упражне­ний, как бег, ходьба на лыжах, езда на велосипеде, плавание, связано с боль­шим объемом механической работы, требующей значительных затрат энергии. Физическая нагрузка интенсифицирует обмен веществ и значительно усилива­ет кровообращение. При выполнении мышечной работы сердце оказывается вынужденным выбрасывать в сосудистую магистраль во много раз больше кро­ви, чем в спокойном состоянии. В центральных кровеносных сосудах повыша­ется давление, которое способствует значительному увеличению скорости дви­жения крови по всему организму.

Работы ученых последних лет показали, что при физической деятельности интенсивность кровообращения в мышцах увеличивается в несколько раз, а в головном мозге — лишь на несколько процентов. В здоровом организме исклю­чена опасность переполнения кровью головного мозга. Этому способствует на­дежная система защиты, которая пропускает к нервным клеткам такое количе­ство крови, которое необходимо для их нормальной работы.

Таким образом, влияние на мозг интенсивной физической работы проявля­ется в активизации функций соответствующих защитных систем, что является важнейшим условием для их тренировки и повышения работоспособности. Осо­бая ценность таких динамических упражнений, как бег, ходьба на лыжах, пере­движение с рюкзаком и т.п., заключается в их разнообразии. Они способствуют расширению спектра действий защитно-приспособительных аппаратов голов­ного мозга.

В комплекс гимнастики для тренировки мозга целесообразно включать динамические упражнения, связанные с раздражением вестибулярного аппа­рата: упражнения типа "маятников", выполняемые в разных направлениях (боковом, передне-заднем и др.), всевозможные кувыркания, кружения, перево­роты. В качестве эффективного средства можно также рекомендовать танцы с кружением (вальс и др.). Доказано, что раздражение вестибулярного аппа­рата улучшает обменные процессы, тренирует сосуды, расширяет капилляр­ную систему.