Яроцкий А.И. (ред.), Криволапчук И.А. (ред.) - Эмоции человека в нормальных и стрессорных условиях - 2001 г

коя и менее выраженной психофизиологической реактивностью в условиях тестирующих нагрузок, что обеспечивает более экономное в энергетическом отношении функционирование организма. Данные о том, что испытуемые с высокой выносливостью и физической работоспособностью обнаруживают более совершенную регуляцию функций организма в покое и в условиях физи- ческой активности, подтверждались много раз при обследовании различных контингентов населения. Сведения же, что лица с высокой выносливостью, физической работоспособностью характеризуются менее выраженной реактивностью при умственной и сенсомоторной работе, являются относительно новыми. Следует под- черкнуть, что в основном они получены на взрослых людях, тогда как работы, посвященные изучению этой проблемы в онтогенетическом аспекте, встречаются крайне редко.

Известно, что высокой выносливостью и физической работоспособностью характеризуются лица, в двигательном режиме которых большое место занимают физические нагрузки преимущественно аэробной направленности. У данной категории людей отмечаются перестройка механизмов регуляции активности организма, проявляющаяся в повышении мощности функционирования стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем организма (Ф.З.Меерсон, 1988; Р.Е.Мотылянская, 1990) за счет усиления возможностей синтеза и выделения гормонов и медиаторов.

Особенности нейрогуморальной регуляции определяются не только повышением продукции регуляторных метаболитов, но и изменением чувственности нервных центров и тканей орга- нов-мишеней к их воздействию. В условиях системати- ческих занятий физическими упражнениями это проявляется в отношение тех веществ, механизм действия которых связан с образованием ЦАМФ (Н.Н.Яковлев, 1988). В ряде работ показано, например, что регулярные физические нагрузки способствуют изменению чувствительности тренированного организма к катехоламинам на основе трансформации числа â -адреноре- цепторов, степени их мобилизуемости (А.А.Виру, 1983; D.Grews, 1987), а также уменьшение активности α - адренорецепторов (J.Jost, 1990). На интегральном

421

уровне вегетативной регуляции в связи с этим наблюдается снижение тонуса обоих отделов вегетативной нервной системы при относительном преобладании холинергической активности. Все это приводит к тому, что один и тот же периферический эффект может быть обеспечен меньшим напряжением регуляторных механизмов, при менее значительном выделении гормонов и медиаторов (А.А.Виру, 1983, 1990; Ф.З.Меерсон, 1984). В результате уменьшаются реакции на непредельные стандартные нагрузки и более значительно мобилизуются функции при максимальных нагрузках. При этом расширяется диапазон внешних воздействий на которые человек может реагировать адекватным образом. В условиях учебной деятельности это находит отражение в снижении психофизиологических затрат организма и уменьшении «цены» адаптации к процессу обучения, благодаря чему один и тот же результат напряженной интеллектуальной работы достигается меньшей степенью мобилизации физиологических функций, при менее значительных затратах энергетических и пластических ресурсов.

Обсуждаемые механизмы представляют собой проявления феномена положительной перекрестной адаптации, в соответствии с которым приобретение устойчивости к одному фактору среды, обеспечивает повышение резистентности к другим неблагоприятным социальным и природным влияниям. В связи с этим уместно предположить, что наблюдаемое у детей 6-8 лет с высокой выносливостью и физической работоспособностью снижение уровня неспецифической активации в состоянии покоя и психофизиологической реактивности в условиях умственной, сенсомоторной и физической нагрузок обусловлено влиянием регулярных занятий аэробными физическими упражнениями. Однако поскольку в настоящей работе не рассматривалось непосредственное влияние данного вида физических упражнений на психофизиологическую реактивность, окончательное заключение по этому вопросу делать еще преждевременно, т.к. обнаруженный эффект в той же степени может быть обусловлен генетическими факторами.

При экспериментальном исследовании направленного использования физических упражнений аэробного характера для оптимизации функционального состояния

422

рассматривалось влияние различных объемов упражнений аэробной направленности на психофизиологическую реактивность детей 7-8 лет в условиях нервно-эмоцио- нального напряжения. Экспериментальные занятия проводились 4 раза в неделю, а общая их продолжительность составила 4 месяца.

Âразработке содержания занятий упражнениями аэробного характера в рамках спортивного часа с детьми 7-8 лет использовали методические рекомендации А.А.Гужаловского (1984, 1995), Г.П.Богданова (1985) и А.М.Шлемина (1989), А.А.Глазыриной (1994, 1999) и других авторов. В соответствии с этими рекомендациями, а также с учетом данных о минимальном времени выполнения упражнений аэробной направленности (в зависимости от интенсивности), необходимом для получения положительного эффекта занятий (Д.С.Эверли с соавт., 1985; А.А.Виру

ñсоавт., 1988; К.Купер, 1989; S.Weyerer et al., 1994; П.В.Бундзен с соавт., 1996 и др.) был выбран диапазон нагрузок аэробного харатера, выполняемых с интенсивностью на уровне ПАНО или несколько превышающей этот уровень. В первой экспериментальной группе для нагрузок аэробной направленности отводилось 18-19 мин организованной части спортивного часа, во второй — 12-13 мин и в третьей — 6-7 мин. Кроме того, дети контрольной и экспериментальных групп выполняли физические упражнения аэробной направленности в течение 7-10 минут два раза в неделю на уроках физической культуры.

Âкаждой экспериментальной группе из общего времени, направленного на выполнение упражнений аэробного характера, на игры и эстафеты, преимущественно способствующие развитию выносливости, выделялось 30—35% времени, остальное время использовалось для выполнения бега со скоростью на уровне ПАНО.

При изучении особенностей функционирования ЦНС в покое и ее реактивности в процессе выполнения умственной и сенсомотороной нагрузок в зависимости от объема выполняемых упражнений были получены результаты, свидетельствующие о том, что применение нагрузок аэробной направленности оказало благоприятное влияние на ФС ЦНС как в покое, так и при выполнении тестирующих процедур, проявившееся в том, что с увеличением объема нагрузок снижался уровень неспецифической активации в состоянии покоя и наблюдалось уменьшение избыточ-

423

ной реактивности на предъявляемые пробы.

Âпроведенном нами исследовании выявлено, в частности, урежение ЧСС, связанное с увеличением объема выполняемых нагрузок на выносливость. Причем чем больше испытуемые занимались упражнениями аэробного характера, тем значительнее снижалась ЧСС. Так, у детей 1 экспериментальной группы, выполнявших наибольший объем упражнений аэробной направленности, обнаружено самое выраженное урежение ЧСС. Как при умственной (p<0,01), так и при сенсомоторной (p<0,01) нагрузках. Данные о том, что регулярные занятия физическими упражнениями на выносливость (аэробного характера) приводят к возникновению брадикардии в состоянии покоя, широко представлены в литературе, посвященной обследованию как взрослого контингента, так и непосредственно детей младшего школьного возраста.

При этом большинство авторов связывают происхождение брадикардии тренированности с усилением влияния блуждающего нерва. Считается, что в физиологических механизмах формирования подобных явлений у детей школьного возраста важную роль играет центральная регуляция: интенсивная проприоцептивная импульсация приводит к постепенному повышению тонуса парасимпатической нервной системы (И.А.Аршавский, 1975; Н.А.Фомин с соавт., 1991), что в свою очередь сопровождается выраженным восстановительным эффектом, снижением обменных процессов, а следовательно, повышением экономич- ности работы сердца. Указывается и на то, что в происхождении синусовой брадикардии под влиянием регулярных занятий физическими упражнениями важное значение имеет также снижение активности симпато-адреналовой системы (А.С.Чинкин в соавт., 1971; Л.А.Бутченко с соавт., 1986; D.Grews et al., 1987; Н.Н.Данилова, 1992; S.Weyerer et al., 1994).

Âсвязи с этим целесообразно говорить об относительном преобладании тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы на фоне общего снижения активности центральных регуляторных механизмов (Э.В.Земцовский, 1979; А.Г.Дембо в соавт., 1990; Ф.З.Меерсон, 1995).

Âпроцессе педагогического эксперимента осуществлялось наблюдение за изменением механизмов регуляции сердечного ритма. У школьников экспериментальных групп произошло статистически значимое (p<0,01) уменьшение ИН и АМо, указывающее на сниже-

424

ние влияния центральной регуляции на ритм сердца и повышение Мо и DХ, свидетельствующее об усилении активности автономного контура регуляции. Кроме того, у детей 1-й экспериментальной группы обнаружены достоверные различия по сравнению с испытуемыми контрольной (p<0,05). Эти данные позволяют сделать заключение о том, что у детей 7-8 лет, занимающихся физическими упражнениями аэробного характера, в состоянии относительного покоя наблюдается снижение центрального влияния и смещение вегетативного баланса в сторону преобладания тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Результаты исследования согласуются со сведениями других авторов. Показано, например, существенное снижение в условиях покоя индекса напряжения у школьников спортивного класса (13-15 лет) по сравнению с периодом, предшествующим занятиям (Т.Г.Олешкевич, 1986). В исследовании А.С.Голенко (1988) установлено, что после прохождения раздела легкой атлетики в 1 четверти у детей 11-12 лет наиболее выраженное ослабление централизации в управлении сердечным ритмом наблюдалось в тех экспериментальных группах, где преобладали упражнения на выносливость.

Сходные данные, представленные Ю.Г.Малюга (1988), свидетельствуют о статистически значимом снижении активности центральной регуляции у подростков, систематически занимающихся спортом. Меньшее напряжение адаптационных механизмов по параметрам гистографического анализа сердечного ритма отмечено также в группах детей дошкольного и младшего школьного возраста, занимающихся по специально разработанным программам физическими упражнениями аэробной направленности (Н.А.Болдина, 1987; И.А.Криволапчук, 1991; О.М.Афонько, 1994).

Такие особенности изменения регуляции сердечного ритма под влиянием систематических занятий физическими упражнениями связываются со становлением взаимоотношений между автономным и центральным контурами управления хронотропной функцией сердца. Следует отметить, что в соответствии с современными представлениями о механизмах регуляции сердечного ритма уменьшение централизации управления рассматривается как благоприятный фактор, обеспечивающий не только более экономичное функционирование сердечнососудистой системы, но и отражающий повышение резервных возможностей сердца (А.К.Кепеженас с соавт., 1983;

425

Р.М.Баевский с соавт., 1984; В.В.Аксенов, 1986; Н.Н.Данилова, 1997; Д.Жемайтите, 1999).

Как известно, в процессе систематических занятий физи- ческими упражнениями наблюдается экономизация функций внешнего дыхания. В настоящем исследовании зарегистрированы положительные сдвиги в этом направлении, однако они были статистически незначимы. Последнее обстоятельство, повидимому, связано с недостаточной продолжительностью воздействия для выраженного совершенствования этой функции.

На основании анализа изменений омега-потенциала в состоянии покоя под влиянием различных нагрузок аэробной направленности не выявлено достоверных различий между испытуемыми контрольной и экспериментальных групп. Отсутствуют также достоверные сдвиги этого показателя по отношению к исходным данным. Удержание спортсменами одинаковых значений ОП в состоянии покоя отмечалось в ряде работ (А.Г.Сычев с соавт., 1980; В.А.Илюхина, 1986, 1993, 1997; К.Р.Ставицкий, 1987), авторы которых рассматривают это явление как отражение совершенствования всех уровней нейрогуморальной и эндокринной регуляции.

Таким образом, можно констатировать, что занятия физи- ческим упражнениями аэробной направленности способствуют снижению уровня неспецифической генерализованной активации в состоянии покоя по вегетативным показателям при сохранении оптимальных для каждого испытуемого значений омега-потенциала. Благодаря этому создается возможность поддерживать необходимый для поиска и переработки информации уровень напряжения ФС ЦНС посредством меньших энергетических затрат организма в состоянии покоя.

В настоящем исследовании показано уменьшение реактивности ЦНС детей 7-8 лет в процессе выполнения умственной и сенсомоторной нагрузок под влиянием регулярных занятий физическими упражнениями аэробной направленности. При- чем снижение реактивности было тем значительнее, чем больший объем нагрузок аэробного характера выполняли испытуемые. Так, в первой экспериментальной группе, имеющей наибольший объем упражнений на выносливость, обнаружены самые выраженные изменения реактивности в отношении ЧСС (p<0,01), достигающие достоверных (p<0,05) различий по сравнению со школьниками контрольной группы. Далее следовали испытуемые 2-й (p<0,01) и 3-й (p<0,05) экспериментальных групп соответственно. Появившиеся в

426

последнее время единичные работы, посвященные изу- чению влияния непосредственных занятий физическими упражнениями на изменение физиологической реактивности в условиях эмоционального напряжения, содержат выводы, согласующиеся с результатами данного исследования.

Регулярное выполнение физических нагрузок аэробной направленности привело к снижению напряженности центральных механизмов регуляции сердечного ритма. Об этом свидетельствует уменьшение ИН и АМо и увеличение Мо и DХ при умственной и сенсомоторной нагрузках по сравнению с периодом, предшествующим эксперименту. В большей степени уменьшение централизации управления сердечным ритмом отмечено в 1-й экспериментальной группе (p<0,01). Далее следовали школьники 2-й экспериментальной (p<0,05), а затем испытуемые 3-й экспериментальной группы. При этом у детей 1-й экспериментальной группы выявлено статистически значимое (p<0,05) уменьшение ИН по отношению к школьникам контрольной группы. В работе также показано, что с увеличением объема нагрузок усиливается их влияние на снижение частоты дыхания при выполнении умственной деятельности.

Анализ сдвигов ОП при выполнении умственной и сенсомоторной работы под воздействием экспериментальных занятий показал, что ни в одной из экспериментальных групп не произошло статистически значимых изменений реактивности этого показателя по сравнению с исходными данными. Межгрупповое сопоставление сдвигов ОП также выявило отсутствие достоверных (p<0,05) различий между экспериментальными и контрольной группами. Полученные результаты согласуются с данными о том, что величины омега-потенциала являются строго индивидуальными и в значительной степени генетически детерминированными. Вероятно, в зависимости от интенсивностных параметров деятельности у каждого испытуемого происходит индивидуальный сдвиг значений ОП, обеспечивающий для данного конкретного человека оптимальное состояние ЦНС в условиях определенной деятельности (А.Г.Сычев с соавт., 1980; В.А.Илюхина с соавт., 1993; Ф.А.Щербина, 1998).

В целом можно сделать заключение о том, что системати- ческие занятия физическими упражнениями аэробной направленности приводят к уменьшению уровня неспецифической активации нервной системы в состоянии покоя и

427

снижению избыточной реактивности в условиях умственной и сенсомоторной нагрузок. Говоря о снижении реактивности в процессе регулярных занятий физическими упражнениями, следует отметить, что имеется в виду не снижение реактивности вообще, а прежде всего уменьшение реакций на средние непредельные нагрузки, в то время как абсолютный диапазон внешних воздействий, на которые тренированный человек может реагировать адекватным образом, расширяется. Это хорошо проявляется в условиях мышечной деятельности: при стандартной физической нагрузке у тренированных испытуемых отме- чаются менее выраженные реакции по сравнению с нетренированными, тогда как в условиях выполнения мышечной деятельности «до отказа» у подготовленных людей, напротив, отмечаются более значительные сдвиги психофизиологических показателей.

Таким образом, в проведенном исследовании удалось показать, что влияние физических нагрузок аэробной направленности не ограничивается только проявлением специфического эффекта, связанного с повышением физической подготовленности и экономичности функционирования детского организма при выполнении физических упражнений. В этих условиях четко выявилось и улучшение психофизиологической реактивности при сенсомоторной и умственной нагрузках, что позволяет говорить о совершенствовании регуляции ФС ЦНС в целом безотносительного характера нагрузки. Последнее свидетельствует о чрезвычайной важности физических упражнений преимущественно аэробной направленности как мощного гармонизатора работы всех физиологических систем, в особенности систем регуляции режима функционирования организма.

Вместе с тем, рассматривая вопрос о применении физиче- ских упражнений аэробного и смешанного характера в условиях общеобразовательной школы в целях повышения эмоциональной устойчивости детей и подростков, формирования у них приятного эмоционального тона ощущений, нейтрализации негативных последствий нервно-психического напряжения, следует принимать во внимание специфику проявления оздоровительных эффектов мышечной деятельности с учетом возрастных и индивидуальных особенностей занимающихся, опираясь на четкое представление о месте и роли физических упражнений в общей системе средств профилактики и коррекции

428

неблагоприятных изменений функционального состояния целостного организма.

Выделяют три механизма влияния физических упражнений на повышение устойчивости организма к действию факторов среды, вызывающих эмоциональное напряжение (Дж.Эверли, 1985; А.Б.Леонова, 1993; И.А.Криволапчук, 1997, 2000): 1) действующие во время выполнения физических упражнений (срочные эффекты); 2) действующие в течение непродолжительного периода после выполнения физических упражнений (отставленные эффекты); 3) действующие после системати- ческих тренировок (кумулятивные эффекты).

Профилактические эффекты физической нагрузки, проявляющиеся непосредственно во время выполнения упражнений, связаны с тем, что в процессе реализации их могут быть использованы (отреагированы) потенциально вредные компоненты эмоционального напряжения. Состояние напряжения характеризуется значительным повышением в крови и органах катехоламинов и глюкокортикоидов. Умеренная активация адренергической и гипофизарно-адреналовой систем в условиях эмоционального напряжения играет важную роль в формировании устойчивой адаптации к действию разнообразных факторов среды. Однако чрезмерное увеличение стресс-реакции приводит к тому, что ее адаптивное значение утрачивается (Ф.З.Меерсон, 1988). Ресурсы, мобилизованные при отсутствии мышечной деятельности, остаются в значительной степени не использованными, и организм работает как бы в холостую. Hеадекватно продолжительное сужение артерий перерастает в контрактурный спазм, который во многих случаях может вызывать образование язв слизистой оболочки желудка, нарушение мозгового кровообращения, некроз миокарда и т.д.; обусловленная избытком катехоламинов активация липаз, фосфолипаз, перекисного окисления липидов вместо обновления приводит к повреждению биослоя мембран, и соответственно к изменению активности липидозависимых ферментов, рецепторов и каналов ионной проницаемости, стимуляция гликолиза в этих условиях вызывает уменьшение резерва гликогена и снижение резистентности органов к гипоксии. В саркоплазме продукты свободнорадикального окисления липидов вызывают повреждения клеточных ядер. В результате активации липолиза в кровь выбрасываются триглицери-

429

ды, высокое содержание которых способствует развитию атеросклероза и ишемической болезни сердца. Мышечная активность, наоборот, вызывает снижение уровня атерогенных триглицеридов, общего холестерина и общих липидов (А.Н.Климов, 1987; А.А.Виру, 1988; R.R.Pate, 1995).

Усиленное образование гормонов может приводить эффекторы в анормальное состояние, при этом ухудшается снабжение клеток питательными веществами и удаление продуктов метаболизма, способствующее накоплению токсических веществ. Концентрация в крови избыточного количества гормонов и продуктов обмена, оказывая влияние на проницаемость клеточ- ных мембран в органах выделения, значительно увеличивает выведение из организма белков плазмы, в том числе и иммуноглобулинов. Это приводит к снижению их уровней в крови, а при определенных условиях может вызывать проявление одной из форм вторичного иммунодефицита у человека. Оптимальные физические нагрузки, напротив, обычно стимулируют и нормализуют иммунологическую реактивность (Ф.З.Меерсон, 1988). Хорошо известно, что действие катехоламинов на миокард здоровых людей вызывает увеличение возбудимости кардиомиоцитов и возникновение экстрасистол. При повышенной чувствительности к данным веществам вместо единичных экстрасистол может возникнуть фибрилляция желудочков и внезапная смерть. В противоположность этому умеренная двигательная активность во время эмоционального напряжения вызывает перераспределение катехоламинов: относительно понижается их содержание в миокарде при сохранении высокого уровня в крови, в результате чего уменьшается повреждающее действие стресса на сердце (Ю.А.Юматов, 1987).

Эмоциональное напряжение вызывает изменения многих параметров аппарата кровообращения. Отмечается повышение частоты сердечных сокращений, ударного объема, минутного объема крови, артериального давления, увеличивается напряжение центральных механизмов регуляции сердечного ритма, возрастает периферическое сосудистое сопротивление. Относительно периферического сопротивления сосудов следует отметить, что первоначально в прекапиллярных сосудах сопротивления мышц наблюдается симпатическая холинергичская вазодилатация. Одновременно в других сосудистых областях (исключая сосуды сердца и головного мозга) происходит вазоконстрикция. Холинергическая вазо-

430