Физиология человека. Общая. Спорт. Возрастн._Солодков, Сологуб_2. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное
 Скачать 5.66 Mb.
|
|
5.2. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, ВЕГЕТАТИВНЫХ И СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ После завершения развития организма начинаются процессы инволюции. Они затрагивают все ткани, органы и системы, а также их регуляцию. У большинства людей 45-50 лет начинается остеопороз (разрежение) ткани трубчатых костей, потеря ими солей кальция, истончение кортикального слоя и расширение костно-мозгового канала, что способствует перелому костей. Возрастная деформация позвонков и истончение межпозвоночных дисков приводят к развитию остеохондрозов и радикулитов. В суставах отмечаются 468 деструктивные изменения хряща, огрубление синовиальной сумки, уменьшение синовиальной жидкости и снижение эластичности связок. Все это способствует возникновению артритов, артрозов, уменьшению подвижности в суставах, появлению суставных болей, разрыву связок. Возрастные изменения в скелетных мышцах характеризуются их атрофией, замещением мышечных волокон соединительной тканью, уменьшением кровоснабжения и оксигенации мышц, понижением функциональной активности мышечных белков, ферментов и ухудшением метаболизма в мышцах, уменьшением количества наиболее мощных и быстрых мышечных волокон бтипа (рис. 61). Эти изменения приводят к снижению силы и скорости мышечных сокращений. В тех частях опорно-двигательного аппарата и мышечной системы, которые в процессе жизни подвергаются умеренным регулярным нагрузкам (бедро, голень, их мышцы), деструктивные изменения выражены в меньшей степени. Морфологический состав крови, как указывалось ранее, с возрастом существенно не изменяется. И все-таки данные последнихлет свидетельствуют об определенной возрастной эволюции показателей периферической крови. После 50 лет несколько снижается уровень гемоглобина, количество эритроцитов и их осмотическая I стойкость, а также уменьшается перенос кровью кислорода. В этом возрасте наблюдается умеренная лейкопения (особенно—лимфопе-ния), что приводит к снижению иммунитета и возможности развития ряда заболеваний. Количество тромбоцитов меняется мало, однако свертываемость крови повышается вследствие ферментных Рис. 61. Возрастная динамика количества быстрых волокон в мышцах (по: Ларссен Э. и др. 1979) 469 изменений, что может приводить к развитию тромбофлебитов и тромбозов. Функциональные возможности сердечно-сосудистой системы с возрастом понижаются. Это обусловлено уменьшением сократительной способности миокарда и ухудшением его кровоснабжения, увеличением дилатации предсердий и желудочков, ослаблением роли нервных механизмов регуляции и повышением — гуморальных. У пожилых людей уменьшается васкуляризация всех органов и тканей, т. к. понижается эластичность сосудов и повышается их тонус вследствие снижения в стенках сосудов эластина и увеличения коллагена и солей натрия и кальция. После 35-40 лет в стенках сосудов обнаруживается холестерин, а максимум его отмечается в 60-70 лет, что приводит к развитию атеросклероза. Развитию атеросклероза способствуют несбалансированное питание, малоподвижный образ жизни, стресс. Однако заметим, что атеросклероз — болезнь, свойственная, но не обязательная даже в пожилом возрасте!У мужчин атеросклероз развивается на 10 лет раньше, а инфаркты миокарда у них встречаются в 4 раза чаще, чем у женщин. Это обусловлено повышенным содержанием в крови женщин эстрогенов, которые задерживают отложение холестерина в стенках сосудов. Вследствие снижения эластичности сосудов возрастает периферическое сопротивление кровотоку, уменьшается его скорость и повышается арте- риальное давление. Частота сердечных сокращений после 40-50 лет увеличивается. Вследствие снижения сократительной способности миокарда уменьшается УОК, а в организме должен поддерживаться на достаточном уровне МОК, что в какой- то мере и достигается увеличением ЧСС. Уровень артериального давления растет, при этом в большей степени диастолическое, что обусловлено повышением тонуса сосудов; пул ьсо-вое давление, естественно, снижается. Одной из наиболее важных медицинских проблем является контроль за динамикой артериального давления у пожил ых людей и знание его нормальных возрастных показателей. С этой целью профессор Военно-медицинской академии З.М.Волынский с сотрудниками (1954) обследовали 109 тысяч жителей Ленинграда и вывели формулу «идеального» артериального давления для людей в возрасте от 20 до 70 лет: систолическое возраст скоеАД диастоличе возраст АД 4 , 0 63 , 6 , 0 102 . В соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения нормсыьное артериальное давление у людей зрелого и пожилого возраста не должно превышать 140/90ммрт. ст. Органы дыхания с возрастом также претерпевают некоторые функциональные и морфологические изменения. Эти изменения выражаются в понижении эластических свойств легочной ткани, уменьшении силы дыхательных мышц и бронхиальной проходимости, 470 развитии пневмосклероза, что приводит к снижению вентиляции легких, нарушению газообмена, появлению одышки, особенно при физических нагрузках. В возрасте 60лет (по сравнению с 25-летними) общая емкость легких снижена примерно на 1000 мл, ЖЕЛ — на 1500мл, остаточный объем после максимального выдоха увеличен на 15-20%. Однако следует сказать, что в целом функции дыхательной системы (например, по сравнению с сердечно-сосудистой) являются достаточно стабильными и даже в глубокой старости обеспечивают потребности метаболизма в кислороде. Пищеварительная система наибольшего функционального развития достигает к 25 годам, высокой остается до 40-45 лет, затем снижаются секреторная, кислотообразующая, моторная и всасывательная функции. Например, если в возрасте 25 лет отсутствие свободной соляной кислоты в желудочном соке встречается в 3-4% случаев, то у 60-70-летних — уже в 26-28%. Функции печени с возрастом изменяются несущественно. После 20-25 лет отмечается постепенное снижение почечного кровотока, клубочковой фильтрации, реабсорбции и экскреторной функции канальцев; несколько позднее наблюдается инволюция нефронов. Эти изменения приводят к уменьшению диуреза. Хотя он становится чаще вследствие повышения порога раздражения рецепторов мочевого пузыря, а также отмечается задержка выведения мочевины, мочевой кислоты, креатинина, солей. Все виды обмена веществ (белковый, углеводный, жировой и минеральный) с возрастом снижаются. Снижение метаболизма обусловлено ухудшением доставки кислорода и питательных веществ к тканям. Названные сдвиги приводят к уменьшению энергообмена и падению физической работоспособности (рис. 62). Пониженный уровень метаболизма сопровождается некоторым снижением температуры тела и кожной температуры, нарушением терморегуляции, особенно химической. По мере старения организма снижаются функции сенсорных систем. Это проявляется вухудшении зрения, слуха, уменьшении болевой, температурной и тактильной чувствительности рецепторов кожи, повышении порогов вкусовой и обонятельной чувствительности . Наиболее выраженные возрастные изменения претерпевают зрительная и слуховая сенсорные системы. Известно, что с возрастом снижается эластичность хрусталика, и к 45-50 годам аккомодация глаза уменьшается в 4-5раз (рис. 63). Это приводит к развитию дальнозоркости и понижению остроты зрения; кроме того, повышаются пороги цветоощущения и цветоразличения, сужаются границы полей зрения. Ухудшения функций слуховой сенсорной системы проявляются в том, что уже после 35-40 лет снижается слуховая чувствительность, особенно в области высоких частот. После 60 лет 471 Рис. 62. Возрастная динамика основного обмена (по: Boothby W.M. atai, 1936) Рис. 63. Возрастная динамика аккомодации глаза (модиф. по: Хрипкова А.Г. и др., 1990) плохо воспринимаются и низкочастотные звуки. Большинство возрастных нарушений слуха обусловлены изменениями, происходящими в звуковоспринимающем аппарате внутреннего уха (уменьшение эластичности основной мембраны улитки и повышение порогов восприятия рецепторов кортиева органа). 472 5.3. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ Как известно, существует два основных механизма регуляции функций — гуморальный и нервный. Гуморальный механизм осуществляется за счет химических веществ, находящихся в циркулирующих в организме жидкостях (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Основными химическими регуляторами функций являются гормоны — физиологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции. Большинство желез внутренней секреции созревает довольно рано, но неодновременно. Так, гипофиз своего полного развития достигает уже к 15 годам и все образуемые им гормоны наиболее активны до 40-45 лет, затем активность большинства из них постепенно снижается. Активность некоторых гормонов гипофиза (АКТГ, вазопрессин) с возрастом даже увеличивается. Надпочечники максимального веса достигают к 35-40 годам. В зто время наиболее активна функция их коркового слоя, вырабатывающего в частности, глюкокортикоиды, минералокортикоиды и аналоги половых гормонов. Мозговой слой надпочечников созревает несколько раньше и его функциональная активность (катехолами-ны) велика уже в детском возрасте, достаточна — в зрелом и снижается в пожилом (после 55-60 лет). Поджелудочная железа (смешанного типа) созревает к 10-12 годам, а с 30-35 лет начинается инволюция, особенно ее эндокринной функции. Это проявляется снижением образования инсулина, что нередко приводит кразвитшо возрастного сахарного диабета. Несколько позже (с 50-60 лет) ухудшается также и внутрисекреторная функция поджелудочной железы, что подтверждается уменьшением образования и падением активности ее ферментов — липазы, амилазы и протеаз. Щитовидная железа окончательно формируется к 15-20 годам; ее функции высокими остаются примерно до 50 лет, затем развивается умеренная атрофия железистой ткани и снижение уровня тироксина и трийодтиронина. Наступившие сдвиги приводят к уменьшению уровня обмена веществ, что проявляется, в частности развитием ожирения и падением физической работоспособности. Максимальная функциональная активность половых желез отмечается в возрасте 20-40 лет, с 45 до 65 лет функции этих желез умеренно снижаются, но эти процессы носят сугубо индивидуа.гьный характер. Для мужчин и женщин в возрасте после 65-70 лет введен специальный термин «третий пол» или «третий возраст», когда количество андрогенов и эстрогенов у тех и других достаточно низкое, что уравнивает их в физической и психической активности. 473 Возрастное снижение функций эндокринных желез приводит к развитию трех «нормальных» болезней старения — гиперадаптозу, климаксу и ожирению. Гиперадаптоз (избыточность стрессовой реакции) развивается вследствие повышения порога чувствительности гипоталамуса к гормонам защиты (в частности, к гормону надпочечников — кортизону). Поэтому неблагоприятные факторы, которые в молодом возрасте были вполне переносимыми, в пожилом — становятся избыточными и возникает гиперадаптоз. В пожилом возрасте человек живет в более узком диапазоне изменений внешней и внутренней среды. Климакс (прекращениерепродуктивной функции) наиболее выражен у женщин и наблюдается после 45-50лет, хотя эти изменения носят достаточно индивидуальный характер. Физиологическая суть этого процесса состоит в том, что с возрастом повышается порог чувствительности полового центра гипоталамуса к эстрогенам и в конечном итоге нарушается овуляторный цикл. Возникновение ожирения с возрастом обусловлено тем, что повышается порог чувствительности пищевого центра гипоталамуса к насыщению (глюкозе и жирным кислотам). Поэтомуултоден зрелого возраста аппетит не снижается и даже растет, а окисление веществ вследствие гормональных перестроек и снижения двигательной активности уменьшается и происходит накопление жира в организме. Нервный механизм регуляции эволюционно более молодой. Он отличается от гуморального тем, что нервные импульсы распространяются по нервным путям с достаточно большой скоростью (от 0,5 до 120 м/с) и идут по конкретным нервным волокнам к строго определенным органам и системам организма. Нервная регуляция функций складывается из сложнейших взаимоотношений безусловных и условных рефлексов. Центральная нервная система является наиболее устойчивой, интенсивно функционирующей и долгоживущей системой организма. Ее функциональная активность обеспечивается длительным сохранением в нервных клетках нуклеиновых кислот, оптимальным кровотоком в сосудах мозга и достаточной оксигенацией крови. Однако в возрасте после 30 лет нервная система ежедневно теряет 30-50 тысяч нейронов. Правда, в последние годы появились сообщения о том, что нервные клетки головного мозга восстанавливаются. В частности, в 1999 г. сотрудниками Принстонского Университета США было показано , что зрелый мозг продуцирует новые нейроны в количестве нескольких тысяч в день в течение всей жизни. Этот процесс был назван нейрогенезом. Новые клетки начинают размножаться в субвентрикулярной зоне мозга, оттуда мигрируют в кору — к местам 474 «постоянной прописки», где и созревают до взрослого состояния. Можно полагать, что активность продукции новых нейронов зависит от тренировки мозга (чтение, заучивание стихов, решение различных умственных задач, а не многочасовой просмотр телевизора!). Кстати заметим, что в молодом возрасте головной мозг человека содержит от 14 до 25 миллиардов нейронов. Максимальная масса головного мозга отмечается уженщин в возрасте 15- 19лет, умужчин — от20до29лет. Электрическая активность головного мозга от 30 до 60 лет хара к-теризуется некоторым учащением альфа-ритма; после 60 лет несколько снижается частота и амплитуда этого ритма, растет выраженность бета-ритма и медленных компонентов электроэнцефалограм- мы. В это время отмечается также снижение чувствительности мозга к гипоксии, ослабевает процесс внутреннего торможения. Названные функциональные особенности проявляются удлинением латентного периода сенсомоторных реакций, снижением быстроты одиночного движения и темпа движений, что в конечном итоге приводит к ухудшению быстроты, ловкости и координации движений. Условно-рефлекторная деятельность человека в возрасте до 65-70 лет существенно не отличается от молодых. Лишь после 70 леї отмечаются затруднения в образовании условных рефлексов, их непрочность и непостоянство, тогда как старые, давно образованные рефлексы достаточно стабильны. В это время наблюдается также неустойчивость основных нервных процессов, ослабление их силы, подвижности и концентрации. Основным фактором перечисленных изменений, прежде всего, является снижение тонуса коры больших полушарий. Этим объясняется уменьшение психической и физической активности, повышенная утомляемость, эмоцио- нальная неустойчивость, снижение мнестической деятельности (восприятие, хранение и воспроизведение информации), усиление процессов забывания. Интенсивность интеллектуальных функций человека зависит от двух основных факторов: внутреннего (одаренность) и внешнего (образование). Постоянная умственная деятельность замедляет инволюционные процессы в коре головного мозга. Оптимум развития интеллекта приходится на возраст 18-20лет. Если принятьегоу20-летнихза 100%,тов30летонсоставит96%, в 40 лет —87%, в 50 лет — 80% и в 60 лет — 75% (Ананьев Б. Г., 1960). Считается также, что вербально-психические функции возрастают в зрелом возрасте, кости -гая максимума к 40 годам и начинают снижаться после 60 лет. Сни- жение интеллектуальных функций сопровождается ухудшением находчивости, воображения и изобретательности, снижением абстрактного анализа, сложных мыслительных операций и сенсорных восприятий. Лицами в возрасте после бОлеттрудно осваивается новая деятельность, плохо находятся обходные пути решения поставленных задач, с трудом интегрируется различная информация в одно целое. Однако пожилые люди легко решают некоторые проблемы на основе жизненного опыта, знаний, большого объема накопленной информации и словарного запаса. В заключение хотелось бы подчеркнуть, что возрастные инволюционные изменения — неизбежный процесс, ждет всех живущих и к этому необходимо относиться с пониманием и терпением. С другой стороны, следует помнить, что активная жизненная позиция человека, систематический умственный и физический труд существенно отодвигают и уменьшают все геронтологические проблемы. 5.4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ЛЮДЕЙ ЗРЕЛОГО И ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ Занятия физическими упражнениями и, связанные с этим изменения функций и эмоциональные реакции, благоприятно влияютна организм людей зрелого и пожилого возраста. Наиболее ярко положительное влияние проявляется тогда, когда характер, объем, ритм, интенсивность и другие качества упражнений устанавливаются с учетом тренированности, личностных особенностей и функционального состояния занимающихся. В то же время физические нагрузки должны обеспечивать коррекцию возрастных нарушений и профилактику патологических изменений в организме. 5.4.1. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ НАВЫКОВ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ДВИЖЕНИЙ Возрастные изменения, происходящие в органах и системах организма, особенно отчетливо проявляются при физических нагрузках. В полной мере это относится и к сдвигам, происходящим в центральной нервной системе. Так, И. П. Павлов, анализируя симптомы возрастного снижения реактивности мозга, указывал, что с возрастом отмечается падение способности точно координировать выполнение нескольких действий одновременно. С другой стороны,регулярные занятия физическими упражнениями лицами зрелого и пожилого возраста повышают функциональные возможности организма и коррегируют уже развившиеся неблагоприятные изменения в органах и системах. В частности, при занятиях физическими упражнениями улучшается работа вегетативных и анимальных систем, поддерживаются механизмы нервной и гуморальной регуляции функций и сохраняется установившийся стереотип жизнедеятельности. Для лиц, прекративших профессиональную деятельность, лучшим способом профилактики болезней и сохранения функциональной 476 активности являются регулярные занятия физическими упражнениями. Установлено, что люди зрелого и пожилого возраста, хорошо физически подготовленные, успешно разучивают и запоминают упражнения как при рассказе, так и при показе. У недостаточно подготовленных лиц запоминание строится преимущественно на показе. Таким образом, способность к разучиванию и запоминанию физических упражнений, а следовательно, и выработка двигательных навыков зависит не столько от возраста занимающихся, сколько от уровня их физической подготовленности. Наблюдения показывают, что у людей в возрасте 40-50 лет процесс формирования новых двигательных навыковмдетдостаточно быстро, после.50лет —замедляется. Поэтому улиц пожилого возраста формирование двигательных навыков должно быть сочетанным: словесная инструкция должна подкрепляться показом разучиваемого упражнения. Это положение отражает общие физиологические закономерности образования дви- гательного навыка на основе взаимодействия конкретно-образной (первой) и абстрактно-понятийной (второй) сигнальных систем. Роль второй сигнальной системы проявляется на всех этапах образования и осуществления двигательных навыков при постоянном активном влиянии как речевого отчета, так и внутренней речи, связанной с продумыванием упражнений. Для успешного овладения новыми двигательными навыками лицами зрелого и пожилого возраста большое значение имеет запас разнообразных двигательных действий, приобретенных ранее, в том числе и не связанных пря мое разучиваемыми упражнениями. Как правило, люди, разносторонне физически подготовленные, быстрее и лучше овладевают новыми двигательными навыками. У людей зрелого и пожилого возраста большие затруднения вызыва -ет выполнение различных игровых приемов, сложнокоординированных движений, что связано с ослаблением внимания и ухудшением авто- матичности двигательных актов. Существенно затруднены выполнения физических упражнений, если они осуществляются в быстром темпе. Чтобы успешно выполнить последующее движение, необходимо значительно замедлить предыдущее. Таким образом, образование новых двигательных навыков у лиц рассматриваемого возраста зависит, прежде всего, от запаса ранее приобретенных навыков, активности второй сигнальной системы (внутренней речи) и характера центральной регуляции движений. Центральная регуляция движений во многом индивидуальна, но общие ее физиологические закономерности у людей зрелого и пожилого возраста характеризуются следующим: ослаблением кортикальных и ретикулярных влияний; снижением торможения в коре головного мозга, функций экстрапирамидных систем и таламуса; ухудшением лабильности мотонейронов спинного мозга и восстановительных процессов в ЦНС; замедлением проведения возбуждения по нервам и в синапсах; снижением синтеза медиаторов и др. По механизму обратных связей на функции нервных центров оказывает влияние ослабление импульсации с проприорецепторов. При этом определенные структурные изменения отмечаются и в мышцах, которые выражаются в уменьшении числа миофибрилл и быстрых мышечных волокон, снижении силы мышц и др. Многие характеристики центральной регуляции движений определяются уровнем снабжения кислородом нервной системы. Вследствие сосудистых нарушений, с возрастом кислородное обеспечение ухудшается, что проявляется развитием дегенеративных изменений в нейронах головного, спинного мозга и в проводящих путях. Естественно, такие структурные нарушения могут вызывать существенные изменения функций нервной системы и их регуляторных влияний на двигательный аппарат. |