Не смотря на огромные возможности современной фармакологии еще не найдено то единственное средство, которое бы дало возможность человеку оставаться здоровым и защищало его от развития тех неблагоприятных биохимических и физиологических сдвигов в организме, которые лежат в основе многих заболеваний.
Достойной альтернативой этой «панацеи» остается двигательная активность. Именно она, благодаря способности оказывать благоприятное действие на протекание биохимических процессов, может способствовать нормальному функционированию организма на клеточном, тканевом и органном уровнях.
Наиболее важным эффектом адекватной физической нагрузки на организм человека является регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы в результате следующих механизмов.
Физическая нагрузка повышает выработку аденозина.
Аденозин - это органическое соединение, которое присутствует во всех клетках организма и является обязательным и важным компонентом многих биохимических реакций, благодаря чему участвует в регуляции функций различных органов и систем.
Доказано, что аденозин способствует расслаблению мышечных волокон в стеках сосудов, в том числе сердечных, что улучшает снабжение кислородом органов и тканей, а также кровоснабжение сердечной мышцы.
Аденозин снижает риск образования тромбов, уменьшает образование свободных радикалов кислорода и повышает активность антиоксидантной системы. Доказана его способность уменьшать воспалительные реакции в организме, и в сосудистой стенке в том числе, снижая риск отложения в них холестерина с образованием атеросклеротической бляшки.
Есть информация также о том, что аденозин улучшает усвоение глюкозы клетками организма, оказывая инсулиноподобное действие. В том числе под влиянием аденозина усиливается поглощение глюкозы мышечными клетками сердца, что может улучшить его функционирование при неблагоприятных условиях (во время стресса, при сахарном диабете и др.).
Ученые подсчитали, что достаточная двигательная активность может повысить выработку аденозина клетками в 2 и даже в 4 раза, защищая органы и ткани от повреждений.
Физические упражнения приводят к повышению образования в организме углекислого газа (CO2).
Углекислый газ является конечным продуктом обмена веществ в организме. Его количество является важным показателем физического здоровья человека: именно со снижением его содержания в крови у пожилых людей в сравнении с молодыми (с 6,0-6,5% до 3,6-4,5%) ассоциируются многие возрастные изменения. По мнению ученых, биологическое значение углекислого газа в 50 раз выше, чем кислорода.
Во время движения, физических упражнений ускоряется протекание обменных процессов, что способствует увеличению образования углекислого газа, играющего важную роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма.
Углекислый газ участвует в регуляции тонуса гладкомышечной мускулатуры: при его недостатке сужаются сосуды и бронхи. При этом ухудшается поступление кислорода к тканям, в том числе к сердцу и мозгу, а также нарушается дыхательная функция бронхов вплоть до обструкции у лиц с бронхиальной астмой.
Приводятся такие данные: при снижении давления в крови углекислого газа всего на 1 мм рт. ст. снабжение кровью головного мозга снижается на 3 – 4 %, сердца - на 0,6 – 2,4 %. Если его давление снижается в 2 раза (до 20 мм рт.ст.), снабжение кровью всех структур мозга снижается на 40 %.
Очень важным является участие углекислого газа в процессе газообмена между кровью и тканями: при снижении уровня CO2 в крови усиливается «сродство» между гемоглобином и кислородом, что затрудняет переход кислорода из крови в клетки (эффект Вериго-Бора), приводит к его дефициту и к нарушению «клеточного дыхания».
Углекислый газ участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (кислотно-щелочное равновесие) и в регуляции процессов окисления органических веществ в клетках (так называемый цикл трикарбоновых кислот – ЦТК), в результате чего образуется та энергия, за счет которой все мы живем.
И наоборот, дефицит углекислого газа приводит к снижению вырабатываемой клетками энергии. При этом организм для обеспечения своих энергетических потребностей повышает уровень сахара в крови, что не дает желаемого результата, но может привести к нарушению углеводного обмена или усугубить его у лиц с сахарным диабетом. Только устранение недостатка CO2 в крови восстанавливает протекание реакций в клетках с образованием энергии.
Углекислый газ, кроме того, повышает активность обменных процессов (расщепление белков, жиров и углеводов) и обеспечивает построение собственных тканей из образовавшихся субстратов (процессы биосинтеза).
Опыты на животных показали, что повышение в крови уровня CO2 и его химической формы бикарбоната ускоряло процесс восстановления поврежденных тканей и форменных клеток крови после кровотечения, в том числе лимфоцитов, которые отвечают за противовирусный иммунитет.
Есть еще некоторые важные аспекты этой проблемы: углекислый газ принимает участие в регуляции свертываемости крови и способствует профилактике образования тромбов.
Он также оказывает влияние на состояние нервной системы: недостаток углекислого газа усиливает процессы возбуждения и приводит к нарушению сна, к напряжению и раздражительности. И наоборот, повышение содержания этого газа в крови до уровня физиологической нормы оказывает успокаивающее действие.
Есть сведения о том, что углекислота (одна из форм углекислого газа в организме) повышает чувствительность тканей к инсулину и выработку этого гормона клетками поджелудочной железы.
Физические тренировки обеспечивают нормальное функционирование внутренней оболочки сосудов (эндотелия)
Кровь, двигаясь по сосудам, оказывает давление на ее слизистую оболочку (эндотелий) с формированием внутреннего трения, которое научным языком называется «напряжение сдвига». Согласно новым научным данным эта тонкая полупрозрачная ткань, отделяющая кровь от более глубоких слоев сосудистой стенки, рассматривается как диффузная эндокринная система, которая в ответ на получаемые сигналы из внешней среды (в данном случае на силу трения) вырабатывает вещества, участвующие в регуляции:
- тонуса сосудов (расширение/сужение);
- деления клеток;
- свертываемости крови;
- местного воспаления.
При этом характер ответа эндотелия зависит, в том числе, от скорости движения крови по сосудам, которая и формирует напряжение сдвига и неразрывно связана с уровнем физической активности.
Проведенные исследования показали, что именно регулярная и адекватная физическая нагрузка создает достаточный уровень напряжения сдвига, обеспечивая выработку эндотелием веществ, регулирующих работу сосудистого русла.
Физические упражнения стимулируют образование новых сосудов и улучшают работу капиллярного русла (микроциркуляция).
Во время физических тренировок ускоряется протекание обменных процессов с участием в них кислорода. При длительной и интенсивной нагрузке ткани могут испытывать дефицит кислорода, что запускает очень сложный процесс образования новых сосудов (капилляров). При этом улучшается кровоснабжение стратегически важных органов (сердца в том числе) и их функционирование, снижается риск развития острых состояний (инфаркта миокарда).
Исследования показали, что физические нагрузки способствуют образованию дополнительных сосудов, как у здоровых людей, так и у лиц с ишемической болезнью сердца.
При этом также улучшается текучесть крови по капиллярам (микроциркуляция) в результате повышения способности эритроцитов к деформации, что облегчает их движение по сосудам – только в форме сплющенного овала эта красная кровяная клетка может пройти через узкий капилляр.
Заключение
Физические нагрузки являются очень важным, легкодоступным и научно обоснованным средством сохранения и укрепления здоровья, имеющим высокую клиническую эффективность. Для восполнения недостатка мышечной нагрузки и компенсации двигательного дефицита человеку сегодня следует уделять занятиям физкультурой как минимум 10 часов в неделю.
Врач-гигиенист
Воложинского РЦГЭ С.А.Марчик
