Особенности физических нагрузок, обеспечивающих долгосрочное повышение функциональных возможностей дыхательной системы

Содержание 3-й главы демонстрирует, по крайней мере, несколько задач, с которыми должна справляться дыхательная система человека, чтобы его дыхание можно было считать «правильным». Первая задача заключается в обеспечении газового гомеостазиса артериальной крови в широком диапазоне изменений уровня физической активности человека.

Вторая задача, решение которой затрагивает все органы вегетативной жизни человека, включая саму дыхательную систему — противодействие увеличению «жесткости» коллагена, образующего каркас внутренних органов.

Третья задача — помощь всем внутренним органам в выполнении их функций.

Четвертая задача — участие в обеспечении гомеостазиса межклеточной жидкости внутренних органов посредством увеличения скорости ее обновления и скорости лимфооттока.

Все эти задачи успешно решались дыхательной системой первобытного человека и достигалось их решение благодаря каждодневным интенсивным физическим нагрузкам. Поскольку интенсивные каждодневные физические нагрузки сопутствовали жизни первобытных людей в течение миллионов лет, эволюции не надо было создавать каких-то дополнительных структур для успешного решения стоящих перед дыхательной системой задач. Регулярная интенсивная физическая нагрузка становилась обязательным элементом полноценного функционирования всех органов и систем и, соответственно, организма в целом. Ее устранение, вероятно, можно сравнить с каким-либо генетическим дефектом, ограничивающим возможности всех органов и тканей, например, с пороком сердца. Интенсивные регулярные физические нагрузки в настоящее время используется многими людьми, регулярно занимающимися видами спорта, в которых имеет место интенсивная и длительная нагрузка на дыхательную систему, вызывающая усиление дыхания, и переход на более или менее длительные промежутки времени на глубокое смешанное диафрагмально-реберное дыхание. Благодаря соответствующим регулярным физическим нагрузкам дыхательная система будет хорошо справляться, прежде всего, с основной задачей — обеспечивать газовый гомеостазис крови в широком диапазоне изменений уровня физической активности. Дыхание такого современною человека будет не менее «правильным», чем дыхание первобытных людей. Более того, дыхание спортсмена, занимающегося соответствующим видом спорта, вероятно, даже более «правильно», чем дыхание первобытного человека.

В период усиления дыхания оно начинает оказывать различные положительные воздействия на внутренние органы. Эффективность этих воздействий находится в прямой зависимости от степени и продолжительности усиления дыхания и от того, как часто оно происходит на протяжении дня, недели и т. д. Очевидно, у первобытного человека имелся какой-то средний рутинный уровень регулярных усилений физической и дыхательной активности, свойственный специфике жизни первобытного человека. Стабильный на протяжении многих лет характер физических нагрузок предполагает постепенное, после прекращения роста тела человека, нарастание жесткости коллагена даже в тех структурах, на которые эти нагрузки регулярно воздействуют. Поэтому, после прекращения роста тела, наличие хоть и регулярных, но одной и той же интенсивности физических нагрузок не может остановить начинающийся с прекращением роста тела генерализованный процесс старения организма, хотя и должно замедлять скорость этого процесса. Иначе обстоит дело у спортсменов, занимающимися определенными видами спорта. У них интенсивность физических нагрузок постоянно увеличивается, пока человек ими занимается профессионально. Нарастание нагрузок обеспечивает противодействие нарастанию жесткости коллагена и даже, наоборот, увеличивает растяжимость коллагена в тех тканях и органах, растягивающие нагрузки на которые возрастают. В таких видах спорта, как бег на длинные дистанции, лыжи, плавание и т. п. одновременно с увеличением нагрузок на соответствующие элементы опорно-двигательного аппарата возрастают нагрузки на дыхательную систему. В результате эффективность деятельности дыхательной системы по выполнению всех возложенных на нее задач постепенно повышается, обеспечивая, казалось бы, создание с годами все более благоприятных условий для работы внутренних органов. Но осуществлению этой радужной перспективы мешает несколько обстоятельств. Спорт — это движение к рекордам и к победам. Поэтому в нем темпы нарастания физических нагрузок на соответствующие элементы опорно-двигательного аппарата намного превосходят темпы повышения нагрузок на них в период роста человека. В процессе каждой тренировки организм испытывает почти максимальные физические нагрузки. Такие нагрузки могли возникать у первобытного человека в ситуациях борьбы или бегства. В этих ситуациях от мобилизации всех ресурсов организма зависела жизнь человека. В результате эволюционно в организме животных и первобытных людей появился специальный сложный механизм, обеспечивавший предельную мобилизацию ресурсов организма на преодоление смертельной опасности. Этот неспецифический общий мобилизационный ответ организма получил название стресс. Его огромное значение для выживания животного и человека очевидно. Суть стресса — перераспределение энергетических ресурсов всего организма в пользу скелетных мышц, наиболее существенных для защиты от острой опасности. Однако, в результате такого перераспределения энергии «страдают» остальные органы. В них возникает дефицит энергии, понижающий устойчивость этих органов к различным видам патологии. В условиях дикой природы в случае, если борьба или бегство заканчивались гибелью животного или человека, это «страдание» части органов для организма уже не могло иметь негативных последствий. В случае преодоления смертельной опасности в организме животных и человека включается вторая фаза стресса — появляется специальный комплекс веществ и механизмов, которые не только устраняют негативные последствия первой фазы стресса, но и делают организм на какое-то время более устойчивым к любым повреждающим воздействиям. У современных людей все механизмы стресса, созданные в процессе эволюции и передаваемые с генами, естественно, сохранились. Но ситуации, которые бы полностью воспроизводили стресс первобытного человека, т. е. ситуации смертельной опасности, преодолеваемой ценой предельных мышечных усилий, практически, исчезли. В период интенсивных спортивных тренировок и соревнований в значительной части представлена первая фаза стресса, включающая мобилизацию ресурсов организма на достижение высоких спортивных результатов. В то же время вторая фаза, включение которой в значительной степени зависит от эмоционального компонента, вызываемого ощущением победы, возникает далеко не всегда. В результате, устойчивость ряда внутренних органов к повреждающим воздействиям при интенсивных занятиях спортом может понижаться. Возникающие в них при ослаблении устойчивости болезни даже получили специальное название — болезни адаптации. К числу таких болезней адаптации Селье относил гипертензию, язвенную болезнь, артриты, инфаркт миокарда и др.

Другой недостаток спорта также порождается стремлением к скорейшему нарастанию спортивных результатов. Чтобы функциональные возможности тренируемых структур нарастали, продолжительность отдыха между тренировками должна позволять организму к следующей тренировке восстанавливать энергетические и структурные затраты в большем объеме, чем это имело место до предшествующей тренировки. Как известно, в период физической нагрузки на орган запасенные в нем богатые энергией вещества, а также ряд струкіурных элементов органа подвергаются распаду. Эго, так называемая, катаболическая фаза обмена веществ В период отдыха идет обратный процесс — анаболическая фаза обмена веществ. Если интенсивность анаболизма в каких-то тканях организма за период отдыха между тренировками постоянно ниже интенсивности происходивших в них во время тренировок катаболических процессов, то неизбежно развитие повреждения, «поломки» таких тканей. Таким образом, в спорте заложено внутреннее противоречие между стремлением к максимально быстрому нарастанию спортивных результатов и риском возникновения «поломок» в структурах, морфологическая и функциональная перестройка которых не успевает за темпами нарастания нагрузок на них. Кроме того, чем интенсивнее и длительнее нагрузки на мышечную систему, тем в большей степени будут испытывать энергетический дефицит внутренние органы, в частности, желудочно-кишечный тракт и иммунная система. С окончанием роста организма человека, продолжающего интенсивно заниматься спортом, продолжается увеличение функциональных возможностей в элементах опорно-двигательного аппарата, испытывающих нарастающие нагрузки. Однако, во всех остальных структурах опорно-двигательного аппарата начинается процесс их старения, неизбежно снижающий спортивные результаты и делающий бесперспективной дальнейшую борьбу за победы и рекорды.

Таким образом, спорт вряд ли можно рассматривать как способ долгосрочного на протяжении всей жизни повышения эффективности деятельности дыхательной системы по выполнению возложенных на нее задач. Даже, если не принимать во внимание вышеперечисленные недостатки спорта, в нем основным тренируемым элементом являются структуры опорно-двигательного аппарата, прежде всего те или иные скелетные мышцы и суставы. Именно на них ложится основная нагрузка, направленная на достижение высоких спортивных результатов. Дыхательная система выступает в качестве одной из главных обслуживающих работу скелетных мышц систем. Это, хотя и означает, что работа дыхательной мускулатуры возрастает одновременно с работой скелетной мускулатуры, но вовсе не означает, что при максимальной или околомаксимальной работе скелетных мыши такую же предельную работу будет выполнять дыхательная мускулатура.

Тем не менее, единственный способ тренировать дыхательную систему, но обеспечению газового гомеостазиса артериальной крови в широком диапазоне изменений уровня физической активности человека — это регулярные занятия определенными видами спорта. Как известно, по мере увеличения физической активности в работающих скелетных мышцах параллельно возрастает потребление кислорода и образование углекислого газа. Чтобы в этих условиях мышцам хватало кислорода и удалялся весь образующийся углекислый газ, кровоток через мышцы должен увеличиваться на соответствующую величину. Поскольку в легких протекающая через них кровь в норме загружается кислородом на 100%, то при неизменном кровотоке через малый круг кровообращения никакое усиление вентиляции легких не увеличит количество кислорода в артериальной крови. Параллельно увеличению физической нагрузки должна возрастать не только вентиляция легких, минутный объем дыхания, но и минутный объем крови, протекающей через легкие. Это означает, что для обеспечения газового гомеостазиса артериальной крови при нарастающих физических нагрузках в организме должны одновременно параллельно повышаться вентиляторные возможности дыхательной системы и возможности сосудистого русла малого круга кровообращения. Решать эту задачу дыхательная система может только под влиянием определенных физических нагрузок. При этом, чтобы избежать многих недостатков спорта, но использовать его достоинства, необходимо:

Заниматься каким-то из тех видов спорта, в которых обязательно происходит длительное увеличение нагрузки на дыхательную систему, длительное повышение минутного объема дыхания, достигаемое сочетанной работой большинства дыхательных мышц;

Обязательное, как и в спорте, постепенное увеличение нагрузок, но, в отличие от спорта, темпы увеличения должны быть минимальными, такими, чтобы непрерывное наращивание результатов могло продолжаться многие десятки лет, как бы, моделируя продолжающийся рост тела. Такая возможность может реально сохраняться до глубокой старости и это подтверждают многочисленные факты постепенного после прекращения роста тела продолжающегося многие годы увеличения у многих людей веса тела на многие десятки килограммов в результате ожирения. Тем не менее эти «толстяки» продолжают работать, часто ведут активный образ жизни и многие из них доживают до старости. Если бы в годы их молодости, т. е. в годы расцвета их физических данных и нормального веса тела, на будущих «толстяков» положить т. е. дцать килограмм, которые они без особых проблем будут носить на себе в виде жира в зрелом и пожилом возрасте, и заставить этих молодых людей таскать соответствующий вес, не снимая его, каждый день с утра до ночи, то, очевидно, что сломались бы у них: суставы и мышцы ног и спины, сердце, легкие и т. д. Спасти молодого человека от гибели смогло бы, вероятно, только то, что какой-то орган «отказался» бы «таскать» раньше других и на этом бы эксперимент закончился. Чтобы без проблем таскать этот постоянно увеличивающийся вес жира, у толстяков параллельно на протяжении многих лет возрастала сила определенных групп мышц и функциональные возможности обслуживающих их внутренних органов: сердца, легких и т. д. Если при занятиях спортом использовать столь же постепенно возрастающие нагрузки, как увеличение веса у толстых людей, обязательно параллельно будут возрастать возможности дыхательной системы по решению всех стоящих перед ней задач. Вместе с тем, для повышения возможностей дыхательной системы по решению большинства стоящих перед ней задач существуют более эффективные варианты с помощью специальных дыхательных упражнений. В них решающая нагрузка ложится именно на дыхательные мышцы. Но для развития возможностей дыхательной системы по обеспечению газового гомеостазиса крови и по обеспечению вклада дыхательной системы в работу системы кровообращения при возрастающих физических нагрузках необходимо именно воздействие регулярных возрастающих физических нагрузок. Других способов повысить функциональные возможности дыхательной системы в решении этих двух задач и даже просто обеспечить их решение на каком-то уровне, по крайней мере, после прекращения роста тела человека, по — видимому, не существует.