2 курс / Нормальная физиология / Методы_исследования_и_фармакологической_коррекции_физической_работоспособности

МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К КОРРЕКЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

И. И. Брехман (1977) выделяет три группы способов повы­ шения работоспособности организма:

1.Использование физических факторов (закаливание, фи­ зические процедуры, акупунктура, различные методы физиотерапии и т. д.).

2.Психологические средства (аутогенная тренировка, пси­ хотерапия, гипноз).

3.Использование биологически активных веществ.

Н.Д. Граевская (1979) считает целесообразным разделение средств повышения работоспособности на педагогические, психологические и медико-биологические.

По данным литературы, наиболее широкое применение для оптимизации работоспособности нашли методы мораль­ но-этического воздействия, психопрофилактики и психотера­ пии, фармакологического воздействия, эмоционально-эстети­ ческого воздействия, общегигиенические средства, регули­ рующие режим труда и отдыха, и т. д. [Загрядский В. П., 1972; Мельник С. Г., Шакула А. В., 1984; Кулешов В. И., 1995;

Ушаков И. Б. и др., 2004, и др.].

Благодаря активации психоэмоционального состояния по­ вышают работоспособность человека и расширяют границы его адаптации фармакологические вещества из группы допин­ гов. Это психоаналептики— фенамин, первитин и др.— и собственно аналептики, обладающие выраженным, но кратко­ временным эффектом. Они токсичны уже в средних дозах, особенно при повторном применении. Под их действием мо­ жет возникнуть (чаще при больших физических нагрузках) истощение энергетических ресурсов в организме, что угрожает развитием острой сердечной недостаточности и инфаркта миокарда. В средних дозах они дают, главным образом, субъ­ ективный психологический эффект с индивидуальной реакци­ ей и иногда с психической дискоординацией. Кроме того, они способны вызывать привыкание. Совокупность отрицатель­ ных свойств психоаналептиков привела к тому, что они были отнесены к допингам и запрещены Международным олим­ пийским комитетом еще в 1967 г.,"поэтому применять их можно очень редко, лишь в экстремальных ситуациях, моло­ дым, здоровым людям и только однократно при обязательном последующем отдыхе [Бобков Б. Г., Виноградов В. М., 1982].

50

Среди физических факторов воздействия выделяются, в си­ лу своей простоты, экономичности и потому получившие наибольшее распространение, физические упражнения. Сис­ тематическая физическая подготовка повышает устойчивость к гиперкапнии, высоким и низким температурам окружающей среды, поддерживает стабильный уровень работоспособности и тренированности организма [Загрядский В. П., 1972, и др.]. Среди защитных систем, мобилизуемых физическими упраж­ нениями, выделяют в первую очередь физиологические функ­ ции крови, бактерицидные свойства кожи и активность лизо­ цима тканей. Повышаются защитные свойства лейкоцитов и их осмотическая резистентность, возрастает продукция анти­ тел в периферической крови, активизируются окислительно­ восстановительные процессы: цикл Кребса, гликолиз, глицерофосфатный шунт, соотношение аэробной и анаэробной фаз энергетического обмена [Рождественская В. И., 1980]. Отме­ чается положительная роль физических нагрузок в искусст­ венной тепловой адаптации [Загрядский В. П., 1982; Новиков В. С. и др., 2001]. Общий уровень ряда заболеваний у физ­ культурников и спортсменов в 2—3 раза ниже, чем у населе­ ния в целом. Однако использование только физических на­ грузок без других способов коррекции состояния функцио­ нальных систем организма не может полностью решить про­ блему обеспечения должной работоспособности организма в условиях воздействия неблагоприятных факторов и условий профессиональной деятельности. Это подтверждается резуль­ татами многочисленных исследований работоспособности специалистов, находящихся в субэкстремальных условиях. Выраженный положительный эффект отмечался у лиц, регу­ лярно занимающихся физическими упражнениями в сочета­ нии с приемом актопротекторов, у лиц, занимающихся рацио­ нальными физическими упражнениями в комплексе с ультра­ фиолетовым облучением и закаливанием [Новиков В. С., 2001; Ушаков И. Б. и др., 2004].

Таким образом, рациональные физические упражнения ус­ коряют течение процесса адаптации к экстремальным клима­ тогеографическим условиям и являются эффективным средст­ вом повышения работоспособности, неспецифической рези­ стентности, увеличения физиологических резервов и профи­ лактики различных заболеваний, но при условии, что при тре­ нировках применяются субмаксимальные нагрузки, мощность которых составляет 70—80 % от предельных, соответствующих МПК [Новиков В. С. и др., 1998], занятия регулярны и про­ должительны — по 40—60 мин ежедневно [Бердышев В. В., 1983].

51

Рядом специалистов успешно применяются физиотерапев­ тические методы: электросон, электропунктура, ультрафиоле­ товое облучение и т. п.

Исходя из роли кислорода в обеспечении энергетических процессов, большой эффективностью обладают методы, изме­ няющие кислородный режим организма; дыхание кислородом в нормобарических условиях (оксигенотерапия) оказывает благоприятное действие на функциональное состояние орга­ низма людей, работающих в неблагоприятных условиях [Но­ виков В. С. и др., 1998], уменьшает утомление членов экипа­ жей самолетов. Однако возможности нормобарической окси­ генации относительно невелики, так как кислородная емкость основного переносчика кислорода — гемоглобина — уже ис­ пользована на 95—97 %, растворимость кислорода в жидких средах организма зависит, главным образом, от его парциаль­ ного давления. Поэтому в целях срочного повышения умст­ венной и физической работоспособности эффективно приме­ нение гипербарической оксигенации [Новиков В. С. и др.,

2001].

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОРРЕКЦИИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Существующие классификации фармакологических средств повышения работоспособности выделяют как минимум 4 класса этих средств [Смирнов А. В., 1989]:

1)истощающего (или мобилизующего) действия;

2)неистощающего (экономизирующего, метаболического) действия;

3)смешанного действия;

4)с вторичным положительным влиянием на работоспо­ собность (устраняющие частные симптомы, снижающие работоспособность, например нитропрепараты у боль­

ных со стенокардией).

К средствам истощающего типа действия относятся такие психомоторные стимуляторы, как сиднокарб, фенамин, ко­ феин. В годы Великой Отечественной войны в армиях воюю­ щих стран, в том числе и в авиации, применялись психости­ муляторы из группы фенилалкиламинов и препараты колы. Однако попытки экстренной мобилизации психофизиологи­ ческих функций с их помощью во многом ограничивались побочными действиями фенамина и относительно частой (до 15 % случаев) парадоксальной реакцией на препарат. В каче­ стве стимуляторов экстренного действия в настоящее время широко применяются такие препараты, как мезокарб, сиднофен, пиридрол, меридил и их аналоги. Несмотря на различ­ ные точки приложения, для этих препаратов характерна ак­ тивация медиаторного звена с быстрым вовлечением в энер­ гетическое обеспечение выполняемой деятельности резервов организма. Недостатками этих препаратов являются высокая степень индивидуальной вариабельности эффекта, его выра­ женная Зависимость от степени утомления, необходимость длительного полноценного отдыха после применения препа­ рата, срыв переносимости гипоксии и гипертермии, избыточ­ ная активация симпатической нервной системы [Бобков Ю. Г., Виноградов В. М., 1982; Смирнов А. В., 1989]. К пред­ ставителям этой группы стали также относить селективные (^адреномиметики преимущественно центрального дейст­ вия — модафйнил, адрафинил и т. п. [Сейфулла Р. Л., Орд­ жоникидзе 3. Г., 2003].

К средствам неистощающего типа действия относятся пре­

53

параты из классов актопротекторов (бемитил, томерзол, яктон), стероидных (ретаболил, станазол) и нестероидных ана­ боликов (рибоксин), ноотропов (пирацетам, ацефен), адаптогенов (препараты элеутерококка, родиолы, женьшеня), а так­ же естественных для организма энергодающих соединений и субстратов (витамины, аминокислоты, макроэрги). Эти препа­ раты имеют метаболический механизм действия, не вызывают истощения резервных возможностей организма и могут при­ меняться в течение длительного времени [Виноградов В. М., 1982; Бобков Ю. Г. и др., 1982, 1984; Смирнов А. В., 1989; Шустов Е. Б. и др., 1994].

Основным представителем средств смешанного действия яв­ ляется дексаметазон. Дексаметазон относится к синтетиче­ ским глюкокортикоидам. Глюкокортикоиды стимулируют глюконеогенез в печени, аминокислоты метаболизируются с образованием глюкозы (катаболическое действие), подавляют поглощение и использование глюкозы клетками (антиинсулиновое действие), уменьшают транспорт аминокислот и синтез белков в мышечных клетках (антианаболическое действие), но увеличивает синтез белка в печени. Поглощение глюкозы жи­ ровыми клетками и образование триглицеридов в них под воздействием глюкокортикоидов снижаются, в крови увели­ чивается концентрация жирных кислот за счет усиления рас­ пада триглицеридов. При стрессе глюкокортикоиды играют пермиссивную (разрешающую) роль в действии катехолами­ нов. В высоких дозах и при длительном применении глюко­ кортикоиды приводят к мышечной дистрофии, остеопорозу. Глюкокортикоиды угнетают иммунитет и образование анти­ тел, уменьшают образование соединительной ткани.

Средства с вторичным положительным влиянием на работо­ способность устраняют частные симптомы, снижающие рабо­ тоспособность при различных патологических состояниях или воздействии неблагоприятных факторов внешней среды. Нит­ раты повышают физическую работоспособность у больных со стенокардией, радиопротекторы — при воздействии больших доз ионизирующего излучения и т. д.

Исходя из механизмов развития утомления и снижения ра­ ботоспособности оптимальным является применение препара­ тов метаболического действия, а основными путями фармако­ логической коррекции работоспособности при длительной физической нагрузке умеренной интенсивности являются [Бобков Ю. Г., Виноградов В. М., 1982]:

—активация глюконеогенеза;

—активация проникновения глюкозы в клетку и неэтерифицированных жирных кислот в митохондрии;

54

—борьба с лактацидемией и ацидозом;

—восполнение дефицита субстратов и электролитов;

—поддержание сопряжения окисления и фосфорилирова­ ния.

Активация организма при интенсивных физических на­ грузках приводит к избирательному увеличению вклада в ды­ хание митохондрий наиболее мощного процесса энергообес­ печения-окисления янтарной кислоты [Сейфулла Р. Д., Орджоникидзе 3. Г., 2003]. Это обусловлено включением бо­ лее быстрого, чем цикл трикарбоновых кислот, цикла окисле­ ния, который представляет собой шунт цикла Кребса глута- мат-оксалоацетат-трансаминазой, приводящей к ускоренному образованию (-кетоглутарата и сукцината в обход узких мест окисления лимонной кислоты. При более интенсивном воз­ действии окисление сукцината усиливается, переходя в гипе­ рактивацию. Одновременно развивается встречный процесс — ступенчатое ингибирование сукцинатдегидрогеназы и тормо­ жение окисления сукцината. Этот процесс протекает под вза­ имным контролем симпатической и парасимпатической регу­ ляции, так как катехоламины усиливают окисление сукцината с образованием АТФ, а под влиянием ацетилхолина усилива­ ется субстратное фосфорилирование при окислении (-кетог­ лутарата с образованием ГТФ — участника пластических про­ цессов. Включение быстрого цикла влечет за собой важные последствия: митохондрии вырабатывают больше фосфоенолпирувата, который может служить не только субстратом глюконеогенеза, но и источником пирувата. Таким образом, ми­ тохондрии переходят на самообеспечение глюкозой. Внешним субстратом вместо глюкозы становятся глутаминовая кислота и ее предшественники. Активация быстрого цикла обеспечи­ вается аминокислотами, витаминами В6 и В2, сукцинатом. Введение сукцината предупреждает гиперактивацию и инги­ бирование окисления сукцината при стрессе, ускорение ре­ синтеза АТФ, фосфокреатина, гликогена после физических нагрузок.

П. П. Денисенко (1980) полагает обязательным для повы­ шения работоспособности использование средств, ведущих к повышению образования макроэргов в условиях дефицита ки­ слорода, мембранностабилизаторов, снижающих теплопродук­ цию и повышающих теплоотдачу. По мнению Л. В. Пастушенкова (1980), подобными свойствами обладают гутимин, амтизол, мефексамид и их аналоги, которые устраняют харак­ терные для дефицита энергии функциональные и биохимиче­ ские изменения как в мышечной ткани, так и в миокарде и ЦНС.

55

Рис. 3. Классификация средств фармакологической коррекции физической работоспособности человека.

В результате клинических исследований выраженная спо­ собность препарата тонибрал ускорять восстановление рабо­ тоспособности после истощающих нагрузок [Наталенко В. П., 1986]. Близкие свойства описывают и для растительных адаптогенов [Дардымов И. В., 1976].

Более строгая многоаспектная классификация средств фар­ макологической коррекции физической работоспособности человека представлена на рис. 3.

Не имея целью детальное описание всех упомянутых на рис. 3 фармакологических средств, далее кратко опишем толь­ ко те из них, которые имеют на сегодняшний день практиче­ ское значенйе и могут эффективно применяться для повыше­ ния физической работоспособности человека.

56

Актопротекторы и антигипоксанты

Актопротекторы в настоящее время представлены произ­ водными бензимидазола. Наиболее широко используется пре­ парат бемитил, применявшийся, в частности, в качестве средства поддержания работоспособности спасателей, участ­ вовавших в ликвидации последствий землетрясения в Арме­ нии, катастрофы под Уфой, аварии на Чернобыльской АЭС [Смирнов А. В., 1989]. Клинические испытания в 90-х годах XX в. прошел более активный препарат из этой же группы — томерзол. Производные бензимидазола активируют синтез РНК и белка в различных органах. В результате усиливается образование ферментов энергетического обмена, митохонд­ риальных белков, антиоксидантных ферментов, а также фер­ ментов глюконеогенеза. Препараты оказывают «экономизи­ рующее» действие на мышечную ткань, кардиореспираторную, нервную и другие системы. Экономизация происходит на фоне предупреждения гипогликемии в ходе нагрузок, уменьшения уровня лактата и мочевины крови, уменьшения теплопродукции и потребления кислорода на единицу рабо­ ты, лучшего сохранения фонда гликогена в органах, более высокого энергетического потенциала, содержания РНК в тканях, подавления избыточной активности перекисного окисления липидов [Смирнов А. В., 1989]. Действие актопротекторов более выражено в тех органах и тканях, которые ха­ рактеризуются короткоживущими быстро восстанавливаемы­ ми РНК и белками. Для обеспечения мышечной деятельно­ сти важно усиление синтеза ферментов глюконеогенеза, обу­ словливающих утилизацию лактата и ресинтез расходуемых углеводов. Большое значение имеет активация синтеза мито­ хондриальных белков, проявляющаяся в поддержании высо­ кой активности окислительных ферментов, уменьшении ра­ зобщения окисления с фосфорилированием и, как следствие, приводящая к увеличению образования АТФ и уменьшению теплопродукции на единицу потребляемого кислорода и окисляемого субстрата.

Бемитил

Бемитил — оригинальный отечественный препарат; оказы­ вает психостимулирующее действие, обладает антигипоксической активностью, повышает устойчивость организма к ги­ поксии и увеличивает работоспособность при физических на­ грузках. Медленно всасывается при приеме внутрь. Бемитил усиливает синтез антиоксидантных ферментов (каталаза,

57

СОД). Он обладает также иммуностимулирующим и антимутагенным действием.

Бемитил назначают взрослым при астенических состояниях, неврозах, после перенесенных травм и при других состоя­ ниях, при которых показана стимуляция психических и фи­ зических функций. Имеются данные об иммуностимулирую­ щем действии бемитила и, в связи с этим, его эффективности в комплексной терапии некоторых инфекционных заболева­ ний.

Принимают бемитил после еды по 0,25—0,5 г 2—3 раза в день. Суточная доза составляет 0,5—1 г. Курс лечения состав­ ляет 10—20 дней подряд или 2—3 курса по 3—5 дней с проме­ жутками 2—5 дней. В процессе лечения рекомендуется прини­ мать пищу, богатую углеводами.

При применении бемитила возможны тошнота, редко рво­ та, неприятные ощущения в области желудка, головная боль, гиперемия лица. Препарат противопоказан при гипоглике­ мии.

Гипоксен

Гипоксен (ранее олифен) — антигипоксическое, антиок­ сидантное средство. Препятствует развитию реакций сво­ боднорадикального окисления и образованию перекисей липидов, стимулирует разрушение продуктов перекисного окисления. Отличается высокой электронно-объемной ем­ костью, обусловленной полимеризацией фенольных ядер в ортоположении. Антигипоксический эффект связан с нали­ чием в структуре полифенольного хинонового компонента, участвующего в дыхательной цепи переноса электронов (шунтирует их транспорт). В митохондриях поддерживает высокий уровень тканевого дыхания и аэробных процессов, нивелируя негативные последствия гипоксии. В постгипок­ сическом периоде способствует быстрому окислению нако­ пленных восстановленных эквивалентов — никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ, НАДФН2), оптимизирует работу митохондрий и повышает эффективность тканевого дыхания. Увеличивает толерантность к физическим и умст­ венным нагрузкам.

Применяют гипоксен внутрь до или во время еды, запи­ вая небольшим количеством жидкости по 0,5—1 г 3 раза в сутки.

Побочные эффекты — аллергические реакции (эритема, кожный зуд, гипотония). При передозировке: тошнота, дис­ комфорт в области живота, угнетение дыхательной функции.

58

Препараты природного происхождения

Родиола розовая

Родиола розовая (золотой корень) — травянистое растение, в подземных органах которого содержатся: фенолоспирт тиразол (оксифенилэтиловый спирт) и его гликозид — салидрозид (родиолозид) (0,5—1 %); трицин (флавоноид) и его 7 и 5 - гликозиды; гликозиды спиртарозин, розавин, розарии; флаво­ ноиды (астрагалин, кемпферол), дубильные вещества (до 20 %), галловая кислота, антрахиноны, эфирные масла, мик­ роэлементы. В надземных органах содержатся: салидрозид (0,2 %), флавоноиды, кумарины, органические кислоты (ща­ велевая, яблочная, янтарная, галловая), следы дубильных ве­ ществ и эфирных масел. Основными биологически активны­ ми веществами являются салидрозид и тиразол.

Оказывает стимулирующее и адаптогенное действие, улуч­ шает энергетический обмен в мышцах и в мозге.

Противопоказания к применению — психомоторное возбу­ ждение, лихорадочные состояния, повышенное АД. Передози­ ровка может вызвать повышенную раздражительность, бессон­ ницу и неприятные ощущения в области сердца, головную боль.

Экстракт родиолы жидкий — спиртовой (на 40 % этиловом спирте) экстракт (1:1) из корневищ с корнями родиолы розо­ вой.

Экстракт родиолы жидкий применяют в качестве стимули­ рующего средства при астенических состояниях, повышенной утомляемости, при неврастенических состояниях, вегетососудистой дистонии. Препарат может применяться у практически здоровых людей при астении и пониженной работоспособно­ сти.

Противопоказания: состояние возбуждения, гипертониче­ ские кризы, лихорадочные состояния. Препарат не принима­ ют во второй половине дня.

Для экстренного повышения физической работоспособно­ сти у здоровых лиц в экстремальных условиях рекомендуется применение доз в 5—30 мл экстракта, что приводит к обеспе­ чению экстренной адаптации к неблагоприятным факторам (в том числе внешней среды), повышению физической и умст­ венной работоспособности. Прием препаратов родиолы розо­ вой облегчает работу ночью. При использовании подобных дозировок резко возрастает риск развития побочных эффек­ тов, однако это может быть оправдано, когда цена выполне­ ния задачи превосходит физиологическую цену применения препарата.

59