Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
2.3. Способы компенсации нарушенных функций
Знание основных принципов функционирования структур ЦНС позволяет выбирать тактику подготовки и методики, способствующие развитию компенсаторных процессов у спортсменов с ОФВ. Нужно учитывать, что помимо общих закономерностей, присущих всем системам мозга, существуют особенности протекания заболеваний и восстановления, связанные со спецификой структуры, в которой развивается патология.
В процессе компенсации выделяют два этапа – срочной и долговременной компенсации. Например, при утрате правой руки человек сразу же начинает использовать левую для выполнения действий, обычно осуществляемых правой рукой, хотя эта срочная компенсация первое время оказывается заведомо несовершенной. В дальнейшем в результате обучения и формирования в головном мозге новых временных связей развиваются навыки, обеспечивающие долговременную компенсацию – относительно совершенное выполнение левой рукой операций, выполнявшихся ранее правой рукой.
Компенсация функций может происходить на разных уровнях: внутрисистемном и межсистемном. Внутрисистемная компенсация осуществляется за счет использования резервных возможностей данной функциональной системы. Например, при воспалении легких начинает работать дыхательная поверхность, обычно в дыхании не участвующая; при полном выключении одного легкого усиливается деятельность другого.
Межсистемная компенсация происходит при более грубых нарушениях функции и представляет собой более сложную перестройку деятельности организма с включением в процесс компенсации других функциональных систем.
Компенсация функций при повреждении анализаторов имеет специфический характер, связанный с тем, что изменяется поступающая из внешней среды в организм и регулирующая его деятельность сигнализация. Поэтому в начале процесса компенсации используется афферентация с других (сохранных) анализаторов. На дальнейших этапах процесса компенсации, когда сформировавшиеся связи стабилизируются, характер афферентации изменяется за счет сокращения «обходных» путей и включения сохранных звеньев нарушенной функциональной системы.
Компенсация функций, полностью утраченных или глубоко поврежденных анализаторов, достигается путем замещения этих функций деятельностью других сенсорных систем. Так, путем специального обучения можно добиться значительной компенсации утраченного зрения развитием осязательного восприятия. Развитие осязания у незрячих и его использование для ознакомления с окружающей предметной действительностью с опорой на речь и мыслительную деятельность обеспечивают формирование у них адекватной картины мира. У нормально видящих эта картина основывается почти полностью на зрительной информации.
Для всех патологических процессов на начальных этапах характерно развитие компенсации за счет снятия торможения, возникающего в сохраненных вокруг патологического очага структурах. Снятие этого состояния возможно не специфической, но адресной стимуляцией, которая является наиболее успешной для восстановления расстроенных функций.
Восстановление путем снятия торможения со структур вокруг патологического очага успешно реализуется в ранние сроки после развития патологии, например, ампутации конечности. В поздние сроки, через три-четыре месяца такой путь восстановления становится неэффективным.
Параллельно с восстановлением снятия торможения развивается процесс компенсации. Толчком к компенсации становится отсутствие возможности выполнить реакции ранее сложившимся путем и способом.
Компенсация развивается, постепенно мобилизуя резервы функциональных связей нервной системы. Успешная реализация этих резервов закрепляется и в дальнейшем используется при возникновении соответствующей потребности.
Способы компенсации функций в ЦНС зависят от степени дисфункции, возникшей в результате патологии, и от обратимости развивающегося патологического процесса.
Наиболее распространенным механизмом компенсации функций в ЦНС является механизм образования временной связи. В этом случае между сигнальной и исполнительной структурой устанавливается новая функциональная связь, обеспечивающая реализацию требуемой реакции. Следовательно, в данной ситуации цель достигается в обход поврежденной структуры.
Компенсация также может быть реализована за счет сохранившихся элементов поврежденной структуры. Наиболее успешно такая компенсация осуществляется в ретикулярной формации мозга, например в дыхательном центре продолговатого мозга. В его сетевидной структуре, где каждый элемент имеет большое число связей, направленность которых не детерминирована, гибель части нейронов не ведет к нарушениям регуляции дыхания.
В тех случаях, когда компенсация идет за счет привлечения других, ранее интактных для данной функции образований мозга, формируется переделка сложившихся в онтогенезе анатомических и функциональных связей между структурами ЦНС. Такой тип компенсации включается параллельно с использованием возможностей замещения функции за счет сохранившихся элементов структуры, в которой развивается патологический процесс.
Таким образом, компенсация в структурах нервной системы происходит благодаря усиленному использованию собственных резервов или путем установления новых межсистемных связей. Чем тяжелее патологический процесс, тем больше структур включается в компенсацию.
Важной предпосылкой реализации межсистемной и внутрисистемной компенсации в ЦНС является дублирование функций в симметричных областях мозга. При этом дублирование сенсорных функций практически полностью обеспечивает восстановление их нарушений с участием неповрежденного полушария. В тех случаях, когда нарушенная функция имеет выраженную полушарную привязанность, например, речевая функция, компенсация имеет место, но полнота ее не совершенна и развивается она достаточно медленно.
Восстановительные процессы при дисфункции структур ЦНС в значительной мере зависят от медиаторной системы мозга. В случаях недостаточности функции серотонинергической структур резко нарушается условно рефлекторная деятельность, двигательная активность. Механизм облегчения компенсаторных процессов при достаточном количестве серотонина объясняется активацией потенциальных, неактивных синапсов. Увеличение таким путем числа действующих синапсов, естественно, повышает возможность межцентральных отношений в формировании новых связей.
Значительную роль в компенсации дисфункции структур мозга имеет гемодинамика и ликвороциркуляция, обеспечивающие энергетические процессы и, что не менее важно, удаление из очага повреждения продуктов метаболизма, вызывающих грубейшие нарушения функций нейронов.
Физические упражнения ускоряют формирование компенсаций и делают их более совершенными. Физическая нагрузка стимулирует деятельность внутренних органов, вызывая необходимое для компенсации изменение их функций, способствует появлению новых моторно-висцеральных связей, которые совершенствуют компенсацию и делают возможным выполнение мышечной работы в условиях нарушенной функции. Так, при нарушении функций дыхательной системы занятия лечебной физической культурой способствуют выработке и закреплению компенсаций за счет автоматически углубленного дыхания, тренировки сердца, совершенствования сосудистых реакций, увеличения количества эритроцитов и гемоглобина в крови, более экономного протекания окислительных процессов в тканях. Наконец, мышечная работа способствует усилению кровотока, то есть усиливает гемодинамику и способствует улучшению обменных процессов.
Физические нагрузки вырабатывают более рациональный тип компенсации, тренируют и поддерживают надежность ее защитных свойств. Так, применяя физические упражнения при пороке сердца, удается длительно сохранять сократительную способность миокарда. Но всегда следует учитывать, что компенсаторные процессы ограничены, поэтому физические нагрузки надо правильно дозировать.
При двигательных расстройствах и нарушениях функции внешнего дыхания формирование компенсаций возможно с помощью произвольно управляемых движений. Например, при повреждении кожно-мышечного нерва, иннервирующего двуглавую мышцу плеча, способность сгибать предплечье можно сохранить путем тренировки плечелучевой мышцы, иннервируемой этим же нервом и веточкой лучевого нерва. В случае ослабления грудного дыхания при эмфиземе легких компенсация достигается благодаря тренировке диафрагмального дыхания, обучению удлиненному выдоху, укреплению мышц брюшного пресса, обеспечивающих его, и увеличению подвижности грудной клетки.
Физическая культура помогает восстановить моторно-висцеральные связи, которые, в свою очередь, оказывают нормализующее действие на регуляцию других функций. При выполнении физических упражнений в ЦНС повышается возбудимость двигательных центров, имеющих связь с вегетативными центрами. В момент возбуждения все они представляют доминирующую систему, заглушающую патологические импульсы.
Систематические занятия физической культурой восстанавливают ведущее значение моторики в регуляции вегетативных функций, они способствуют также восстановлению двигательных расстройств. Например, при нарушении движений вследствие парабиоза при воспалении нерва пассивные движения, упражнения в посылке импульсов к активному движению, идеомоторные упражнения создают возбуждение в патологическом участке и улучшают его трофику, что способствует ликвидации парабиотических явлений.
В случае образования в процессе болезни извращенных условных рефлексов с помощью физических упражнений их удается устранить. Например, после болевой контрактуры даже при отсутствии болей и изменений в суставе может сохраниться ограничение движения как следствие патологического условного рефлекса. Восстановления движений в этом случае добиваются путем длительного применения физических упражнений.
Нормализация функций осуществляется также путем избавления от ставших ненужными временных компенсаций. Вследствие гиподинамии, связанной с основной болезнью ослабевают или даже полностью исчезают те или иные рефлексы, присущие здоровому организму. Так, длительный постельный режим вызывает угасание сосудистых рефлексов, связанных с изменением позы. При вставании у больного не происходит повышения тонуса артерий нижних конечностей и снижения тонуса артерий головы, следствие этого кровь перемещается к нижним конечностям и из-за недостаточного притока ее к головному мозгу больной может потерять сознание. Упражнения с постепенной переменой положения нижних конечностей, головы и туловища способствуют восстановлению позно-сосудистых рефлексов.
Восстановление двигательных качеств, сниженных в период болезни, и нормальное функционирование организма во время физической работы достигаются правильно подобранными и дозированными физическими упражнениями. Это положение имеет особое значение при восстановлении работоспособности спортсмена, перенесшего заболевание или травму. Нормализация функций в этом случае будет заключаться не только в тренировке вегетативных функций, обеспечивающих успешное выступление в избранном виде спорта, но и в восстановлении двигательных качеств и спортивной техники.
В компенсации полностью утраченных функций важную роль играют специальные технические средства. Например, применение специальных приборов, преобразующих звуковые сигналы в световые, можно облегчить восприятие глухими чужой речи, а приборы, осуществляющие обратное преобразование, дают возможность слепым воспринимать световые явления.