КЛИНИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЛЕЧЕБНОГО И РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

Теплоизоляторами считаются вещества, у которых коэффициент λ<0,2 Вт/(м×К). К ним относятся асбест, стекловата, мипора и им подобные. Как правило, это вещества, состоящие из волокнистой, пористой или порошковой основы, заполненной воздухом. Сама основа в плотном состоянии имеет λ≈1 Вт/(м×К). В качестве теплоизолятора здесь выступает воздушная прослойка, для которой λ≈0,02 Вт/(м×К). Основа же препятствует возникновению свободной конвекции воздуха и переносу теплоты излучением.

В качестве эффективной теплоизоляции используется вакуумно-могослойная изоляция, применяющаяся, например, в термосах и сосудах Дьюара. Причем оттенки такой изоляции выполняются, как правило, из зеркальных поверхностей (с малой степенью черноты). Это уменьшает лучистый тепловой поток. В пространстве между стенками откачивают воздух. Это уменьшает коэффициент теплопроводности до 10^-4 Вт/(м×К).

В случае теплоизоляции плоской стенки

ясно, что путем увеличения толщины изоляции δ_из, и выбора лучшего теплоизолятора (с меньшим λ_из), мы можем уменьшить тепловой поток через стенку.

Несколько иначе обстоит дело с изоляцией трубопроводов (рис. 14.8).

Рис. 24.2. К расчету диаметра изоляции трубы

Согласно (12.8) в этом случае

(14.11)

Как видно, величина r_из (а именно она определяет толщину изоляции) входит в третий и четвертый член знаменателя выражения (14.11). Причем в первом случае r_из — в числителе дроби, а во втором — в знаменателе, Таким образом, простой анализ выражения (14.11) не позволяет определить, что произойдет с величиной k_l при увеличении r_из.

Проведем более подробный анализ. Для удобства будем рассматривать не k_l, а термическое сопротивление . Исследуем функцию на экстремум.

Условие экстремума

Откуда

(14.12)

Значение радиуса, определяемое из выражения (14.12), называется критическим радиусом r_кр.

Найдем вторую производную по r_из от R_l

Определим знак этой производной при :

(14.13)

Поскольку в выражении α₂>0 и λ_из>0, то . Это условие минимума функции.

Приведенный выше анализ позволяет сделать вывод, что при значении r=r_кр термическое сопротивление R_l имеет минимальное значение, следовательно, коэффициент теплопередачи k_l — максимальное. Значит, и удельный тепловой поток при этом максимальный.

Заметим, что значение критического диаметра определяется только свойствами материала теплоизоляции (λ_из) и условиями теплообмена с окружающей средой (α₂). Это значение можно определить заранее.

Если окажется при этом, что радиус трубопровода r₂>r_кр (рис. 14.9), то при увеличении толщины теплоизоляции тепловой поток, переносимый через стенки в окружающую среду, уменьшается (по аналогии с плоской стенкой).

Рис. 14.9. Зависимость теплового потока от радиуса трубы и толщины изоляции

Для трубопроводов малых диаметров (r₂<r_кр) существует некоторый интервал значений r₂<r_из<r_кр на котором при использовании изоляции наблюдается рост .

В этом случае выбранный материал для изоляции не подходит и нужно выбрать другой материал с меньшим значением λ_из, таким, чтобы удовлетворялось неравенство r_кр£r_2.

КЛИНИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ЛЕЧЕБНОГО И РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ДЕЙСТВИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

При заболевании в организме человека происходят различные структурные и функциональные нарушения. Вынужденная дли­тельная гиподинамия может ухудшить течение болезни и вызвать ряд осложнений. С одной стороны, ЛФК оказывает непосредствен­ное лечебное действие (стимулируя защитные механизмы, ускоряя и совершенствуя развитие компенсаций, изменяя обмен веществ, улучшая репаративные процессы, восстанавливая нарушенные функции), с другой - уменьшает неблагоприятные последствия сниженной двигательной активности.

Здоровый организм обладает высокой способностью приспо­сабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. При забо­леваниях наблюдается подавление и ослабление приспособитель­ных реакций. Сознательная физическая тренировка, посредством которой стимулируются физиологические процессы, увеличивает возможность больного организма к развитию приспособительных процессов. Полнота приспособления и есть полнота здоровья (В.Н.Мошков).

В развитии приспособительных реакций под влиянием дозиро­ванной физической тренировки ведущую роль играет нервная си­стема (И.М.Сеченов, И.П.Павлов, С.П.Боткин и др.). Нервная регуляция деятельности организма осуществляется посредством рефлексов. Воздействия внешнего мира воспринимаются экстеро-рецепторами (зрительным, слуховым, тактильным и др.); возни­кающие возбуждения в виде импульсов достигают больших полу­шарий мозга и воспринимаются в форме различных ощущений. Центральная нервная система (ЦНС) формирует ответную реак­цию. Такое же рефлекторное взаимодействие существует между внутренними органами и ЦНС. Импульсы от рецепторов внутрен­них органов (интерорецепторов) также поступают в нервные цент­ры, сигнализируя об интенсивности функций и состоянии орга­на. Проприоцептивные импульсы с рецепторов мышц, связок, су­хожилий поступают в ЦНС (кору больших полушарии, подкорковые центры, ретикулярную формацию ствола мозга) и посредством рефлексов через центры вегетативной нервной системы регулируют деятельность внутренних органов и обмен ве­ществ? Эту взаимосвязь объясняет теория моторно-висцеральных рефлексов, разработанная М.Р. Могендовичем.

В оценке физиологического действия физических упражнений необходимо учитывать их влияние на эмоциональное состояние больного. Положительные эмоции, возникающие в процессе за­нятий физическими упражнениями, стимулируют физиологические процессы в организме больного и одновременно отвлекают его от болезненных переживаний, что имеет важное значение для успеха лечения и реабилитации.

Помимо ведущего значения нервного механизма регуляции физиологических функций, большую роль играет гуморальный механизм. При выполнении мышечной работы в кровь выделяются гормоны (адреналин и др.), которые оказывают стимулирующее действие на работу сердца; метаболиты, образующиеся в мышцах, расширяют артериолы, снабжающие эти мышцы кровью. Хими­чески активные вещества оказывают влияние на нервную систему. Такое взаимодействие нервных и гуморальных влияний обеспечи­вает общую благоприятную реакцию организма больного человека на различные виды физических нагрузок.

В.К.Добровольскому принадлежит приоритет в обосновании механизмов лечебного действия физических упражнений: тони­зирующего влияния, трофического действия, формирования ком­пенсаций и нормализации функций.

Тонизирующее влияние физических упражнений.Заключается в изменении интенсивности биологических процессов в организме под влиянием дозированной физической нагрузки. Тонизирующее действие физических упражнений обусловлено тем, что двигатель­ная зона коры больших полушарий головного мозга, посылая импульсы опорно-двигательному аппарату, одновременно влияет на центры вегетативной нервной системы, возбуждая их. Возбуж­дение ЦНС и усиление деятельности желез внутренней секреции стимулирует вегетативные функции: улучшается деятельность сер­дечно-сосудистой, дыхательной и других систем, улучшается об­мен веществ, повышаются различные защитные реакции (в том числе иммунобиологические).

Чередование упражнений, усиливающих процесс возбуждения в ЦНС (упражнения для крупных мышечных групп, с выражен­ным мышечным усилием, в быстром темпе), с упражнениями, усиливающими процессы торможения (дыхательные упражнения, упражнения в расслаблении мышц), способствует восстановле­нию нормальной подвижности нервных процессов.

Трофическое действие физических упражнений.Проявляется в том, что под влиянием мышечной деятельности улучшаются обменные процессы и процессы регенерации в организме. Улучшение тро­фических процессов под воздействием физических упражнений протекает по механизму моторно-висцеральных рефлексов. Про-прирцептивные импульсы стимулируют нервные центры обмена веществ и перестраивают функциональное состояние вегетативных центров, которые улучшают трофику внутренних органов и опор­но-двигательного аппарата. Систематическое выполнение физи­ческих упражнений способствует восстановлению нарушенной ре­гуляции трофики, что часто наблюдается в процессе болезни.

Занятия физическими упражнениями способствуют сокращению сроков между клиническим и функциональным выздоровлением. Например, больной с переломом плечевой кости может считаться клинически выздоровевшим после консолидации отломков. Одна­ко его функциональное выздоровление (реабилитация) наступит тогда, когда полностью восстановятся нарушенная функция ко­нечности и трудоспособность. Успешность использования тро­фического действия физических упражнений во многом зависит от оптимальности применяемых при этом физических нагрузок.

При мышечной деятельности усиливается также трофическое влияние нервной системы на сердце, что способствует улучше­нию обменных процессов в миокарде. В результате улучшения кро­воснабжения и улучшения обменных процессов в миокарде сер­дечная мышца постепенно укрепляется, а ее сократительная спо­собность увеличивается.

Активизация и нормализация общего обмена веществ как про­явление общего трофического действия физических упражнений создает оптимальный фон для протекания местных трофических процессов.

Механизмы формирования компенсации. Впроцессе лечения и реабилитации больных действие физических упражнений прояв­ляется в формировании компенсаций. Компенсация — это времен­ное или постоянное замещение нарушенных функций. Нарушения фун­кции при травмах и заболеваниях возмещаются тем, что изменя­ется или усиливается функция поврежденного органа или других органов и систем, замещая или выравнивая нарушенную функ­цию. Формирование компенсаций представляет собой биологи­ческую закономерность. При нарушении функции жизненно важ­ного органа компенсаторные механизмы включаются сразу. На­пример, при ослаблении сократительной способности сердца и уменьшении в связи с этим систолического объема крови ком­пенсаторно увеличивается частота сердечных сокращений (ЧСС) и таким образом обеспечивается необходимый минутный объем кровообращения. Регуляция процессов компенсации происходит рефлекторным образом. Пути формирования компенсаций уста­новлены П.К.Анохиным. Согласно его теории, сигналы о нару­шении функций поступают в центральную нервную систему, ко­торая перестраивает работу органов и систем таким образом, чтобы компенсировать изменения. Вначале формируются неадекватные компенсаторные реакции, и лишь в дальнейшем, на основании новых сигналов, степень компенсации корригируется и происхо­дит ее закрепление.

Физические упражнения ускоряют формирование компенса­ций и способствуют появлению новых моторно-висцеральных свя­зей, которые совершенствуют компенсацию. Так, например, при нарушении функции дыхания занятия ЛФК способствуют выра­ботке и закреплению компенсаций за счет автоматически углуб­ленного дыхания, тренировки сердца, совершенствования венти­ляции и кровообращения в легких, увеличения количества эрит­роцитов и гемоглобина в крови, более экономного протекания окислительных процессов в тканях.

Компенсации подразделяются на временные и постоянные. Вре­менные компенсации - это приспособление организма на какой-то определенный период (болезни или выздоровления) - напри­мер, усиление диафрагмального дыхания при операции на груд­ной клетке.

Постоянные компенсации необходимы при безвозвратной утрате или резком нарушении функции. Например, подтягивание и переставление прямой ноги (в ортопедическом аппарате и без него) за счет мышц таза и туловища при параличе ног (вследствие трав­матического повреждения спинного мозга).

Механизмы нормализации функций.Нормализация функций - это восстановление функций как отдельного поврежденного орга­на, так и организма в целом под влиянием физических упражне­ний. Для полной реабилитации недостаточно восстановить строе­ние поврежденного органа - необходимо также нормализовать его функции и наладить регуляцию всех процессов в организме. Физические упражнения помогают восстановить моторно-висцеральные связи, которые оказывают нормализующее действие на регуляцию функций организма. 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. Возникающий при мышечной деятельности мощный поток импульсов с проприо- и интерорецепторов может существенно изменить соотношение возбудитель­ных и тормозных процессов в коре головного мозга и содейство­вать угасанию патологических временных связей. Создание в коре головного мозга новой, более сильной доминанты вызывает ос­лабление и исчезновение ранее доминировавшего «застойного бо­лезненного очага» (А. Н. Крестовников и др.).

Систематическая физическая тренировка восстанавливает веду­щее значение моторики в регуляции вегетативных функций, а так­же способствует восстановлению двигательных расстройств. На­пример, при параличе мышц, вследствие парабиотических состоянийпри воспалении нерва пассивные движения, упражнения в посылке импульсов к сокращению мышц, идеомоторные упражнения создают возбуждение в патологическом участке и улучшают еготрофику, что способствует ликвидации парабиотических со­стояний и восстановлению движений. Нормализация функции осу­ществляется также путем избавления от ставших ненужными вре­менных компенсаций (которые, например, искажают нормаль­ную походку после травмы нижней конечности и др.).

Длительный постельный режим вызывает угасание сосудистых рефлексов, связанных с изменением положения тела. В результате при вставании у больного возникают головокружение, потеря рав­новесия и даже потеря сознания (ортостатический обморок). Уп­ражнения с постепенной сменой положения головы, туловища, нижних конечностей тренируют и восстанавливают позно-сосудистые рефлексы.

Клиническое выздоровление, т.е. нормализация температуры, исчезновение симптомов заболевания, не означает еще, что про­изошло полное восстановление функционального состояния орга­низма и его работоспособности, уровня общей тренированности и развитие двигательных качеств, сниженных в период болезни. Это достигается в результате последующей систематической тре­нировки, окончательно нормализующей вегетативные и двигатель­ные функции.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 739; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!