6.3.10 Период отдыха
Понятие «период отдыха» нами обычно
применяется по отношению ко всему организму. Вместе с тем в периоде работы не
все элементы ОДС задействованы одинаково, в отдельных из них действующие
напряжения могут незначительно отличаться от базовых. Это указывает на
сложность уточнения начала и окончания периода работы и периода отдыха. Такие
период необходимо бы выделять для и каждого из элементов тела человека, для
каждой его точки. Именно поэтому под периодом отдыха мы подразумеваем ситуацию,
в которой орган или ткань не испытывает нагрузки, связанной с произвольной
физической активностью.
Известно, что «если частота
воздействия существенно превышает скорость внутриклеточных репаративных
процессов, то тогда от воздействия к воздействию восстановительный процесс не
завершается, непрерывно возрастает дефицит ультраструктур, и клетка, в конце
концов, погибает. Нехватка времени для полного структурного восстановления
между очередными воздействиями физиологического или патогенного раздражителя –
одна из важнейших причин постепенно нарастающего «утомления», а затем и срыва
функционирования клеток различных органов и систем» (Саркисов Д.С., 1989).
Несмотря на то, что в периоде
отдыха отсутствует физическая нагрузка, энергозатраты все-таки существенны.
Энергия расходуется на поддержание функционирования жизненно важных органов,
сохранение тонуса мышц, коррекцию температуры тела. Так по данным И.Ш.Морейниса
(1988) в состоянии покоя тело взрослого человека нуждается в поступлении 2 кВтч
энергии в день (1700 ккал).
Период отдыха столь же относителен,
как и период работы. Так же как и период работы, период отдыха в течение суток
состоит из множества эпизодов. Период работы не может продолжаться длительно,
так как труд связан с мышечным напряжением. В свою очередь за напряжением мышц
закономерно следует релаксация, что является непреложным условием их
нормального функционирования. Это связано с тем, что физическая нагрузка,
вызванная сокращением поперечнополосатых мышц, приводит к мышечному утомлению.
Последнее обстоятельство в значительной степени обусловливает необходимость
отдыха, но не только. В периоде работы повышаются напряжения в задействованных
элементах ОДС. Для уменьшения соответственно возрастающих в них среднесуточных
напряжений и необходимы периоды расслабления мышц.
Эпизоды отдыха, наблюдающиеся в
течение суток, перемежают периоды работы. Отдых понятие, тесно связанное с
понятием, физическая активность и наблюдается, как правило, в дневное время.
Эпизоды отдыха следует различать по продолжительности. У здоровых лиц
трудоспособного возраста можно выделить несколько продолжительных подпериодов
отдыха – «дневной отдых». Как правило, они наблюдаются в обеденное и вечернее
время. Отличие их в относительно большой продолжительности, зачастую, время
дневного отдыха соизмеримо со временем трудовой деятельности.
В течение эпизодов физической
активности можно выделить подпериоды «текущего отдыха». Они следуют
непосредственно после напряженной работы. Потребность в текущем отдыхе диктует
особенности физиологии мышц. После своего сокращения, в норме следует их
расслабления. В данный промежуток времени происходит восстановление начальной
длины мышцы, из нее удаляются продукты жизнедеятельности, прежде всего молочная
кислота и углекислый газ. Пополняются запасы кислорода, глюкозы, синтезируется
АТФ, нормализуется ионный баланс. И только после восстановления своего
гомеостаза мышца способна нормально функционировать.
Еще более кратковременны эпизоды
«спонтанного отдыха». При совершении некого движения последовательно включаются
в работу мышцы антагонисты. В фазу активности одной из групп мышц ей
противоположная «отдыхает». Соответственно значительно снижается уровень
действующих в них напряжений, а значит и в их сухожилиях, и областях кости, к
которым они прикрепляются.
Из последнего замечания и явствует,
что отдых понятие относительное. Относительность эпизодов периода отдыха
подчеркивает тот факт, что «отдыхать» могут различные части тела в одно и тоже
или разное время. В свете этого уместно выделять «отдых всего тела». Он
наблюдается, как правило, во время «дневного отдыха». Все тело, при этом,
находится в покое, изредка совершая некую работу, например, движения приводящие
к смене положения тела.
«Отдыхать» может одна часть тела
или сразу несколько частей. В положении сидя, нижние конечности, будучи ненагруженными
и не совершают никакой работы, потому находятся в покое. При этом их мышцы существенно
не напряжены, а значит и действующие напряжения в элементах конечностей
снижаются по сравнению с теми, что наблюдаются при ходьбе. Наоборот, отдых в
ортостатическом положении обусловливает нагрузку нижних конечностей.
Понятие отдыха уместно применить и
в отношении более мелких элементов ОДС. Так отсутствие нагрузки на отдельно
взятую кость или связку обусловливает снижение уровня напряжений в них. Выше
было показано, что в одноопорный период шага ТБС преобразуется в рычаг второго
рода благодаря СГБ. Последняя при этом натягивается, сила тяжести тела,
приложенная к ОЦМ, порождает в ней соответствующий уровень напряжений. В фазу
же переноса конечности, СГБ оказывается практически полностью разгруженной, а
величина действующих в ней напряжений значительно уменьшается.
Уровень действующих в органах и
тканях напряжений, связан с физической активностью человека. В течение суток
эпизоды работы и отдыха сменяют друг друга. Причем варианты отдыха могут быть
различными по виду, это и пассивный отдых, и отдых активный. Вследствие чего
величины действующих напряжений в теле человека изменяются и представляют собой
сложный ритм, состоящий из периодов их увеличения и понижения.
Общая продолжительность периода
отдыха определяется жизненной позицией человека, социальным положением,
достатком, условиями жизни, климатом, состоянием здоровья, развития
мускулатуры, возрастом и многими другими факторами, социального и
биологического порядка. Данные факторы могут, как увеличивать необходимую продолжительность
периода отдыха, так и ее уменьшать. Мышечные сокращения при совершении
определенной работы или передвижении человека порождают в его теле множество
последовательных физических явлений и силовых взаимодействий. Это и
появляющиеся силы трения, силы инерции, силы реакции, тепловые и электрические
процессы. Мышца при своем сокращении вызывает появление всевозможных потоков
внутренних сил в целом комплексе элементов ОДС.
В периоде отдыха большая часть
механических явлений отсутствует. Отдыхая человек, как правило, принимает
определенное статическое положение. Это может быть положение лежа, сидя или
стоя. Основное условие при этом отсутствие напряжения большей части мышечных
групп. Позы отдыха поддерживается преимущественно силами реакции связок, суставных
поверхностей, реакции опорных поверхностей. В меньшей степени в периодах отдыха
задействована скелетная мускулатура. Исключение составляют единичные эпизоды
мышечной активности связанные с переменой положения тела, некоторыми другими не
существенными движениями.
Отсутствие интенсивной мышечной
деятельности исключает появление в тканях мощных потоков внутренних сил
характерных для них. Уровень действующих напряжений, при этом, существенно
уменьшается. Он определяется, прежде всего, действием природных сил – силой
тяжести и атмосферного давления. Кроме этого, величина действующих напряжений
зависит от массы тела, силы реакции, тонуса поперечнополосатых мышц, давления в
полых органах и, как уже ранее отмечалось, от эпизодической мышечной
активности. Соответственно интенсивность внутренних сил в периоде отдыха
существенно уменьшается, по сравнению с периодом работы. Главное же, что
отличает один период от другого, а значит уровень действующих напряжений, это
наличие или отсутствие активной мышечной деятельности. Чередование периодов
работы и отдыха, их соотношение в значительной степени определяет
среднесуточные напряжения.
Вместе с тем распределение
напряжений по элементам тела человека даже в покое отличается своим
разнообразием и зависит от принимаемой позы. В периоде отдыха преобладают
статические нагрузки, они порождают внутренние силы меньшей интенсивности. В
позах отдыха тело принимает положение устойчивого равновесия и удерживается
преимущественно силами реакции пассивных элементов ОДС. Это позволяет мышцам не
только восстановиться после физической нагрузки, но и снизить уровень средних
напряжений в органах и тканях с ними сопряженных. Уменьшение количества
движений тела человека в покое предопределяет также снижение вероятности
взаимодействия с другим телами, а значит и действие сторонних случайных сил.
Ортостатическое положение отдыха
наименее выгодное. В нем удержание тела обеспечивается не только силами реакции
связок, хрящевых элементов, суставных поверхностей, но и напряжением мышц.
Последнее обстоятельство предопределяет повышение напряжений в костно-хрящевых
элементах ими соединяемых. Напряжения в них закономерно возрастают в
направлении сверху вниз, что объясняется действием веса вышележащих элементов.
Контактируя с поверхностью опоры только стопами, напряжения в них существенно
превышают те, что действуют в области черепа. Это подчеркивает неравномерность
распределения напряжений в позах отдыха.
В положении сидя, основная нагрузка
приходится на кости таза. Стопы же, покоясь на поверхности пола, нагружены в
минимальной степени. Вследствие этого распределение величин напряжений,
действующих в теле, изменяется. Их максимальное значение наблюдается в области
таза и снижается в краниальном и в каудальном направлении. Вместе с тем площадь
контакта тела с опорой в положении сидя, превышает таковую в ортостатическом
положении. Это, в свою очередь, обусловливает меньшую величину контактных
напряжений в опорных тканях, чем в ортостатическом положении.
Площадь соприкосновения тела с
опорой значительно возрастает в положении лежа. В ней, как правило, напряжение
мышц для удержания избранного положения минимально необходимое. Уменьшенное
мышечное напряжение, значительная площадь контакта тела, практическое
отсутствие действия массы вышележащих частей предопределяет минимальный уровень
действующих напряжений в этой позе. Это делает ее наиболее выгодной для
снижения уровня напряжений в органах и тканях по сравнению с другими позами
отдыха.
Разгрузка элементов ОДС может быть
не только в покое, но и во время движения. Например, отсутствие нагрузки на
руки в процесс ходьбы снижает в них интенсивность внутренних сил, аналогичные
примеры можно привести и в отношении более мелких составных частей
человеческого тела. Отсутствие нагрузки на какую-либо из частей тела человека -
конечность ли это, или отдельно взятая связка, обусловливает снижение
действующих напряжений в них. Исчезают некоторые потоки внутренних сил, а
присутствующие имеют стабильную направленность и минимальную интенсивность.
В периоде отдыха не прекращается работа жизненно важных органов и систем. Совершаются дыхательные движения, продолжается сердечно-сосудистая деятельность, фильтрация мочи почками, выделение желчи печенью, пассаж содержимого кишечника. Вместе с тем относительный покой способствует снижению активности и этих процессов. Уряжается сердечный ритм, частота дыхательных движений, снижается величина артериального давления, все это способствует уменьшению нагрузки на стенки сосудов и воздухоносные пути, ребра, легочную ткань, стенки плевральных полостей. Это, в свою очередь, влечет за собой уменьшение величины действующих в них напряжений. Таким образом, отдых в течение дня, позволяет снизить величины действующих, а значит и среднесуточных напряжений, причем не только в элементах ОДС, но и внутренних органах. Чем более продолжителен общий период отдыха в течение суток, тем меньше уровень средних напряжений. Чередуя периоды отдыха и работы, мы имеем возможность произвольно и в достаточно широких пределах, изменять уровень среднесуточных напряжений практически во всех органах и тканях.
Автор:
Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.
Цитирование:
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Примечания:
Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика
Биомеханика и морфомеханика