Высочин Ю.В.
Заслуженный деятель науки РФ,
доктор медицинских наук, профессор
ЧЕЛОВЕК В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ.
Проблема выживания человека в экстремальных условиях деятельности и окружа-ющей среды, несомненно, относится к числу наиболее актуальных научно прикладных проблем. Эта проблема обычно рассматривается в аспектах, связанных с обучением людей определенным навыкам и умениям, которые помогли бы выжить, если они попадут в сложную ситуацию. Они должны уметь ориентироваться без специальных приборов в любой местности; добыть огонь и разжечь костер; найти съедобную пищу; сделать укрытие от непогоды; владеть навыками оказания медицинской помощи; обладать достаточной физической подготовкой, психологической устойчивостью, отличными волевыми каче-ствами. К счастью в обыденной жизни большинства людей подобные экстремальные ситу-ации встречаются крайне редко или вообще никогда. Тем не менее, человек подготовлен-ный к таким превратностям судьбы имеет серьезный шанс выжить. Но есть особая и до-вольно многочисленная категория людей, повседневная профессиональная деятельность которых, осуществляется в чрезвычайно сложных и экстремальных условиях: спасатели, пожарные, десантники, сотрудники ОМОН, МВД, ФСБ, армии, флота, ВВС и т.д.
Например, работа спасателей в зонах стихийных бедствий, военных конфликтов, пожаров, катастроф, больших разрушений, массовых поражений людей требует от спасателя проявления не только определенных знаний, навыков и умений для спасения и оказания первой помощи пострадавшим. Они должны обладать целым комплексом особых физических качеств и функциональных возможностей, которые позволят им избежать собственной гибели и спасти пострадавших.
Чрезвычайно сложные, порой непредсказуемые, условия труда спасателей требуют от них превосходного здоровья, мгновенной реакции, особенно, на движущиеся (летящие, падающие) объекты. Им необходима отличная координация и регуляция движений, быст-рота, сила, ловкость, выносливость, высокая физическая работоспособность; повышенная устойчивость к дефициту кислорода (гипоксии), высоким и низким температурам окружа-ющей среды; высокая психологическая устойчивость к различным стрессам и сбивающим факторам; умение оперативно принимать правильные решения в сложных ситуациях.
Аналогичные, только еще более жесткие, требования жизнь предъявляет к представителям и других перечисленных профессий. Здесь вступают в силу уже знания боевого искусства для эффективного противоборства с вооруженным противником и повышенные требования к психологической подготовленности.
До настоящего времени в нашей стране и за рубежом эту сложнейшую проблему повышения жизнестойкости (выживаемости) пытаются решать путем всесторонней физи-ческой и военной подготовки. Однако, наш огромный опыт работы со спортсменами высшей квалификации позволяет с полным основанием утверждать, что этот путь не может быть достаточно эффективен, поскольку ни один из видов спорта за многие годы тренировок, даже у чемпионов мира и Олимпийских игр, не обеспечивает развития всего, пере-численного выше, набора качеств, необходимых для выживания в экстремальных условиях. Не обеспечивает желаемого эффекта в должной мере и система многоборной спортивной подготовки (семиборье, десятиборье).
Этот, казалось бы парадоксальный, факт объясняется закономерностями адаптации (приспособления) и спецификой влияния на организм человека тренировочного процесса различной направленности. Например, спринтерский бег преимущественно развивает быстроту и скоростную выносливость; штанга и метания — скоростно-силовые качества; гимнастика — координационные способности; лыжный спорт и бег на длинные дистанции — общую выносливость и т.д. Наибольшая трудность многоборной подготовки состоит в поиске оптимального уровня развития различных физических качеств, поскольку преимуще-ственное развитие одних, например, силы или быстроты, сопровождается неизбежным ухудшением других, например, выносливости или координированности. Антагонистические взаимоотношения между силой и выносливостью давно были замечены опытными тренерами.
А научное объяснение этим фактам было найдено физиологами, доказавшими, что увеличение поперечника мышечного волокна, а следовательно и силы, в 2 раза, приводит к ухудшению его кровоснабжения, доступа к нему кислорода и, соответственно, выносливо-сти в 8 раз. Исходя из этого, совершенно очевидна бессмысленность наращивания силы в ущерб выносливости, а поиск «золотой середины» методом проб и ошибок требует многих лет подготовки, сугубо индивидуального подхода и, к сожалению, не всегда заканчивается успехом.
Ставка на «геркулесов» для обеспечения выживаемости весьма сомнительна и еще по одной важной причине. В наших исследованиях было установлено, что спортсмены с сильно развитой мускулатурой (гипертрофический тип) не только менее выносливы. Они хуже координированы, менее устойчивы к гипоксическим и гипертермическим нагрузкам, а самое главное состоит в том, что они почти в 20 раз чаще подвергаются всевозможным перенапряжениям, травмам и заболеваниям опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы, чем спортсмены релаксационного типа.
Создается впечатление о неразрешимости этой сложнейшей проблемы. Вместе с тем сам спорт с его непрерывно растущими мировыми рекордами свидетельствует о гигантских, почти неисчерпаемых функциональных возможностях человеческого организма. Достаточно убедительны и многочисленные примеры выживания людей в неимоверно трудных условиях.
Откуда же организм черпает свои резервы? Какие физиологические процессы и защитные механизмы дают ему возможность существовать в условиях ранее несовместимых с жизнью? Какие физические качества и механизмы позволяют человеку достигать вершин спортивного мастерства, наивысших уровней физической работоспособности, устойчивости к экстремальным воздействиям, сохранять здоровье и долголетие?
Ответам на эти вопросы были посвящены наши 40-летние фундаментальные научные исследования на базе Проблемной лаборатории академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта. Наш поиск начинался как обычно с формулировки направления и рабочей гипотезы исследований. За основу была принята уже не требующая никаких доказательств, многовековая истина: движение — это жизнь и, что именно двигательная активность является основой жизни и индивидуального развития. Действительно, любое животное полностью или частично потерявшее способность двигаться (добывать пищу, убегать от опасности и т.д.) неминуемо гибнет. Такая же участь ждет и человека, если ему не помогут окружающие, но это уже будет помощь внешняя, а не мобилизация внутренних резервов и собственных защитных сил организма.
Дефицит двигательной активности (гипокинезия) становится постепенно чуть ли не самой грозной опасностью, наряду с экологическими бедствиями, современного человека в век бурного научно-технического прогресса. Среди многочисленных физиологических от-правлений организма двигательная функция является единственной, обеспечивающей активное воздействие человека на внешнюю среду, преодоление ее сопротивления, при-способление к условиям выживания. В организации целенаправленных движений, всегда осуществляющихся как целостные реакции организма, состоит одна из важнейших управ-ляющих функций мозга. В этой связи не будет преувеличением сказать, что вся история развития науки о мозге является одновременно и историей эволюции представлений об управлении движениями, так как «выход» центральной нервной системы составляют главным образом моторные (двигательные) акты. Здесь будет уместно напомнить глубочайшую мысль, высказанную еще в 1863г. нашим выдающимся физиологом И.М. Сеченовым, о том, что все бесконечное разнообразие проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению. В тоже время хорошо из-вестно, что любая двигательная активность, любое движение осуществляется за счет по-переменного сокращения и расслабления скелетных мышц.
Поэтому логично было предположить, что для эффективного достижения биологи-ческими объектами целей высшего ранга, т.е. сохранения двигательной активности, а следовательно и самой жизни в экстремальных условиях, природой в процессе эволюции должны были быть предусмотрены и сформированы такие физиологические механизмы защиты, активизация (включение) которых в экстренных случаях обеспечивало бы прежде всего сохранение или даже улучшение условий функционирования нервно-мышечной системы, систем регуляции, координации и управления движениями и, наконец, самих процессов сокращения и расслабления скелетных мышц.
Всесторонние многолетние фундаментальные исследования в этом направлении с использованием нейрофизиологических, биохимических, эндокринологических, иммунно-логических, кардиологических, психологических и эргометрических методов полностью подтвердили рабочую гипотезу.
Были выявлены удивительные свойства миорелаксационных процессов, в частности скорости произвольного расслабления скелетных мышц, и открыто существование неиз-вестной ранее особой функциональной системы защиты организма от экстремальных воз-действий. Она получила наименование тормозно-релаксационная функциональная система защиты (ТРФСЗ).
Среди множества экстремальных факторов наиболее опасным является недостаток кислорода (гипоксия), поскольку клетки мозга в этих условиях гибнут в течение 5 минут и не восстанавливаются. Гипоксия может возникать по разным причинам: низкий уровень содержания кислорода в воздухе (среднегорье, высокогорье, высотные полеты, высокая температура окружающей среды); повышенные энерготраты и расход кислорода организ-мом, при больших физических нагрузках; тканевая гипоксия, возникающая при острой кровопотере вследствие ранений, при наложении жгутов и тугих повязок на конечности, при длительном сдавлении тканей при обвалах и оползнях; задержки дыхания при подводном плавании или нырянии и т.д.
Включение тормозно-релаксационной системы защиты происходит самопроизвольно (автоматически) при попадании человека в усложненные или экстремальные условия. Например, в условия дефицита кислорода. А основной принцип ее работы заключается в активации тормозных процессов центральной нервной системы, снижении возбудимости ЦНС, нормализации баланса основных нервных процессов «возбуждение – торможение» ЦНС и резком повышении (иногда на 60-70% в течение 1-2х минут) скорости расслабления одновременно всех скелетных мышц.
Это приводит к возникновению ряда взаимосвязанных реакций и целого комплекса положительных эффектов на уровне целостного организма: к быстрому исчезновению психо-эмоциональной напряженности, скованности, гипертонуса мышц; существенному улучшению регуляции и координации движений, скорости и точности реакций на движу-щийся объект; повышению экономизации функций и снижению энергетических затрат; улучшению кровоснабжения мышц и энергообеспечения мышечной деятельности, повы-шению скорости восстановления, а в конечном итоге к возникновению мощного антигипо-ксического эффекта и одновременно — эффекта экстренного повышения физической рабо-тоспособности и выносливости или феномена «второго дыхания».
При более или менее длительном воздействии на организм тех или иных адапто-генных факторов (физические нагрузки, гипоксия, гипертермия и др.) формируются раз-личные типы долговременной адаптации или индивидуального развития. У людей с малой мощностью ТРФСЗ, независимо от возраста, адаптация идет за счет увеличения объема мышечной массы и силы на фоне низкой скорости расслабления мышц, то есть формируется гипертрофический тип индивидуального развития. При средней мощности ТРФСЗ формируется переходный тип, а при высокой мощности ТРФСЗ формируется релаксацион-ный тип индивидуального развития. Для этого типа характерна высокая скорость рас-слабления и средние показатели силы мышц (Высочин, 1983,1988).
Значительные морфофункциональные перестройки при долговременной адаптации затрагивают не только нервно-мышечную, но и все другие системы организма. У людей гипертрофического типа, регистрируется повышенная возбудимость и низкая активность тормозных систем ЦНС, преобладает гиперкинетический (неэкономичный) тип кровообра-щения и резко дисгармоничный тип телосложения. Для таких людей характерна низкая экономичность и эффективность деятельности сердца, повышенный уровень энерготрат в покое и при тестирующих нагрузках, повышенное содержание в крови метаболитов энер-гетического обмена, адреналина и стрессорных гормонов, но более низкий уровень нора-дреналина и анаболических стероидов в покое и при нагрузках, низкая стресс-устойчивость и устойчивость к гипоксии, пониженная иммунологическая резистентность, высокая заболеваемость и травматизм.
Наиболее выгоден, во всех отношениях, релаксационный тип индивидуального развития. Для людей релаксационного типа характерна сбалансированность возбудительных и тормозных процессов ЦНС, высокая скорость расслабления мышц, отличная регуляция и координация движений, превосходная реакция на движущиеся объекты, что обеспечивает минимизацию спортивного, бытового и уличного травматизма. У них преобладает самый экономичный эукинетический тип кровообращения, регистрируется высокая экономичность и эффективность деятельности сердца, минимальный уровень энергетических затрат, пониженное содержание в крови метаболитов энергетического обмена, адреналина и стрессорных гормонов, но более высокий уровень норадреналина и анаболических гормонов в покое и при тестирующих нагрузках, высокая скорость восстановительных процессов и ресинтеза энергетических ресурсов, отличная физическая работоспособность и выносливость. Они отличаются повышенной стресс-устойчивостью, иммунологической резистентностью, в 20 раз реже, по сравнению с людьми гипертрофического типа, подвер-гаются перенапряжениям, травмам и заболеваниям и, что не менее важно, имеют досто-верно более высокую умственную работоспособность.
Наши исследования показали, что высокая активность (мощность) ТРФСЗ встречается не более чем у 30-35% мужчин (у женщин и спортсменов значительно чаще), средняя у 35-40%, а очень низкая у 25-30% обследуемых. Это, конечно, весьма удручающий факт, но к счастью, эта система защиты, как и скорость расслабления мышц, хорошо поддается, разработанной нами, специальной физической, релаксационной и функциональной тренировке.
Наш многолетний научный и практический опыт работы со спортсменами высшей квалификации, членами сборных команд СССР, России и Ленинграда – Санкт-Петербурга, показывает, что проблемы повышения физической работоспособности, прогресса спор-тивных результатов, выживаемости, улучшения здоровья и профессионального долголетия в экстремальных условиях спортивной и профессиональной деятельности должны решаться с учетом новейших научных открытий и достижений в трех основных направлениях:
1. Проведение с помощью метода полимиографии отбора людей для работы в особо сложных и экстремальных условиях, предусматривающего объективную оценку мощности тормозно-релаксационной системы защиты, уровень скорости расслабления скелетных мышц и тип долговременной адаптации или индивидуального развития.
2. Практическая реализация комплексной системы специальной физической, пси-хологической и функциональной подготовки, направленной на совершенствование соб-ственных защитных механизмов, повышение скорости расслабления мышц и целенаправ-ленное формирование наиболее выгодного релаксационного типа долговременной адап-тации.
3. Всесторонняя профессиональная подготовка.
