Физиологический стресс это: Физиологический стресс: симптомы и проявления

Содержание

Многопрофильный консультативно диагностичекий центр

Что такое стресс и чем он опасен?

Что такое стресс? Чем он опасен и полезен? Как можно определить уровень стресса и с помощью каких приёмов и методов регулировать психическое состояние своего организма?

Стресс — это состояние повышенного напряжения организма как защитная реакция на воздействие неблагоприятных факторов (физических, психосоциальных).

Почти все люди сталкивались в своей жизни со стрессом. Значительная часть регулярно испытывает соматические симптомы, связанные со стрессом, даже не догадываясь об этом.

Стресс подстерегает нас везде — начиная от собеседования у работодателя или первого свидания и заканчивая грудой нестиранного белья или болезнью ребенка. Сам стресс не всегда плох, потому что позволяет нам изобретать индивидуальные способы борьбы с жизненными трудностями, делает нас взрослее, закаленнее, умнее.

Однако, если стресс чрезмерен или чрезвычайно длителен, он может привести к прямо противоположному результату, и превратить нашу жизнь в настоящий кошмар.

Стресс, превышающий по силе адаптационные возможности организма, называется дистрессом. Дистресс приводит к срыву защитных механизмов и возникновению физических заболеваний.

Что вызывает стресс?

Ситуация, по мнению человека, содержит угрозу для него.
Чрезмерные требования окружающих людей или собственные требования к самому себе.
Быстрые изменения в окружающей среде.
Если человек находится в ситуации выбора.
Неожиданные и неподвластные контролю человека события.

Различают следующие виды стрессоров: физиологические (болевые, тепловые, воздействие холодом и др.), психологические (словесные стимулы). В соответствии с видом стрессоров выделяют следующие разновидности стресса:

Механизм возникновения стресса

В коре головного мозга формируется интенсивный стойкий очаг возбуждения, (доминанта), которая подчиняет себе всю деятельность организма.
Вслед за появлением доминанты развивается «цепная реакция», которая готовит организм к интенсивной мышечной нагрузке.
В гипоталамусе образуется кортикотропин-релизинг фактор, что заставляет гипофиз выделить в кровь большую порцию адренокортикотропного гормона
(АКТГ), который, в свою очередь, вызывает усиление образования в надпочечниках адреналина и других физиологически активных веществ (гормонов стресса).
Под их воздействием сердце начинает биться чаще и сильнее, повышается кровяное давление, учащается дыхание, изменяется водно-солевой баланс крови, в крови повышается содержание сахара и число лейкоцитов.
Ускоряются все биохимические реакции, повышается энергетический потенциал. Организм готов к взрывным действиям.

Стадии развития стресса

Тревога

Это «боевая встряска» организма, мобилизация энергетических ресурсов. Умеренный стресс на этой стадии полезен, он ведет к повышению работоспособности.

Сопротивление

Сбалансированное расходование резервов организма. Внешне все выглядит нормально, но ресурсы тратятся.

Истощение

Человек ощущает слабость и разбитость, снижается работоспособность. Возрастает риск заболеваний.

Стресс лучше распознать в самом начале иначе его уровень внутри может вырасти до такой степени, что ни работа, ни отдых станут попросту невозможны. И это состояние очень быстро приведет вас к мысли о том, что, кажется, вы неизлечимо больны.

Вот симптомы стресса, по которым его можно опознать еще в самом начале.

Физиологические симптомы стресса

боли в разных частях тела (спина, желудок) неопределенного характера; особенно головные боли;
повышение или понижение артериального давления;
нарушения процессов пищеварения;
напряжение в мышцах;
дрожь или судороги в конечностях;
появление высыпаний аллергического характера;
увеличение или потеря веса;
повышенная потливость;
нарушения сна и/или аппетита;
нарушение сексуальной активности.

Эмоциональные симптомы стресса

раздражительность, приступы гнева;
равнодушие;
ощущение постоянной тоски, депрессия;
беспокойство, повышенная тревожность;
чувство одиночества;
чувство вины;
недовольство собой или своей работой

Поведенческие симптомы стресса

увеличение числа ошибок при выполнении привычной работы;
потеря внимания к своему внешнему виду;
нарушения сна и/или аппетита;
резкое увеличение количества выкуриваемых сигарет; более интенсивное употребление алкоголя;
увеличение конфликтных ситуаций на работе или в семье;
трудоголизм, полное погружение в рабочие проблемы в ущерб отдыху и семейным обязательствам;
суетливость;
ощущение хронической нехватки времени.

Интеллектуальные симптомы стресса

проблемы с необходимостью сосредоточиться;
ухудшение памяти;
постоянное и чаще всего бесплодное возвращение к одной и той же мысли, одной и той же проблеме;
трудности в принятии решений;
преобладание негативных мыслей.

Для определения уровня стресса, оцените наличие у вас симптома из интеллектуальных или поведенческих признаков в 1 балл, эмоционального – в 1,5 балла, физиологического – в 2 балла.

Найдите общую сумму баллов и определите у себя уровень стресса:

от 0 до 5 баллов: отсутствие стресса;
от 6 до 12 баллов: умеренный стресс;
от 13 до 24 баллов: достаточно выраженное напряжение эмоциональных и физиологических систем организма, вызванное сильным стресс-фактором;
от 25 до 40 баллов: состояние сильного стресса, выйти из которого без специально организованной помощи психолога или психотерапевта бывает очень сложно;
показатель свыше 40 баллов свидетельствует об истощении запасов адаптационной энергии человека, влекущей за собой необратимые или трудно обратимые последствия для здоровья.

Как справиться со стрессом?

1. Самый главный способ — избегать ненужных стрессов. Для чего вам вступать в перепалку в социальной сети или в очереди? Для чего лететь на отдых в далекую страну, где, по слухам, происходит смена власти? Дважды думайте, планируя свои действия и особенно когда вами руководят эмоции.

2. Попытайтесь изменить ситуацию. Получите совет, позовите на помощь, возьмите в руки палку — все, что изменит ситуацию в вашу пользу.

3. Если ситуацию изменить невозможно, пробуйте приспособиться к стрессовому фактору. Если стрессор — человек — посмотрите на ситуацию его глазами и поймите причины его поведения. Если стресс вызывает слишком сильная загруженность — старайтесь найти дополнительные ресурсы для обретения сил. В любом случае, для адаптации к стрессору, лучше рассказать о вашей ситуации кому-то, кто умеет слушать. Проговаривая ситуацию еще и еще раз, вы сможете увидеть то, что раньше оставалось в тени.

И, может быть, изменить отношение к ситуации стресса. Хорошим ресурсом является выход из ситуации с полной сменой обстановки, деятельности, круга общения. При отсутствии возможностей для такого выхода — попробуйте прямо в вашей ситуации сделать что-то безумное, то, чего раньше вы никогда не делали. Зачастую это позволяет получить новый ресурс для адаптации.

4. Примите те вещи, которые вы не можете изменить. Несмотря на всю болезненность процессов осознания и принятия ситуации, обладают чрезвычайной целительной силой, высвобождая большое количество ресурсов и восстанавливая границы личности для дальнейшей полноценной жизни.

Есть еще несколько способов справиться со стрессом

Упражнение «Сканирование тела»

Закройте глаза. Исследуйте свое тело, начиная от пальцев ног и продвигаясь все выше.

Спросите себя: «В каком месте я чувствую напряжение?» Как только обнаружите область напряжения, усильте его, чтобы лучше почувствовать.

Осознайте те мышцы, в которых вы ощущаете напряжение. Затем скажите себе: «Я напрягаю мышцы шеи… Я создаю напряжение в своем теле». Обратите внимание на то, что все мышечное напряжение исходит от вас. В этот момент постарайтесь осознать, какая жизненная ситуация может быть причиной этого напряжения, и подумайте, что бы вы могли сделать, чтобы ее изменить.

Хлёст руками по спине»

(из комплекса Хасая Алиева «Ключ»)

Саморегуляция дыхания

Просто обратите внимание, что Вы дышите.

Ничего не делайте специально. Захотелось Вам поглубже вдохнуть? Подлиннее сделать выдох или поярче? Следуйте своим потребностям.

Экспериментируйте так до тех пор, пока Ваше дыхание не достигнет нормального ритма и глубины.

Посмотрите, как меняется Ваше восприятие, самочувствие, физическое состояние.

Эмоциональная гимнастика

1) Подойдите к зеркалу и немного расслабьтесь.

2) А теперь по порядку начинайте выражать все существующие эмоции подряд. Не разделяйте их на хорошие и плохие. Они все должны иметь место быть. И лучше выразить их дома перед зеркалом в безопасном пространстве, чем где-то в непредсказуемых условиях.

3) Можете проговаривать себе вслух: «А сейчас я злюсь (скучаю, винюсь, печалюсь, тревожусь, радуюсь, вдохновляюсь, наслаждаюсь, удивляюсь, стыжусь, ленюсь и т. д.)» И начинайте от всей души гримасничать перед зеркалом, изображая ту или иную эмоцию.

4) Выполняя упражнение даже минут 5 – 10, вы почувствуете прилив сил. Кроме того, с помощью эмоциональной гимнастики будут высвобождаться и все те блоки, которые уже успели накопиться в вашем теле и в вашей психике. Вот такая отличная психогигиена.

«Шкатулка радости»

Подберите шкатулку или коробку, вид которой Вам нравится.

Соберите и сложите туда: фотографию, которая напоминает Вам о приятном событии, человеке, или просто где Вы смеетесь, письмо, пробник с духами с вашим любимым запахом; любимую книгу. Те предметы, которые дороги лично Вам. Когда Вам будет грустно – открывайте ее.

Жизни абсолютно без стресса добиться можно вряд ли, поэтому желаем вам больше светлых полос и умения стойко преодолевать темные!

Ольга Михайловна НИКОЛАЕВА,

медицинский психолог ГАУЗ ТО «МКДЦ»

Физиологический ответ на стресс развивается благодаря гормону костной ткани

Подготовила

Ирина Конова

«Бей или беги» — физиологическая реакция организма, которая развивается при столкновении с внезапной опасностью — обычно ассоциируется с адреналином. Однако, как теперь выяснилось, медиатором этой реакции у позвоночных является гормон остеокальцин, вырабатываемый клетками костной ткани.

Подготовила

Ирина Конова

Острая реакция на стресс (ОРС), или «бей или беги», — это совокупность физиологических процессов, позволяющая животным быстро реагировать на внезапную опасность. К признакам ОРС относятся учащенное сердцебиение и дыхание, повышение температуры тела, увеличенное потребление энергии и другие. До последнего времени считалось, что реакция запускается симпатической нервной системой через активацию надпочечников и выброс адреналина и глюкокортикоидов в кровь. Однако глюкокортикоиды действуют в основном на транскрипционном уровне, и регуляция физиологических процессов с их посредничеством может занять часы, что не соответствует идее немедленного реагирования на опасность. Значит, быстрый ответ на стресс формируется другими веществами.

Гормон остеокальцин, вырабатываемый костной тканью, участвует в регуляции метаболизма, способствует улучшению памяти и выносливости. Ученые из США провели серию экспериментов на мышах, совмещающих новейшие генетические техники с традиционными физиологическими методами, и установили, что именно остеокальцин выступает в роли медиатора ОРС.

Для начала ученые подвергли мышей воздействию различных стрессоров: фиксации, электрическому шоку и присутствию компонента лисьей мочи — 2,4,5-триметилтиазолина. Концентрация биоактивного остеокальцина в крови животных увеличивалась на 50-150% уже через нескольких минут. Кроме того, у нокаутных мышей Ocn-/-, не синтезирующих остеокальцин, не наблюдалось признаков ОРС, в то время как у животных дикого типа регистрировался весь спектр реакций. Изучение действия гормона на активность нейронов показало, что остеокальцин блокирует работу парасимпатического отдела нервной системы, ответственного за расслабление организма, и не влияет на симпатический, реализующий ответ на стресс.

Авторы установили, что мыши дикого типа с удаленными надпочечниками демонстрируют нормальную картину ОРС, однако у мышей Ocn-/- признаков ответа на стресс не наблюдается. Это означает, что повышения концентрации остеокальцина в крови достаточно для развития ОРС даже в отсутствие гормонов надпочечников. Дополнительным подтверждением этого наблюдения стало увеличение частоты сердечных сокращений, потребления энергии и эффективности дыхания у мышей после однократной инъекции остеокальцина.

Сигнал для выброса гормона приходит из миндалевидного тела мозга. Авторы определили, что биоактивный остеокальцин высвобождается из остеобластов (молодых клеток костной ткани). При обработке культуры мышиных остеобластов различными нейротрансмиттерами только глутамат вызывал повышение концентрации гормона в среде. Остеокальцин в остеобластах деактивируется карбоксилированием, однако глутамат, поступающий в клетку, ингибирует фермент гамма-карбоксилазу и делает возможным выделение биоактивного гормона. Ученые предполагают, что источником глутамата служат аксоны внутри костей.

Остеокальцин не просто регулирует множество физиологических процессов — он способен обратить вспять старение мозга и мышечной ткани. Стремительное снижение уровня остеокальцина на фоне прогрессирующих возрастных изменений у мышей и замедление этих изменений при введении экзогенного гормона позволяет предположить, что остеокальцин является не только гормоном стресса, но и антивозрастным гормоном. Авторы считают, что в будущем он может быть использован для терапии старения.

Источник

Julian Meyer Berger et al. // Mediation of the Acute Stress Response by the Skeleton. // Cell Metabolism, 2019; DOI: 10.1016/j.cmet.2019.08.012

Et сetera Молбиология

Физиологический стресс | Психология Вики

в: Страницы, использующие магические ссылки ISBN, Страницы с неработающими ссылками на файлы, Статьи, требующие дополнительных ссылок с сентября 2007 г.,

и еще 4

Биологический: Поведенческая генетика · Эволюционная психология · Нейроанатомия · Нейрохимия · Нейроэндокринология · Неврология · Психонейроиммунология · Физиологическая психология · Психофармакология (Индекс, Структура)

Эта статья нуждается во внимании психолога/академического эксперта по предмету .

Пожалуйста, помогите нанять одного или улучшите эту страницу самостоятельно, если вы квалифицированы.
Этот баннер появляется на слабых статьях, к содержанию которых следует подходить с академической осторожностью.

Стресс

Виды напряжения

Хронический стресс
Экологический стресс
Финансовый стресс
Профессиональный стресс
Физиологический стресс
Психологический стресс
Эмоциональная адаптация
Социальный стресс
Стрессовые реакции

Причины стресса

Злоупотребление
Бремя сиделки
Кризисы
Лишение
Дискриминация
Бедствия
Семейный кризис
Кризис личности
Стихийные бедствия
Организационные кризисы

Защитные факторы

Стратегии выживания
Эмоциональный интеллект
Эмоциональная зрелость
Выносливость
Устойчивость
Управление стрессом

[[Последствия стресса

Расстройства адаптации
Беспокойство
Депрессия
Бедствие
Безнадежность
Выученная беспомощность
Стрессовые реакции

Аспекты

Категория:Стресс
Модель диатез-стресс
Темы, посвященные стрессу

Это поле: просмотреть • говорить • редактировать

Физиологический стресс – это особая форма стресса, которая относится к последствиям неспособности организма человека или животного адекватно реагировать на нагрузку физического раздражителя. ^[1] Он включает в себя состояние тревоги и выработки адреналина, кратковременное сопротивление как механизм преодоления и истощение. Это относится к неспособности тела человека или животного справляться с требованиями, предъявляемыми к нему физическими факторами. Это отличается от психологического стресса, который является результатом перегрузки психологических факторов.

Некоторые признаки и симптомы схожи. Общие симптомы стресса включают раздражительность, мышечное напряжение, неспособность сосредоточиться и различные физические реакции, такие как головные боли и учащенное сердцебиение. ^[2]

Термин «стресс» впервые был использован эндокринологом Гансом Селье в 1930-х годах для определения физиологических реакций у лабораторных животных. В терминологии Селье «стресс» относится к реакции организма, а «стрессор» — к воспринимаемой угрозе. Стресс при определенных обстоятельствах может восприниматься положительно. Эустресс, например, может быть адаптивной реакцией, побуждающей к активации внутренних ресурсов для решения проблем и достижения целей.

Содержимое

1 Модели
- 1.1 Общий адаптационный синдром
- 1.2 Селье: эустресс и дистресс
2 Нейрохимия и физиология
3 Общие источники
4 См. также
5 Каталожные номера
6 Внешние ссылки

Модели[]

Общий адаптационный синдром[]

Ганс Селье исследовал влияние стресса ^[3] на крыс и других животных, подвергая их неприятным или вредным раздражителям. Он обнаружил, что все животные демонстрируют очень похожие серии реакций, разбитые на три стадии. В 1936, он описал эту универсальную реакцию на стрессоры как общий адаптационный синдром, или GAS. ^[4] ^[5]

Аварийный сигнал — первая стадия. Когда угроза или фактор стресса идентифицированы или осознаны, реакция организма на стресс представляет собой состояние тревоги. На этом этапе вырабатывается адреналин, чтобы вызвать реакцию «бей или беги». Существует также некоторая активация оси HPA, производящей кортизол. Сопротивление — второй этап. Если стрессор сохраняется, возникает необходимость попытаться каким-то образом справиться со стрессом. Хотя тело начинает пытаться приспособиться к нагрузкам или требованиям окружающей среды, тело не может поддерживать это бесконечно, поэтому его ресурсы постепенно истощаются. Исчерпание является третьим и последним этапом в модели ГАЗ. В этот момент все ресурсы организма в конечном итоге истощаются, и организм не может поддерживать нормальное функционирование. В этот момент могут вновь появиться первоначальные симптомы вегетативной нервной системы (потливость, учащенное сердцебиение и т. д.). Если третья стадия продлевается, могут возникнуть долговременные нарушения функции желез, особенно надпочечников, истощение иммунной системы и нарушение функции, что приводит к декомпенсации. Результат может проявляться в очевидных заболеваниях, таких как язва, депрессия, проблемы с пищеварительной системой или даже сердечно-сосудистые проблемы, наряду с другими психическими заболеваниями.

File:General Adaptation Syndrome.jpg

Селье: эустресс и дистресс[]

Ганс Селье опубликовал в 1975 году модель, разделяющую стресс на эустресс и дистресс. ^[6] Если стресс усиливает функцию (физическую или умственную, например, в результате силовых тренировок или сложной работы), его можно считать эустрессом. Постоянный стресс, который не устраняется совладанием или адаптацией, считающийся дистрессом, может привести к тревоге или абстинентному (депрессивному) поведению. Разница между переживаниями, которые приводят к эустресу или дистрессу, определяется несоответствием между опытом (реальным или воображаемым), личными ожиданиями и ресурсами для преодоления стресса. Тревожные переживания, реальные или воображаемые, могут вызвать реакцию на стресс. ^[7]

Нейрохимия и физиология[]

В настоящее время считается, что нейрохимия реакции на стресс хорошо изучена, хотя многое еще предстоит выяснить о том, как компоненты этой системы взаимодействуют друг с другом в мозге и мозге. по всему телу. В ответ на стрессор кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ) и аргинин-вазопрессин (АВП) секретируются в гипофизарную портальную систему и активируют нейроны паравентрикулярных ядер (ПВЯ) гипоталамуса. Голубое пятно и другие группы норадренергических клеток мозгового вещества надпочечников и моста, известные под общим названием система LC/NE, также становятся активными и используют мозговой адреналин для выполнения вегетативных и нейроэндокринных реакций, выступая в качестве глобальной системы сигнализации. ^[8]

Вегетативная нервная система обеспечивает быструю реакцию на стресс, широко известную как реакция «бей или беги», задействуя симпатическую нервную систему и отключая парасимпатическую нервную систему, тем самым активируя сердечно-сосудистые, респираторные, желудочно-кишечные, почечные, и эндокринные изменения. ^[8] Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось (ГГН), основная часть нейроэндокринной системы, включающая взаимодействия гипоталамуса, гипофиза и надпочечников, также активируется высвобождением КРГ и АВП. Это приводит к выбросу адренокортикотропного гормона (АКТГ) из гипофиза в общий кровоток, что приводит к секреции кортизола и других глюкокортикоидов из коры надпочечников. Эти кортикоиды вовлекают весь организм в ответ организма на стресс и в конечном итоге способствуют прекращению ответа посредством тормозной обратной связи. ^[8]

Стресс может значительно повлиять на многие иммунные системы организма, а также на индивидуальное восприятие стресса и реакцию на него. Термин психонейроиммунология используется для описания взаимодействий между психическим состоянием, нервной и иммунной системами, а также исследования взаимосвязей этих систем. Также было показано, что хронический стресс нарушает развитие детей, снижая выработку гормона роста гипофизом, как у детей, связанных с домашней обстановкой, включая серьезные семейные разногласия, алкоголизм или жестокое обращение с детьми. ^[9]

Общие источники[]

К стрессу могут привести как негативные, так и позитивные факторы стресса. Некоторые общие категории и примеры стрессоров включают: сенсорный ввод, такой как боль, яркий свет, или проблемы окружающей среды, такие как отсутствие контроля над обстоятельствами окружающей среды, такими как еда, жилье, здоровье, свобода или мобильность.

См. также[]

Эффекты ускорения
Эффекты декомпрессии
Обезвоживание
Лишение
Влияние на окружающую среду
Экологический стресс
Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось
Болезнь
Недоедание
Физическая выносливость
Физиологическое возбуждение
Физиологические корреляты
Окислительный стресс
Загрязнение
Стрессовые язвы
Термическая акклиматизация

Каталожные номера[]

Эта статья нуждается в дополнительных ссылках для проверки.
Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив надежные ссылки.

Неисходный материал может быть оспорен и удален. (сентябрь 2007 г.)

↑ Жизненный стресс , Ганс Селье, 1956.
↑ EHealthMD: Что такое стресс Проверено 3 сентября 2008 г.
↑ Селье, Ганс (1950). Болезни адаптации. Медицинский журнал штата Висконсин 49 (6): 515–6.
↑ Сейле, Ганс (1936). Синдром, вызванный различными вредоносными агентами. Природа 138 : 32.
↑ «Таблица биологической реакции Селье на стресс», Разоблачение хронической усталости , доктор Джеральд Э. Поснекер, февраль 1999 г. ( ISBN 0916285618 )
↑ {{цитировать журнал |автор=Селье |название=Путаница и споры в области стресса| year=197|5 journal=Journal of Human Stress| объем = 1 | страницы=37-44|
↑ Рон де Клот, Э., Джоэлс М. и Холсбур Ф. (2005). Стресс и мозг: от адаптации к болезни. Nature Reviews Neuroscience 6 (6): 463–475.
↑ ^8,0 ^8,1 ^8,2 Цигос, К. и Хрусос, Г.П. (2002). Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось, нейроэндокринные факторы и стресс. Журнал психосоматических исследований, 53, 865-871.
↑ Пауэлл, Брэйзел и Близзард, 1967.

Петерсен, К., Майер, С.Ф., Селигман, депутат Европарламента (1995). Выученная беспомощность: теория эпохи личного контроля. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-504467-3
Селигман, депутат Европарламента (1975). Беспомощность: о депрессии, развитии и смерти. Сан-Франциско: WH Фримен. ISBN 0-7167-2328-X
Селигман, депутат Европарламента (1990). Наученный оптимизм. Нью-Йорк: Кнопф. (Переиздание, 1998 г., Free Press, ISBN 0-671-01911-2).
Холмс, Т.Х. и Рахе, Р. Х. (1967). Шкалы оценки социальных перестроек. Журнал психосоматических исследований 11: 213-218.

Внешние ссылки[]

Американский институт стресса
Программа снижения стресса Медицинской школы Массачусетского университета
«Исследование стресса, связанного с работой», Европейское агентство по безопасности и гигиене труда (EU-OSHA)
«Работа в условиях стресса», Европейское агентство по безопасности и гигиене труда (EU-OSHA)
«Укрощение стресса», Scientific American , сентябрь 2003 г.

На этой странице используется лицензированный Creative Commons контент из Википедии (просмотр авторов).

Контент сообщества доступен по лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.

Стресс от упражнений — Физиологическое общество

Стресс от упражнений

Как он пытается сломить нас, но в конечном итоге формирует нас

Характеристики

Марк Бернли
Старший преподаватель, Школа спорта и физических упражнений, Кентский университет, Великобритания

https://doi.org/10.36866/pn.108.31

Мышечные упражнения, возможно, являются наиболее распространенной формой стресса, с которой сталкиваются люди. Физиология упражнений, в свою очередь, изучает реакцию организма на эту форму стресса. Физиологи-физиологи экспериментально используют физическую нагрузку для изучения механизмов физиологического контроля. Тесты с физической нагрузкой также используются для скрининга людей на сердечно-сосудистые, респираторные и мышечные заболевания, потому что снижение способности справляться с физической нагрузкой является отличительной чертой таких расстройств. Конкретные болезненные состояния часто вызывают уникальные физиологические реакции на мышечную активность, что помогает в клинической диагностике. С другой стороны, регулярные тесты с физической нагрузкой являются обычным компонентом назначения спортивных тренировок и прогнозирования результатов. Понимание физической нагрузки и того, как ее наложить, является основной задачей физиотерапевта. Это позволяет нам оценивать, поддерживать или улучшать функциональные возможности как в контексте здоровья, так и в спорте.

Марк Бернли

Определение стресса от упражнений

В этой статье невозможно всесторонне рассмотреть все формы «стресса, связанного с упражнениями». Вместо этого он сосредоточится на острых физиологических реакциях на упражнения и хронических адаптациях к повторяющимся приступам упражнений (например, физическим тренировкам). Влияние других стрессоров, связанных с физическими упражнениями (главным образом стресса окружающей среды), упоминается лишь вкратце.

Определения «физического стресса» в учебнике не существует, в основном потому, что «стресс» используется как всеобъемлющий термин для всего, что приводит к физиологической реакции на мышечную активность. Как универсальное определение, это неплохое начало. Чтобы быть немного более точным, мы могли бы определить его как «любую мышечную активность, которая бросает вызов гомеостазу и вызывает измеримую физиологическую реакцию». Написание предыдущего предложения включало мышечную активность, но ее нельзя было бы квалифицировать как стресс, поскольку она не привела бы к измеримой физиологической реакции. Однако вставать со стула, чтобы приготовить чашку чая, можно, учитывая сокращение нижних конечностей и изменения артериального давления, происходящие при вставании. Это одна из причин, по которой тест «сесть-встать» используется для функциональной оценки пожилых людей. Чтобы начать понимать стресс при физической нагрузке, мы должны сначала понять стимул, вызывающий его, прежде чем рассматривать результирующие физиологические реакции.

Мышечная активность: стимул

Мышечная активность проявляется во многих формах и используется для многих целей. Это одна из причин, по которой физические упражнения являются стрессором: нервно-мышечная система должна быть мастером на все руки, и лишь немногие люди являются специалистами по фенотипу. Те, которые часто становятся спортсменами. Но даже активация мышцы вызывает множество различных стрессоров, имеющих как острые, так и хронические последствия. Возьмем, к примеру, характеристику мышечной деятельности как концентрическую, изометрическую и/или эксцентрическую. Во многих видах человеческой деятельности все три типа сокращения имеют место в различных частях движения. Каждый из них оказывает на организм свое уникальное механическое и физиологическое воздействие. Например, изометрические действия, при которых мышца пытается укоротиться, но не преуспевает в этом за пределами эластичной природы мышечно-сухожильного блока, могут блокировать как венозный, так и (при достаточной силе) артериальный кровоток, оба из которых будут способствовать усилению. метаболический и сердечно-сосудистый стресс от физических упражнений. Эксцентрические действия, при которых мышца удлиняется под нагрузкой, могут возникать при значительно более высоких усилиях, чем те, которые достигаются при изометрии, и в таких случаях мышца повреждается, что приводит к резкой потере максимальной силовой способности и воспалительной реакции в последующие часы. и дни. Это приводит к болезненности, известной в просторечии как «DOMS» — отсроченная мышечная болезненность.

Концентрические движения, при которых мышцы действительно сокращаются, характерны для тяжелых упражнений с сопротивлением с использованием свободных весов и других механизмов. Такие упражнения могут вызвать быстрое утомление, но также влияют на дыхательную и сердечно-сосудистую систему, поскольку мышцы живота вынуждены сокращаться, чтобы поддерживать грудную клетку. Задержка дыхания в сочетании с напряжением живота приводит к классическому маневру Вальсальвы, при котором венозный возврат и, следовательно, сердечный выброс существенно уменьшаются, что приводит к головокружению.

Двигательная активность, при которой активируется значительная часть скелетных мышц (например, бег, езда на велосипеде, гребля и плавание), включает динамические мышечные действия с малой силой, которые в различных точках могут быть концентрическими, эксцентрическими или изометрическими . Такие упражнения создают мощную нагрузку на дыхательную и сердечно-сосудистую системы, поскольку даже у нетренированных людей способность мышечных митохондрий к утилизации кислорода намного превышает способность сердечно-сосудистой системы транспортировать кислород из легких. Точно так же способность мышц производить силу намного превосходит способность митохондрий обеспечивать устойчивый источник энергии для непрерывного производства силы. Эти два фактора лежат в основе прямого стресса, вызываемого физическими упражнениями, и оба составляют основу упражнений для развития выносливости и силы.

Абсолютная и относительная физическая нагрузка

Хотя интенсивность физической нагрузки является наиболее важным компонентом физической нагрузки, полное определение требует, чтобы мы учитывали продолжительность физической нагрузки и, следовательно, «объем» физической нагрузки. Это важно, потому что даже легкие упражнения могут привести к значительному уровню стресса, если они продолжаются достаточно долго, что может подтвердить любой, кто хоть раз ходил пешком. Также необходимо различать абсолютный и относительный стресс, вызываемый физическими упражнениями. Это легче всего осмыслить в отношении интенсивности упражнений. Абсолютная интенсивность может быть выражена просто как количество силы, скорости или выходной мощности, требуемой для выполнения упражнения. Интенсивность также может быть выражена относительно физиологических возможностей человека: в процентах от максимальной частоты сердечных сокращений, максимального потребления кислорода, максимальной мощности или, в случае максимальной сократительной силы, в процентах от максимального произвольного сокращения. Тогда несложно сравнить способности людей с точки зрения процентного соотношения абсолютной интенсивности. Например, при езде на велосипеде выходная мощность 250 Вт может потребовать 80% максимального потребления кислорода у одного человека и только 60% у другого. Относительная интенсивность обычно является более значимой физиологической мерой физической нагрузки, как подробно описано в разделе «Острая реакция на физическую нагрузку» ниже.

Бывают ситуации, когда большое значение имеет абсолютная нагрузка, которую та или иная задача оказывает на человека. Попытки побить мировой рекорд в любом спортивном состязании требуют от спортсмена достижения заданной скорости за известное время. Затем в лабораторных условиях можно определить физиологические возможности спортсмена, чтобы определить, осуществима ли попытка. В силовых структурах (полиции, пожарной службе и различных родах вооруженных сил) приняты минимальные стандарты физической подготовки, предъявляемые ко всем новобранцам. Эти стандарты становятся все более строгими по мере увеличения требований к обслуживанию. В крайнем случае требования, предъявляемые к солдатам спецподразделений, таковы, что новобранцы иногда подвергаются значительному физическому риску. Следует, однако, отметить, что смерть во время интенсивных упражнений крайне редка, составляя одну смерть на ~1,5 миллиона эпизодов (Альберт 9).0436 и др. ., 2000). Однако упражнения в жару или на высоте значительно увеличивают сердечно-сосудистую и/или тепловую нагрузку и, следовательно, острый риск, связанный с физическими упражнениями.

Острая реакция на физическую нагрузку

Оценка стресса физической нагрузки начинается с понимания того, каким образом энергия передается в скелетных мышцах. В мышцах хранится очень небольшое количество АТФ. На самом деле настолько мало, что максимальное сокращение продолжительностью менее 2 секунд могло бы истощить запасы мышц, если бы не было других доступных источников энергии, чтобы компенсировать ее потерю. Одним из триумфов биохимии и физиологии 20-го века стало определение как метаболических путей, поддерживающих гомеостаз АТФ, так и того, как они работают. 0436 in vivo . Падение АТФ, происходящее во время тренировки, компенсируется фосфорилированием на уровне субстрата (расщепление фосфорилкреатина и гликолиз, приводящий к выработке лактата) и окислительным фосфорилированием. Эти процессы взаимосвязаны через «фосфорилкреатиновый челнок», в котором падение уровня фосфорилкреатина и возникающие в результате изменения потенциала фосфорилирования вызывают митохондриальное дыхание. Этот механизм контроля теперь можно изучать неинвазивно, используя магнитно-резонансную спектроскопию и измерения поглощения кислорода по каждому дыханию. Оба измерения могут быть использованы для определения стресса, вызванного данным упражнением.

Мышца или группа мышц, которые справляются со стрессом, вызванным физическими упражнениями, могут достичь стабильного метаболического и дыхательного профиля (рис. 1), при котором не происходит систематических изменений в мышечных метаболитах или использовании кислорода мышцами. Насколько велика корректировка после достижения устойчивого состояния (в данном контексте повышение потребления кислорода или снижение фосфорилкреатина), дает информацию об абсолютной величине стрессора. Однако только нестационарное поведение дает информацию об относительной физической нагрузке. Во время «умеренных» упражнений с постоянной нагрузкой (выполняемых ниже так называемого лактатного порога) устойчивое состояние достигается в течение 2-3 минут, метаболические нарушения невелики, и упражнения можно поддерживать в течение нескольких часов, если участник мотивирован продолжать. Стресс, испытываемый в этой ситуации, зависит от объема выполняемых упражнений, а не от интенсивности, при этом центральная усталость (при езде на велосипеде) и повреждение мышц (при беге) являются основными результатами стресса.

При «тяжелых» упражнениях (упражнения, выполняемые выше лактатного порога, но ниже максимального устойчивого состояния или критической мощности) устойчивое состояние задерживается на 10–20 минут, но метаболические параметры в конечном итоге стабилизируются при значениях поглощения кислорода выше, чем первоначально предполагалось . В тяжелой области объем и интенсивность объединяются, чтобы вызвать напряжение. Вместе они служат для истощения запасов мышечного топлива (в основном гликогена) и обеспечивают тепловую нагрузку, которая может превышать способность рассеивать тепло в жарких и влажных условиях. Таким образом, тяжелая область легла в основу многих классических исследований потребления углеводов и жидкости тренирующимся человеком (Burnley & Jones, 2016). Выше максимального устойчивого состояния или критической мощности (так называемые упражнения высокой интенсивности) ни один из метаболических параметров, связанных с физическими упражнениями, не может стабилизироваться: поглощение кислорода, фосфорилкреатин, неорганический фосфат и рН прогрессивно изменяются до тех пор, пока упражнение не прекращается при невыполнении задания. В упражнениях, задействующих большую мышечную массу, отказ от выполнения задачи следует за достижением максимального потребления кислорода. Стресс от упражнений высокой интенсивности в первую очередь зависит от их интенсивности, поскольку невыполнение задачи обычно происходит менее чем за 30 минут. Таким образом, упражнения высокой интенсивности представляют собой стресс, которому подвергается человек, тренирующийся во время упражнений на выносливость продолжительностью ~ 2-30 минут.

В целом, приведенная выше схема применима к нагрузке на сердечно-сосудистую систему и мышечную систему во время многих упражнений на выносливость, но аналогичные дескрипторы интенсивности/длительности были разработаны для упражнений, используемых для выражения и развития силы и максимальной скорости. Обычно они выражаются в процентах от максимальной статической или динамической функции мышц (например, «максимум 1 повторения»). Обе формы количественной оценки интенсивности упражнений используются для структурирования программ тренировок, чтобы обеспечить достаточную нагрузку для достижения желаемого эффекта и предотвращения травм (см. ниже).

Стресс-тест с физической нагрузкой

Постепенно увеличивая интенсивность упражнений (например, скорость на беговой дорожке или выходную мощность при езде на велосипеде), можно оценить реакцию организма на стресс во всем описанном выше аэробном спектре интенсивности. Это основа классического теста с нарастающей нагрузкой, варианты которого используются во всем мире для сердечного или респираторного нагрузочного тестирования и физиологической оценки спортсменов. Конечно, невозможно выполнять упражнения, которые нагружают только сердце или легкие, поэтому такие термины, как «сердечное стресс-тестирование», являются чем-то вроде неправильного употребления. Тем не менее, дополнительные нагрузочные тесты с электрокардиографией, эхокардиографией и измерениями газообмена в легких могут выявить множество сердечно-легочных проблем, поскольку лишь немногие вмешательства обеспечивают мощный, но контролируемый стресс, который вызывает физическая нагрузка. Этот стресс вызывает некоторые уникальные признаки кардиореспираторной дисфункции. Например, сброс крови справа налево, вызванный открытым овальным окном у пациентов с заболеванием легочных сосудов, легко наблюдается во время дополнительных физических нагрузок (Wasserman 9).0436 et al. ., 1999), и действительно шунтирование может происходить только во время физической нагрузки. Тот же тест может дать количественную оценку эффекта лечения, позволяя клиницисту решить, требуется ли трансплантация легких.

Стресс-тестирование спортсменов необходимо для определения зон интенсивности тренировок и, при необходимости, для прогнозирования работоспособности. В этих случаях нагрузка на тело должна быть как можно более конкретной, чтобы получить соответствующую информацию о производительности.

В результате эргометры не только зависят от режима, но и обычно изготавливаются на заказ в том смысле, что они максимально используют личное снаряжение спортсмена. Появление высокоточных устройств для измерения силы и мощности почти устранило необходимость в регулярных лабораторных оценках физической подготовки в элитном велоспорте, и разработка носимых датчиков в других видах спорта, вероятно, приведет к той же цели. Несмотря на то, что лаборатория современных спортивных физиологов становится все более портативной, измерения в полевых условиях редко соответствуют точности и контролю лабораторной среды. Перевод результатов из полевых исследований в лабораторию и наоборот останется основным направлением работы спортивных физиологов в обозримом будущем.

Хроническая реакция на физическую нагрузку: тренировка

Хорошо задокументированные эффекты физической тренировки являются проявлением хронической адаптации к физической нагрузке. Селье (1936) рассматривал мышечные упражнения как форму своего «общего адаптационного синдрома», хотя в более поздних работах он проводил различие между мышечными адаптациями к упражнениям и описываемой им неспецифической реакцией на стресс. Ключевой особенностью физической нагрузки является то, что адаптация к ней положительна во всех случаях, кроме самых крайних (перенапряжение или перетренированность). Другими словами, применение тренировочного напряжения, не вызывающего травм, будет поддерживать или улучшать физиологические функции, в отличие от так называемой «фазы истощения» общего адаптационного синдрома.

Хотя положительное влияние тренировок на работоспособность и физиологические параметры, такие как максимальное поглощение кислорода, известно уже несколько десятилетий, лишь относительно недавно были обнаружены изменения в морфологических компонентах, определяющих такие параметры, и молекулярных основах таких изменений, были охарактеризованы. Тем не менее, только молекулярная основа «силовой» или «сопротивляющей» тренировки и тренировки «выносливости» до сих пор была убедительно дифференцирована. Даже в этих случаях наше понимание процессов, ведущих к тренировочной адаптации, далеко не полное. Чтобы увидеть наиболее четкое различие между силовыми тренировками и тренировками на выносливость, обычно требуется выборка тренированных участников. Это связано с тем, что даже относительно низкоинтенсивные упражнения у нетренированных людей приводят к синтезу как митохондриального, так и миофибриллярного белка (см. обзор Coffey & Hawley [2017]). Кроме того, по логистическим причинам исследования физической подготовки редко длятся более 8–12 недель, что сильно ограничивает нашу способность давать научно обоснованные рекомендации спортсменам, тренирующимся много лет.

Развитие фенотипа «выносливости», как и следовало ожидать, по-видимому, требует высокой потребности в энергии от окислительных процессов, но не требует производства больших сил. Как подробно описано выше, такие высокоинтенсивные аэробные упражнения вызывают значительный метаболический стресс. Это приводит к фосфорилированию протеинкиназы, активируемой АМФ, и последующей транскрипции митохондриальных белков, что приводит к увеличению объема митохондрий и активности аэробных ферментов. В то же время ангиогенез (частично инициируемый экспрессией сосудистого эндотелиального фактора роста [VEGF]) приводит к большей плотности капилляров. Имеются данные о том, что почти каждый этап пути проводимости O2 за пределы альвеол можно улучшить с помощью тренировок на выносливость. Эти адаптации приводят к глубокому снижению стресса, испытываемого при данной абсолютной интенсивности. В результате при заданном уровне усилий улучшается работоспособность (рис. 2).

Воздействие на мышцы очень высоких нагрузок при тренировке с отягощениями приводит к совершенно другому стрессовому фактору и, следовательно, к совершенно другой реакции на упражнения на выносливость. Исследования, показывающие прирост максимальной силы без заметной мышечной гипертрофии, приводят к выводу, что прирост силы имеет нервное происхождение. Однако поведение пула двигательных единиц в ответ на тренировку чрезвычайно сложно измерить. Только совсем недавно, например, поведение отдельных двигательных единиц стало отслеживаться в продольном направлении (Martinez-Valdes 9).0436 et al ., 2017), и эти данные свидетельствуют о том, что разные формы тренировок по-разному влияют на скорость возбуждения двигательных единиц. В состоянии сытости гипертрофия мышц, несомненно, происходит в ответ на тренировку с отягощениями, и ряд факторов, которые реагируют на механический стресс, вероятно, участвуют в сигнальных каскадах, ведущих к отложению новых сократительных белков. За последние 10-15 лет были тщательно исследованы «нисходящие» события, приводящие к синтезу белка. Вкратце, гипертрофия, по-видимому, является результатом усиления синтеза белка, главным образом, механистической мишенью пути рапамицина (mTOR). Кроме того, не следует забывать о влиянии физических упражнений на ремоделирование соединительной ткани и костей для поддержки высокоинтенсивных мышечных сокращений. Эти реакции могут играть важную роль в здоровом старении, позволяя избежать слабости в более позднем возрасте. Действительно, именно потому, что физические упражнения воздействуют на очень многие системы органов, их роль в первичной профилактической медицине в настоящее время вызывает интерес.

Детренированность: используй или потеряй

Последний поворот в истории стресса, вызванного физическими упражнениями, касается последствий уменьшения или устранения этого стресса. Многие из упомянутых выше адаптаций, вызванных обучением, начинают отступать после прекращения обучения. Однако если интенсивность упражнений сохраняется, то сохраняются и результаты, вызванные тренировкой, факт, который спортсмены используют при подготовке к соревнованиям (так называемая фаза «уменьшения»). Полное прекращение упражнений приводит к процессу детренированности, при котором размер мышц, плотность митохондрий и капилляров уменьшаются. Эти изменения происходят в течение нескольких дней или недель после прекращения тренировок. Центральные сердечно-сосудистые адаптации, такие как объем левого желудочка и объем крови, возвращаются к своим дотренировочным значениям в течение нескольких месяцев. Эти потери, вызванные детренировкой, можно частично объяснить тем фактом, что поддержание этих адаптаций (таких как увеличение мышечной массы) требует больших энергетических затрат. В этом контексте переподготовка может показаться процессом экономии средств. Однако, как отмечалось выше, небольшое количество относительно интенсивных упражнений, по-видимому, способно поддерживать результаты, достигнутые предыдущими тренировками.

Выводы

В острой физиологической реакции на физическую нагрузку преобладают мышечные, сердечно-сосудистые и дыхательные механизмы прямой и обратной связи, каждый из которых пытается ограничить нарушение гомеостаза, вызванное мышечными сокращениями. Нарушение гомеостаза приводит к усталости и вызывает метаболические и/или механические сигналы, которые инициируют синтез новых белков. Строят ли эти новые белки новые митохондрии или новые сократительные элементы, зависит от характера физической нагрузки. В результате физические нагрузки пытаются сломить нас, но их многократное применение в конечном итоге формирует нас.

Ссылки

Albert CM et al. (2000). Спровоцирование внезапной смерти от сердечных причин при сильном напряжении. N Engl J Med 343 , 1355–1361.

Бернли М. и Джонс AM (2016). Взаимосвязь мощности и продолжительности: физиология, усталость и пределы возможностей человека. Eur J Sport Sci , в печати.

Коффи В.Г. и Хоули Дж.А. (2017). Одновременная тренировка упражнений: отвлекают ли противоположности? J Физиол 595 , 2883–2896.

Мартинес-Вальдес E и др. . (2017). Дифференциальные двигательные единицы изменяются после тренировок на выносливость или высокоинтенсивных интервальных тренировок. Med Sci Sport Exerc 49 , 1126–1136

Seyle H (1936).