Полагают, что переключение на окисление жиров связано с истощением резерва углеводов, что наблюдается через 5—20 минут после начала интенсивной мышечной работы. При длительной напряженной работе содержание сахара в крови может упасть вдвое по отношению к норме. Но у физически тренированных людей этого не отмечается, так как усиливается способность использования жира в качестве энергетического вещества. У тренированных спортсменов энергетика мышц обеспечивается почти исключительно за счет сгорания жиров.

Мышцы способны окислять жиры и без предварительного превращения их в углеводы; во время продолжительной тяжелой работы окисление жиров дает примерно 80% всей необходимой энергии.

У человека, занимающегося физическим трудом, энергетические затраты возрастают пропорционально интенсивности работы. При тяжелой мышечной работе суточный расход энергии может превысить уровень основного обмена более чем в 3 раза и составить 5 тыс. ккал в сутки.

Сгорание 1 г жира дает 9,3 ккал, 1 г белков и углеводов дает 4,1 ккал. Следовательно, тяжелая физическая работа сопровождается окислением около 500 г жиров в сутки. Поэтому физический труд способствует предупреждению атеросклероза, связанного с наличием в пище избыточного количества жиров и углеводов.

Несмотря на богатую холестерином и животными жирами пищу, т. е. заведомо «атерогенную» диету, у рыбаков, кочевников, скотоводов, охотников, как правило, не отмечается развития атеросклероза. Известно, что жизнь этих людей протекает в условиях интенсивного физического труда.

Работа мышц способствует профилактике атеросклероза не только вследствие увеличения расхода «атерогенных» материалов. Повышается интенсивность ряда ферментативных реакций, стимулируется деятельность щитовидной железы, увеличивается скорость окислительных процессов.

Устойчивость организма к атеросклерозу в значительной мере связана с функцией щитовидной железы. Введение гормонов щитовидной железы предупреждает развитие атеросклероза даже у тех животных, которые подвержены этому заболеванию. Интенсивная мышечная работа стимулирует функцию щитовидной железы, а значит и скорость окислительных процессов, способствуя тем самым предупреждению атеросклероза сосудов.

Известно, что вес мышц составляет до 40% веса нашего тела. На протяжении сотен миллионов лет эволюции животные могли побеждать в борьбе за существование в значительной мере благодаря развитию и совершенствованию двигательного аппарата.

Работа мышц оказывает влияние на все функции организма. Она улучшает процессы обмена и обновления живых структур не только в самих работающих мышцах, но и во многих других органах и тканях. У сложного многоклеточного организма возникает своеобразное «разделение труда» между клетками. Для выполнения тех или иных функций развиваются специализированные клетки, органы и ткани. «Разделение труда» между ними (точнее дифференцировка функций) ведет к тому, что дифференцированные клетки утрачивают способность самостоятельно осуществлять многие из свойств, присущих клетке одноклеточных, но зато успешно несут специальную «службу».

Высокодифференцированные клетки организма высших животных для синтеза некоторых своих жизненно необходимых структур нуждаются в поступлении извне крупномолекулярных «блоков», несущих определенную информацию.

Между клетками организма существует непрерывный обмен не только энергетическим и пластическим материалом, но и достаточно сложными по структуре молекулами. Этот путь межклеточного обмена информацией представлялся новым типом коррелятивных связей в организме. Мы назвали подобный тип межклеточных взаимодействий «креаторной связью»[20].

Креаторная связь высокоспецифична — и в этом ее принципиальное отличие от других способов взаимодействия клеток. Такая специфичность необходима для сохранения определенного типа белковых синтезов в каждой клетке и вследствие этого поддержания структуры организма (она сохраняется с удивительным постоянством, несмотря на непрерывные процессы обмена и изменения всех составляющих организм элементов). Нарушение креаторных связей делает невозможным сохранение структуры. Меняются не только связи клеток, но и сами клетки. В них возникают процессы перерождения.

Для сохранения структуры нервных центров необходимы креаторные сигналы с периферии. Изоляция сегмента спинного мозга при сохранении связей его с соответствующими мышцами выключает импульсную активность, но не приводит к перерождению. Разрушение же мышц вызывает дегенеративные изменения соответствующих нервных центров.

Таким образом, в столь сложной, многоплановой системе, какой является организм человека, нормальное развитие и функционирование мышц является фактором, обеспечивающим сохранение структуры нервной системы и других важнейших систем организма.

Биохимические механизмы влияния адаптации к физическим нагрузкам в последние годы изучались Ф. З. Меерсоном и его сотрудниками. Выявлена общность механизмов адаптации к действию ряда неблагоприятных факторов и значение ее в повышении устойчивости сердечно-сосудистой системы к болезнетворным агентам.

Механизмы долговременной адаптации улучшают возможности энергетического обеспечения мышечной деятельности, повышения утилизации кислорода крови и т. д. Все это значительно увеличивает резервные возможности упомянутых органов и тканей.

Известно, что работа мышц активирует прежде всего сердечно-сосудистую систему. Между интенсивностью мышечной работы человека и количеством крови, выбрасываемой сердцем в 1 минуту, существует прямая зависимость.

Рис. 4. Возрастные изменения артериального давления в среднем у населения (1) и в группе, включающей 107 человек хорошо тренированных спортсменов (2) (по Г. Меллеровичу)

Физическая тренировка значительно улучшает деятельность механизмов, регулирующих сосудистый тонус. Поэтому нервное напряжение, которое у нетренированного человека может привести к истощению и срыву регуляторных процессов, оказывается неопасным для тренированного, сердечно-сосудистая система которого имеет более устойчивые механизмы регуляции. Неблагоприятные воздействия на сосудистую систему в этом случае не приводят к длительному повышению артериального давления (рис. 4). Не случайно гипертоническая болезнь — в значительной мере удел лиц, остерегающихся движений. Но даже у больных гипертонической болезнью интенсивная работа мышц нормализует работу механизмов, регулирующих сосудистый тонус. Артериальное давление вследствие этого снижается (рис. 5). В этой книге нет конкретных рекомендаций для больных, так как у каждого из них режим физической тренировки должен строиться сугубо индивидуально и под контролем врача.

Рис. 5. Изменения артериального давления у больных гипертонией (II стадия болезни) после 5-минутной физической тренировки

Интенсивность энергетических затрат (и соответствующий уровень деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой системы) определяется величиной нагрузки на скелетную мускулатуру. Выявлено, что даже продолжительность жизни различных видов животных (примерно одинаковых по размеру и весу тела) в значительной мере пропорциональна степени двигательной активности организма. Эти данные представлены в табл. 5.

Таблица 5. Физическая активность и продолжительность жизни у различных видов животных (по И. А. Аршавскому)