References

smjournal

Спортивная медицина: наука и практика

Sports medicine: research and practice

2223-25242587-9014

NEICON

10.17238/ISSN2223-2524.2018.4.5

smjournal-131

Research Article

ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ СПОРТА

SPORTS PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY

Запредельное торможение и работоспособность при экстремальной деятельности человека

Protective inhibition and workability during extreme human activity

Артеменков

А. А.

Artemenkov

A. A.

basis@live.ru

ФГБОУ ВО Череповецкий государственный университетRussian Federation

2018

21082020

84515

2020

Артеменков А.А.

Artemenkov A.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.smjournal.ru/jour/article/view/131

В данном обзоре обобщены сведения о запредельном торможении поведения человека в экстремальных условиях. Показано, что корковые клетки имеют предел работоспособности, при достижении которого развивается запредельное торможение, предохраняющее организм от чрезмерного истощения. В основе запредельного торможения лежит деятельность кортико-спинальных нейрональных механизмов. На скорость развития запредельного торможения влияет эмоциональное возбуждение. Анатомическим субстратом формирования запредельных состояний служат нейронные сети коры, подкорковых образований (базальных ядер, лимбической системы), структур стволовой части мозга. Одним из нейромодуляторов обеспечения запредельных психических состояний является дофамин. Кортексин и милдронат повышают работоспособность мозга в экстремальных условиях. Стимуляция центральной нервной системы (ЦНС) уменьшает центральное утомление и, следовательно, повышает работоспособность. Гипоксия мозга, напротив, снижает эффективность физических упражнений при экстремальной деятельности. В дезадаптивном состоянии в ЦНС преобладают тормозные процессы и у человека быстрее возникает утомление и запредельное торможение.

This review summarizes information on the protective inhibition of human behavior in extreme conditions. It has been shown that cortical cells have a limit of working capacity, upon reaching which protective inhibition develops, which protects the body from excessive exhaustion. The basis of the protective inhibition is the activity of corticospinal neuronal mechanisms. Emotional arousal affects the speed of development of the protective inhibition. The neural networks of the cortex, subcortical formations (basal nuclei, limbic system), and the structures of the brain stem are the anatomical substrate for the formation of transcendental states. One of the neuromodulators providing the transcendental mental states is dopamine. Cortexin and Mildronate increase brain efficiency in extreme conditions. Stimulation of the central nervous system reduces central fatigue and, consequently, increases working capacity. Hypoxia of the brain, on the contrary, reduces the effectiveness of physical exercises in extreme activities. In the disadaptive state, the inhibitory processes prevail in the central nervous system and the fatigue and the protective inhibition occur more quickly.

нейробиологияэкстремальные условиязапредельное торможениеработоспособностьутомлениедезадаптация

neurobiologyextreme conditionsprotective inhibitionworking capacityfatiguedisadaptation

References1

Сеченов И.М. Избранные произведения. М., 1953. 333 с.

Павлов И.П. Избранные труды. М., 1951. 616 с.

Павлов И.П. Лекции о работе больших полушарий головного мозга. М., 2017. 480 с.

Шульгина Г.И. Нейрофизиологическое и нейромедиа-торное обеспечение торможения поведения в норме и в условиях патологии // Журнал высшей нервной деятельности. 2010. Т. 60, № 6. С. 643-56.

Фомин Р.Н., Селяев М.В. Нейрональная адаптация кортикоспинальных механизмов управления мышечным сокращением у спортсменов // Физиология человека. 2011. Т. 37, № 6. С. 76-88.

Финченко С.Н., Капилевич Л.В., Васильев В.Н. Влияние контрастного массажа на характеристики зрительных и соматосенсорных вызванных потенциалов головного мозга // Вестник Томского государственного университета. 2013. № 366. С. 132-4.

Курманкулов Ш.Ж., Бешкемпирова В.К. Факторы, учитываемые при организации успешного (качественного) обучения учащихся // Педагогика и современность. 2016. № 1. С. 27-31.

Соловьев В.Н. Эмоциональное напряжение у студентов в стрессовой ситуации экзамена // Успехи современного естествознания. 2004. № 3. С. 93-6.

Мельгуй Н.В., Колосова О.H., Николаева Е.Н. Хронобиологические особенности психоэмоционального напряжения студентов в условиях высоких широт // Наука и образование. 2016. № 3. С. 91-5.

Хананашвили М.М. Теория переходного состояния между нормой и патологией // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2012. № 1. С. 3-12.

Судаков К.В. Системная организация психической деятельности // Психологический журнал. 2013. Т.34, № 6. С. 72-81.

Margulies D.S., Ghosh S.S., Goulas A. et al. Situating the default-mode network along a principal gradient of macroscale cortical organization // Proc Natl Acad Sci USA. 2016. Vol. 113, № 44. P. 12574-9.

Hearne L.J., Cocchi L., Zalesky A. et al. Reconfiguration of Brain Network Architectures between Resting-State and Complexity-Dependent Cognitive Reasoning // J Neurosci. 2017. Vol. 37, № 35. P. 8399-8411.

Barabash L.V., Levitskiï E.F., Khon V.B. et al. Effect of extreme conditions on seasonal patterns of endocrine and metabolic processes // Klin Med (Mosk). 2009. Vol. 87, № 7. P. 47-9.

Артеменков A.A. Запредельное торможение двигательной активности у человека в состоянии дезадаптации // Наука России: Цели и задачи. Сборник научных трудов по материалам II международной научно-практической конференции. 4.2. Изд. НИЦ «Л-Журнал». 2017. С. 25-7.

Ядрищенская Т.В., Долгих Н.П. Психофизиологические особенности студентов и когнитивные стили обучения // Проблемы высшего образования. 2016. № 1. С. 243-6.

Артеменков A.A. Изучение пределов работоспособности корковых нейронов в условиях выработки динамического стереотипа и при экстремальных физических нагрузках // Экстремальная деятельность человека. 2017. № 2. С. 74-8.

Эрастов Е.Р. Морфофункциональная организация элементов центральной нервной системы при воздействии индивидуально дозированных двигательных нагрузок // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2016. № 2. С. 200-7.

Леонтьев О.В., Душенин В.Г., Кузьмин С.Г. Адаптация при комбинированном (холодовом и болевом) воздействии в эксперименте // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2017. № 2. С. 126-9.

Sharpies S.A., Koblinger K., Humphreys J.M. et al. Dopamine: a parallel pathway for the modulation of spinal locomotor networks // Front Neural Circuits. 2014. Vol. 8. P. 55.

Медведев Л.Г., Стаценко A.B., Апчел В.Я. и др. Механизм нарушений функций мозга при кислородном отравлении и азотном наркозе у водолазов и подводников // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2012. № 2. С. 74-8.

Попова О.В., Циркин В.И., Нуреев И.Т. и др. Влияние милдроната на состояние центральной нервной системы у студентов с признаками синдрома дефицита внимания и гиперреактивностью // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2010. № 6. С. 105-12.

Ушаков И.Б., Штембер A.C. Резистентность организма к экстремальным факторам: физиологические основы, регуляция, прогнозирование // Успехи физиологических наук. 2011. Т.42, № 3. С. 26-45.

Ghiarone T., Ataide-Silva T., Bertuzzi R. et al. Effect of acute nitrate ingestion on V202 response at different exercise intensity domains // Appl Physiol Nutr Metab. 2017. Vol. 28. P. 1-8.

Menicucci D., Gentili C., Piarulli A. et al. Brain connectivity is altered by extreme physical exercise during non-REM sleep and wakefulness: indications from EEC and fMRI studies // Arch Ital Biol. 2016. Vol. 154, № 4. P. 103-17.

Patton A.P., Chesham J.E., Hastings M.H. Combined Pharmacological and Genetic Manipulations Unlock Unprecedented Temporal Elasticity and Reveal Phase-Specific Modulation of the Molecular Circadian Clock of the Mouse Suprachiasmatic Nucleus // J Neurosci. 2016. Vol. 36, № 36. P. 9326-41.

Zhang J., Cheng W., Liu Z. et al. Neural, electrophysiological and anatomical basis of brain-network variability and its characteristic changes in mental disorders // Brain. 2016. Vol. 139, № 8. P. 2307-21.

Маслов Н.Б., Блощинский И.А, Галушкина Е.А. и др. Концептуальные подходы к оценке функционального состояния специалистов в процессе их профессиональной деятельности // Экология человека. 2012. № 4. С. 16-24.

Бодров В.А. Развитие учения о профессиональном утомлении человека. Часть II. Теоретические положения проблемы утомления // Психологический журнал. 2010. Т.31, № 4. С. 83-93.

Сарычев A.C. Критерии оценки работоспособности у вахтовиков в Заполярье // Журнал медико-биологических исследований. 2013. № 2. С. 55-63.

Сазонов E.H., Владимирова Л.П., Демидова О.В. и др. Влияние зрительной нагрузки на состояние зрительной сенсорной системы и психофизиологические показатели учащихся высшей школы // Дальневосточный медицинский журнал. 2014. № 1. С. 89-91.

Ухтомский A.A. Избранные труды. М., 2012. 369 с.

Давоян К.Р.Влияние физической культуры на повышение работоспособности студента // Вестник Ессентукского института управления, бизнеса и права. 2015. № 10. С. 90.

Редько A.B., Бачериков Е.Л., Камскова Ю.Г. Исследование утомления у студентов в процессе учебной деятельности // Человек. Спорт. Медицина. 2008. № 19. С. 36-7.

Макунина O.A. Комплексная оценка психофизиологического статуса студентов-спортсменов в условиях сочетанной деятельности // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2. С. 254-64.

Голубкова Г.И. Влияние индивидуальных психофизиологических особенностей на успеваемость студентов // Медицинская сестра. 2009. № 3. С. 38-9.

Воробьева Т.Г., Дементьева Е.В., Турманидзе В.Г. и др. Психофизиологическая адаптация студентов в период обучения // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2016. № 2. С. 59-65.

Якупов Р.Н., Котова Е.Ю., Балыкин Ю.М. и др. Влияние чрескожной электростимуляции спинного мозга и механотерапии на возбудимость спинальных нейронных сетей и локомоторные функции пациентов с нарушениями мозгового кровообращения // Ульяновский медико-биологический журнал. 2016. № 4. С. 121-8.

Sasada S., Endoh T., Ishii T. et al. Polarity-dependent improvement of maximal-effort sprint cycling performance by direct current stimulation of the central nervous system // Neurosci Lett. 2017. Vol. 657. P. 97-101.

Goodall S., Gonzâlez-Alonso J., Ali L. et al. Supraspinal fatigue after normoxic and hypoxic exercise in humans // J Physiol. 2012. Vol. 590, № 11. P. 2767-82.

Patrick Neary J., Roberts A.D., Leavins N. et al. Prefrontal cortex oxygenation during incremental exercise in chronic fatiguesyndro-me // Clin Physiol Funct Imaging. 2008. Vol. 28. № 6. P. 364-72.

Михайлова Л.А., Орлов C.H. Особенности нейродинамических процессов у студентов с различным типом работоспособности нервной системы // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 2. С. 8-16.

Mekjavic I.B., Ciuha U., Grönkvist M. et al. The Effect of Low Ambient Relative Humidity on Physical Performance and Perceptual Responses during Load Carriage // Front Physiol. 2017. Vol. 8. P. 451.

Blasco-Lafarga C., Camarena B., Mateo-March M. Cardiovascular and Autonomic Responses to a Maximal Exercise Test in Elite Youngsters // Int J Sports Med. 2017. Vol. 38, № 9. P. 666-74.

Савельев С.И., Зайцев B.M., Котова Г.Н. Основы многомерного подхода к изучению синдрома выгорания среди молодого поколения современного общества // Экология Центрально-Черноземной области Российской Федерации. 2014. № 1-2. С. 175-8.

Астахов Д.Б. Предстартовый невроз и запредельное торможение центральной нервной системы (ЦНС) в соревновательный период у самбистов. Современные методы диагностики и коррекции // Экстремальная деятельность человека. 2016. № 3. С. 21-4.

Корехова М.В., Новикова И.А. Особенности психофизиологической адаптации сотрудников органов внутренних дел // Журнал медико-биологических исследований. 2015. № 3. С. 77-88.

Земкова A.A. Психокоррекция дезадаптивных реакций, возникающих при тренировках в условиях имитаций чрезвычайных ситуаций у курсантов вузов МЧС России // Личность в экстремальных условиях и кризисных ситуациях жизнедеятельности. 2016. № 6. С. 208-16.

Челышкова Т.В., Хасанова H.H., Гречишкина С.С. и др. Особенности функционального состояния центральной нервной системы студентов в процессе учебной деятельности // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2008. № 9. С. 71-7.

Зотова О.М., Егорова Т.С., Юшин В.В. и др. Информационные перегрузки как фактор риска для здоровья студентов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2014. № 4. С. 77-83.

Артеменков A.A. Формирование запредельных форм психических состояний в учебной деятельности // Вопросы психологии экстремальных ситуаций. 2017. № 2. С. 23-9.

Артеменков A.A. Общебиологические подходы к системной организации пограничных состояний психической дезадаптации // Научное обозрение. 2017. № 5. С. 10-6.

Zemkova АА. Psychocorrection of disadaptive reactions arising during training in conditions of imitations of emergencies among cadets at EMERCOM of Russia. Personality in extreme conditions and crisis situations of life. 2016; (6): 208-16. Russian.

Chelyshkova TV, Khasanova NN, Grechishkina SS, Namitokova AA, Kornik GG, Frolova VA. Features of the functional state of the central nervous system of students in the process of educational activity. Bulletin of the Adyghe State University. Series 4: Natural-mathematical and technical sciences. 2008; (9): 71-7. Russian.

Zotova OM, Egorova TS, Yushin W, Zotov W. Information overloads as a risk factor for students' health. Izvestiya South-Western State University. Series: Engineering and technology. 2014; (4): 77-83. Russian.

Artemenkov AA. Formation of the suprising forms of mental states in educational activity. Questions of psychology of extreme situations. 2017; (2): 23-9. Russian.

Artemenkov AA. General biology approaches to the systemic organization of borderline states of mental disadaptation. Scientific review. 2017; (5): 10-6. Russian.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.