Создание и экономическая оценка программ физических упражнений, восстанавливающих когнитивные процессы. Статья первая. Сохранение когнитивной компетентности как необходимое условие здорового старения и долгожительства

крытий совершена учеными старших возрастов.

Следовательно, продление жизни, увеличение ее продолжитель- экономический смысл. Особенно тогда, когда проблема долголетия будет решаться в тесной взаимосвязи с сохранением когнитивной компетентности, которая, в свою очередь, является катализатором физического здоровья.

Факторы, которые снижают риск стагнации интеллектуальных возможностей человека, современной науке известны. У людей, которые в молодости вели активный образ жизни хотя бы средней интенсивности, в старости на 39% реже возникает синдром умеренных когнитивных расстройств. Умеренная по интенсивности, но систематическая физическая активность снижает риск возникновения когнитивных нарушений в пожилом возрасте на 35–38% [20, с. 114].

Результаты функциональной магнитно-резонансной томографии указывают на постепенное снижение объема головного мозга и увеличение объема мозговых желудочков после 50 лет. Величина гиппокампа, играющего важную роль в механизмах памяти, ежегодно уменьшается на 0,86%, и этот процесс ускоряется после 50 лет. Наблюдаются также изменения объема ряда областей коры головного мозга, мозжечка [18, с. 23–24]. После 70 лет этот процесс развивается особенно стремительно. Наиболее отчетливо он наблюдается у людей, страдающих гипертонией и диабетом второго типа.

Нужна целенаправленная и систематическая работа по формированию у населения эффективных адаптационных механизмов к происходящим и грядущим изменениям, а также по развитию когнитивных возможностей у людей всех возрастных групп. Для этого уже существующие развивающие и коррекционные методы могут быть адаптированы и с успехом применяться для обучения людей, относящихся к средней и старшей возрастным группам.

Продуктивности когнитивных процессов в наибольшей степени способствуют три группы факто-

ности имеет не только вполне очевидное гуманистическое значение, но и весьма существенный социальный, духовно-практический и

ров: регулярная физическая активность (1); интеллектуальная насыщенность деятельности (2); включенность в социальную среду(3). Эти факторы, без преувеличения, определяют не только стиль жизни, но и судьбу каждого человека [2].

Обширная литература посвящена вопросам применения физических упражнений для сохранения когнитивных процессов [6]. Несмотря на противоречивость содержащихся в ней данных, разнообразные программы физических упражнений, предназначенные для развития, поддержания, восстановления когнитивных возможностей человека, получают все большее распространение. Тренинги создаются для самых разных возрастных групп людей с учетом их функционального состояния и сохранности когнитивных процессов. Есть все основания полагать, что эффективность таких программ зависит от содержания, систематичности и продолжительности занятий.

Даже одна сессия аэробных упражнений позволяет получить достаточно информации, чтобы можно было судить о функциональном состоянии человека и вероятности достижения значимых изменений в структурах головного мозга, позволяющих при условии систематических занятий добиться активизации интеллектуальной деятельности [23]. Активный образ жизни замедляет возрастные изменения когнитивных процессов на 2–10 лет [6]. В результате систематических тренировок улучшается постуральный контроль (регуляция положения тела в пространстве), повышается физическая выносливость и качество жизни, снижается вероятность развития деменции [15].

Положительное влияние на когнитивные процессы оказывают тренировки кардио-респираторной системы. Благодаря их проведению у тренированных пожилых людей показатели продуктивности интеллектуальной деятельности сопоставимы с этими показателями у молодых людей [9]. Более того, по- казатели состояния кардио-респираторной системы можно рассматривать в качестве индикатора когнитивных возможностей рабочей памяти, скорости обработки информации, внимания и других когнитивных процессов [5].

Посильная физическая нагрузка и специальные упражнения препятствуют развитию возрастных соматических и психических нарушений [6, с. 5]. Остается нерешенным вопрос: что оказывает наибольшее влияние на купирование возрастных изменений – общая физическая активность или избирательная тренировка определенных функциональных систем организма.

Ряд авторов считает, что причиной возрастных структурных изменений в головном мозге являются характерные для позднего онтогенеза локальные трансформации обмена веществ. В этот период жизни человека отмечаются локальные снижения метаболизма глюкозы, насыщения головного мозга кислородом из-за замедления кровотока в сосудах, что в крайних случаях приводит к атрофии тканей [7].

Для достижения значимого улучшения интеллектуальной активности людей старше 50 лет необходима систематическая физическая активность не менее одного раза в неделю [2]. Хорошие резуль-

Занятие фитнесом для пенсионеров

таты отмечаются при систематической тренировке кардио-респираторной системы. Сравнительный анализ эффективности четырехмесячных программ тренировок, включающих только силовые, гимнастические упражнения или аэробику, показал, что наиболее эффективной является аэробика [10].

Заметное улучшение показателей распределения и переключения внимания достигается в результате занятий на протяжении десяти недель водным фитнесом [11]. В отличие от пожилых людей, совершавших в течение шести месяцев только пешие прогулки, лица, занимавшиеся все это время спортивной ходьбой, статистически значимо улучшили показатели внимания и решения когнитивных задач [13]. Люди 65–78 лет, занимавшиеся в течение трех месяцев аэробикой, добились в испытаниях когнитивных процессов значимого улучшения результатов [3]. По мнению авторов, этот срок является минимальным для достижения пролонгированного положительного сдвига продуктивности когнитивной деятельности.

Повышение продуктивности познавательной деятельности рассматривается как результат влияния на сердечную мышцу и головной мозг именно аэробных упражнений. Си- ловые упражнения и упражнения на развитие гибкости тела таких результатов не дают [19].

По опубликованным данным [8], еженедельные трехразовые тренировки умеренной и высокой интенсивности, проводимые на протяжении трех месяцев, значимо улучшают состояние памяти и способность вербально формулировать свои мысли у людей 65–75 лет.

Ежедневные индивидуальные надомные тренировки баланса тела и физической выносливости, которые проводились в течение шести месяцев, привели к улучшению избирательности внимания. Важным условием успеха тренировок стала устойчивая мотивация их участников к достижению положительного результата. Аналогичные результаты были получены при проведении одного-двух занятий в неделю, но на протяжении уже двенадцати месяцев. Позитивные изменения наблюдались также в моторной сфере, в частности ускорилась ходьба, что является достоверным свидетельством улучшения функционального состояния пациентов и снижения вероятности скорой смерти [17].

Трехмесячная тренировка умения жонглировать тремя мячиками приводит к увеличению объема

На занятиях пилатесом для лиц серебряного возраста

структур, участвующих в механизмах памяти, научения, эмоций (чувства удовольствия, агрессии, страха), смеха, вознаграждения, формировании зависимостей, эффекта плацебо [22].

Из-за недостаточного понимания механизмов влияния физической активности на психические процессы подбор упражнений, направленных на повышение продуктивности когнитивной деятельности, часто происходит интуитивно. Проверка эффективности различных программ упражнений осуществляется в исследованиях, проводимых с участием как человека, так и животных. При этом проверяются две гипотезы. По одной из них физические упражнения оказывают прямое влияние на структуры, отвечающие за когнитивные процессы [19]. По второй – такое влияние опосредовано оздоравливающим воздействием физической активности на весь организм, что сказывается в том числе и на высших психических функциях [21].

Значительная часть исследований, доказывающих первую гипотезу, показала, что физическая активность стимулирует развитие системы кровеносных сосудов, усиливает синаптические связи в нейронных сетях [7], когда новые элементы структурно и функционально встраиваются в уже существующие нейронные сети и тем самым восстанавливают и усиливают их активность [18].

На биохимическом уровне ангиогенез, нейрогенез, синапсоге-нез в ЦНС связывают с синтезом мозгового нейротропного фактора – белка, стимулирующего развитие нейронов, выполняющего нейропротекторную функцию, а также обеспечивающего пластичность нейронных связей. Под его воздействием происходит усиленное образование инсулиноподобного фактора роста – 1 (ИФР-1), который участвует в генезе сосудистых и нейронных сетей. Этот белок ускоряет процесс старения организма, а мутации гена ИФР–1 увеличивают продолжительность жизни лабораторных животных.

Физическая активность стимулирует синтез нейромедиаторов. Вызванное интенсивными физическими упражнениями увеличение нейротропного фактора связывают с увеличением гиппокампа [16].

У пожилых людей с тренированной сердечно-сосудистой системой, как правило, медленнее происходит снижение объема белого и серого вещества во фронтальном, префронтальном и темпоральном отделах коры головного мозга [9]. У них больше размер гиппокампа как в правом, так и левом полушариях, лучше результаты в испытаниях пространственной памяти [6]. Результаты функциональной магнитно-резонансной томографии показывают, что систематические занятия аэробикой, укрепляющей сердечно-сосудистую систему, повышают активность структур головного мозга, отвечающих за функции внимания [18].

Тренировка физической выносливости в течение года повышает у пожилых людей пластичность связей в обширных нейронных сетях, охватывающих переднюю часть средней височной извилины левого полушария и простирающихся до орбитофронтальной коры. Занятия в группах аэробики ходьбой, выполнение упражнений на растягивание отдельных групп мышц, повышающих их тонус, приводят к упрочению функциональных связей в обширных исполнительных нейронных сетях.

Первые признаки повышения пластичности связей и улучшения исполнительских возможностей появляются уже через шесть месяцев систематических занятий, но явные положительные результаты наблюдаются через год. Такие занятия понижают тревожность, уровень дистресса, повышают самооценку, облегчают депрессию, улучшают эмоциональное состояние [21].

При сопоставлении влияния аэробики и растягивания мышц на качество и скорость переработки информации больший положительный эффект у пожилых людей с ретроградной амнезией достигается после занятий аэробикой. Значимые результаты наблюдаются уже после шести месяцев занятий [23].

Систематичность проведения тренировок – непременное условие достижения положительного результата. Восстановление интеллектуальной работоспособности, предположительно, связано с тем, что физические упражнения способствуют повышению интегративных процессов в структурах головного мозга, участвующих в когнитивной деятельности [21].

Оптимизация индивидуального режима сна и бодрствования также активизирует когнитивную деятельность, особенно в сочетании со сбалансированной системой питания [21].

Люди, ведущие активный образ жизни (физически активные не менее пяти часов в неделю), в старо- сти имеют более высокие показатели в испытаниях памяти, скорости и качестве обработки информации. В возрасте старше 65 лет, при систематических физических нагрузках не менее трех раз в неделю, ниже оказывается риск интеллектуальных нарушений по типу деменции [14].

По мнению исследователей [3], память наилучшим образом восстанавливается при помощи аэробики, хотя упражнения на физическую выносливость также оказывают положительное действие.

В [14] сопоставлялись результаты испытаний отложенного воспроизведения материала, обучаемости и самооценки интеллектуальных возможностей пациентов с умеренными когнитивными расстройствами памяти и начальной стадией лакунарной деменции. Участники исследования приняли участие в одной из

Победители состязаний в рамках программы «Московское долголетие»

Необходимые условия тренировок, их продолжительность, виды упражнений и состав участников

№ п/п Условия для тренировок Продолжительность и частота тренировок Вид упражнений Половозрастной состав участников Источник 1. Бассейн Два с половиной месяца Водный фитнес 11 2. Любые условия Один раз в неделю (минимум) Физическая активность Старше 50 лет 2 3. Спортивный зал Четыре месяца Аэробика, силовые и гимнастические упражнения 10 4. Спортивный зал Три месяца (минимум) Аэробика 65–78 лет 3 5. Спортивный зал Три месяца три раза в неделю Аэробика 65–75 лет 8 6. Спортивный зал Аэробика и растягивание мышц Гендерные различия эффективности 4 7. В домашних условиях Шесть месяцев ежедневно или двенадцать месяцев 1–2 раза в неделю Баланс тела и физическая выносливость Средний возраст 70 лет 17 8. Любые условия Четыре месяца Занятия физкультурой Средний возраст 82 года 12 9. Любые условия Систематически продолжительное время Координация движений и выработка новых моторных умений – 22 10. Любые условия Три месяца Жонглирование тремя мячиками – 23 11. Вне помещений Шесть месяцев Спортивная ходьба – 13 12. Вне помещений В течение года, первые признаки улучшений через шесть месяцев Спортивная ходьба, растягивание отдельных групп мышц – 23 13. Оптимизация индивидуального режима сна и бодрствования и сбалансированное питание – 21 14. Постоянно не менее трех раз в неделю Умеренная, систематическая нагрузка Старше 65 лет 20, 15 15. Тай-чи, растягивание мышц – 14 двух программ лечебной физкультуры: занятиях по китайской методике тай-чи (1) и тренинге растягивания мышц (2). Было установлено, что оба комплекса упражнений оказывают положительное действие. Однако по клинической рейтинговой шкале деменции Морриса в испытаниях постурального контроля тела и величине поля зрения у лиц, занимавшихся по китайской методике тай-чи, результаты были выше.

Имеются данные, касающиеся гендерных различий эффективности аэробики и упражнений на растягивание мышц у пожилых людей с легкими мнестическими нарушениями. Установлено, что после шести месяцев систематических занятий результаты в испытаниях исполнительного контроля мнестических операций у женщин были выше. Возможно, асимметрия результа- тов решения когнитивных задач вызвана гендерными различиями глюкометаболических и гипотала-мо-гипофизарно-надпочечнико-вых реакций на аэробные упражнения [6].

Подробное рассмотрение механизмов развития и коррекции когнитивных возможностей не в последнюю очередь требуется в силу того, что каждая из предлагаемых методик, сроки проведения тренингов предполагают определенные финансовые затраты на создание условий для их организации, оплату труда квалифицированных инструкторов. Поэтому мы сочли оправданным отображение приведенных в тексте данных о видах упражнений, необходимых условиях, продолжительности и результатах тренировок в единой таблице.

Итак, подведем итоги сказанного и сформулируем некоторые выводы.

Имеющиеся в литературе данные указывают, что развитие и восстановление когнитивных процессов происходит в процессее систематической физической активности. Аэробные упражнения и упражнения на растягивание мышц, развитие физической выносливости, координации движений, выработка новых моторных умений оказывают стимулирующее влияние на нейротрофические процессы в головном мозге, приводят к структурным и функциональным изменениям, активизирующим интеллектуальную деятельность.

Непременным условием достижения положительного результата независимо от вида упражнений является систематичность и доста- точная продолжительность занятий. Другой важный резерв повышения эффективности тренировок связан с разработкой индивидуальных программ.

Значительный, но еще недостаточно изученный развиваю- щий и коррекционный потенциал, который еще только предстоит оценить и начать использовать в реабилитационной работе, заключен в национальных спортивных играх и системах физических упражнений.

Внедрение и широкое использование соответствующих тренинговых программ требует их экономической оценки. Этой теме посвящена вторая часть настоящей статьи, которая будет опубликована в следующем номере журнала.