Борис Чувин - Человек в экстремальной ситуации
Сегодня время для этого еще есть. Завтра – уже может быть поздно. Выход из сложившейся ситуации – в консолидации усилий всех людей планеты, пересмотр приоритетов в социально значимых проблемах, ориентирование на мирное разрешение спорных вопросов и создание новых, современных организаций и институтов планетарного масштаба, призванных решать стоящие перед человечеством проблемы.
3. ЧЕЛОВЕК И ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ СИТУАЦИИ
1. Диапазон адаптивных реакций человека
Анатомические и физиологические особенности организма человека формировались на протяжении миллионов лет в эволюционном ряду позвоночных и млекопитающих.
Если анализировать антропологические показатели человека за последние 600 тыс. лет (время существования Homo Sapiens), то можно сделать вывод, что принципиально значимых изменений в скелете, структуре мышечных групп, соразмерениях конечно стей и отдельных костей черепа не произошло. Мы не можем судить с достаточной степенью достоверности и о скорости двигательных реакций, ловкости движений человека умелого, поскольку по ископаемым останкам можно лишь составить представление об орудиях труда, деталях быта, а по наскальным рисункам воссоздавать отдельные картины охоты и примитивного быта. Но совершенно очевидно, что первобытный человек постоянно находился в условиях, где чрезвычайные ситуация требовали от него силы, выносливости, ловкости и определенных навыков в охоте на диких зверей, в защите жилища и очага от непрошеных и враждебных соседей или грозных сил стихии.
Жесткие условия естественного отбора из поколения в поколение передавали эти навыки, оттачивали координацию движений, закрепляли преимущество силы и ловкости и формировали облик будущего человека разумного.
Анатомия и физиология современного человека является результатом постоянной отработки и совершенствования механизмов адаптации прежде всего к повышенным, порой на грани возможного, экстремальным ситуациям.
Казалось бы в наш век технократически развитой цивилизации, где погоня за комфортом бытия, скоростью перемещения, овладению мощными источниками энергии и проникновением в тайны строения вещества – стали насущной потребностью человека, проблемы выживаемости должны решаться не так остро, как это было у первобытного человека... Но вся история нашей земной цивилизации говорит как раз об обратном. Несомненно, физические нагрузки на современного человека, окруженного сонмом машин и механизмов, не идут ни в какое сравнение с нагрузками на опорно-двигательный аппарат наших предков. Расхожее мнение, что лень – двигатель прогресса в какой-то степени (с известной долей юмора) справедливо.
Но интегральная плата за все преимущества нашего времени требует от современного человека именно в моменты чрезвычайных ситуаций порой не только и не столько интеллектуальных усилий, сколько мгновенной реакции все тех же мышц, нервов, суставов, конечностей...
И вот здесь оказывается, что привыкший к комфорту, избалованный ощущениями своего мнимого могущества и привыкший к самосозерцанию человек просто не способен в критические минуты или даже секунды отстоять свое право на жизнь. И не только свое, но и тех, кто в еще не наступившем будущем уже связан с ним незримой нитью обстоятельств, решений, поступков.
Что же может противопоставить человек воздействию факторов экстремальной ситуации?
Наиболее впечатляющими могут показаться достижения современного спорта. Но прежде чем мы проанализируем результаты и показатели мировых и олимпийских рекордов, будет полезно вспомнить (или узнать) следующее:
Диапазон физиологических показателей организма человека определяется теми механизмами, которые разворачиваются по сути на клеточном уровне.
Так, например, скорость проведения биоэлектрических сигналов по нервным волокнам может лежать в интервале от 0,5 до 180 м/с. И больше ее увеличить невозможно никакими допингами, тренировками или медитациями. Этот механизм отрабатывался миллионы лет и рассчитан на миллиарды лет вперед. Процесс освобождения энергии в клетках, в том числе и в мышечных, в результате расщепления молекул АТФ имеет также конечную скорость, и хотя интенсивность процесса гликолиза, гликогенолиза или цикла Кребса можно увеличить, вмешавшись в биохимию клетки, но все же и этот процесс требует для своей реализации времени и весьма осторожного подхода с учетом тех последствий, которые неизбежно будут сопровождать любое, «незапланированное» вторжение в систему регуляции гомеостаза организма.
Работоспособность мышечных клеток – поистине удивительна, но и она подчиняется строгим законам физиологии. Дисбаланс между накапливающейся в клетках-миоцитах молочной кислотой в результате усиленной работы и ее выведением (разрушением) приводит к снижению работоспособности мышцы, не говоря уже о нервно-мышечном блоке, который также служит своеобразным «предохранительным клапаном» при перегрузке опорно-двигательного аппарата.
Система рычагов конечностей обеспечивает далеко не полную свободу перемещений их друг относительно друга. Практически только плечевые суставы и суставы проксимальных фаланг верхних конечностей человека имеют шаровидную форму и обладают возможностью обеспечивать вращательные движения. Остальные суставы, затянутые в корсет мышечного аппарата и аппарата связок, гораздо менее подвижны, не говоря уже о суставах позвоночного столба.
Разумеется, специальные тренировки позволяют спортсменам-гимнастам и акробатам достигать поразительной гибкости опорно-суставного аппарата и проделывать изумительные по красоте и стремительности движения, но это достигается годами упорной работы над собой при использовании всего арсенала спортивного тренинга. Понятно, что обычному «среднему» человеку такое не под силу, тем более в считанные минуты или секунды критической ситуации.
Разумеется, физическое состояние опорно-двигательной системы, ее тренированность, способность к «взрывному» характеру реакций играют важнейшую роль в критической ситуации, но не менее важным фактором является срабатывание инстинктивной корково-подкорковой программы движений, следующих за принятием решения.
На схеме 10 показана организация двигательного акта при любой ответной реакции на сигнал внешней среды. Сигнал поступает в ЦНС по сенсорным каналам и запускает вначале систему оценки или биологической значимости сигнала. В моторных зонах коры возникает программа двигательного акта, затем эфферентные сигналы от пирамидных клеток Беца поступают по нисходящим пирамидным трактам в передние рога соответствующего сегмента спинного мозга, где активируют мотонейроны, приводящие к передаче моторных сигналов непосредственно к мышцам, реализующим конкретный двигательный акт.
Схема 10
Организация, регуляция и контроль движений
В то же время проприорецепторы мышц, сухожилий, связок активируются самим сокращением мышц и изменением положения конечности (сустава) в пространстве.
Сигналы от мышечно-суставного аппарата по восходящим трактам поступают в подкорковые структуры, а затем в зрительные зоны коры, куда одновременно приходят сигналы с органов зрения, контролирующих двигательный акт.
Аналогичная картина происходит и с сигналами, поступающими от проприорецепторов мышц к мозжечку, который координирует перемещение конечности в пространстве. Вестибулярный аппарат так же принимает самое непосредственное участие в организации и контроле за исполнением двигательного акта.
Вполне понятно, что на организацию даже сравнительно простого движения (например, верхней конечности, берущей карандаш) требуется время, в течение которого афферентные и эфферентные сигналы проходят по аксонам нейронов, переключаются в многочисленных синапсах, конвергируют, возбуждают массу релейных и вставочных клеток и т.д.
Организму было бы трудно выжить в условиях экстремальных ситуаций, если бы при возникновении очередной или каждой из них он был вынужден заново формировать и просчитывать все этапы развития ответной реакции.
Но за миллионы лет эволюции организмы сумели выработать не только тот комплекс ответных реакций, который базируется на инстинктах, но и создать (особенно у позвоночных животных, млекопитающих и приматов) более совершенные механизмы восприятия и оперативной обработки сигналов, выстраивающих адекватную ответную реакцию организма в минимально возможные промежутки времени.
Выдающийся физиолог нашего времени, ученик И.П. Павлова – П.К. Анохин детально разработал механизм оперативных функциональных систем, формирующихся в ЦНС при решении каждой конкретной задачи для целостного организма. На схеме 11 мы приводим несколько упрощенную схему построения функциональной системы (по П.К. Анохину).
