Механізми лікувальної дії фізичних вправ науково обґрунтовують застосування лікувальної фізичної культури. Протягом всієї історії використання фізичних вправ з лікувальною метою не тільки розроблялася методика їх застосування, але і вивчалися механізми їх дії. Відкриття нових даних про механізми лікувальної дії фізичних вправ, по-перше, поглиблює наші знання в цьому найважливішому питанні теорії лікувальної фізичної культури і, по-друге, має велике практичне значення, оскільки розширює можливості цього лікувального методу, удосконалює методику занять, покращує результати лікування.
Великий внесок у клініко-фізіологічне обґрунтування лікувальної дії фізичних вправ внесли Ст. Ст. Гориневская, Ю. І. Данько, В. К. Добровольський, С. М. Іванов,
A. Н. Крестовников, А. А. Лепорський, М. Р. Могендович, B. Н. Мошков, В. М. Саркизов-Серазіні, І. Б. Тьомкін. Нормальна життєдіяльність організму забезпечується сталістю внутрішнього середовища і стійкість фізіологічних функцій. Впливу зовнішнього світу, різні процеси, що відбуваються в організмі, у тому числі і м'язова робота, змінюють хімічні та фізичні властивості внутрішнього середовища. Вирівнювання цих відхилень, пристосування (адаптація) до мінливих різноманітних факторів здійснюється регулюючими системами: нервової і гуморальної.
Нервова система забезпечує швидку корекцію всіх процесів за допомогою рефлексів. Отримуючи інформацію з зовнішнього світу через органи чуття (зір, слух, дотик і ін), а від внутрішніх органів через інтерорецептори, нервові центри регулюють роботу цих органів (без участі свідомості) і формують свідоме поведінка та дії.
Гуморальна система виконує управління функціями внутрішніх органів більш повільно і тривало. У процесі діяльності органів і систем в кров потрапляють продукти обміну речовин (метаболіти, іони водню, калію та ін). Вони прямо впливають на клітини тканин, а також на нервову систему (безпосередньо на центри і через хеморецептори) і залози внутрішньої секреції (через нейросекреторные ядра гіпоталамуса), викликаючи виділення гормонів, які регулюють діяльність внутрішніх органів. Гормони регулюють і різноманітні мотивації:
почуття голоду, тривоги, болі та ін Нервова і гуморальна системи тісно взаємопов'язані і доповнюють один одного. Так, гормони змінюють функціональний стан і викликають певні реакції нервової системи; з іншого боку, функції ендокринної системи певною мірою підпорядковані впливу нервової системи.
У світлі сказаного регуляція процесів у організмі при виконанні фізичних вправ відбувається наступним чином. Потік нервових імпульсів, що йдуть від проприорецепторов опорно-рухового апарату, змінює функціональний стан ЦНС і через вегетативні центри забезпечує термінову регуляцію функцій внутрішніх органів. Одночасно здійснюється і гуморальна регуляція цих функцій, так як при виконанні фізичних вправ продукти обміну речовин у м'язах впливають на нервову та ендокринну системи, викликаючи виділення гормонів. Метаболіти, що утворюються в м'язах, надають також і місцевий вплив, розширюючи кровоносні судини і посилюється кровопостачання м'язів.
Таким чином, інформація про роботу м'язів по нервових і гуморальним каналах надходить у ЦНС і центр ендокринної системи (гіпоталамус), інтегрується, а потім ці системи регулюють функцію внутрішніх органів і їх трофіку (рис. 1).
В. К. Добровольський виявив чотири основних механізми лікувальної дії фізичних вправ: тонізуючого впливу, трофічної дії, формування компенсацій, нормалізації функцій.
Рис. 1. Схема взаємодії рухового апарату з внутрішніми органами