Особая роль во всех процессах адаптации принадлежит нервной системе и железам внутренней секреции.

Так, гормоны гипофиза и надпочечников одновременно с двигательными реакциями изменяют кровообращение, дыхание и т.д. Именно эти изменения предотвращают стационарные сдвиги метаболического гомеостаза. Этот механизм обеспечивает на первых этапах двигательной деятельности существование организма в новых условиях, однако он энергетически невыгоден, неэкономичен и только подготавливает почву для другого, более стойкого и надежного тканевого механизма, приводящего в данных условиях к рациональной перестройке служебных систем организма, которые функционируя в новых условиях, постепенно экономизируют их деятельность.

Человеческий организм представляет собой сложную биосоциальную систему, обладающую большими возможностями приспособления организма к окружающей среде. Человек может адаптироваться к значительным физическим нагрузкам, к условиям измененной газовой среды, к высокой и низкой температуре, повышенной влажности, повышенной и пониженной температуре и т.д. (рис.1).

Адаптированный организм легче переносит воздействие различных неблагоприятных факторов среды. Все это свидетельствует об огромных скрытых возможностях организма, о наличии у адаптированного человека функциональных резервов и умении лучше их использовать в процессе

Рис. 1. Влияние различных факторов на процесс адаптации человека.

адаптации. В связи с этим, под адаптацией, в широком смысле слова, понимается процесс приобретения новых свойств организма, позволяющий ему достигнуть наилучшего уровня функционирования в изменяющихся условиях среды.

В отношении спортивной деятельности адаптацию можно представить, как совокупность физиологических реакций организма спортсмена, лежащих в основе приспособления к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Также под адаптацией понимают приспособительный результат занятий спортом, характеризующийся морфофункциональными изменениями в организме. Результаты многочисленных исследований позволили выделить в развитии большинства адаптационных реакций фазный характер: начальный этап адаптации, т.е. срочная, но несовершенная адаптация, и последующий этап – то есть совершенная долговременная адаптация (рис. 2). Начальный этап возникает непосредственно после начала действия раздражителя, и следовательно может реализоваться лишь на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Долговременный этап адаптации возникает постепенно в результате длительного или многократного действия на организм факторов окружающей среды. Он развивается на основе многократной реализации, срочной адаптации и характеризуется тем, что в итоге постепенного количественного накопления количественных изменений организм приобретает новое качество – из неадаптированного превращается в адаптированный. В свою очередь этапы адаптации формируются в течение определенного времени, что позволяет при тренировке спортсменов управлять процессом формирования спортивной формы, обеспечить наиболее рациональное достижение преимуществ адаптации и снижение ее цены.

Формирование срочных адаптационных реакций проходит в течение трех стадий. Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение заданной работы. Вторая стадия наступает, когда деятельность функциональной системы протекает при стабильных характеристиках, основных параметров ее обеспечения. Третья стадия характерна нарушением установившегося баланса между метаболическим запросом и его удовлетворением. Принято считать, что излишне частое предъявление организму человека требований, связанных с переходом в третью стадию срочной адаптации может неблагоприятно повлиять на состояние различных жизненно-важных органов, а также на темпы формирования долговременной адаптации. Формирование долговременных адаптационных реакций также осуществляется на протяжении трех стадий. Первая из них связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма, для активизации механизмов долговременной адаптации, на основе суммирования эффектов многократно повторяющихся срочной адаптации. Вторая характерна интенсивным протеканием структурных и функциональных преобразований в органах и тканях, соответствующей функциональной системы. Третью стадию отличает устойчивая временная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных органов. Также установлено, что существует и четвертая стадия, которая наступает при излишних напряженных физических нагрузках и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы. Это выражается в нарушении процесса обновления структур, гибели отдельных клеток и замещении их соединительной тканью, что в результате приводит к более или менее выраженной функциональной недостаточности. Такие явления часто наблюдаются у спортсменов в результате использования нагрузок, выходящих за пределы адаптационных резервов организма. В частности одним из критериев данного перенапряжения организма является нарушение функций двигательного аппарата, развитие чувства усталости, снижение работоспособности и активности иммунных систем, истощение мышечного гликогена.

Рис. 2. Краткая характеристика срочной (кратковременной) и долговременной адаптации.

В этой связи любая физическая тренировка может рассматриваться с одной стороны, как стресс-фактор, вызывающий состояние общего напряжения организма, а с другой стороны как процесс адаптации к физическим нагрузкам, который имеет свои вышеуказанные особенности и закономерности. Главными результатами стресс-реакции являются: мобилизация энергетических ресурсов организма и их перераспределение с избирательным направлением на органы и ткани функциональной системы адаптации; потенциация работы самой этой системы; формирование структурной основы долговременной адаптации. Важно, что формирование на основе этой взаимодеятельности структурных изменений в доминирующей системе, ответственной за адаптацию, всегда происходит при решающем участии нейрогуморальных механизмов целого организма. Данные механизмы создают интегративный вариант управления системой, способный обеспечить адекватное изменение функций от клеточного до организменного уровней при изменении внешней и внутренней среды. На различных этапах индивидуального развития человека характер нейрогуморальной регуляции изменяется. Однако, механизмы регуляции всегда осуществляются с использованием двух основных принципов – по рассогласованию - предусматривает наличие механизмов, способных определить разность между задаваемым и фактическим значением регулируемой величины или функции, причем данная разность используется для выработки регулирующего воздействия на объект регуляции, которое уменьшает величину отклонения; по – возмущению – где использование самого возмущения для выработки, компенсирующего воздействия осуществляется для возвращения регулиремого показателя к исходному состоянию. Данные принципы регуляции являются основой для управления процессом формирования рациональной адаптации организма человека к физическим нагрузкам различной направленности. Грамотное использование сущности вышеописанных механизмов регуляции заключается прежде всего в знании фактических количественных значений основных физиологических показателей организма человека, и характере его функций на различных этапах онтогенеза. Необходимо также отметить, что исследование определенных физических показателей должно осуществляться с точки зрения системного подхода, который предусматривает их объединение в доминирующую при определенного рода физической работе функциональную систему.

При адаптации к физическим нагрузкам ответственная за нее функциональная система формируется при первоначальном действии любого сигнала, вызывающего интенсивную и длительную двигательную реакцию. При этом в ответ на действие сигнала на рецепторы возникает возбуждение соответствующих афферентных, моторных и вегетативных центров, активация функции эндокринных желез, что приводит к мобилизации скелетной мускулатуры, непосредственно осуществляющий данную двигательную реакцию, а также органов дыхания и кровообращения, обеспечивающих энергетический метаболизм работающих мышц. Таким образом, функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя афферентное звено-рецепторы, центральное регуляторное звено-центры нейрогуморальной регуляции на разных уровнях ЦНС, и эффекторное звено – скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения. Также приспособление организма к факторам, вызывающим интенсивную мышечную работу, представляет собой реакцию целого организма, направленную на решение двух задач – обеспечение мышечной деятельности и поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма, его гомеостаза. Данные задачи решаются путем мобилизации специфической функциональной системы, ответственной за выполнение мышечной работы, а также реализации неспецифической стресс-реакции организма. Эти процессы «запускаются» и регулируются центральным управляющим механизмом, имеющим два звена – нейрогенное и гормональное. В ответ на сигнал о необходимости совершения мышечной работы (сигнал о физической нагрузке) нейрогенное звено управления «включает» двигательную реакцию и вызывает мобилизацию кровообращения, дыхания и других компонентов функциональной системы организма, обеспечивающих выполнение такой работы. Одновременно происходит активация гормонального звена управления адаптационным процессом. Это звено обусловливает возникновение стресс-реакции организма и потенцирует мобилизацию и работу органов и тканей функциональной системы на клеточном и молекулярном уровнях. Отмечая положительную роль стресс-реакции, в реализации срочного и долговременного этапов адаптации к физическим нагрузкам следует подчеркнуть, что при продолжительных и интенсивных нагрузках, действующих на организм человека, находящегося на ранних этапах развития, чрезмерная активация стресс-реализующих систем нередко приводит к проявлению отрицательного повреждающего эффекта стресс-реакции. Главной причиной этому служит функциональная неготовность определенных органов и систем к положительному ответу на воздействие столь сильного раздражителя, которым является интенсивная физическая нагрузка. Степень изменения функционального состояния организма под влиянием нагрузки зависит от взаимодействия двух основных факторов: величины нагрузки и уровня развития приспособительных реакций организма. Причем каждый возраст имеет свои характерные особенности приспособительных реакций к физическим нагрузкам.

Также необходимо отметить, что величина воздействия определенного по силе стресс-фактора, т.е. раздражителя, определяется сугубо индивидуальной реакцией на него организма человека. В свою очередь, ответы организма на определенные по силе раздражители имеют специфические черты. Такими специфическими особенностями адаптационных реакций организма являются “ответы” функциональных систем, связанные с изменением в метаболизме у спортсменов, тренирующихся в различных биоэнергетических режимах. Такая специфика метаболизма обусловлена тесной взаимосвязью между объемом функциональной нагрузки и генетическим аппаратом клетки, что определяет специфику метаболизма при данных нагрузках.

На основании этого типы адаптации по метаболизму идентифицируются на следующие: 1)тип стайерский характеризуется тем, что при физических нагрузках анаэробный гликолиз вовлекается незначительно, а работа осуществляется преимущественно за счет аэробного обеспечения. Количество молочной кислоты не превышает ПАНО (4 мМоль/л); 2) тип спринтерский, характеризуется тем, что при физических нагрузках анаэробный гликолиз ярко выражен. Концентрация молочной кислоты в крови выше 8 мМоль/л; 3) тип смешанный – при котором концентрация молочной кислоты колеблется от 4 до 8 мМоль/л. Причем отмечается, что направленность метаболических реакций под воздействием физических нагрузок волнообразно изменяется, но несмотря на эти колебания, выявленная зависимость сохраняется. Эта закономерность особенно ярко прослеживается в дни, когда уровень тренировочных нагрузок снижается и устраняется дополнительная физическая активность.

В этой связи данная идентификация типов адаптации свидетельствует о наличии доминирующей функциональной системы при определенного рода физической работе, а также подтверждает положение П.К.Анохина о том, что закономерности развития адаптации теснейшим образом переплетаются с закономерностями формирования функциональных систем, и существующая взаимосвязь является ключевым звеном формирования всех долговременных адаптационных реакций.

Поскольку подготовка спортсмена является тем процессом, в котором зачастую возникает необходимость временного прекращения использования физических нагрузок, необходимо отметить, что процесс утраты сформировавшихся адаптационных перестроек в организме, т.е. процесс деадаптации протекает в определенных временных границах. Многочисленные исследования специалистов свидетельствуют, что чем быстрее формируется адаптация, тем сложнее удерживается достигнутый уровень и тем быстрее она утрачивается после прекращения тренировки. Эта закономерность является общей и проявляется применительно к различным органам и функциональным системам организма человека. В качестве факторов, подтверждающих эту закономерность применительно к многолетней подготовке спортсменов, можно привести множество случаев, когда скачкообразный прирост нагрузки (в 2-3 раза в течение года), реализованный спортсменами высшего класса, позволил им в короткие сроки достичь исключительно высоких адаптационных перестроек, показать выдающиеся результаты в крупнейших соревнованиях и одновременно не позволил удержать достигнутого уровня адаптации длительное время, резко сократил период их выступлениях на уровне высших достижений. Однако скорость протекания процесса деадаптации существенно ниже (примерно в 1,5 –3 раза) по сравнению со скоростью формирования адаптации. Существенным является и то, что обратное развитие адаптационных перестроек протекает неравномерно: в первые недели после прекращения тренировки наблюдается значительное снижение функционального резерва адаптированной системы, в дальнейшем процесс деадаптации замедляется. Однако, в скрытом виде адаптационные реакции сохраняются длительное время и служат основой для более быстрого восстановления утраченного уровня адаптации при возобновлении тренировки после длительного перерыва по сравнению с временем, затраченным на первоначальное формирование адаптации. При этом необходимо отметить, что частое чередование процессов реадаптации (т.е. возврата ранее утраченных адаптационных реакций) и деадаптации приводит к чрезмерной эксплуатации генетически детерминированных способностей к формированию эффективных приспособительных изменений в организме. Следует помнить, что поддержание структурных основ адаптации при помощи умеренных физических нагрузок является несоизмеримо более эффектиным вариантом, чем многократное повторение циклов деадаптации-реадаптации, так как каждый цикл имеет достаточно высокую структурную цену. Что же касается функциональной системы, длительно подвергавшейся нагрузкам, стимулирующим формирование адаптационных реакций, то в результате исчерпания способности генетического аппарата дифференцированных клеток генерировать новые порции РНК и белка, формируется функциональная недостаточность – явление локального старения перегруженных звеньев системы. Поскольку в основе изнашивания функциональной системы лежит нарушение закономерностей и механизмов формирования долговременной адаптации.

Так же в спорте часто сталкиваются с проблемами комбинированной адаптации, т.е. одновременной адаптации к двум или более факторам воздействия на организм спортсмена (например, одновременной адаптации к физическим нагрузкам и климатическим условиям горной местности) и возникающих вследствие этой комбинации перекрестных положительных или отрицательных эффектов.

Так Ф.З. Меерсоном, М. Г. Пшенниковой [1988] показано, что у бегунов – марафонцев, лыжников - нередко наблюдаются нарушения функций органов пищеварения в форме спазма пищевода, желудка, кишечника, нарушений перистальтики, язвенных поражений и.т.д., связанные с уменьшением кровоснабжения этих органов во время бега. Существенно, что в основе этого опасного синдрома лежит упоминавшийся принцип доминирования функциональной системы, ответственной за адаптацию к физической нагрузке. В данном случае он проявляется в форме преимущественного кровоснабжения доминирующей системы – двигательного аппарата – за счет кровоснабжения органов пищеварения, кровоток в которых во время длительного бега уменьшен. Также, показаны и нарушения на гормональном уровне у спортсменок, занимающихся видами спорта, связанными с похудением и уменьшением содержания жира в организме. Например, у высококвалифицированных гимнасток, нередко наблюдаются нарушения полового созревания и менструального цикла (аменорея, дисменорея), вызванные дефіцитом андрогенов и эстрона в следствие истощающих тренировок.

Наиболее интересной и наименее изученной проблемой в спорте являются инадаптационные зоны, связанные с применением больших физических нагрузок и с отсутствием на них адаптационного ответа, что проявляется в остановке прироста спортивных результатов. Одной из первых на данную проблему обратила внимание Л.Х. Гаркави [1990], изучая адаптационные реакции животных на различные по силе и величине внешние воздействия (физические нагрузки, применение фармакологических препаратов и т.д.). В спорте эта проблема изучалась С.Е. Павловым [1999, 2000, 2001]. На примере одного!!! высококвалифицированного пловца им было показано, что, несмотря на двухлетнюю остановку спортивного результата (двухлетнюю инадаптационную зону), удалось подобрать ту «дозу» внешнего воздействия (физическую нагрузку), которая позволила его улучшить. Причем при подборе «дозы» руководствовались принципом индивидуальной специфичности метаболических реакций на физическую нагрузку. При сопоставлении данной специфичности с избранной соревновательной дистанцией и направленностью тренировочных нагрузок, а также с продолжительностью занятий плаванием удалось разработать тренировочные программы занятий, которые за 2 месяца!!! привели к росту спортивной результативности.

Таким образом, описанные общие закономерности и механизмы формирования адаптационных реакций организма человека в ответ на определенного рода физические нагрузки универсальны, т.е. одинаково четко прослеживаются на всех уровнях (этапах) построения функциональной системы. И, следовательно, должны лежать в основе тренировочного процесса спортсмена, который в большей мере включает в себя напряженные физические нагрузки различной направленности.

Дата добавления: 2015-10-26