Основні теорії А і законом її формув у спортсме..

ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ

Кафедра теорії спорту




. Бріскін Ю.А.
Передерій А.В.
Линець М.М.






ОСНОВИ ТЕОРІЇ АДАПТАЦІЇ І ЗАКОНОМІРНОСТІ ЇЇ ФОРМУВАННЯ У СПОРТСМЕНІВ
Лекція з навчальної дисципліни
„Загальна теорія підготовки спортсменів”










“ЗАТВЕРДЖЕНО”
на засіданні кафедри теорії спорту
„29” серпня 2007 р. протокол № 1
Зав. каф _____________ Ю.Бріскін.


Адаптація і проблеми раціональної підготовки спортсменів
Великий вплив на удосконалення теорії і методики підготовки спортсменів впливає теорія адаптації – сукупність достовірних знань про пристосування організму людини до умов зовнішнього середовища, особливо до так званих екстремальних ситуацій.
В найбільш загальному вигляді під адаптацією розуміють здатність всього живого пристосовуватись до умов зовнішнього середовища. Виділяють генотипову і фенотипову адаптацію.
Генотипова адаптація, лежить в основі еволюції, представляє собою процес пристосування до умов середовища популяції шляхом спадкових змін і природного відбору. Генотипова адаптація покладена в основу еволюційного вчення – сукупності уявлень про механізми і закономірності історичних змін в живій природі.
Фенотипова адаптація представляє собою пристосувальний процес, який розвивається у окремої особи протягом життя у відповідь на вплив різноманітних факторів зовнішнього середовища.
Поняття «адаптація» першочергово розглядалась як біологічне та медичне. Але бурний технічний прогрес, зміни і ускладнення взаємовідносин людини із зовнішнім середовищем привабили до проблеми адаптації увагу спеціалістів самих різноманітний професій: соціологів і психологів, інженерів і педагогів.
Дане поняття широко проникло у сферу спортивної підготовки змагальної діяльності. Ним користуються в теорії і методиці спорту, спортивної фізіології і морфології, біохімії і біомеханіці, психології і медицині.
При визначені адаптації слід враховувати, що вона тлумачиться і як процес, і як результат:
адаптація використовується для зазначення процесу, при якому організм пристосовується до факторів зовнішнього або внутрішнього середовищ;
адаптація застовується для зазначення відносної рівноваги, яке встановлюється між організмом і середовищем;
під адаптацією розуміємо результат пристосувального процесу.
Сучасні дослідження показали, що не існує видів професійної діяльності, які могли б порівнюватися за своїм тренувальним ефектом з тренувальними або змагальними навантаженнями сучасного спорту. Важка фізична праця, яка ускладнюється екстремальними кліматичними умовами, не спроможна викликати в організмі таких адаптаційних перебудов, які спостерігаються у спортсменів високої кваліфікації.
Пояснюється це просто: інтенсивність самого напруженої щоденної багатогодинної фізичної роботи, навіть яка ускладнена важкими умовами зовнішнього середовища (жаркий клімат, високогір’я), є значно більш низькою у порівнянні з інтенсивністю тренувальної роботи, а екстремальні умови змагальної діяльності не мають аналогів в професіональної та інших видах діяльності, виключаючи окремі випадки, які пов’язані з боротьбою людини за життя.
Прояви адаптації в спорті виключно багатообразні. В тренуванні приходиться зіштовхуватися з адаптацією до фізичних навантажень самої різної спрямованості, координаційної спрямованості, інтенсивності і тривалості, використовуючи широкий арсенал вправ, які спрямовані на розвиток фізичних якостей, удосконалення техніко-тактичної майстерності, психічних функцій.
Змагання, особливо головні (Олімпійські ігри, чемпіонати світу, крупні регіональні змагання), пов’язані не тільки з подоланням фізичних навантажень, але і присутністю екстремальних умов (жорстка конкуренція, складні кліматичні та погодні умови, особливості суддівства), визначають формування адаптаційних реакцій.
Специфічні особливості адаптації в багатьох видах спорту пов’язані ще з тим, що людині необхідно ще взаємодіяти з партнерами або суперниками в умовах тренувань і змагань використовуючи спеціальне обладнання (ракетки, м’яч, шпаги), що додає додаткові проблеми пристосування організму до умов зовнішнього середовища.
Особливість адаптації в спорті на відміну від багатьох інших сфер людської діяльності, характеризується необхідністю пристосування до екстремальних умов, є багатоступеневість адаптації до ускладнених умов зовнішнього середовища. Кожний наступний етап багаторічного спортивного удосконалення, тренувальний рік або окремий макроцикл, кожні змагання певного масштабу ставлять перед спортсменом необхідність чергового адаптаційного стрибка.
Протягом спортивної кар’єри відмічається велика кількість таких ступенів. В структурі багаторічної підготовки виділяють сім етапів, які охоплюють часові проміжки, в залежності від специфіки виду спорту, від 6-8 до 20-25 років і більше.
В свою чергу, кожен рік може включати від одного до трьох, чотирьох і більше самостійних макроциклів, кожен з яких завершується відповідальними змаганнями, які потребують спеціальної підготовки, відповідно, нового (по відношенню до попередніх змагань) рівня адаптації.
Тривале утримання високого рівня адаптаційних реакцій в сучасному спорті характерно для заключних етапів багаторічної підготовки. Пов’язаних зі збереженням досягнень на максимально доступному рівні, і має свою своєрідну специфіку. Високий рівень пристосування функціональних систем організму у відповідь на тривалі, інтенсивні і різноманітні подразники може бути збережений лише при наявності напружених підтримуючих навантаженнях.
Окремою проблемою адаптації в спорті є розвиток адекватних пристосувальних реакцій в умовах виключної варіативності змагальної діяльності, особливо в ситуаційних видах спорту. Тут сформовані довготривалі адаптаційні реакції служать лише тією основою, на якій формується термінова адаптація організму спортсмена під час конкретної гри, поєдинку. Це передбачає формування довготривалої адаптації, яке, поряд зі стабільністю основних адаптаційних реакцій, які забезпечують діяльність функціональних систем, передбачало би широку варіативність реакцій термінової адаптації при досягненні заданого результату. Ця сама проблема, дещо в іншому аспекті, стоїть і в видах спорту зі стабільними характеристиками рухів, наприклад плавання, біг на середні та довгі дистанції та інш. Необхідність збереження результату діяльності (підтримання заданої швидкості на дистанції) при прогресуючому розвитку втоми, часто досягається тяжких форм при великих порушеннях гомеостазу організму спортсмена, пов’язана з формуванням специфічних і виключно рухливих адаптаційних реакцій, які проявляються в суттєвих коливаннях основних параметрів структури рухів і психічних проявів, які забезпечують в кінцевому результаті ефективне вирішення рухового завдання.
Однією з тенденцій сучасного спорту вищих досягнень є зростаюча роль обдарованості, яскравих індивідуальних особливостей як фактора, який визначає перспективність спортсмена і його здатність до досягнення видатних результатів. Феногенетичні особливості більшості видатних спортсменів є прикладами оригінальної і найвищого ступеня ефективної індивідуальної адаптації до найбільш інтенсивним і складним подразникам тренувальної і змагальної діяльності. Це стосується не тільки ігрових, складно-координованих видів спорту або спортивних одноборств, де сама специфіка виду потребує пошуку найбільш ефективної моделі термінової довготривалої адаптації, яка забезпечує ефективну тренувальну і змагальну діяльність. Навіть у видах спорту зі стереотипною структурою рухів і виключно одноманітною за змістом змагальною діяльності, коли група спортсменів виконує однакову роботу при однаковому кінцевому результаті, відмічається дуже велика різниця в довготривалих та короткочасних адаптаційних реакціях функціональних систем, які несуть основну інформацію.
Взаємозв’язок основних положень теорії адаптації і теорії і методики спорту проявляється в наступному. З однієї сторони, сучасна теорія і методика спорту при формування найбільш ефективних засобів і методів, принципових методичних положень становлення різних сторін підготовленості і оптимальної структури змагальної діяльності опирається на закономірності, які розроблені в рамках теорії адаптації. З іншої – багаточислені дослідження явищ адаптації, виконані на основі сучасного спорту, постійно розширюють і поглиблюють емпіричну основу теорії адаптації, призводять до виявлення нових закономірностей теорії підготовки спортсменів.


2. Формування функціональних систем і реакції адаптації
Закономірності розвитку адаптації найтіснішим чином переплітаються із закономірностями формування функціональних систем в тому їх уявленні, яке витікає з робіт П.К. Анохіна.
Роботи П.К. Анохіна з теорії функціональних систем спираються на результати досліджень А.А.Ухтомського (1876-1942), виражені в його вченні про домінанту як систему, об'єднуючу нервові центри, виконавські органи і спрямовану на реалізацію конкретних поведінкових реакцій людини. Зовнішнім виразом домінанти, писав А.А. Ухтомській, є певна робота або робоча поза організму, що підкріплюється в даний момент різноманітними роздратуваннями і що виключає для даного моменту інші роботи і пози. За такою роботою або позою доводиться припускати збудження не єдиного місцевого вогнища, а цілої групи центрів, можливо, розкиданих в нервовій системі. Принцип домінанти може бути, природно, викладений як додаток до організму початку можливих переміщень або як загальне, але разом з тим і дуже конкретний вираз тих умов, які перетворюють групу більш менш розрізнених тіл на повнозв'язану систему, що діє як механізм з однозначною дією.
Домінантна система, в представленні А.А. Ухтомського, принципово відрізняється від сталих уявлень про анатомо-фізіологічні системи, до яких відносяться системи кровообігу, дихання, травлення і ін. Під нею розуміється весь комплекс нейрогуморальних і виконавчих компонентів, що належать до різних анатомо-фізіологічних систем і об'єднаних в повнозв'язану систему, що діє як механізм з однозначною дією.
Розвиваючи цю концепцію, П.К. Анохін відзначав (1975), що «під функціональною системою розуміється така динамічна організація структур і процесів організму, яка залучає ці компоненти незалежно від їх анатомічної, тканинної і фізіологічної визначеності. Єдиним критерієм залучення тих або інших компонентів в систему є їх здатність сприяти отриманню кінцевого пристосувального результату, характерного для даної фізіологічної системи». П.К.Анохіним (1975) виділені і розроблені наступні вузлові механізми функціональної системи, узгоджена робота яких формує і робить її результативною:
аферентний синтез;
ухвалення рішення;
формування аферентної моделі майбутніх результатів дії системи (акцептор дії);
формування інтеграла аферентних збуджень;
отримання корисного результату системи;
формування зворотної аферентації, в якій закодовані параметри отриманого результату;
звірення параметрів аферентної моделіпрогнозованих результатів (акцептор дії) з параметрами реально отриманих результатів, доставленими зворотною аферентації.
Уявлення П.К. Анохіна про функціональну систему, на думку ряду учених, усунули основну перешкоду на шляху синтезу фізіологічних і психологічних знань, яке полягало в тому, що в аналітичних фізіологічних експериментах дослідник, як правило, мав справу з локальними приватними процесами, тоді як поведінка і психічні процеси пов'язані з функціонуванням мозку і всього організму як цілого.
Принциповою особливістю функціональної системи є те, що результат її дії органічно впливає як на хід її формування, так і на все її подальші реорганізації. Націленість системи на досягнення певного кінцевого результату робить недостатнім поняття «Взаємодія компонентів», яке набуває характеру їх «взаємосприяння», направленого на досягнення конкретного результату. Взаємосприяння компонентів системи досягається тим, що кожний з них під впливом аферентного синтезу або зворотної аферентації звільняється від надмірних мір свободи і об'єднується з іншими компонентами тільки на основі тих ступенів свободи, які разом сприяють отриманню заданого кінцевого результату.
Дослідження Ф.З. Мєєрсона (1986) дозволили пов'язати уявлення про домінанту і функціональну систему із закономірностями розвитку довготривалої адаптації. Виділено положення про взаємозв'язок функції і генетичного апарату диференційованих клітин організму, відповідно до якого функція домінуючої системи закономірно спричиняє за собою активізацію синтезу нуклеїнових кислот і білків в клітинах, які створюють дану систему. Одночасно розвивається гальмування функцій інших систем, що спричиняє за собою зниження в їх клітинах синтез нуклеїнових кислот і білків, тобто виявляється переважне структурне забезпечення домінуючих систем за рахунок інших систем організму, що не піддаються активній дії чинників зовнішнього середовища. Взаємозв'язок між функцією і генетичним апаратом клітини є ключовою ланкою формування всіх довготривалих адаптаційних реакцій. Всі структурні зміни в органах і тканинах, що є підсумком довготривалої адаптації до фізичних навантажень - від гіпертрофії рухових нейронів до гіпертрофії міокарду і м'язів, протікають за однаковим принципом. Це відбувається шляхом активізації синтезу нуклеїнових кислот і білків в клітках системи, відповідальної за адаптацію. Підсумком адаптації є готовність організму до відповідних фізичних навантажень. Таким чином формується адаптація і до інших чинників зовнішнього середовища, наприклад до спеки, холоду, гіпоксії.
Функціональна система, що утворюється у відповідь на будь-яке фізичне навантаження, включає три ланки: аферентне, центральне регуляторне і ефекторне.
Аферентна ланка функціональної системи об'єднує рецептори, нейрони, аферентні нервові клітини в центральній нервовій системі. Всі ці утворення сприймають роздратування із зовнішнього середовища, реакції самого організму, обробляють отриману інформацію, тобто здійснюють так званий аферентний синтез, що є стимулом, пусковим елементом адаптації.
Залежно від характеру, величини, спрямованості, координаційній складності навантажень аферентний синтез, що базується на складній взаємодії мотивації, пам'яті, обстановочній і пусковій інформації, протікає досить просто, що полегшує формування функціональної системи, або більш менш складно, що утрудняє утворення такої системи. Відносно одноманітна, стандартна або легко прогнозована фізична діяльність, характерна для циклічних і швидкісно-силових видів спорту, не створює особливих складнощів для аферентной ланки функціональної системи, проведення аферентного синтезу і ухвалення рішення. Фізична діяльність, що вимагає складної координації, особливо за наявності варіативних ситуацій, навпаки, значно утрудняє цей процес.
Аферентний синтез відбувається не тільки перед початком рухової діяльності, але і при виконанні самого руху. У цьому синтезі в процесі руху найважливіша роль належить сенсорним корекціям, які здійснюються завдяки інформації, що поступає від м'язів і внутрішніх органів. Аферентні імпульси з рецепторів - основна умова утворення адаптивної функціональної системи, друга умова формування такої системи - зовнішні сенсорні впливи, що інформують про положення частин тіла і зміни в навколишньому оточенні. Таким чином, аферентна ланка функціональної системи є необхідною умовою адаптації до фізичних навантажень.
Центральна регуляторна ланка функціональної системи представлена нейрогенними і гуморальними процесами управління адаптивними реакціями. У відповідь на аферентні сигнали нейрогенна частина ланки включає рухову реакцію і мобілізує вегетативні системи на основі рефлекторного принципу регуляції функцій. Аферентна імпульсація від рецепторів викликає в корі великого мозку позитивні (збудливі) і негативні (гальмівні) процеси, які формують функціональну адаптивну систему. У адаптованому організмі нейрогенна частина ланки швидко і чітко реагує на аферентну імпульсацію відповідною м'язовою активністю і мобілізацією вегетативних функцій. У неадаптованому організмі такої досконалості немає, м'язовий рух буде виконаний приблизно, а вегетативне забезпечення виявиться недостатнім.
При поступленні сигналу про фізичне навантаження одночасно з описаними вище змінами відбувається нейрогенна активація гуморальної частини центральної регуляторної ланки, відповідальної за управління адаптаційним процесом. Функціональне значення гуморальних реакцій (посилене вивільнення гормонів, ферментів і медіаторів) визначається тим, що вони шляхом дії на метаболізм органів і тканин забезпечують більш повноцінну мобілізацію функціональної системи і її здібність до тривалої роботи на підвищеному рівні. Конкретними результатами гуморальних впливів є активація діяльності м’язової і вегетативних систем, мобілізація вуглеводів і жирів з депо і їх ефективне окислення, перерозподіл енергоресурсів в органах і тканинах, підвищення синтезу нуклеїнових кислот і білків і ін.
Ефекторна ланка функціональної адаптивної системи включає скелетні м'язи, органи дихання, кровообіг, кров і ін. Дія фізичних навантажень на рівні скелетних м'язів характеризується кількістю моторних одиниць, що активуються; рівнем і характером біохімічних процесів в м'язових клітинах; особливостями кровопостачання м'язів, що забезпечують приток кисню, поживних речовин і видалення метаболітів. Таким чином, збільшення сили, швидкості і точність рухів, працездатності при їх багатократному виконанні в процесі довготривалої адаптації досягається двома основними процесами: формуванням в центральній нервовій системі механізму управління рухами і морфофункціональними змінами в м'язах (гіпертрофія м'язів, збільшення потужності систем анаеробно-аеробного енергозабезпечення, зростання кількості міоглобіну і мітохондрій, зменшення утворення і накопичення аміаку, перерозподіл кровотоку і ін.).
Формування функціональної системи залученням до цього процесу морфофункціональних структур організму складає принципову основу довготривалої адаптації до фізичних навантажень і реалізується підвищенням ефективності діяльності різних органів систем, а також організму в цілому. Знаючи закономірності формування функціональної системи, можна різними засобами ефективно впливати на окремі її ланки, прискорюючи пристосування до фізичних навантажень і підвищуючи тренованість, тобто управляти адаптаційними процесом.
Первинний ефект будь-якого подразника, що вимагає значного підвищення функціональних можливостей людини, полягає в збудженні відповідних аферентних і моторних центрів, мобілізації рухового апарат серцево-судинної і дихальної систем, механізмів енергозабезпечення і ін., які в сукупності утворюють єдину функціональну систему, специфічно відповідальну за здійснення даного виду роботи. Проте ефективність цієї системи невелика: вона не володіє ні достатньою потужністю, ні економічністю, окремі ланки її вичерпують свої можливості навіть при роботі відносно невеликої інтенсивності і тривалості. Багатократне використання подразників, що приводять до мобілізації системи, поступово приводить до розвитку довготривалої адаптації. При цьому головним системоутворюючим формуючим її чинником є результат дії системи. Постійна інформація про досягнутий адаптаційний ефект на основі зворотного зв'язку поступає в нервові центри, які, свою чергу, забезпечують регуляцію діяльності виконавських органів у напрямі досягнення ефективної довготривалої адаптації.
У загальних рисах механізм реакції людина при виконанні фізичного навантаження може бути представлений таким чином. У результат дії сигналів, що сприймаються рецепторами, аферентна імпульсація поступає в кору великого мозку, де виникають процеси збудження і гальмування, що формують відповідну функціональну систему, об'єднуючу певні структури головного мозку. Ця система, що управляє, вибірково мобілізує належні м'язові групи за участю структур всіх моторних рівнів мозку: кіркового моторного рівня (моторної кори), підкіркового моторного рівня (стріопалідарної системи), стволового моторного рівня, що включає рухові центри довгастого і середнього мозку, і сегментарного моторного рівня, об'єднуючого рухові центри спинного мозку, і, нарешті, кінцевої ланки - мотонейронів. Одночасно з мобілізацією м'язів нейрогенна ланка управління впливає на центри кровообігу, дихання і інших вегетативних функцій, внаслідок чого активізується дихання і кровообіг, гальмується функція органів травлення, нирок і ін.
Проте в неадаптованому організмі центральна система, «керуюча», діє не результативно: координація рухів є недосконалою, інтенсивність і тривалість роботи недостатні. Це зв'язано, перш за все, з недосконалістю існуючих міжцентральних зв'язків і недостатньою їх кількістю. В цьому випадку наголошується неефективна імпульсація, стимулююча м'язи, які повинні бути залучені в роботу, і м'язи-антагоністи. Одночасно наголошується дискоордінація в діяльності дихання, кровообігу і м'язів.
Систематичне тренування приводить до розширення міжцентральних зв'язків всіх моторних рівнів мозку, формуванню динамічного стереотипу як злагодженої урівноваженої системи нервових процесів, що формується по механізму умовних рефлексів. При цьому формування стереотипу розповсюджується на вегетативні функції, тобто утворюється дієва система цілісного регулювання виконання відповідної м'язової роботи.
Адаптація центральної системи, що управляє, виявляється в автоматизації рухів, при цьому добре закріплені рухові навики виконуються без контролю нервовими центрами, що є явищем економізації. Накопичення фонду умовних рефлексів в процесі тренування сприяє розширенню можливостей людини до екстраполяції в процесі виконання складних рухових актів, тобто до розширення можливостей центральної нервової системи миттєво створювати алгоритми моторних актів, необхідних для ефективного вирішення несподіваних рухових завдань.
Поняття «адаптація» тісно пов'язане з уявленням про функціональні резерви, тобто прихованих можливостях людського організму, які можуть бути реалізовані в екстремальних умовах.
Біологічні резерви адаптації можуть бути підрозділені на клітинні, тканинні, органні, системні і резерви цілісного організму. На рівні клітин резерви адаптації пов'язані з варіюванням числа активно функціонуючих структур із загального числа тих, що є і збільшенням числа структур відповідно рівню потрібної від органу функціональної напруги. На вищих рівнях функціональні резерви виявляються в зниженні енерговитрат на одиницю роботи, підвищенні інтенсивності і ефективності функціонування різних органів і систем організму. На рівні цілісного організму резерви виявляються в можливостях здійснення цілісних реакцій, що забезпечують розширення рухових завдань різної складності і адаптацію до екстремальних умов навколишнього середовища.
Для кількісного виразу функціональних резервів визначають різницю між максимально можливим рівнем активності окремих органів і систем і рівнем, характерним для стану відносного спокою.
3. Формування термінової і довготривалої адаптації
Формування термінової адаптації Як приклад термінової адаптації можна привести реакції організму нетренованих і тренованих людей на виконання одноразового фізичного навантаження, наприклад пробігання з максимальною швидкістю дистанції 400 м. Відразу після початку роботи спостерігаються різкі зрушення в діяльності функціональних систем і механізмів, які до кінця роботи досягають високих величин. У непідготовленої людини ці зрушення при виконанні аналогічної роботи нижчі, ніж у кваліфікованого спортсмена, проте також можуть досягати істотних величин.
Прикладом термінової адаптації можуть також служити дані про перерозподіл кровотоку при фізичних навантаженнях.
Термінові адаптаційні реакції обумовлені величиною подразника, тренованістю спортсмена, його готовністю до виконання конкретної роботи, здатністю функціональних систем організму спортсмена до ефективного відновлення і ін. і в цілому достатньо швидко скороминущі. Наприклад, нормалізація показників після короткочасних вправ може відбутися за декілька десятків секунд, а може (наприклад, після бігу на марафонську дистанцію) - за 9-12 днів.
Слід врахувати, що формування термінової адаптації стосовно певних рухових дій, виражене в доцільних по величині і особливостям взаємодії зрушеннях параметрів функціональних систем, не означає наявності стійкої адаптації. Дійсно, первинний ефект будь-якого напруженого навантаження полягає в збудженні відповідних аферентних і моторних центрів, мобілізації діяльності м'язів, органів кровообігу і дихання, які в сукупності утворюють функціональну систему, відповідальну за виконання конкретної м'язової роботи. Проте ефективність цієї системи знаходиться в строгій відповідності з тим, що є в даний момент її функціональним ресурсом, який обмежує об'єм і інтенсивність виконуваної роботи. Збільшення цього ресурсу вимагає багатократного прояву максимальних (або близьких до них) можливостей функціональної системи, внаслідок чого формується довготривала адаптація.
Термінові адаптаційні реакції можуть бути підрозділені на три стадії. Найбільш наочна їх наявність виявляється при тривалій роботі.
Перша стадія пов'язана з активізацією діяльності різних компонентів функціональної системи, що забезпечує виконання заданої роботи. Це виражається в різкому збільшенні ЧСС, рівнях вентиляції легенів, споживання кисню, накопичення лактату в крові і ін.
Друга стадія наступає, коли діяльність функціональної системи протікає при стабільних характеристиках основних параметрів її забезпечення, в так званому стійкому стані.
Третя стадія характеризується порушенням сталого балансу між запитом і його задоволенням через стомлення нервових центрів, що забезпечують регуляцію рухів, і вичерпанням вуглеводних ресурсів організму. Зайве часте пред'явлення організму спортсмена вимог, пов'язаних з переходом в третю стадію термінової адаптації, може несприятливо вплинути на темпи формування довготривалої адаптації, а також привести до негативних змін в стані різних органів.
Кожна з вказаних стадій термінової адаптації пов'язана з включенням функціональних резервів відповідного ешелону. Перший з них мобілізується при переході від стану відносного спокою до м'язової діяльності і забезпечує працю до появи явищ компенсованого стомлення, другий - при продовженні роботи в умовах прогресуючого стомлення. Використання резервів другого ешелону пов'язане з мимовільною відмовою від виконання заданої роботи у зв'язку з вичерпанням відповідних фізичних і психічних ресурсів. В умовах фізичних навантажень, характерних для тренувальної і змагання діяльності, всі резерви не використовуються, що дає підставу для виділення третього ешелону резервів, які мобілізуються організмом лише в украй екстремальних умовах. Необхідно відзначити, що в умовах, найбільш характерних для головних змагань (Олімпійські ігри, чемпіонати світу і Європи і ін.), які відрізняються виключно напруженою конкуренцією, несприятливими погодними умовами, що змінюються іноді, інтенсивним психологічним навантаженням, спортсмени високого класу часто здатні мобілізувати функціональні резерви, що знаходяться далеко за межею уявлень про можливості другого ешелону, виявлені в умовах тренування і участі в другорядних змаганнях.
Окремо слід підкреслити, що особливістю добре адаптованих функціональних систем є їх виняткова гнучкість і лабільність в досягненні однакового кінцевого результату при різних станах зовнішнього і внутрішнього середовища. Це можна проілюструвати на рівні достатніх загальних характеристик техніко-тактичних проявів. Представлені дані свідчать про значну I варіативності темпу рухів і кроку гребка при пропливанні різних відрізків 200-метрової дистанції. Практично одного і того ж результату спортсменка досягла за рахунок різної координаційної структури рухів, що указує на виняткову рухливість складної функціональної системи, орієнтованої на досягнення високого кінцевого результату.
Видатні плавці, на відміну від недостатньо кваліфікованих, не тільки мають значно вищі показники максимальної швидкості, але і проявляють здібність до її утримання в кінці дистанції. Досягається це ефективним варіюванням основних динамічних і кінематичних характеристик рухів відповідно до зміни функціональних можливостей на різних відрізках дистанції.
Характер реакцій термінової адаптації може бути продемонстрований і на матеріалі варіативності локальних динамічних і кінематичних параметрів спортивної техніки в різних умовах тренувальній і змаганню діяльності. Навіть у циклічних видах спорту з одноманітною і достатньо жорстко детермінованою структурою рухів наголошуються великі коливання різних параметрів, обумовлені зміною інтенсивності роботи, функціонального стану організму спортсмена в конкретний момент проходження дистанції. Наприклад, динаміка інформативних показників спортивної техніки зазнає істотні коливання залежно від умов пропливання дистанції 100 м кролем на грудях. При цьому великі відмінності наголошуються не тільки при порівнянні даних пропливання дистанції 100 м в звичайних умовах і при пропливанні 100-метрового завершального етапу дистанції 400 м комплексного плавання, але і при порівнянні даних, зареєстрованих на початку і кінці етапу.
Формування довготривалої адаптації. Формування довготривалих адаптаційних реакцій проходить чотири стадії.
Перша стадія пов'язана з систематичною мобілізацією функціональних ресурсів організму спортсмена в процесі виконання тренувальних програм певної спрямованості з метою стимуляції механізмів довготривалої адаптації на основі підсумовування ефектів термінової адаптації, що багато разів повторюється.
У другій стадії на тлі планомірних зростаючих навантажень, що систематично повторюються, відбувається інтенсивне протікання структурних і функціональних перетворень в органах і тканинах відповідної функціональної системи. В кінці цієї стадії спостерігається необхідна гіпертрофія органів, злагодженість діяльності різних ланок і механізмів, що забезпечують ефективну діяльність функціональної системи в нових умовах.
Третю стадію відрізняє стійка довготривала адаптація, що виражається в наявності необхідного резерву для забезпечення нового рівня функціонування системи, стабільності функціональних структур, тісного взаємозв'язку регуляторних і виконавських органів.
Четверта стадія наступає при нераціонально побудованій, зазвичай зайве напруженому тренуванні, неповноцінному живленні і відновленні і характеризується зношуванням окремих компонентів функціональної системи.
Раціонально побудований тренувальний процес припускає перші три стадії адаптації. При цьому слід вказати на те, що протікання адаптаційних реакцій в межах вказаних стадій може відноситися до різних компонентів структури підготовленості спортсмена і діяльності змагання в цілому. Зокрема, по такому шляху протікає адаптація окремих органів (наприклад, серця), функціональних систем (наприклад, системи, що забезпечує рівень продуктивності аероба), а також формується підготовленість спортсмена в цілому, що виявляється в його здібності до досягнення спортивного результату, запланованого на даному етапі спортивного вдосконалення.
Питання про механізм індивідуальної (фенотипічною) адаптації полягає в тому, яким чином потенційні, генетично детерміновані можливості організму у відповідь на вимоги середовища перетворяться в реальні можливості.
Збільшені вимоги навколишнього середовища порівняно швидко приводять до утворення систем, які забезпечують більш менш адекватну адаптаційну реакцію організму на нові подразники. Проте для формування довершеної адаптації саме по собі виникнення такої функціональної системи виявляється недостатнім. Необхідно, щоб в клітинах, тканинах і органах, утворюючих таку систему, виникали структурні зміни, що підвищують її потужність і взаємодії між різними складовими.
Дієвий розвиток довготривалої адаптації пов'язаний з систематичним застосуванням навантажень, що пред'являють високі вимоги до системи, що адаптується. Інтенсивність розвитку довготривалих адаптаційних реакцій визначається величиною одноразових навантажень, частотою їх застосування і загальною тривалістю тренування. Найефективніше довготривала адаптація розвивається при частому використанні великих і значних навантажень, що пред'являють високі вимоги до функціональних систем організму. Структурні і функціональні зміни в серцевому м'язі (її гіпертрофія, збільшення кількості волокон на одиницю маси, збільшення потужності кальцієвого насоса волокон, багатих саркоплазмою, які відносяться до провідної системи серця (що іноді позначається як його специфічна мускулатура), підвищення концентрації гемоглобіну і активності ферментів, відповідальних за транспорт субстратів до мітохондрій, збільшення кількості коронарних капілярів і маси мітохондрій і ін.) є основою для підвищення можливостей серця і термінової мобілізації, збільшення швидкості і амплітуди його скорочень, швидкості і глибини діастоли, стійкості до стомлення.
Такий характер довготривалої адаптації відноситься не тільки до серця, а закономірно виявляється на рівні м'язової тканини, органів нервової і ендокринної регуляції і ін. Зокрема, на рівні нервової регуляції адаптація функціональної системи пов'язана з гіпертрофією мотонейронів і підвищенням в них активності дихальних ферментів; на рівні м'язової тканини збільшується місткість мережі капілярів, зростає кількість мітохондрій в м'язах. Збільшення кількості мітохондрій в м'язовій тканині разом із зростанням потужності аероба сприяє зростанню здатності м'язів утилізувати піруват, що обмежує накопичення лактату, забезпечує мобілізацію і використання жирних кислот, а у результаті сприяє інтенсивнішому і тривалішому виконанню роботи.
Процес формування ефективної довготривалої адаптації нейрогуморальної системи організму пов'язаний із збільшенням показників її потужності і економічності. Підвищення потужності в першу чергу обумовлюється розвитком гіпертрофії мозкового шару надниркових і збільшенням в них запасів катехоламінів, гіпертрофією кори наднирників, зокрема її пучкової зони, секретуючю глікокортикоїди, що супроводжується змінами ультраструктури кортикоцитів, що приводять до підвищення здатності синтезувати кортикостероїди. Збільшення запасів катехоламінів приводить до їх більшої мобілізації при короткочасних навантаженнях вибухового характеру, попереджає їх виснаження при тривалих навантаженнях. Збільшення здатності кори надниркових синтезувати кортикостероїди забезпечує їх високий рівень в крові при тривалих навантаженнях і тим самим підвищує працездатність спортсменів.
Збільшення економічності нейрогуморальной системи виявляється в значно меншому вивільненні катехоламінів у відповідь на стандартні навантаження. Наприклад, вже тритижневе тренування людей на витривалість призводить до достовірного зниження концентрації катехоламінів в крові при виконанні стандартного навантаження в порівнянні з початковими даними, а після восьмитижневого тренування збільшення катехоламінів не спостерігалося взагалі.
Підвищення функціональних можливостей надниркових багато в чому визначає ефективність енергозабезпечення м'язової роботи. Катехоламіни активізують ключові ферменти глікогенолізу і гліколізу і, як наслідок, самі ці процеси в скелетних м'язах, серце і печінки збільшують вихід в кров з печінки глюкози і її транспорт в клітини міокарда і м'язів.
Активація гуморальної регуляції сприяє інтенсивнішому синтезу нуклеїнових кислот і білків. Гіперфункція органів і тканин функціональної системи, стимульована підвищеною гормональною активністю, значною мірою обумовлює формування структурного базису довготривалої адаптації до фізичного навантаження. Приріст економічності діяльності нейрогуморальної системи при тренованості пов'язують з підвищенням адренореактівності тканин і вдосконаленням механізму саморегуляції органів, функціональної системи, відповідальної за адаптацію.
Економізація адаптованого організму в порівнянні з неадаптованим виявляється: в стані спокою - в зменшенні ЧСС з 65-75 до 30-50 уд-мін"1, частоти дихання - з 16-20 до 6-10 циклів в 1 мін, зниженні хвилинного об'єму дихання на 10-12 %, зменшенні споживання кисню на 20 %; при стандартному навантаженні - в зниженні споживання кисню в міокарді в 1,5-2 рази, значно меншому збільшенні ЧСС і частоти дихання, в 2-2,5 разу меншому підвищенні рівня лактату в крові, менш вираженій реакції симпатоадреналової системи і відповідно меншому підвищенні рівня катехоламінів в крові.
Важливим елементом довготривалої адаптації є формування в корі великого мозку економічних і стабільних систем взаємозв'язаної (синхронною і синфазної) активності, функціональних систем управління рухами, що є частиною, і що володіють високою перешкодостійкістю. У осіб, добре адаптованих до подібних навантажень, на відміну від неадаптованих, ці системи не руйнуються при дії різних збиваючих чинників (високої психічної і емоційної напруги, зовнішніх перешкод, розвитку стомлення). Руйнування кіркових систем взаємозв'язаної активності супроводжується порушенням внутрішньосистемної і міжсистемної регуляції функцій, погіршенням самопочуття, неможливістю підтримувати заданий темп рухів, розпадом зовнішньої структури рухового навику і швидкою відмовою від роботи. Довготривала адаптація до граничних навантажень пов'язана не тільки з розширенням функціональних можливостей кори великого мозку, але і з підвищенням здібності до мобілізації функціональних резервів в умовах подоланого стомлення. Для розуміння центральних механізмів такої мобілізації особливе значення мають дані про посилення у адаптованих осіб взаємозв'язку потенціалу префронтальної (асоціативною) кори з моторними областями в період стомлення, що компенсується, а також збереження (аж до відмови від роботи) цієї системи, не дивлячись на руйнування просторової синхронізації всіх інших областей кори в період декомпенсованного стомлення.
Довготривала адаптація характеризується збільшенням функціональних резервів, серйозних структурних перебудов органів і тканин, що є слідством, значною економізує функцій, підвищенням рухливості і стійкості в діяльності функціональних систем, налагодженням раціональних і гнучких взаємозв'язків рухової і вегетативних функцій. Більш того, виникнення адаптаційних перебудов, не пов'язаних з істотною гіпертрофією органів, є найбільш раціональним, оскільки вони стійкіші до процесів деадаптації, вимагають менших зусиль для підтримки досягнутого рівня і, що вельми важливе, не пов'язані з такою глибокою експлуатацією генетично обумовлених і обмежених адаптаційних можливостей в порівнянні з адаптацією, здійсненою в основному за рахунок структурних змін органів, зокрема збільшення їх маси.
Економічність адаптованої системи, проте, безумовно виявляється на рівні клітин і органів, де вона детермінована співвідношенням клітинних структур; на рівні системи в цілому, де вона визначається співвідношенням органів; нарешті, на рівні нейрогуморальної регуляції, де економічність виявляється наслідком підвищення реактивності адаптованих органів до медіаторів і гормонів. Наприклад, серце тренованої людини споживає приблизно на одну третину менше кисню і субстратів окислення при виконанні стандартної роботи в порівнянні з серцем нетренованого, що пов'язане із зміною співвідношення клітинних структур, що забезпечує підвищення ефективності перетворення енергії на рівні клітин. На рівні нейрогуморальної регуляції, відповідальній за адаптацію систем, економічність функціонування виражається в підвищенні реактивності органів, утворюючих дану систему, до сигналів, що управляють, - гормонів і медіаторів. Це зрушення забезпечує положення, при якому мобілізація системи при дії на організм чинників зовнішнього середовища може бути забезпечена при меншому виділенні регуляторних метаболітів, при меншому збудженні регуляторних механізмів.
Зменшення розпаду структур організму при великих навантаженнях також є одним з показників економічності функціонування адаптованої системи. Відомо, що зниження концентрації АТФ в тканинах є чинником пошкодження і розпаду структур. Підвищенню потужності системи синтезу багатих енергією фосфорних з'єднань запобігає дефіцит АТФ. В результаті організму вдається уникнути чергування процесів зношування і регенерації його органів і систем, чим забезпечується економне витрачання структурних ресурсів організму.
Встановлено, наприклад, що в результаті тривалих фізичних навантажень значно зростає структурний резерв серця - за рахунок гіпертрофії і, можливо, гіперплазії м'язових волокон. Одночасно спостерігаються протилежні зміни в нирках, надниркових, печінці. Дослідження на тваринах показали, що кількість функціональних одиниць нирки (нефронів) може зменшитися на 25 %, кількість клітин в надниркових - на 20 %, печінки - на 30 %, що призводить до помітного зниження функціонального резерву цих найважливіших органів.
Ефективне формування довготривалої адаптації не може бути забезпечене без урахування феногенетичних характеристик, лежачих в основі розділення людей на конституціональні типи. Не тільки у спорті, де необхідність такого розділення очевидна, але і в інших областях людської діяльності, пов'язаних з проблемою адаптації, обґрунтована необхідність диференційованого підходу до людей з різними конституціональними показниками. Так, наприклад, проблеми, пов'язані з адаптацією численних людських популяцій до умов життя і праці в екстремальних умовах Крайньої Півночі, Антарктики, пустелі, зажадали диференціації конституціональних типів усередині популяцій, що мешкають в цих умовах.
Перший тип («спринтер») здатний проявляти могутні фізіологічні реакції з високим ступенем надійності у відповідь на значні, але короткочасні коливання чинників зовнішнього середовища. Проте високий рівень надійності може підтримуватися відносно короткий термін. Феногенетичні властивості «спринтерів» мало пристосовані до витримки тривалих навантажень невисокої інтенсивності.
Другий тип («стаєр») феногенетичні менш пристосований до перенесення могутніх і короткочасних навантажень. Проте після щодо нетривалого періоду адаптації здатний витримувати рівномірні навантаження протягом тривалого часу в неадекватних умовах. Кожний з цих типів характеризується вираженими антропометричними і морфофункціональними відмінностями.
Між цими крайніми конституціональними типами існує певна кількість проміжних, таких, що позначаються як «міксти». Медико-біологічні знання про адаптаційні можливості «спринтерів», «стаєрів» і проміжних конституціональних типів сприяють регуляції життєзабезпечення людських популяцій в екстремальних умовах окремих географічних зон.
В цілому довготривалі адаптаційні реакції на різні сильнодіючі чинники зовнішнього середовища, у тому числі і на фізичні навантаження, базуються на міцній структурній основі. Залежно від характеру навантажень в дію включаються різні системи організму, підсилюють свою роботу тканини і клітинні елементи, продукуються біологічно активні речовини. Проте при різноманітті шляхів адаптації функціональних систем, що формуються у відповідь на різні подразники і розширюють свій адаптаційний ресурс, в її основі лежать єдині неспецифічні процеси: варіювання кількості активно функціонуючих структур з їх наявного запасу і включення в роботу їх числа, строго відповідного вимогам, диктованим рівнем навантаження; збільшення потужності функціональних структур у разі, коли наявні ресурси недостатні; відставлений і гетерохронний по відношенню до різних структур адаптаційний ефект у відповідь на реалізовані навантаження; розширення рухливості структур адаптованої системи в плані ефективної пристосувальної перебудови, компенсаторних реакцій, виконання суміжних функцій. Характерний і те, що жоден з цих процесів структурного забезпечення довготривалої адаптації не є властивим якому-небудь одному рівню організації - всі вони універсальні, тобто однаково чітко простежуються на молекулярному, клітинному, тканинному і системному рівнях.
4. Явища деадаптації, реадаптації і переадаптації у спортсменів
Раціонально побудоване тренування приводить до різкого зростання функціональних можливостей органів і систем організму за рахунок вдосконалення всього комплексу механізмів, відповідальних за адаптацію. Застосування надмірних навантажень, що перевищують індивідуальні адаптаційні можливості людини, вимагають надмірної мобілізації структурних і функціональних ресурсів органів і систем організму, в результаті приводить до переадаптації, що виявляється у виснаженні і зношуванні функціональних систем, що несуть основне навантаження. Припинення тренування або використання низьких навантажень, не здатних забезпечити підтримку досягнутого рівня пристосувальних змін, приводить до деадаптації - процесу, зворотному адаптації, тобто адаптаційні процеси в організмі людини розвиваються в строгій відповідності з характером і величиною дії чинників зовнішнього середовища. Вище указувалося, що стосовно адаптації серця навантаження, що раціонально спланерували, приводять до помірної гіпертрофії міокарда, збільшення потужності його адренергічної іннервації, кількості коронарних капілярів, підвищенню концентрації міоглобіну і активності ферментів, відповідальних за транспорт субстратів до мітохондрій і ін.
При надмірному навантаженні на серце, які вимагають зайве тривале компенсаторне гіперфункцію, виникає незбалансована адаптація, при якій маса серця зростає в значно більшій мірі, чим функціональні можливості структур, відповідальних за нервову регуляцію і енергозабезпечення. Виникаюче при цьому зниження можливостей міокарда може певний час компенсуватися збільшенням його маси, але потім, як правило, стає причиною недостатності серця, що слід розглядати як його переадаптацию. Якщо тренування припинилося або навантаження були понижені значно нижче за рівень, здатний забезпечити підтримку досягнутих показників функціональних можливостей серця, то поступово наступає процес деадаптації: зменшується синтез білка і маса шлуночків, ослабляється нервова регуляція, знижується енергозабезпечення і ін. В результаті порушується оптимальний режим біосинтезу і функціонування ключових структур серця, що забезпечують утилізацію АТФ в міофібрілах і її ресинтез в мітохондріях. Вказані механізми адаптації, переадаптації і деадаптації властиві і іншим органам і системам.
Надмірні навантаження на скелетні м'язи можуть привести до м'язових пошкоджень, внаслідок чого знижується працездатність, погіршується протікання термінових і довготривалих відновних і адаптаційних реакцій. У пошкодженій м'язовій тканині наголошується зниження запасів глікогену унаслідок порушення процесів його ресинтезу, порушуються процеси білкового синтезу, знижується стійкість до дії бактерій і вірусів, що підвищує сприйнятливість організму спортсменів до інфекцій.
Надмірні фізичні навантаження можуть викликати порушення гормонального балансу, що призводить до зниження працездатності, порушення відновних і адаптаційних реакцій, розвитку патологічних процесів. Надмірні навантаження у жінок, наприклад, часто пов'язані з порушенням менструальної функції (знижені рівні прогестерону і естрогену), розвитком остеопорозу, збільшенням ризику втомних переломів. Такі навантаження сприяють збільшенню рівня кортізола - катаболічного гормону і зниженню тестостерона - анаболічного гормону. Це може привести до збільшення білкового катаболізму усередині м'язових клітин, зниженню об'єму м'язової маси і маси тіла.
Надмірні навантаження певної спрямованості таять в собі дві небезпеки: 1) можливість функціонального виснаження системи, домінуючої в адаптаційній реакції; 2) зниження структурного і відповідно функціонального резерву інших систем, які безпосередньо не беруть участь в адаптаційній реакції.
У основі виснаження і зношування функціональних систем, що несуть основне навантаження в процесі тренувальної і змагання діяльності, - порушення балансу між тренувальними і змаганнями навантаженнями, з одного боку, і відновленням і ефективним протіканням адаптаційних реакцій - з іншою. Стан переадаптації формується під впливом надмірного і нераціонального планування навантажень, посиленого недоліками в живленні, зневагою до ефективного відновного періоду, використання засобів стимуляції відновних і адаптаційних реакцій. Основними симптомами переадаптації є: зниження спортивних результатів і працездатності в тренувальних заняттях, загальне відчуття втоми, депресія, дратівливість, порушення сну, підвищення ЧСС і сповільнене відновлення при навантаженнях, втрата апетиту і зниження маси тіла, зниження імунітету. Нормалізація стану спортсмена у разі переадаптації вимагає комплексу реабілітаційний-відновних заходів, зміни образу життю, кардинальної зміни тренувального процесу і зазвичай не може бути здійснена менш ніж за місяць.
Попередити ці негативні явища можна раціональним плануванням навантажень в мікро - і мезоциклах, а також в крупніших структурних утвореннях тренувального процесу. Орієнтація на розвиток комплексу якостей і здібностей, що визначають успіх в даному виді спорту, при раціональному співвідношенні і чергуванні навантажень різної переважної спрямованості забезпечує найбільш ефективний для досягнення високих спортивних показників варіант адаптації і дозволяє уникнути негативних наслідків високих навантажень на окремі органи і системи.
Деадаптація є виразом чудової здатності організму усувати невживані структури, завдяки чому можливе використання структурних ресурсів, що вивільняються, в інших системах організму і, отже, перехід під впливом зовнішнього середовища від однієї адаптації до іншої.
Припинення тренування викликає інтенсивне протікання процесів деадаптації. У добре тренованих студентів спортивного вузу, наприклад, дев'ятиденний абсолютний постільний режим призводить до зниження Уо2тах на 21 %, зменшенню об'єму серця на 10 %, значному зростанню ЧСС, хвилинного об'єму дихання і рівня лактату при стандартних навантаженнях. Подальше десятиденне нормальне життя до певної міри нормалізує стан організму, проте воно залишається достовірно пониженим по відношенню до початкового рівня. При четирьох-шеститижневому ліжковому режимі відбувається атрофія БС - і МС - волокон м'язів при одночасному зниженні міоглобіну, активності оксидативних і гліколітичних ферментів, змісту глікогену, зменшенні кількості і величини мітохондрій.
Позбавлення скелетних м'язів повноцінного фізичного навантаження приводить до серйозних змін в м'язовій тканині. При цьому, чим адаптованіша м'язова тканина до фізичних навантажень, тим інтенсивніше протікає процес деадаптації. Вже на 3-4-й день постільного режиму відбувається помітне зменшення маси найбільш активних м'язів. Іммобілізація нижніх кінцівок унаслідок переломів приводить до зменшення площі поперечного перетину м'язів на 40-50 %, 5-6-тижнева іммобілізація здорових м'язів може привести до зменшення площі їх поперечного перетину на 20-30 %. Атрофія м'язових волокон, обумовлена відсутністю або недостатньою руховою активністю, стосується всіх типів м'язових волокон. Атрофія м'язової тканини унаслідок іммобілізації призводить до різкого зниження максимальної сили. Важливо відзначити, що м'язова сила знижується в більшій мірі, чим атрофується м'язова тканина. Це відбувається унаслідок зниження можливостей нервової системи рекрутувати рухові одиниці, у тому числі і дегенеративних змін в нервово-м'язових з'єднаннях. Відбуваються і інші негативні зміни: знижується концентрація білків в м'язовій тканині, зменшується концентрація гліколітичних і окислювальних ферментів, окремі м'язові волокна піддаються некрозу. Всі ці негативні наслідки тривалого невикористання м'язової тканини можуть бути усунені в процесі реабілітації і реадаптації не повністю.
Приблизно також протікає процес деадаптації і в системах енергозабезпечення. Так, деадаптації відносно можливостей системи аероба енергозабезпечення протікає особливо інтенсивно у тих спортсменів, спеціалізація яких обумовлена необхідністю виконання великих об'ємів роботи характеру аероба.
Слід зазначити, що процес деадаптації при припиненні тренування протікає інтенсивніше в порівнянні з процесом реадаптації після її відновлення. Проілюструвати це можна, наприклад, дослідженнями Хоустона і ін., який вивчив зміни в рівні витривалості, VО2mах і активності найбільш значущих для процесу окислення аероба ферментів через 15 днів після припинення тренування і через 15 днів після її відновлення. Вже через 15 днів після припинення занять інтенсивно розвинувся процес деадаптації, що виявилося за всіма показниками, що вивчалися. Протягом 15 днів після відновлення тренування відновити раннє досягнутий рівень адаптації спортсменам не вдалося.
Проте ці дані відображають протікання деадаптації в умовах, які украй рідко зустрічаються в практиці, зазвичай при серйозних травмах або інших захворюваннях, що вимагають тривалого лікування в умовах постільного режиму. Розглянемо, що відбувається, якщо процес адаптації протікав доцільно, потім тренування було припинене або стали застосовуватися навантаження значно нижче рівня, здатного забезпечити підтримку досягнутих пристосувальних змін. У цих випадках спрямованість процесу деадаптації аналогічна, проте темпи усунення досягнутих змін тим вище, чим нижче рівень рухової активності. Процес деадаптації протікає дуже інтенсивно при повному припиненні тренування. В той же час продовження занять навіть при різко пониженому об'ємі (25-30 %) здатне зберегти раніше досягнутий тренувальний ефект протягом достатнього тривалого часу - не меншого 2-3 місяців.
Процес деадаптації протікає неоднаково по відношенню до адаптаційних перебудов різних функціональних систем. Вища стійкість адаптаційних змін в корі великого мозку в порівнянні із слідами простіших адаптаційних реакцій виявляється, зокрема, в тому, що в процесі деадаптації після повного припинення фізичних навантажень можливості аеробів організму і пов'язана з ними витривалість до тривалої роботи згасають відносно швидко. Спеціальні рухові навики зберігаються тривалий час і можуть бути успішно продемонстровані детренованою людиною. Підвищені в результаті тренування величини максимального споживання кисню знижуються значно повільніше, ніж активність оксидативних ферментів, яка може знизитися вже через 1-2 тижні після припинення тренування, а через декілька тижнів повернутися до початкового рівня. У свою чергу ці ферменти володіють здатністю до швидкого відновлення активності при відновленні тренування. Зв'язано це з тим, що ферменти, як і інші білкові молекули, відрізняються обмеженою тривалістю існування. Вони утворюються і розщеплюються в безперервному циклі, в якому біологічний період напіврозпаду більшості мітохондріональних ферментів, - близько тижня, а гліколітичних - від одного до декількох днів.
Відповідно клітинний зміст певного ферменту є результатом взаємодії процесів синтезу і розпаду.
Деякі ферменти, регулюючі гомеостаз енергетичних джерел в печінці, мають напівперіод життя більше 1 ч, що дозволяє їм швидко реагувати на наявність енергетичних джерел в їжі. Ферменти, що беруть участь в процесах окислення, що відбуваються в м'язах, відрізняються значно більшою стабільністю і напівперіод їх життя може досягати від декількох днів до декількох тижнів. Відповідно до цього протікають і адаптаційні процеси, пов'язані із збільшенням активності окислювальних ферментів у відповідь на напружену і тривалу м'язову діяльність, а також процеси деадаптації після припинення тренування.
Найважливіші параметри системи аероба енергозабезпечення схильні деадаптації в коротші терміни в порівнянні з основними показниками, що відображають можливості анаеробної системи. Вже через 2-4 тижні після припинення напруженого тренування об'єм систоли знижується на 10-15 %. Протягом цього періоду спостерігається різке зниження активності окислювальних ферментів. Зниження активності окислювальних ферментів на 50 % і більш не супроводжується зменшенням активності гліколітичних ферментів. Це призводить до того, що вже через 4 тижні детренування збереження працездатності при виконанні стандартної роботи змішаного анаеробного для аероба характеру пов'язане з істотним збільшенням частки її анаеробного забезпечення.
Збільшення або зменшення капілризації в процесі як адаптації, так і деадаптації вимагає значно більшого часу в порівнянні з метаболічною адаптацією. Спеціальні дослідження показують, що явно виражені зміни капілярній мережі, тренування, що з'явилися слідством, спостерігаються ще в перебіг декількох місяців після її припинення. В той же час локальна витривалість скелетних м'язів, що спирається на їх мітохондріональну здатність, може бути втрачена протягом двох-трьох тижнів після припинення безперервного тренування.
Процес деадаптації після припинення тренування або при різкому зниженні навантажень протікає достатньо швидко. Дослідження показують, що рівень адаптації, придбаний в результаті п'ятирічного тренування на витривалість, може бути втрачений протягом 2-3 місяців детренувального періоду. Вже в перші тижні після припинення тренування наголошуються яскраві прояви деадаптації функціональної системи, що визначає рівень витривалості: протягом перших б-24 дні на 14-25 % зменшується кількість функціонуючих капілярів, розташованих навколо м'язового волокна; після 12-денного пасивного відпочинку на 11 % знижуються показники максимального серцевого викиду, на 7 % - максимального споживання кисню.
Важливим є і те, що деадаптація протікає нерівномірно: у перші тижні після припинення тренування спостерігається значне зниження функціонального резерву адаптованої системи, надалі процес деадаптації сповільнюється. У прихованому вигляді адаптаційні реакції зберігаються тривалий час і служать основою для швидшого відновлення втраченого рівня адаптації при відновленні тренування після тривалої перерви в порівнянні з часом, витраченим на первинне формування адаптації; наприклад, гіпертрофія м'язової тканини, що є наслідком силового тренування, зникає в 2-3 рази повільніше, ніж виникає. Важливо враховувати і те, що чим швидше формується адаптація, тим складніше утримується досягнутий рівень і тим швидше вона втрачається після припинення тренування. Зокрема, період згасання сили після припинення її тренування прямо пов'язаний з тривалістю формування адаптації: чим інтенсивніше і короткочасніше було тренування, направлене на розвиток сили, тим швидший період її згасання при припиненні регулярних занять.
Ця закономірність виявляється при розгляді ефективності методик розвитку різних фізичних якостей і функціональних можливостей систем організму, а також підготовленості спортсмена в цілому і може бути пов'язана з різними елементами структури тренувального процесу - етапами багаторічної підготовки, макроциклами, періодами і ін. Фактами, підтверджуючими цю закономірність стосовно багаторічної підготовки, є безліч випадків, коли стрибкоподібний приріст навантаження (у 2-3 рази протягом року), реалізований спортсменами вищого класу, дозволив їм в короткі терміни досягти виключно високих адаптаційних перебудов, показати видатні результати з найбільших змаганнях і одночасно не дозволив утримати придбаний рівень адаптації тривалий час, різко скоротив період їх виступу на рівні вищих досягнень. В той же час у спортсменів, які рівномірно впродовж багатьох років підвищували навантаження, наголошувалося планомірне зростання функціональних можливостей. На досягнення рівня адаптації, необхідної для успішної діяльності змагання в найбільших змаганнях, їм вимагалося значно більше часу. Проте саме ці спортсмени виявилися здатними виступати на рівні вищих досягнень тривалий час.
Часте чергування процесів адаптації і деадаптації приводить до надмірної експлуатації генетично детермінованих здібностей до формування ефективних пристосувальних змін в організмі. Слід пам'ятати, що підтримка структурних основ адаптації за допомогою помірних фізичних навантажень несумірно благопріятнєє, чим багатократне повторення циклів «деадаптація - реадаптація». Багатократна активація біосинтезу, необхідна для багатократного відновлення втраченого рівня адаптації, може привести до своєрідного локального зношування органів, що входять в систему, відповідальну за адаптацію. Слід визнати, що ця точка зору має під собою вагомі підстави, не дивлячись на наявність великого експериментального матеріалу, що свідчить про достатньо швидке відновлення втраченого рівня адаптації після відновлення ефективного тренування.
Проте значно частіше зустрічається інша крайність: продовження тривалого і напруженого тренування при досягненні спортсменом граничних індивідуально обумовлених меж адаптації до тренувальних дій певного типу. Особливо це виявляється в щорічному плануванні великих об'ємів роботи спрямованості аероба і анаеробної для аероба в тренуванні спортсменів, біляграничних, що досягли, або граничних показників можливостей аеробів. При цьому у них порушуються генетично регульовані процеси біосинтезу, відбувається атрофія ключових структур, лімітуючих функцію клітин міокарду, і, нарешті, виникає функціональна недостатність серця. Тут же часто криються причини відхилень в стані ЦНС, печінки і інших життєво важливих органів.
Надмірні фізичні навантаження можуть мати для організму негативні наслідки, які виявляються, по-перше, в прямому зношуванні функціональної системи, особливо її ланок, що несуть основне навантаження; по-друге, в явищах негативної перехресної адаптації, тобто в порушеннях функціональних систем і адаптаційних реакцій, не пов'язаних з фізичним навантаженням.
Відомо, що при одноразовій, обмеженій в часі стресовій дії услід за катаболічною фазою реалізується протилежна - анаболічна, яка виявляється генералізованою активацією синтезу білків. Ця активація потенціює формування ефективної довготривалої адаптації. При частому виникненні стресс-реакції, зв'язаною із застосуванням навантажень, що перевищують індивідуальні адаптаційні можливості людини, формування довготривалої адаптації може не здійснюватися. Зайва мобілізація структурних і енергетичних ресурсів організму за відсутності адекватного рівня функціональної системи, де ці ресурси можуть бути використані, приводить до втрати цих ресурсів і виснаження, типового для тривалого стресу.
Надмірні фізичні навантаження, що нераціонально спланерували, можуть стати причиною появи некрозу як в м'язах, так і в міокарді. При непомірних навантаженнях спостерігалося потовщення і затвердіння м'язових волокон, їх схильність до утворення тріщин на змінених ділянках, виникнення міжклітинних і внутріклітинних набряків і ін. Надмірні навантаження можуть привести до патологічної гіпертрофії міокарда, розвитку в нім дистрофічних і склеротичних змін, порушення обміну речовин, нейрогуморальної регуляції. Гостре фізичне перенапруження може також привести до крововиливу в серцевий м'яз, зокрема до гострого інфаркту міокарду з розвитком гострої недостатності серця, гострій дистрофії міокарду.
Є безліч даних, що свідчать про те, що спортсмени високого класу, добре адаптовані до навантажень на витривалість, піддаються ризику раптової смерті від зупинки серця в час і відразу після граничних фізичних навантажень в більшій мірі, чим люди, що не займаються спортом.
Функціональна система, що тривало піддавалася навантаженням, стимулюючим формування адаптаційних реакцій, може зношуватися в результаті вичерпання детермінованих здібностей до пристосувальних змін, а також локального старіння перенавантажених ланок системи. У основі зношування функціональної системи - порушення закономірностей формування довготривалої адаптації. Тут слід зазначити надмірні, такі, що часто повторюються односпрямовані навантаження, що свідчать про тривалий, постійно діючий стрес; часте чергування явищ адаптації і деадаптації, пов'язане з нераціональним чергуванням періоду навантажень з періодом їх відсутності; надмірне використання навантажень, що приводять до адаптації функціональної системи переважно за рахунок гіпертрофії органів, а не за рахунок ефективності їх функціонування при помірній гіпертрофії. У числі причин переадаптації слід назвати також порушення в процесі окремих тренувальних занять, днів, мікроциклів необхідних співвідношень між об'ємом і характером тренувальних дій, з одного боку, і енергетичним потенціалом організму і можливостями до адаптації відповідних біологічних структур - з іншою. У таких випадках відбувається переадаптация органів і функціональних механізмів, що несуть найбільше навантаження.
Тривале односпрямоване тренування, що систематично пред'являє високі вимоги до певної функціональної системи, часто пов'язане із зниженням морфофункціональних можливостей інших систем. Зокрема, у осіб, що мають високий рівень тренованості до роботи швидкісний-силової спрямованості, часто виявляється пониженою витривалість до тривалої роботи характеру аероба, у них знижується щільність капілярів і активність ферментів аеробів в скелетних м'язах і ін.
Переважне кровопостачання м'язів за рахунок інших органів може привести до серйозних негативних наслідків. Слід нагадати, що в тренуванні сучасних спортсменів, що спеціалізуються у видах спорту, пов'язаних з продовженням витривалості, щоденний об'єм роботи спрямованості анаеробного аероба аероба і змішаної може досягати 5-6 ч. Робота в такому режимі, як відомо, може продовжуватися протягом багатьох тижнів. Таким чином, в середньому близько 20 % часу доби багато органів організму спортсмена відчувають нестачу кровопостачання. Таке тренування, приводячи до різкого приросту можливостей системи аероба енергозабезпечення, одночасно нерідко приводить до зменшення маси і кількості клітин в печінці, нирках і надниркових, негативно позначається на проявах вищої нервової діяльності - порушуються процеси вироблення, фіксації і відтворення тимчасових зв'язків. Спостерігаються також випадки порушення функції травлення у вигляді спазму стравоходу, шлунку, кишок, виразкових поразок і ін. Це стає абсолютно зрозумілим, якщо розглянути перерозподіл серцевого викиду в стані спокою і при навантаженнях різної потужності. При цьому в стані спокою у обстежених серцевий викид складав близько 6 лмін-1, при легкому навантаженні - 12лмин-1, при значній - 24 лмін-1, максимальній - 30 лмін-1.
Принцип домінуючого не тільки функціонального, але і структурного забезпечення систем, переважаючих в процесі конкретної адаптації, спостерігається і при силовій роботі. Напружене силове тренування, особливо легкоатлетів - метальників і важкоатлетів, приводить до інтенсивного накопичення скоротливих білків без відповідного синтезу білків мітохондрій і зростання васкуляризації м'язової тканини. В результаті гіпертрофія м'язової маси і зростання сили супроводжуються зниженням питомої щільності мітохондрій в м'язовій тканині, зменшенням її постачання киснем, збільшенням продукції лактату, і в результаті - зниженням витривалості.
Висока адаптація організму спортсменів до фізичних навантажень може знижувати резистентність до інших чинників навколишнього середовища. Наприклад, тренування в багатьох видах спорту приводить до зменшення кількості жирової тканини і зниження енергетичного ефекту норадреналіну і, отже, зменшує можливість теплопродукції при дії холоду. У зв'язку з цим з'ясовна схильність простудним захворюванням добре підготовлених спортсменів, що особливо спеціалізуються в тих видах, де виникає проблема зганяння маси тіла - в боксі, боротьбі, важкій атлетиці. З жировим виснаженням, наслідком надмірних навантажень, що є, часто буває зв'язано і порушення продукції статевих гормонів. Це може приводити до порушення статевого дозрівання і менструального циклу у спортсменок, що спеціалізуються у видах спорту, що вимагають зменшення жиру в організмі.
Схильність спортсменів, що переносять граничні фізичні навантаження, захворюванням пояснюється і порушенням клітинного і гуморального імунітету, а також гормональними порушеннями. Якщо оптимальні навантаження підвищують імунологічну активність організму, то надмірні навантаження призводять до зниження імунореактівності.
З метою профілактики зниження імунітету на тлі застосування високих тренувальних і змагань навантажень, стани готовності до стартів виникає необхідність в імуностимулуючої терапії.
Негативні ефекти адаптації не є неминучими, вони - наслідок нераціонально побудованого процесу підготовки, застосування надмірних, не відповідних можливостям спортсмена навантажень; планування спрямованості тренувального процесу без урахування етапу вікового розвитку спортсмена.

15

Приложенные файлы

  • doc 15084783
    Размер файла: 170 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий