Адаптация к физическим нагрузкам

Проблема адаптации к физическим нагрузкам, или тренированности, с давних пор привлекала внимание исследователей и в настоящее время остается одной из актуальных проблем педагогики, биологии и медицины. Ее сущность заключается в раскрытии механизмов, за счет которых нетренированный организм становится тренированным, т.е. механизмов, составляющих основу формирования положительных эффектов адаптации, обеспечивающих тренированному организму преимущества перед нетренированным, и отрицательных, которые обусловлены так называемой ценой адаптации. Преимущества тренированного организма характеризуются тремя основными чертами:

Тренированный организм может выполнять мышечную работу такой продолжительности или интенсивности, которая не под силу нетренированному.

Тренированный организм отличается более экономным функционированием физиологических систем в покое и при умеренных физических нагрузках и способностью достигать при максимальных нагрузках такого высокого уровня их деятельности, который недостижим для нетренированного организма.

У тренированного организма повышается устойчивость к повреждающим воздействиям и неблагоприятным факторам.

Если первые две черты представляют интерес для физиологии и педагогики труда и спорта, то третья черта составляет основу использования адаптации к физическим нагрузкам в медицине как средства профилактики заболеваний здоровых людей и как средства лечения и реабилитации больных.

«Цена» адаптации к физическим нагрузкам зависит от функциональных возможностей организма и величины нагрузки. Чем выше нагрузка и ниже функциональные возможности, тем более дорогой «ценой» сопровождается выполнение такой мышечной работы и, зачастую, адаптации организма к ней достигнуть не удается – стабилизации функций не происходит. Такая нагрузка рассматривается как неадекватная возможностям человека. «Цена» адаптации к физическим нагрузкам проявляется как в прямом «изнашивании» функциональной системы, на которую при адаптации падает главная нагрузка, так и в нарушении функционирования органов и систем, не связанных непосредственно с выполнением мышечной работы. Возможно, ли исключить отрицательные эффекты адаптации? Это достигается, когда физические нагрузки принимают при строгом соблюдении принципов спортивной тренировки и при постоянном врачебно-педагогическом контроле за состоянием занимающихся.

Эффективное совершенствование организма, увеличение его функциональных возможностей происходит только при выполнении мышечной работы значительной интенсивности. В то же время, чем медленнее происходит нарастание тренировочных нагрузок, тем легче организму приспособиться к ним. Обе последние закономерности следует учитывать, адаптируя организм к физическим нагрузкам, с позиций целесообразности получения необходимых результатов.

Одним из непременных условий развития адаптации к физическим нагрузкам является мобилизация и использование физиологических резервов организма с последующим их восстановлением не только до исходного уровня, но и с некоторым избытком (феномен суперкомпенсации). Биологический смысл этого феномена огромен. Повторные адаптирующие нагрузки, приводящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение функциональных возможностей организма. С физиологической точки зрения ведущими в тренировке являются повторность и возрастание физических нагрузок что за счет обратных связей позволяет совершенствовать функциональные возможности органов и систем и их энергетическое обеспечение на основе механизмов саморегуляции организма. С этих позиций тренировка сводится к активизации механизмов адаптации, включению физиологических резервов, благодаря которым организм человека быстрее приспосабливается к повышенным нагрузкам, совершенствуя свои физические, физиологические и психологические качества, повышая состояние тренированности.

Интенсивная мышечная деятельность сопровождается физиологической формой гипоксии и способствует совершенствованию естественных физиологических механизмов адаптации. При этом в организме протекают два процесса:

- реакции, направленные на обеспечение повышенных потребностей организма в кислороде;

- повышение резистентности тканей к кислородной недостаточности и гиперкпании (увеличению напряжения углекислоты в артериальной крови).

Реакции обеспечения возросших потребностей организма в кислороде при интенсивной мышечной деятельности оказывают существенное влияние на системы кровообращения, дыхания, кроветворения, повышая их функциональные возможности. В результате высокие функциональные возможности основных обеспечивающих систем организма увеличивают его резистентность к другим факторам за счет более мощных компенсаторных реакций и более совершенных регуляторных процессов.

Повышение резистентности у тренированных спортсменов проявляется не только в функциональных возможностях физиологических систем. При произвольной задержке дыхания максимальной длительности у квалифицированных спортсменов отмечено чрезвычайно низкое насыщение кислородом артериальной крови. Однако такой низкий уровень насыщения крови кислородом переносился спортсменами легко, на что не были способны нетренированные люди. Вряд ли здесь можно говорить о решающем значении функциональных возможностей систем дыхания, кровообращения и кроветворения, так как при таком низком насыщении артериальной крови кислородом, которое наблюдалось к концу задержки дыхания, должно иметь место значительное кислородное голодание тканей. Здесь может идти речь только о повышении резистентности тканей, в первую очередь клеток коры головного мозга, по отношению к кислородной недостаточности и гипертонии. В чем различие между адаптацией и физической тренировкой? Тренировка – это процесс применения соответствующих средств воздействия на организм, а адаптация – приспособительные изменения в организме в результате этого воздействия. Эти изменения и представляют наибольший интерес. Необходимо, чтобы они формировали требуемые признаки и свойства организма, в наибольшей мере расширяли его резервные возможности.

При физических нагрузках совершенствуются работающие мышечные структуры, физиологические системы их обеспечивающие, системы реализации. Разной направленности нагрузки (преимущественно развивающие силу, быстроту или выносливость) сопровождаются разным влиянием на указанные системы. Адаптация к силовым нагрузкам наибольшее влияние оказывает на мышечные структуры, а развитие общей выносливости сопровождается ростом функциональных возможностей обеспечивающих систем. Как это происходит? На этапе срочной адаптации к значительным по величине нагрузкам наблюдается избыточное возбуждение нервных двигательных центров, которое сопровождается генерализованной, но недостаточно координированной реакцией организма. Эта реакция неадекватна воздействующим нагрузкам, она расточительна для организма. Повторяющиеся тренировочные воздействия сопровождаются уменьшением физиологической «цены» выполняемой работы, ростом функциональных возможностей мышечных структур, систем обеспечения мышечной работы (сердечно-сосудистой, дыхания, крови и др.), совершенствованием взаимодействия двигательных и вегетативных функций. В результате, наряду, с ростом функциональных возможностей адаптирующихся при мышечной работе физиологических систем, наблюдается увеличение экономичности их функционирования и организма в целом. То есть формируются два главных свойства адаптированного организма – увеличение функциональных возможностей и экономичности функционирования. В этом и заключается суть адаптации.

В целом физические упражнения, адаптация организма при их выполнении вызывают ряд эффектов, ведущих к тренировке, совершенствованию адаптационно – регуляторных механизмов:

1. Экономизирующий эффект (уменьшение стоимости работы, более экономная деятельность сердца и др.).

2. Антигипоскический эффект (улучшение кровоснабжения тканей, больший диапазон легочной вентиляции, увеличение числа митохондрий и др.).

3. Антистрессовый эффект (повышение устойчивости гипоталамо-гипофизарной системы и др.).

4. Генорегуляторный эффект (активизация синтеза многих белков, гипертрофия клетки и др.).

5. Психоэнергетизирующий эффект (рост умственной работоспособности, преобладание положительных эмоций и др.).

Перечисленные новые признаки и свойства, обусловленные адаптацией организма к выполняемым физическим упражнениям и обеспечивают в дальнейшем преимущество физически тренированных военнослужащих в профессиональной деятельности.

Таковы данные современной науки, раскрывающие сущность адаптации к физическим нагрузкам, механизмы формирования при этом новых признаков и свойств в организме человека. Они свидетельствуют о том, что закономерности адаптации составляют научную основу физической подготовки в Армии и на Флоте (Б.В. Ендальцев, 1986, 2000).