Экстренная медицина

Главная О сайте Блог врача
 
Адаптация тренированного организма к физическим нагрузкам
Анатомия и физиология - Общие сведения

Начальные фазы тренированности характеризуются созданием элементов функциональной системы управления произвольными движениями. По мере повышения уровня тренированности вегетативные реакции более адекватно отражают потребности организма. Главным признаком этой адекватности является более экономное функционирование гормональной системы и снижение порогов чувствительности к ним тканей-мишеней. Так, уже на начальных этапах развития тренированности повышается чувствительность сердечной мышцы к адреналину. Следовательно, едва намечающийся сдвиг в секреции этого гормона приводит сердце в состояние готовности к усилению сократительной функции.

Выраженность физиологических реакций при напряженной мышечной работе определяется соответствием структурных и функциональных адаптивных перестроек специфической тренировочной нагрузке. Это соответствие проявляется главным образом в понижении чувствительности к действию нагрузок.

Адаптация к физической работе, вызывающей предельное напряжение физиологических функций, сопровождается не снижением чувствительности к ней, а повышением способности к максимальной мобилизации ресурсов организма при повторном выполнении работы. Круг приспособительных реакций существенно расширяется за счет эмоциональной регуляции физиологических функций. В числе важнейших регуляторов адаптации выступает и сознательная установка на достижение положительного результата.

Обобщенной характеристикой тренированности спортсмена является энергопроизводительность организма, т.е. способность обеспечить достаточным количеством энергии самую напряженную мышечную работу. В свою очередь, все функциональные системы организма в этих условиях должны сохранить относительную устойчивость, т.е. не переходить грань, разделяющую физиологические сдвиги от патологических нарушений жизнедеятельности. В крови тренированного спортсмена уменьшается концентрация инсулина. Синтез липидов из углеводов в печени при этом снижается. Липиды вовлекаются в энергетический обмен. Синтез гликогена в мышцах, несмотря на уменьшение концентрации инсулина в крови, не снижается, так как чувствительность их к инсулину растет.

Гипофизарно-адренокортикотропная система регуляции функции надпочечников становится более устойчивой к нагрузкам. Одновременно с этим происходит гипертрофия коры надпочечников. Увеличивается и секреция соматотропного гормона гипофиза, в результате чего активируется рост и развитие тканей и органов и в первую очередь — скелетной мускулатуры.

Ведущими механизмами повышения мощности сократительного аппарата скелетных мышц является ускоренный рост миофибрилл и совершенствование нейрогуморальной регуляции сократительной активности. Основным поставщиком энергии для мышечной деятельности является АТФ. Содержание ее в мышцах и других органах сравнительно невелико, она не может накапливаться впрок, как, например, жиры или углеводы. Поэтому максимальная энергопроизводительность организма связана с увеличением скорости ресинтеза АТФ, т.е. восстановления ее из предшественников — АДФ и АМФ.

Ресинтез АТФ осуществляется по нескольким каналам, главным из которых является аэробный, когда восстановление АТФ происходит за счет энергии окислительных процессов в присутствии кислорода. О максимальной аэробной производительности организма можно судить по количеству потребляемого кислорода при предельных физических нагрузках, т.е. по МПК. Связь этого показателя со спортивными результатами в видах спорта, успех в которых определяется выносливостью к интенсивной динамической работе (бег на средние дистанции, плавание, лыжные гонки и др.), была обнаружена в середине 60-х годов.

У выдающихся спортсменов того времени МПК составляло 75 — 80 мл/мин/кг. Например, у известного лыжника-гонщика Эрнберга МПК было равно 80 мл/мин/кг. У лучших в мире спортсменов 90-х годов МПК практически не изменилось. Однако спортивные результаты резко возросли. Можно предположить, что современная система спортивной тренировки с ее высокими объемами тренировочной нагрузки и средствами восстановления способствует более эффективному использованию кислорода работающими мышцами.

Показателем, характеризующим максимальную анаэробную производительность, является кислородный долг. Предельные его значения у спортсменов высшего класса составляют 20 — 33 л (250 — 300 мл/кг). У не занимающихся спортом кислородный долг обычно не превышает 6 —7 л. По предельным величинам этого показателя можно судить, например, о потенциальных результатах у бегунов на средние дистанции. Устойчивость к дефициту кислорода генетически запрограммирована, отмечается ее высокая связь с типологическими свойствами нервной системы.

Наряду с максимальными показателями, характеризующими энергетическую производительность организма, при оценке уровня тренированности спортсменов принимается во внимание экономичность энергозатрат на выполнение работы. Так, конькобежцы высокого класса, обладающие совершенной техникой бега, пробегают дистанцию, затрачивая на 25—40% меньше энергии, чем новички.

Рост тренированности сопровождается постепенным расширением диапазона экономичных режимов мышечной деятельности. Спортсмен высокой квалификации выполняет и интенсивную работу при сравнительно низкой мобилизации функциональных ресурсов. Так, анаэробный порог, т.е. мощность, при которой активируется менее экономичное гликолитичес-кое энергетическое обеспечение, у спортсменов выше, чем у нетренированных людей. У лыжников — мастеров спорта он поднимается до уровня потребления кислорода, равного 80 — 85% от МПК. У нетренированных здоровых мужчин анаэробные источники мобилизуются уже при потреблении кислорода, равном 50 — 60% от МПК.

После выполнения одинаковой стандартной физической нагрузки у спортсменов происходит более быстрое восстановление работоспособности, чем у нетренированных людей.

Рост тренированности сопровождается оптимизацией в соотношении двигательного и вегетативного компонентов двигательных навыков. Так, у бегунов высокого класса отношение ЧСС к частоте беговых шагов приближается к единице. У спортсменов низших разрядов оно колеблется в пределах 1,1 — 1,3.

Наиболее характерной особенностью физиологических функций при выполнении предельно напряженной мышечной работы является их максимальная мобилизация. Это результат усиления влияний симпатической нервной системы и гормональной системы гипоталамус — гипофиз — надпочечники.

Способность выполнять работу в условиях максимального кислородного долга у детей ниже, чем у юношей и взрослых спортсменов. Меньше у них и абсолютные значения кислородного долга. Однако юные спортсмены обладают значительными потенциальными резервами роста тренированности. Современная практика отечественного и зарубежного спорта свидетельствует о том, что 8 —9-летние пловцы могут выполнять нагрузки, составляющие от 1/4 до 1/3 объема тренировочных программ взрослых- спортсменов. При этом ежедневные занятия становятся необходимым условием достижения высшего мастерства в пору спортивной зрелости.

Физиологические и биохимические резервы повышения спортивной работоспособности могут быть ориентировочно оценены по их мобилизации на уровне анаэробного порога (АП). Дня юных лыжников потребление кислорода на уровне АП составляет 40 — 45 мл/мин/кг при ЧСС, равной 165 уд/мин, для юных бегунов на средние дистанции — около 40 мл/мин/кг при ЧСС, равной 160—165 уд/мин. Рост тренированности сопровождается расширением диапазона аэробного обеспечения работы до 80 — 85% от МПК.

По характеру сдвигов физиологических функций при нагрузках у спортсменов высокой квалификации выделяются три типа адаптации (В.В. Матов и др., 1979). Первый тип адаптации характеризуется адекватными сдвигами физиологических функций как при выполнении большого объема интенсивной работы, так и при стандартной нагрузке небольшой мощности. Адекватность реакции организма на высокоинтенсивные нагрузки проявляется в предельных сдвигах во всех физиологических системах. Ответные реакции на малоинтенсивную работу отличаются высокой экономичностью. Этот тип реакции на нагрузку отмечается у большинства спортсменов высшей квалификации (среди победителей соревнований спортсменов с реакцией этого типа вдвое больше, чем среди призеров).

Для второго типа адаптации характерно чрезмерное напряжение функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Несмотря на предельные сдвиги в дыхательной функции, в состоянии кислотно-щелочного равновесия наблюдаются элементы декомпенсации: падает рН, резко увеличивается парциальное давление С02 в крови.

Третий тип адаптации характеризуется ограниченностью адаптивных возможностей вследствие недостаточности функций отдельных физиологических систем. Так, при недостаточности системы периферической гемодинамики отмечается резкое повышение АД (до 240 — 250 мм рт. ст.) при сравнительно небольшой величине сдвигов в ЧСС, легочной вентиляции, газообмене.

Рост тренированности сопровождается повышением устойчивости к изменениям внутренней среды организма. Спортсмен в отличие от нетренированного человека выполняет работу при значительных сдвигах рН, большом кислородном долге. Скорость восстановительных процессов у него возрастает и служит одним из важных критериев адекватности физических нагрузок.

Для поддержания высокого уровня тренированности необходимо периодически участвовать в соревнованиях. Между высокими спортивными достижениями и числом соревнований существует положительная корреляционная связь. Сравнительно короткий период, в течение которого спортсмены стабильно показывают высокие результаты, дает основание говорить о том, что очень сложно поддерживать состояние физиологических функций организма на уровне их предельных значений. Внешним проявлением назревающих дисфункций является снижение спортивных результатов.

Напряженные тренировки, выступления в соревнованиях затрудняют поддержание динамического равновесия функций.

Поэтому временная утрата спортивной формы, развивающаяся постепенно, должна рассматриваться не как результат неправильного построения тренировочного процесса, а как биологически целесообразная защитная реакция от перенапряжения ЦНС, вегетативных систем и двигательного аппарата.

Фомин А. Ф. Физиология человека, 1995 г.

 

ОПРОС

Имеете ли вы отношение к медицине?
 

Nota bene!

Материалы сайта представлены для получения знаний об экстренной медицине, хирургии, травматологии и неотложной помощи.

При заболеваниях обращайтесь в медицинские учреждения и консультируйтесь с врачами