Адаптация к мышечной деятельности: состояние проблемы и перспективы ее развития

Адаптация к мышечной деятельности: состояние проблемы и перспективы  ее развития.

А. С. Солодков, СПб  ГАФК им. П.Ф. Лесгафта

Одной из важнейших  проблем современной физиологии и медицины является исследование закономерностей  процесса адаптации организма к  различным условиям среды. Приспособление к любой деятельности человека представляет собой сложный, многоуровневый процесс, затрагивающий различные функциональные системы организма (Л.В. Киселев, 1986; Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988 и др.). В физиологическом отношении  адаптация к мышечной деятельности является системным ответом организма, направленным на достижение высокой  тренированности и минимизацию  физиологической цены за это. С этих позиций адаптацию к физическим нагрузкам следует рассматривать  как динамический процесс, в основе которого лежит формирование новой  программы реагирования, а сам  приспособительный процесс, его  динамика и физиологические механизмы  определяются состоянием и соотношением внешних и внутренних условий  деятельности (В.Н. Платонов, 1988; А.С. Солодков, 1988).

Проведенные в  последние годы исследования механизмов адаптации людей к различным  условиям деятельности привели нас  к убеждению в том, что физиологические  факторы при долговременной адаптации  обязательно сопровождаются следующими процессами: а) перестройкой регуляторных механизмов, б)мобилизацией и использованием физиологических резервов организма, в) формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной трудовой (спортивной) деятельности человека (А.С. Солодков, 1981; 1982). По сути дела эти  три физиологических реакции  являются главными и основными составляющими  процесса адаптации, а общебиологическая  закономерность таких адаптивных перестроек относится к любой деятельности человека.

Механизм реализации этих физиологических процессов  представляется следующим образом. В достижении устойчивой и совершенной  адаптации большую роль играет перестройка  регуляторных приспособительных механизмов и мобилизации физиологических  резервов, а также последовательность их включения на разных функциональных уровнях. По-видимому, вначале включаются обычные физиологический реакции  и лишь затем - реакции напряжения механизмов адаптации, требующие значительных энергетических затрат с использованием резервных возможностей организма, что приводит, в конечном итоге, к  формированию специальной функциональной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека. Такая  функциональная система у спортсменов  представляет собой вновь сформированное взаимоотношение нервных центров, гормональных, вегетативных и исполнительных органов, необходимое для решения  задач приспособления организма  к физическим нагрузкам. Формирование функциональной системы адаптации  с вовлечением в этот процесс  различных морфофункциональных  структур организма составляет принципиальную основу долговременной адаптации к  физическим нагрузкам и реализуется  повышением эффективности деятельности различных органов и систем организма  в целом. Зная закономерности формирования функциональной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные  ее звенья, ускоряя приспособление к физическим нагрузкам и повышая  тренированность, т.е. управлять адаптационным  процессом.

Приспособительные изменения в здоровом организме  бывают двух видов: изменения в привычной  зоне колебания факторов среды, когда  функциональная система функционирует в обычном составе; изменения при действии чрезмерных факторов с включением в систему дополнительных элементов и механизмов, т.е. с формированием специальной функциональной системы адаптации. В литературе и первая и вторая группы приспособительных изменений нередко называются адаптационными. По-видимому, более оправданным и корректным будет называть первую группу изменений обычными физиологическими реакциями, поскольку эти сдвиги не связаны с существенным функциональными перестройками в организме и, как правило, не выходят за пределы физиологической нормы. Вторая группа приспособительных изменений отличается значительным напряжением регуляторных механизмов, использованием физиологических резервов и формированием функциональной системы адаптации, в связи с чем их целесообразно называть адаптационными сдвигами (А.С. Солодков, 1982, 1990).

Адаптивны перестройки - динамический процесс, поэтому в  динамик адаптационных изменений  у спортсменов целесообразно  выделять несколько стадий. Мы предлагаем четыре стадии (физиологического напряжения организма, адаптированности, дизадаптации и реадаптации ), каждой из которых  присущи свои функционально-структурные  изменения и регуляторно-энергетические механизмы. Естественно, основными, имеющими принципиальное значение в спорте, следует считать две первые стадии. Применительно к общей схеме  адаптации такие стадии, очевидно, свойственны людям в процессе приспособления к любым условиям деятельности. Это положение было нами теоретически обосновано, экспериментально доказано и опубликовано еще в 1974 году.

У спортсменов  в стадии напряжения организма преобладают  процессы возбуждения в коре головного  мозга, возрастают функции коры надпочечников, увеличиваются показатели вегетативных систем и уровень обмена веществ; спортивная работоспособность неустойчива. В эндокринном фоне преобладают  продукция катехоламинов и глюкокортикоидов, которым принадлежит ведущая  роль в адаптивных сдвигах углеводного  обмена. Одновременно эти гормоны  повышают активность гормоночувствительной  липазы жировой ткани.

Возросший жиромобилизующий эффект подготавливает следующую метаболическую фазу приспособительных изменений - фазу усиления липидного обмена, что  соответствует преимущественно  стадии адаптированности организма. Физиологическую  основу этой стадии составляет вновь  установившийся уровень функционирования различных органов и систем для  поддержания гомеостаза в конкретных условиях деятельности. Определяемые в это время функциональные показатели в состоянии покоя не выходят  за рамки физиологических колебаний, а работоспособность спортсменов  стабильна и даже повышается. Следовательно, в процессе долговременной адаптации  спортсменов к физическим нагрузкам  гормоны играют ведущую роль в  механизмах переключения энергетического  обмена с углеводного типа на жировой. При этом, если катехоламины подготавливают такое переключение, то глюкокортикоиды  его реализуют.

При длительном воздействии на организм интенсивных  и больших по объему тренировочных  и соревновательных нагрузок может  происходить нарушение нейроэндокринной регуляции, уменьшение содержания катехоламинов  и глюкокортикоидов и снижение уровня энергетического обмена, в результате чего в организме спортсменов  могут возникать различные расстройства, характеризующие наступление третьего периода адаптационных изменений - стадии дизадаптации. В это время  наблюдаются неблагоприятно направленные изменения функций организма, существенное снижение общей и специальной  работоспособности спортсмена, его  адаптивных возможностей, а также могут развиваться преморбидные состояния и профессионально обусловленные заболевания.

После длительного  перерыва в систематических тренировках  или их прекращения совсем возникает  стадия реадаптации, которая характеризуется  приобретением других свойств и  качеств организма. Физиологический  смысл этой стадии - снижение уровня тренированности и возвращение  некоторых показателей функций  организма к исходным значениям. Можно полагать, что спортсменам, систематически тренировавшимся многие годы и оставляющим большой спорт, требуются специальные, научно обоснованные оздоровительные мероприятия для  возвращения организма к нормальной жизнедеятельности.

Следует иметь  в виду, что возникшие в процессе длительных и интенсивных физических нагрузок структурные изменения  в миокарде, костях и скелетных  мышцах, нарушенный уровень обмена веществ, гормональные и ферментативные перестройки, как правило, не возвращаются. За систематические чрезмерные физические нагрузки, а затем за их прекращение  организм спортсменов платит определенную биологическую цену, что может  проявляться развитием кардиосклероза, ожирением, снижением резистентности клеток и тканей к различным неблагоприятным  воздействиям и повышением уровня общей  заболеваемости.

О системных  механизмах адаптации к физическим нагрузкам можно судить только на основе всестороннего учета совокупности реакций целостного организма, включая  реакции со стороны центральной  нервной системы, двигательного  и гормонального аппаратов, органов  движения и кровообращения, системы  крови, анализаторов, обмена веществ  и др. Поэтому, не может быть какого - то одного показателя, отражающего  адаптационные изменения в организме, а для этой цели может оказаться  пригодным лишь комплекс показателей, характеризующих деятельность различных  функциональных систем. Следует также  подчеркнуть, что выраженность изменений  функций организма в ответ  на физическую нагрузку зависит, прежде всего, от индивидуальных особенностей человека и уровня его тренированности.

Процесс адаптации  связан с неодинаковой биологической  значимостью различных функциональных систем организма. При экстремальных  воздействиях на человека они изменяются различным образом в зависимости  от того, какую роль играет каждая из них в общей приспособительной  реакции. Адаптация основана на согласованных  реакциях отдельных органов и  систем, которые изменяются хотя и  неодинаково, но в целом обеспечивают оптимальное функционирование целостного организма. Этим, например, обусловлено  торможение деятельности органов пищеварения  и выделения у спортсменов  при интенсивной физической работе, в результате чего сохраняются резервные  возможности организма для усиления функций дыхания и кровообращения, непосредственно обеспечивающих организм кислородом (А.С. Солодков, 1988).

Весьма интересной, как показало наши исследования, оказалась  зависимость адаптационной способности  организма от величины исходных показателей  его функций и их колебаний  в процессе трудовой деятельности. Так, у людей, которые быстрее  и лучше адаптировались к неблагоприятным  условиям труда, отмечалось, как правило, относительно низкое исходное содержание эритроцитов в периферической крови (4,0 - 4,5. 1012/л), а их колебания в период работы были не достоверными. У других лиц, адаптационный процесс которых  протекал медленнее и был неустойчивым, исходное количество эритроцитов чаще составляло 4,5 - 5,0 . 1012/л и более, а  во время продолжительной деятельности их число снижалось на 1,0 - 1,5 . 1012/л. Наряду с этим у первой группы обследованных показатели вегетативных функций (частота пульса, уровень артериального давления, величины ударного, минутного объемов крови и скорости кровооттока) колебались в пределах ± 10-20% от исходных, а у лиц второй группы они выходили за упомянутые границы. Полученные материалы говорят о том, что относительно стабильный исходный уровень показателей функций организма и несущественные их колебания в процессе адаптации свидетельствуют о более высокой функциональной стойкости различных органов и систем. Эти данные могу и должны использоваться в плане профессионального отбора спортсменов, прогнозирования их работоспособности и состояния здоровья.

В последние  годы обращено внимание на то обстоятельство, что физиологические механизмы  адаптации к действию на человека различных экстремальных факторов являются исходными. При этом ведущее  место среди них занимают неспецифические  реакции, в результате которых поддержание  гомеостаза и выработка повышенной сопротивляемости к какому-либо одному фактору внешней среды, влекут за собой и одновременное возрастание  устойчивости организма к некоторым  другим неблагоприятным воздействиям. Другими словами, при адаптации  в организме происходят, в значительной мере, тождественные функциональные сдвиги. Установлено, например, что  физиологические изменения оказываются  весьма сходными при гипоксической  тренировке, физических нагрузках, закаливании  и в других случаях. При всех этих воздействиях в организме возникают  приспособительные реакции, направленные в первую очередь на повышение  его неспецифической резистентности (А.С. Солодков, 1990; 1998).

Из этого теоретического положения следует практически  важный вывод о том, что в ускорении  адаптации спортсменов к физический нагрузкам, достижении высшего спортивного  мастерства и предупреждения у них  дизадаптационных расстройств ведущая  роль принадлежит методам и средствам  повышения общей неспецифической  реактивности организма. К числу  таких мероприятий, прежде всего, относятся  рациональный режим тренировок и  отдыха, сбалансированное питание, центральная  анальгезия, гипербарическая оксигенация, закаливание, гипоксическая тренировка, ультрафиолетовое облучение, биологические  стимуляторы, не относящиеся к допингам и другие. В настоящее время  уже доказана высокая эффективность  ряда мероприятий, и они должны более  широко внедряться в практику спорта.

Учение об адаптации  человека к физическим нагрузкам  составляет одну из важнейших методических основ теории и практики спорта. Именно в них ключ к решению  конкретных медико-биологических и  педагогических задач, связанных с  сохранением здоровья и повышением работоспособности в процессе систематических  физических нагрузок. Рассматривая адаптацию  как физиологическую основу тренированности, необходимо подчеркнуть ряд практически  важных положений, имеющих существенное значение для физиологии спорта: установление количественных критериев функций  организма для различных стадий адаптации, определение показателей  функционального состояния организма  в процессе адаптации в сочетании  с показателями психической деятельности, иммунологической резистентности и  физической работоспособности спортсменов, выявление значимости афферентных  систем в выработке новых приспособительных  двигательных навыков, принятие во внимание универсальности адаптационных  влияний нервной системы в  процессе приспособления к физическим нагрузкам. Решение этих задач, которые  уже сейчас являются весьма актуальной практической проблемой, во многом будет  способствовать сохранению здоровья и  поддержанию высокой работоспособности  спортсменов в различных условиях их деятельности.

Интенсивно развивающаяся  практика физической культуры и спорта требует быстрейшей реализации прикладных физиологических задач. Вместе с  тем, еще раз следует напомнить  общеизвестное положение о том, что, не разрабатывая глубоко теоретических  проблем и не проводя фундаментальных  исследований, мы постоянно будем  отставать и в практике. Поэтому  хотелось бы закончить эту статью словами известного итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта, сказанными им еще в 1815 году: "Нет ничего практичнее хорошей теории".