адаптация к нагрузке происходит в ходе процесса тренировки человека что имеет название
Адаптация
Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.
Содержание
Адаптация как биологическая основа эффектов занятий физическими упражнениями [ править | править код ]
По механизмам возникновения различают такие виды адаптации:
По срокам возникновения различают срочную (быструю, незавершенную) и долговременную (медленную, завершенную) фазы адаптации.
Срочная адаптация — это реакция организма на действующий раздражитель. Ее реализация происходит на основе сформировавшихся ранее физиологических механизмов. Адаптация реализуется «с места» и не является совершенной. Примером срочной адаптации являются физиологические реакции организма на выполнение физической нагрузки: повышение ЧСС, ЧД, АД и других показателей. Работа требует затрат энергии, и для ее реализации усиливается деятельность вегетативных систем.
Долговременная адаптация возникает в результате многократного влияния фактора, то есть многократной реализации срочной адаптации. Вследствие постепенного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество — превращается в адаптированный, и потому одни и те же движения выполняются экономнее, эффективнее, а максимальная работа выводит организм на более высокий уровень функционирования.
Выполнение оптимальных, адекватных индивидуальным возможностям организма, физических нагрузок обеспечивает развитие структурных изменений прогрессивного характера — рациональной адаптации, что способствует развитию резервных возможностей организма спортсменов. Чрезмерные физические нагрузки, превышающие функциональные возможности организма, вызывают нарушение функциональных связей между его структурными уровнями и ведут к развитию нерациональной адаптации. В отличие от рациональной, нерациональная адаптация характеризуется стремительным становлением и может сопровождаться дистрофическими изменениями тканей, а впоследствии и структурно-функциональными нарушениями органов и тканей (Алексаняйц, 2003; Козлов, 1997; Спортивная медицина. 2003).
Срочная адаптация рассматривается как состояние общего напряжения организма, возникающее вследствие влияния очень сильного раздражителя. Термин «стресс» впервые использовал канадский ученый Ганс Селье в 1936 г. Он показал, что во время влияния на организм стрессового раздражителя возникает активизация деятельности организма, увеличивающая секрецию АКТГ, которая стимулирует прежде всего деятельность коры надпочечников.
Гормоны коры надпочечников стимулируют приспособительные механизмы, благодаря которым организм адаптируется к влиянию раздражителя. Механизмы такой срочной адаптации являются общими для разных стрессовых влияний — физических, химических, эмоциональных и др. В результате возникло понятие — общий адаптационный синдром (Дубровский, 2005; Фомин, Вавилов, 1991).
Общий адаптационный синдром — это комплекс неспецифических реакций организма на действие раздражителя, происходящих в несколько стадий: тревоги, резистентности, истощения.
Стадия тревоги характеризуется предельной мобилизацией функций. Физиологические механизмы этой стадии характерны для срочной адаптации, реализующейся по типу стресс-реакции с максимальной мобилизацией вегетативных функций.
Стадия резистентности характеризуется активным поиском устойчивого состояния. Ее механизмы являются основой долговременной адаптации.
Стадия истощения проявляется в случае, когда сила действующего раздражителя продолжает расти, превышая функциональные и метаболические возможности организма, возникает срыв адаптации, переходящий в дезадаптацию. При оптимальной организации тренировочного процесса стадия резистентности может не возникать в течение продолжительного времени.
Адаптация к физической нагрузке [ править | править код ]
По закону адаптации эффективная тренировка должна обеспечивать оптимальную комбинацию этих трёх главных факторов, а она, в свою очередь, определяет прогресс в работе над работоспособностью спортсменов. Обобщая сказанное, можно назвать упомянутые выше факторы принципами адаптации применительно к тренировочному процессу.
Величина тренировочной нагрузки и принцип перегрузки [ править | править код ]
Тренировочная нагрузка вызывает реакцию спортсмена и служит стимулом для адаптации. Величина воздействия может регулироваться тремя факторами: объёмом нагрузки, её интенсивностью и новизной упражнений. Важно отметить, что рост уровня подготовленности может быть достигнут, только если величина воздействия достаточна. Принцип перегрузки гласит, что для увеличения уровня подготовленности требуется применение нагрузки (воздействия), величина которой превышает привычный уровень.
В соответствии с принципом перегрузки величина нагрузки имеет первостепенное значение и должна тщательно оцениваться и программироваться. Общий подход к описанию величины нагрузки представлен ниже (табл.).
Характеристики величины нагрузки
Компонент тренировочной нагрузки
Сумма всех выполненных упражнений, представленная количественной характеристикой
Общее количество тренировок за период времени, например, за неделю, месяц, год и т.д.
Общее время, затраченное на тренировки за данный период.
Общий километраж за тренировочный период.
Общее количество подъёмов, бросков, прыжков и пр. за тренировочный период
1) Интенсивность рабочей нагрузки.
2) Сумма упражнений, выполненных с увеличенной мощностью
Уровень мощности (%) относительно максимума.
Уровень мощности, определяемый по величине ЧСС.
Соответствие определённой зоне интенсивности. Частный объём упражнений, выполненных с увеличенной мощностью (километраж, затраченное время, количество попыток и т.д.)
Наличие упражнения, которое содержит неизвестные элементы или детали / новые комбинации известных элементов
Количество новых (или относительно новых) упражнений, включённых в программу тренировки
Объём тренировочной нагрузки. Исторически самый простой способ увеличить нагрузку состоял в увеличении объёма тренировок. У высококвалифицированных спортсменов во многих видах спорта в 1930-х годах количество тренировок в неделю равнялось 2-3, в 1960-х увеличилось до 6-8, а в 1980-х достигло 9-14. С тех пор частота тренировок осталась на том же уровне. В течение долгого времени считалось, что желание увеличить объём тренировок было ограничено физиологическими и социальными факторами. С точки зрения физиологов уже был достигнут верхний предел резервов человека; социологи же высказывали беспокойство о том, что кроме тренировок спортсмены нуждаются в образовании, профессии, личной жизни и т.д.
Интенсивность тренировочной нагрузки. Интенсивность тренировочной нагрузки обычно рассматривается в двух аспектах:
Конечно, более интенсивные упражнения вызывают более явную реакцию в организме спортсмена. Следовательно, интенсивность нагрузки оценивается как показателями внешней нагрузки (скоростью, мощностью, поднятыми весами), так и посредством индикаторов реакции организма. Частота сердечных сокращений (ЧСС), например, является одним из широко распространённых показателей физиологической реакции. ЧСС обеспечивает достаточную индикацию уровня интенсивности широкого спектра упражнений.
В последние годы зоны интенсивности (ЗИ) стали широко использоваться во многих видах спорта и для планирования, и для посттренировочной оценки (Viru, 1995). В соответствии с этим подходом весь диапазон интенсивности подразделяется на зоны (обычно их пять). Каждая ЗИ описывается рядом значимых индикаторов, каждый из которых отражает диапазон показателей, соответствующих этой зоне. Обычно для характеристики определённой зоны интенсивности используются лактат крови, ЧСС, скорость (или время работы, или мощность) и темп движений. За прошедшее десятилетие в связи с развитием новых спортивных технологий (таких как мониторы ЧСС, портативные анализаторы лактата крови, электронные измерительные системы времени) этот подход был существенно усовершенствован.
Новизна упражнения. Новизна упражнения является третьим компонентом, определяющим величину тренировочной нагрузки; реакция спортсменов весьма зависима от того, насколько привычными являются для них некоторые упражнения. Однако в отличие от объёма и интенсивности новизна упражнения редко рассматривается как фактор, влияющий на тренировочную нагрузку. Известно, что творчески настроенные тренеры повсюду ищут новые оригинальные упражнения, чтобы обогатить существующий набор и сделать тренировочный процесс более привлекательным. Эффект применения этих новшеств проявляется в более выраженной физиологической реакции спортсмена.
Пример. Игорь Кошкин (СССР), один из всемирно известных экспертов в области плавания, который тренировал трёхкратного олимпийского чемпиона Владимира Сальникова, сказал другим тренерам: «Если Вы начнёте использовать стояние на голове как упражнение для ваших пловцов, начальный эффект будет существенным и положительным из-за его новизны. Но этот эффект будет очень кратковременным, потому что это упражнение не затрагивает специфические плавательные способности ваших спортсменов».
Это замечание подчёркивает сложность проблемы, связанной с новизной упражнения. Действительно, нетрудно найти упражнение, с которым спортсмены не знакомы, но нелегко найти незнакомое им упражнение, которое соответствует специфическим по виду спорта физиологическим, биомеханическим и психологическим требованиям. Именно поэтому специфичность тренировочной нагрузки, которая будет рассмотрена ниже, является обязательным фактором адаптации в спортивной тренировке.
Специфичность тренировочной нагрузки [ править | править код ]
Как видно из рисунка, специфичность тренировочной нагрузки характеризуется переносом результата тренировки с одного задания (выполнения вспомогательного упражнения) на другое (основное упражнение). Обычно тренеры используют широкий набор упражнений, большинство из которых может быть разделено на две группы:
Конечно, эти упражнения могут быть скомбинированы, чтобы улучшить взаимодействие между физическими качествами и техническими навыками. В любом случае, полезность каждого упражнения зависит от того, как оно влияет на выполнение главного (соревновательного) упражнения. Другими словами, перенос двигательных способностей и перенос технических навыков с тренировочного упражнения на соревновательное определяет, насколько полезными являются эти вспомогательные упражнения.
Аккомодация [ править | править код ]
Две тесно связанные особенности характеризуют аккомодацию (обязательный компонент процесса адаптации, вызванного тренировкой):
Увеличение работоспособности может быть отслежено с помощью специфических по виду спорта показателей, таких как результаты выполнения работы до отказа, скорость анаэробного порога в видах спорта на выносливость и т.д. Стандартная физическая нагрузка может быть организована при обследовании спортсменов на эргометре или при тестировании их с заранее заданной скоростью или мощностью. Оба варианта можно проследить на примере результатов наблюдения за подготовкой байдарочников мирового класса в течение одного сезона.
Этот пример показывает, что процесс аккомодации у спортсменов может контролироваться посредством испытаний, выполняемых как с максимальными, так и со стандартными усилиями. Этот подход может также использоваться в видах спорта, где спортивный результат не поддаётся измерению, таких как игры с мячом, где стандартная нагрузка может быть запрограммирована определённой комбинацией специфических по виду спорта элементов с фиксированной частотой выполнения и диапазоном движения.
У процесса аккомодации есть много субъективных индикаторов: с увеличением работоспособности спортсмены сообщают о большей «свободе движения», облегчении дыхания во время длительной работы, лучшем расслаблении мышц, усилении специфических по виду спорта ощущений, подобных «чувству воды» в водных видах, «чувству льда» в катании на коньках и т.д. Все эти субъективные оценки очень важны и для тренера, и для спортсмена; желательно отмечать их в дневниках спортсменов и журналах тренеров.
В заключение надо отметить, что общая логика принципов адаптации может быть представлена в такой последовательности:
Нарушая эти взаимосвязи, мы понижаем тренировочный эффект, и чем выше уровень спортсмена, тем значительнее будет ожидаемое снижение эффекта тренировки.
Адаптация к физическим нагрузкам
Источник: «Программы тренировок», научное изд.
Автор: профессор, доктор наук Тудор Бомпа, 2016 г.
Содержание
Силовая тренировка и нервно-мышечная адаптация [ править | править код ]
Систематические силовые тренировки приводят к структурным и функциональным изменениям, или адаптациям, в организме. Уровень адаптации виден по размеру и силе мышц. Величина этих адаптаций прямо пропорциональна требованиям, которые предъявляют к организму объем (количество), частота и интенсивность (нагрузка) тренировок, а также способности организма адаптироваться к этим требованиям. Организм рационально адаптируется к стрессу возрастающей физической деятельности. Иными словами, если организм сталкивается с требованием, рационально большим, чем то, к чему он привык, и тренированные физиологические системы получают достаточно времени, чтобы прийти в себя, организм адаптируется к стрессовому фактору, становясь сильнее.
Нервная адаптация к силовому тренингу [ править | править код ]
Нервная адаптация к силовому тренингу включает в себя растормаживание ингибиторных механизмов, а также улучшение внутри- и межмышечной координации. Растормаживание влияет на следующие механизмы:
Внутримышечная координация имеет следующие компоненты:
Адаптация внутримышечного координационного переноса [ править | править код ]
Адаптация межмышечного координационного переноса [ править | править код ]
Межмышечная координация, в свою очередь, это способность нервной системы координировать «звенья» кинетической цепи, таким образом делая телодвижение более эффективным. Со временем, когда нервная система заучивает движение, тот же вес активизирует меньшее количество двигательных единиц, что дает большему количеству двигательных единиц возможность активизироваться при более высоких нагрузках (см. рис. 1, а и b). Следовательно, ключом к увеличению веса, поднимаемого в том или ином упражнении в течение продолжительного срока, является тренировка межмышечной координации (технические тренировки).
Анализ зон интенсивности тренировки [ править | править код ]
Полевые опыты показали, что:
В таблице указаны нервно-мышечные адаптации для каждого диапазона интенсивности. Из этой таблицы мы узнаем, что:
Нервные адаптации в соответствии с зонами силового тренинга
ЗОНЫ ИНТЕНСИВНОСТИ (% 1RM)
Растормаживание ингибиторных механизмов
Адаптационный стимул: ****- очень высокий; ***-высокий; **-средний; *-низкий. Предполагается, что все нагрузки должны происходить посредством самого взрывного (и технически правильного) концентрического действия, которое допускает нагрузка.
Учитывая тренировочную методологию, мы можем сделать следующие выводы из этой таблицы.
Этот подход обычно преобладает в командных видах спорта.
Этапы адаптации [ править | править код ]
Этап 1: анатомическая адаптация [ править | править код ]
Этап 2: гипертрофия [ править | править код ]
Когда мышца вынуждена сокращаться против сопротивления, как бывает в силовом тренинге, приток крови к активной мышце внезапно усиливается. Это непостоянное усиление, известное как краткосрочная гипертрофия или «насос», временно увеличивает размер мышцы. Краткосрочная гипертрофия появляется при каждой силовой тренировке и обычно продолжается один-два часа после окончания тренировки. Хотя положительные моменты единичной силовой тренировки быстро утрачиваются, накопительные бонусы множества сессий приводят к состоянию спортивной гипертрофии, вызванной структурными изменениями на уровне мышечных волокон. Подобный эффект держится, поскольку он вызван увеличением размера мышечных нитей. Эту форму гипертрофии предпочитают спортсмены, использующие силовой тренинг для улучшения спортивных показателей. Таким образом, мышечные адаптации приводят к более сильному мышечному мотору, который готов принять и применить сигналы нервной системы.
Этап 3: максимальная сила [ править | править код ]
Спортсмену могут пойти на пользу традиционные методы тренировки максимальной силы, такие как упражнения с высокой нагрузкой и максимальным отдыхом (три-пять минут) между подходами. Однако чтобы увеличить вес, который спортсмен поднимает за упражнение в течение продолжительного срока, важно тренировать межмышечную координацию (тренировка техники). Со временем нервная система запоминает телодвижения, та же нагрузка активизирует меньшее количество двигательных единиц, таким образом оставляя больше двигательных единиц свободными для активизации более высокими нагрузками. В дополнение к этому концентрическое действие должно быть взрывным, чтобы активизировать быстрые мышечные волокна (отвечающие за более высокую и быструю генерацию силы) и достичь наибольшей специфической гипертрофии.
Физиологическая выгода для спортивных показателей заключается в способности спортсмена конвертировать прирост силы и, возможно, мышечной массы в специфическую силу, которая требуется в конкретном виде спорта. Подготовительная работа закладывает основу, увеличение мышц генерирует силу, а адаптация тела к тяжелым нагрузкам улучшает способность произвольно задействовать самые большие моторы (быстрые двигательные единицы). Когда создается связь сознания с мышцами, физические требования того или иного вида спорта определяют следующий этап.
Этап 4: конвертация в специфическую силу [ править | править код ]
Футболисты развивают спортивную гипертрофию для улучшения скорости, ловкости и мощности.
Вспомним, что организм пополняет запас энергии для мышечных сокращений посредством совместных действий трех энергетических систем: анаэробной алактатной, анаэробной лактатной и аэробной. Тренировка на конвертацию в мышечную выносливость требует повышенной адаптации аэробной и анаэробной лактатной систем. Основные задачи аэробных тренировок включают улучшение физиологических параметров, таких как работа сердца, биохимических параметров, таких как повышенная плотность митохондрий и сосудов, что приводит к большей диффузии и использованию кислорода, и метаболических параметров, которые приводят к повышенному использованию жира как энергии и повышенной частоте избавления от молочной кислоты и ее повторного использования. Физиологическая, биохимическая и метаболическая адаптация нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем оказывает неоценимый положительный эффект на спортсменов во многих видах спорта на выносливость. Чтобы улучшить показатели в видах спорта, где требуется мышечная выносливость, за тренировкой максимальной силы должно следовать сочетание специфических метаболических тренировок и специфических силовых тренировок, которые подготовят организм к требованиям спорта.
Этап 5: поддержание [ править | править код ]
Когда нервно-мышечная система адаптируется для максимальных показателей, пора испытать прирост силы. К сожалению, многие спортсмены и тренеры работают тяжело и стратегически по мере приближения соревновательного сезона, но перестают тренировать силу, когда сезон начинается. На самом деле поддержание стабильной и сильной базы, сформированной во время предсоревновательных периодов, требует от спортсмена продолжения тренировок во время соревновательного сезона. Неспособность спланировать хотя бы одну сессию в неделю, посвященную силовому тренингу, приводит к понижению результативности или быстрому утомлению в течение сезона.
Оставаться на ногах всегда легче, чем упасть и снова пытаться встать. В периодизацию тренировки силы входят планирование этапов, оптимизация физиологических адаптаций и планирование поддержания результатов в течение сезона. Когда сезон закончится, опытные спортсмены могут отдохнуть две-четыре недели, чтобы восстановить разум и тело.
Для того чтобы стимулировать организм и добиться оптимальных показателей, требуется время, планирование и упорство. Физиология помогает составить программу, но улучшение показателей достигается посредством практического применения многочисленных принципов и методик, присущих периодизации тренировки силы.
Адаптация скелетных мышц человека к физическим нагрузкам
Даны определения адаптации, стресса (общего адаптационного синдрома) и суперкомпенсации. Рассмотрены виды адаптации (срочная и долговременная) и условия адаптации скелетных мышц человека к физическим нагрузкам.
Адаптация скелетных мышц человека к физическим нагрузкам
Организм человека устроен таким образом, что, попадая в новые для него условия, он может к ним приспособиться. Такое свойство организма человека получило название адаптация.
Понятия адаптации и стресса
Адаптация как общее универсальное свойство живого обеспечивает жизнеспособность организма в изменяющихся условиях и представляет собой процесс адекватного приспособления его функциональных и структурных элементов к окружающей среде. При этом основная задача адаптации состоит в поддержании постоянства внутренней среды организма – гомеостаза[1]. Термин «адаптация» тесно связан с понятием «стресс».
Стресс – неспецифическая (общая) реакция организма на воздействие, нарушающее его гомеостаз.
Г. Селье установил, что на разные по качеству, но сильные раздражители (стресс) организм для выравнивания гомеостаза всегда отвечает однотипными реакциями, которые были названы им общим адаптационным синдромом.
Спортивную тренировку можно рассматривать как адаптацию организма спортсмена к нагрузкам определенной направленности. При этом под воздействием систематических тренировочных нагрузок внутренняя среда организма человека претерпевает значительные изменения. После прекращения нагрузки в организме начинаются процессы, направленные на восстановление исходного состояния.
Виды адаптации
Различают срочную и долговременную адаптацию организма спортсмена к тренировочным воздействиям. Так как основным объектом этой статьи являются скелетные мышцы, вопросы адаптации будут рассматриваться в этом ракурсе.
Срочная адаптация – это структурно-функциональная перестройка, происходящая в организме спортсмена непосредственно во время выполнения физических упражнений. Основной целью срочной адаптации является создание оптимальных условий для функционирования мышц, прежде всего, за счет увеличения их энергоснабжения. В связи с этим, значительно ускоряются реакции катаболизма[2] при одновременном снижении скорости анаболических[3] процессов (в основном, синтеза белков), так как в ходе катаболических реакций выделяется энергия.
Долговременная адаптация – структурно-функциональная перестройка, происходящая в организме в ответ на длительное или многократное воздействие физической нагрузки. Долговременная адаптация протекает в организме спортсмена в промежутках между тренировками.
Условия адаптации
Первым условием является многократное (повторное) применение физических нагрузок. Однократная физическая нагрузка не вызывает стойких адаптационных перестроек в организме. Если же физические нагрузки повторяются, в организме создается необходимый метаболический фон, который обеспечивает постепенность формирования морфологических, биохимических и функциональных изменений. При повторяющихся тренировочных нагрузках благодаря активации генетического аппарата мышечных волокон в мышцах увеличивается содержание структурных и сократительных белков, вследствие чего мышцы становятся более резистентными к задаваемой нагрузке.
Вторым условием, определяющим процесс адаптации организма к физическим нагрузкам, является их регулярное применение Необходимость регулярно выполнять физические упражнения связана с изменениями метаболизма, которые происходят в организме в процессе физических нагрузок. В зависимости от интенсивности и длительности физической нагрузки, в организме происходят изменения в обмене веществ, которые могут быть ограничены локальными сдвигами в энергетическом обмене или затрагивать метаболизм всего организма. В последнем случае процесс восстановления метаболизма до уровня покоя занимает значительно больше времени и требует большего периода отдыха.
Долговременная адаптация организма к различным факторам внешней среды возможна благодаря явлению суперкомпенсации (сверхвосстановления). В области мышечной деятельности это явление первыми описали Л.И. Ямпольский (1949) и Н.Н. Яковлев (1949,1955). В основе суперкомпенсации лежит взаимодействие между нагрузкой и восстановлением. Это – циклический процесс и его пусковым стимулом является физическая нагрузка. После нагрузки возникает утомление и резкое снижение работоспособности спортсмена, что соответствует первой фазе цикла. Во второй фазе начинается процесс восстановления работоспособности. К концу второй фазы работоспособность спортсменов достигает исходного уровня. В третьей фазе (фазе суперкомпенсации) работоспособность превышает исходный уровень. Последняя, четвертая фаза характеризуется возвращением работоспособности к исходному уровню (рис.1 а).
Очень наглядно эффект суперкомпенсации виден на примере восстановления энергетических запасов мышц. Перед началом тренировки в мышцах находится определенное количество энергетических веществ (например, креатинфосфата, гликогена и др.). В результате тренировки происходит снижение уровня этих веществ в скелетных мышцах. После окончания тренировки, в фазе восстановления уровень энергетических веществ в мышечном волокне превышает исходный, то есть происходит суперкомпенсация.
Долговременная адаптация возможна только в том случае, если достигаемые срочный и отставленный тренировочные эффекты от каждой тренировки будут суммироваться (рис.1 b). Поэтому для получения определенного тренировочного эффекта и последующего повышения физической работоспособности очередную физическую нагрузку следует проводить в период преимущественно суперкомпенсации после предшествующей работы. Слишком частые (рис.1 c) тренировки прерывают стадию восстановления до достижения эффекта суперкомпенсации. Вследствие этого возможно постепенное развитие процесса недовосстановления работоспособности и преждевременное наступление утомления, что негативно сказывается на результатах. Слишком редкие тренировки (рис.1 d) в фазе сниженной суперкомпенсации не позволяют закрепить тренировочный эффект, так как каждая последующая тренировка проводится после возвращения функциональных возможностей организма к исходному уровню.
Однако еще в начале ХХ века М.Е. Маршак (1931) установил, что процессы восстановления после тяжелой мышечной работы в различных вегетативных системах протекают гетерохронно, то есть с разной скоростью. Более того, даже в пределах одной и той же системы для разных показателей ее функции возвращаются к уровню покоя не одновременно. В последующем эти данные были подтверждены для многих физиологических и биохимических показателей.
Следует отметить, что процессы восстановления энергетических веществ в мышцах также протекают с разной скоростью и завершаются в разное время. Вначале из скелетных мышц и крови удаляется молочная кислота, которая окисляется до СО2 или включается в синтез гликогена, затем происходит ресинтез креатинфосфата, гликогена и жиров.
Существует правило Энгельгардта, согласно которому интенсивность протекания восстановительных процессов и сроки восстановления энергетических запасов организма зависят от интенсивности их расходования во время выполнения упражнения. Следовательно, чем больше расход энергетических запасов мышц при работе, тем интенсивнее идет их восстановление и тем значительнее превышение исходного уровня в фазе суперкомпенсации. Однако это правило применимо лишь в ограниченных пределах. На основании эмпирических исследований установлено, что во взаимоотношениях тренировочных раздражителей и адаптационных реакций лежат следующие закономерности (Ю. Хартманн, Х. Тюнеманн, 1988):
В процессы адаптации, возникающие при интенсивных физических нагрузках, вовлекаются все системы, обеспечивающие функционирование мышц. Наряду с увеличением синтеза сократительных белков мышц возрастает интенсивность функционирования систем, обеспечивающих их катаболизм.
В экспериментах на животных, проведенных П.З. Гудзем (1963), в которых животные вначале подвергались различным по длительности и интенсивности физическим нагрузкам, а затем помещались в тесные клетки, было установлено следующее. Если животные получали умеренные динамические нагрузки или повышенные статические, а затем были переведены в режим гиподинамии, длительное пребывание в тесных клетках не вызвало существенных деструктивных изменений в скелетных мышцах. Однако у животных, которые до этого получали повышенные физические нагрузки, через четыре недели пребывания в тесных клетках были обнаружены дистрофические и деструктивные изменения гипертрофированных мышечных волокон. Из этого можно сделать вывод, что адаптированные к высоким физическим нагрузкам системы, отвечающие за катаболизм белка, после резкого снижения физических нагрузок продолжают функционировать некоторое время с максимальной мощностью, что приводит к резкой дистрофии и деструктивным изменениям в мышечных волокнах.
Третьим условием достижения прочных адаптационных сдвигов является постепенное увеличение физических нагрузок как по объему, так и по интенсивности. Если это условие не будет соблюдено, то по мере адаптации организма к тренировочным нагрузкам будет постепенно снижаться величина энерготрат и изменения метаболизма будут менее выраженными (М.И. Калинский, В.А. Рогозкин, 1989).
С биохимической точки зрения можно выделить несколько факторов, изменения которых существенно влияют на обмен веществ тренированного с помощью физических нагрузок организма. Во-первых, в скелетных мышцах и других органах и тканях повышаются запасы энергетических ресурсов (креатинфосфата и гликогена). Во-вторых, расширяются потенциальные возможности ферментного аппарата: повышается активность ферментов гликолиза, цикла лимонной кислоты, окисления жирных кислот, систем транспорта ионов. В-третьих, улучшаются механизмы регуляции обмена веществ с участием нервной и эндокринной систем, а также внутриклеточной системы автономного регулирования. Все эти факторы – наличие повышенного количества энергетических ресурсов и увеличенная активность ферментных комплексов, обеспечивающих основные циклы энергетического метаболизма – открывают возможности для более быстрого и более длительного пополнения запасов АТФ в организме.
В отличие от креатинфосфата и гликогена, концентрация АТФ в тканях тренированного организма не возрастает, однако, меняется скорость обмена молекул АТФ, так как повышается каталитическая активность ферментов, участвующих в гидролизе АТФ во время мышечного сокращения и в процессе ресинтеза. Под влиянием физических нагрузок в скелетных мышцах увеличивается концентрация креатинфосфата и повышается активность фермента креатинкиназы, участвующего в ресинтезе АТФ. Это приводит к расширению энергетических ресурсов в мышце и повышению скорости восстановления АТФ из креатинфосфата.
Саркоплазматическая и миофибриллярная гипертрофии скелетных мышц возможны только в том случае, если будут соблюдены описанные выше условия.
[1] Гомеостаз» – относительное, колеблющееся в строго очерченных границах постоянство внутренней среды – крови, лимфы, тканевой и внеклеточной жидкости и устойчивость основных физиологических функций: артериального давления, ЧСС и др.
[2] Катаболизм – совокупность химических реакций, за счет которых крупные молекулы превращаются в молекулы меньшего размера.
[3] Анаболизм – совокупность химических реакций синтеза.