Физиологические основы адаптации к мышечной деятельности

1.

Физиологические основы
адаптации к мышечной
деятельности
Румянцева Эльвира Римовна
Доктор биологических наук, профессор
Кафедра медико-биологических дисциплин
Объем дисциплины:
2 часа лекций
6 часов практических занятий
Зачет

2.

1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ АДАПТАЦИИ
Роль и место учения об адаптации в
спортивной подготовке и
физиологии спорта.
Гомеостаз и адаптация. Теория
стресса Г. Селье. Обший
адаптационный синдром
Срочная адаптация и
долговременная адаптация.
Системный структурный след.

3.

Роль и место учения об адаптации в
физической подготовке
• Учитывая тот факт, что организм человека в спортивной деятельности
достиг предела своих физиологических возможностей, а конкуренция растет
с каждым годом, многие медики, физиологи, педагоги и другие специалисты
области физической культуры и спорта стали все больше обращать
внимание на механизмы адаптации человека к физическим нагрузкам,
ибо раскрытие этих механизмов может позволить найти новые пути в
подготовке спортсменов высокого уровня.
• Кроме того, нервно-психическое напряжение, малоподвижный образ жизни
внесли свою коррективу в состояние здоровья населения большинства
высокоразвитых стран мира. Появилась группа заболеваний, связанных с
гиподинамией – это и остеохондроз, ожирение, варикозное расширение вен,
геморрой и многие другие. Эти проблемы требуют к себе все больше
внимания и в связи с этим растет число ученых, которые занимаются
спортивной физиологией, как наукой позволяющей с одной стороны найти
новые пути увеличения спортивной результативности в спорте высших
достижений, с другой стороны подобрать необходимый комплекс
физических упражнений, который позволил бы более эффективно проводить
лечение различных заболеваний, реабилитацию в стадии ремиссии и
профилактику их возникновения.

4.

Роль и место учения об адаптации в
спортивной подготовке
Теория адаптации как совокупность представлений о приспособлении организма человека к
условиям окружающей среды является действенным фактором развития знаний в области
подготовки спортсменов. А развитие эмпирической основы теории адаптации во многом связано
со спортом - сферой человеческой деятельности, в которой функциональные системы организма
работают в режиме предельно возможных реакций.
Взаимосвязь положений теории адаптации и теории подготовки спортсменов:
современная теория и методика спортивной подготовки во многих своих разделах опирается
на закономерности и принципы, разработанные теорией адаптации, особенно для развития
знаний, связанных с методикой развития двигательных качеств спортсменов, повышением
возможностей различных функциональных систем, оптимизацией структурных элементов
процесса подготовки;
многочисленные исследования адаптации организма спортсменов к разнообразным факторам
тренировочных воздействий и соревновательной деятельности постоянно расширяют и
углубляют эмпирическую основу теории адаптации, приводят к возникновению новых идей и
перспективных гипотез, а ряд закономерностей теории спортивной подготовки способствует
уточнению и расширению базовых положений теории адаптации.
Использование знаний, накопленных теорией адаптации, должно носить конструктивный
характер, естественно вписываться в русло теории спортивной подготовки, развивая, а не
подменяя ее содержание.

5.

Роль и место учения об адаптации в
спортивной подготовке
Механизмы адаптации организма к мышечным нагрузкам изучает физиология
спорта

6.

Роль и место учения об адаптации в
физиологии спорта
Физиология спорта
(прикладная физиология)
Общая
спортивная
физиология
Физиологические
основы адаптации к
физическим нагрузкам и
резервные возможности
организма,
функциональные
изменения и состояния
организма при
спортивной
деятельности, а также
физическая
работоспособность
спортсмена и
физиологические
основы утомления и
восстановления в спорте
Частная
спортивная
физиология
Физиологическая
классификация физических
упражнений, механизмы и
закономерности
формирования и развития
двигательных качеств и
навыков, спортивная
работоспособность в
особых условиях внешней
среды, физиологические
особенности тренировки
женщин, детей разного
возраста, лиц с ОВЗ,
физиологические основы
массовых форм
оздоровительной
физической культуры
Базируется на фундаментальных науках,
использует их теоретические достижения,
методики исследования, сведения о факторах
среды, с которыми взаимодействует организм в
процессе спортивной деятельности
• Биология
• Химия
• Физика
Взаимодействует с дисциплинами, с которыми
она тесно связана и они взаимно обогащают
друг друга
• Физиология
• Биохимия
• Анатомия
• Биомеханика
• Гигиена
• Психология
Достижения и методики самой спортивной
физиологии используются в целой группе
дисциплин
• Теория и методика физической культуры и спорта
• Педагогика
• Спортивная медицина
• Лечебная физкультура

7.

Взаимосвязь с теорией и методикой физической
культуры и спорта
Спортивная физиология - фундамент знаний, необходимых тренеру и преподавателю для
достижения высоких спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов.
Тренер и педагог должны хорошо знать о физиологических процессах, происходящих в организме
спортсмена во время тренировочной и соревновательной деятельности, чтобы научно обоснованно
строить и совершенствовать эту работу, уметь аргументировать свои распоряжения и
рекомендации, избегать переутомления и перенапряжения и не причинить вреда здоровью
тренирующихся. Они должны понимать суть изменений, возникающих в организме спортсмена в
реабилитационном периоде, чтобы активно и грамотно влиять на них, ускоряя восстановительные
реакции
Спортивная физиология решает две проблемы,
которые полностью не совпадают:
• физиологическое обоснование закономерностей
укрепления здоровья человека с помощью физических
упражнений, сохранения и восстановления
работоспособности, коррекции психоэмоциональных
перегрузок в процессе профессиональной деятельности.
• физиологическое обоснование мероприятий,
направленных на достижение высоких спортивных
результатов, особенно в профессиональном спорте.

8.

• На современном этапе развития данной
науки
приоритетными
являются
направления по исследованию повышения
адаптационных возможностей организма
без
применения
анаболических
стероидов,
влияния
интенсивных
физических нагрузок на женский организм
(в частности, на репродуктивную систему).
• А в связи с развитием в последние годы
паралимпийского движения – изучение
физиологических механизмов адаптации
инвалидов к спортивной деятельности.
• В последние годы развивается новое
направление
спортивной
физиологии,
связанное с разработкой спортивной
генетики и рассматривающее особенности
наследственных влияний и тренируемости
различных физиологических показателей и
физических качеств и, в первую очередь,
роли
врожденных
индивидуальнотипологических особенностей организма
для спортивной ориентации, отбора и
прогнозирования достижений в спорте.

9.

Общая теория адаптации
• Адаптация (международный термин) – приспособление
организма к природным, бытовым, производственным,
социальным условиям. Иными словами - это процесс
приспособления органов и функций организма к условиям среды,
которая включает врожденные и приобретенные виды
приспособительной деятельности человека и животных
• Адаптивность – способность живых систем к
приспособительной реакции (например, адаптация к недостатку
кислорода во вдыхаемом воздухе, то есть устойчивость к
гипоксии)

10.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ АДАПТАЦИИ
В наиболее общем виде под адаптацией понимают способность
всего живого приспосабливаться к условиям окружающей среды.
Выделяют адаптацию генотипическую и фенотипическую.
Генотипическая адаптация, лежащая в основе эволюции,
представляет собой процесс приспособления к условиям среды
популяций (совокупности особей одного вида) путем
наследственных изменений и естественного отбора. Генотипическая
адаптация положена в основу эволюционного учения совокупности представлений о механизмах и закономерностях
исторических изменений в живой природе.
Фенотипическая адаптация представляет собой
приспособительный процесс, развивающийся у отдельной особи в
течение жизни в ответ на воздействия различных факторов внешней
среды, а иногда (например, мобилизация внутренних ресурсов при
болезнях) и на потенциально опасные изменения внутренней среды
организма. Именно этот вид адаптации является предметом
многочисленных исследований, проводящихся в последние
десятилетия в теории и методике спорта, спортивной физиологии и
морфологии, биохимии и биомеханике, психологии и медицине.

11.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ АДАПТАЦИИ
Адаптация - приспособительный процесс достижения адекватных требованиям
раздражителя уровня активности и возможностей функциональных систем, органов и
тканей, а также механизмов регуляции.
Различают адаптацию специфического и неспецифического характера.
Специфическая адаптация развивается в ответ на действие постоянно
действующего или предсказуемого раздражителя.
Неспецифическая адаптация - напряжение психофизиологических функций
организма в ответ на действие неожиданного и потенциально опасного фактора.
При определении адаптации следует учитывать, что она понимается и как
процесс, и как результат:
• адаптация используется для обозначения процесса, при котором организм
приспосабливается к факторам внешней или внутренней среды;
• адаптация применяется для обозначения относительного равновесия, которое
устанавливается между организмом и средой;
• под адаптацией понимается результат приспособительного процесса.

12.

Противоборствующие механизмы
адаптации (по биологической
значимости)
Адаптация
Физиологические изменения
под воздействием факторов
среды (стабилизация по
отношению к устойчивым
параметрам среды)
Сохранение постоянства
внутренней среды – гомеостаз
(адаптивные реакции на внезапные
изменения)

13.

Гомеостаз и адаптация
• Поддержание гомеостаза – биологический смысл адаптации. Это
единственно возможный способ существования открытой системы,
находящегося в постоянном контакте с окружающей средой
• Гомеостаз – эволюционно выработавшееся и наследственно
закрепленное свойство организма адаптироваться к условиям
окружающей среды
• Основными структурами организма обеспечивающими гомеостаз
являются: сердечно-сосудистая, дыхательная, выделительная и др.).
В каждой системе выделяют несколько уровней адаптации: от
субклеточного до органного

14.

Виды гомеостаза
- срочный - осуществляется за счет включения имеющихся приспособительных механизмов,
наследственно закрепленных и выработанных эволюционно (устранение закисления крови
за счет учащения дыхания и сердцебиения при одноразовой нагрузке)
- структурный характер реализации, когда длительно повторяющиеся воздействия
вызывают в организме структурные изменения (при почечной недостаточности усиливается
работа потовых желез; гипертрофия сердечной мышцы)

15.

Адаптация и стресс
Понятие «адаптация» тесно связано с понятием «стресс» - неспецифической
реакцией организма на действие любого достаточно сильного раздражителя. В
спорте стресс преимущественно вызывается значительными и большими
тренировочными и соревновательными нагрузками, высокой ответственностью,
неожиданностью и опасностью ситуаций и др.
У. Кеннон (1871-1945) - ввел термин «стресс»
Стресс – это деятельность организма по компенсированию изменений, вызываемых
чрезмерными по силе раздражителями внешней среды
Стресс –реакция – это универсальный ответ организма на опасность, грозящую
извне. Это основная программа сохранения жизни, закрепленная в геноме человек
Общий адаптационный синдром – это совокупность общих защитных реакций,
возникающих в организме при действии значительных по силе и продолжительности
внешних и внутренних раздражителей,.. способствующих восстановлению
нарушенного равновесия и поддержанию постоянства внутренней среды организма –
гомеостаза.

16.

Теория стресса Г. Селье
Теория стресса была разработана канадским физиологом Гансом Селье, который
показал, что при воздействии на организм стрессового раздражителя возможны реакции
двух видов: 1) если возбудитель слишком силен или действует слишком долго, наступает
заключительная фаза стресс-синдрома - истощение; 2) если раздражитель не превышает
приспособительных резервов организма, происходит мобилизация и перераспределение
энергетических и структурных ресурсов организма, активизируются процессы
специфической адаптации.
• В спортивной тренировке и соревновательной
деятельности спортсменов реакция первого
вида отмечается при планировании
чрезмерных нагрузок, не соответствующих их
возможностям, многократном выступлении в
напряженных соревнованиях, отличающихся
большой продолжительностью и
исключительно острой
конкуренцией. Реакция второго
вида является основной, стимулирующей
формирование адаптации, лежащей в основе
планомерного спортивного
совершенствования.

17.

Закономерности теории стресса, наиболее
значимые для спортивной тренировки
«Способность к адаптации не безгранична» - имеет исключительно большое значение для
понимания закономерностей, лежащих в основе периодизации спортивной тренировки. Наши
запасы адаптационной энергии сравнимы с унаследованным богатством: можно брать со
своего счета, но нельзя делать дополнительные вклады. Можно безрассудно расточать и
проматывать способность к адаптации, «жечь свечу с обоих концов», а можно научиться
растягивать запас надолго, расходуя его мудро и бережливо, с наибольшей пользой и
наименьшим дистрессом».
«Адаптационная энергия перераспределяется в соответствии с силой того или иного
раздражителя, повышая устойчивость к действию одних факторов и в то же время
снижая сопротивляемость к действию других»
«Каждое предъявленное организму требование в каком-то смысле своеобразно, или
специфично..». Мышечное усилие, например, бег вверх по лестнице с максимальной
скоростью, предъявляет повышенные требования к мускулатуре и сердечно-сосудистой
системе. Специфической реакцией на холод или тепло – является перераспределение крови и
изменение просвета сосудов.
Однако независимо от того, какого рода изменения в организме вызывают различные
агенты, их влияние имеет и много общего. Факторы, вызывающие стресс, - стрессоры, - как
отмечал Г. Селье, различны, но они запускают в ход одинаковую в сущности биологическую
реакцию стресса.

18.

Стадии развития общего адаптационного
синдрома
• Стадия тревоги (
характерно отсутствие
слаженности в функциях
отдельных органов и систем,
неадекватность реакции).
Играет роль мощного
защитного фактора
- Фаза шока
- Фаза противошока
• Стадия резистентности
(устойчивая адаптация к
стрессу, характеризуется
переходом на новый уровень
функционирования)
• Стадия истощения
(развивается если сила
воздействия превышает
способность организма к
адекватному ответу или
режим тренировок не
позволяет организму
восстановиться)

19.

Срочная – это комплекс реакций
защитно-приспособительного
характера на внезапное изменение
факторов среды, механизмы которых
заложены в геноме, то есть имеют
наследственную природу
АДАПТАЦИЯ
Долговременная - переход на новый
уровень функционирования организма
в целом и деятельности клеток,
тканей, органов и систем
жизнеобеспечения (обмена веществ и
энергии, выделения, терморегуляции
и др.).

20.

Роль нейрогуморальной системы в управлении
механизмом общей адаптации организма
Стресс
Гипофизарно-адренокортикальная система
(стресс на интенсивную мышечную нагрузку
Гипоталамус
Гипофиз (АКТГ)
Корковое вещество
надпочечников
Кортизол
Гипертрофия коры надпочечников, приводящее к повышению их
способности синтезировать кортикостероиды, обеспечивает
возможность длительного поддержания в тренированном организме
адекватного уровня гормонов при длительной интенсивной мышечной
работе. При непредельных нагрузках степень активации этого звена и,
соответственно, «выброс» кортикостероидов и повышение их
содержания в крови в тренированном организме значительно меньше,
«экономнее»
ДОЛГОВРЕМЕННАЯ АДАПТАЦИЯ
Симпатико-адреналовая система
(психоэмоциональный стресс)
Симпатическая нервная
система
Мозговое вещество
надпочечников
Адреналин
Реакция характеризуется быстротой и зависимостью от
отношения между выполняемой работой и
подготовленностью организма к этому уровню
нагрузки. Уменьшение степени активации является
важным фактором адаптации
СРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ

21.

Срочная адаптация
• Срочная адаптация может быть описана в
рамках Павловского рефлекса «что такое?». Это
ориентировочный врожденный рефлекс, в
котором И.П. Павлов видел не только
обострение чувствительности, но и торможение
многих побочных реакций. В некоторых
ситуациях тормозные реакции становятся
ведущими (например, оцепенение при встрече с
неожиданным противником вместо агрессивного
поведения или панического бегства).
• Срочная адаптация - энергетически
расточительна, мобилизация
физиологических функций, как правило,
неадекватна силе воздействующего
фактора и деятельность организма
протекает на пределе его физиологических
возможностей, резервы быстро
исчерпываются.

22.

Долговременная адаптация
• Переход от срочного, во многом несовершенного, этапа адаптации к
долговременному – узловой момент адаптационного процесса, так
как является свидетельством эффективного приспособления к
соответствующим факторам внешней среды
При долговременной адаптации в сформированной функциональной системе
состав исполнительных элементов становится жестким, количественно
ограниченным, энергетически экономным

23.

При долговременной адаптации в сформированной функциональной системе
состав исполнительных элементов становится жестким, количественно
ограниченным, энергетически экономным. На однократное воздействие фактора
(или группы факторов) среды, например физическую нагрузку определенного
типа, организм отвечает системной реакцией, в которой интегрированы
различные функции. Но только в сложившейся функциональной системе
приспособительные возможности организма будут реализованы с максимальным
эффектом. Именно с этим связаны физиологические различия функциональной
активности различных систем организма у спортсменов различных видов спорта.
• То есть и у тяжелоатлета нагрузка и большая и у пловца.
Они оба тренированные, со сформировавшимися
функциональными системами долговременной
адаптации. Но у каждого эта система своя. И состоит
она из разных элементов.
• В конечном итоге у обоих физиологические сдвиги и
новый уровень метаболизма сохраняют гомеостаз,
адекватный новым условиям существования. Но у
каждого эти условия свои.
• Увеличение функциональных возможностей систем
органов закономерно влечет за собой активацию синтеза
нуклеиновых кислот и белков в клетках. Это приводит к
формированию стойких структурных изменений,
увеличивающих потенциал систем, ответственных за
адаптацию. Это объясняет гипертрофию органа
например: гипертрофию сердца при сужении аорты,
почки или легкого после удаления парного органа и т.д

24.

Системный структурный след – это стойкие
морфофункциональные изменения, возникающие в организме
при формировании долговременной адаптации
Целенаправленное перераспределение кровотока к
работающим органам и системам
Интенсификация
функций системы
Синтез нуклеиновых кислот и
белков
Гипертрофия органов системы
Системный структурный след

25.

2. АДАПТАЦИЯ К МЫШЕЧНЫМ
НАГРУЗКАМ И АДАПТАЦИОННЫЕ
РЕЗЕРВЫ СПОРТСМЕНА
Адаптационные резервы – основные понятия.
Виды адаптационных резервов. Система
функциональных резервов адаптации к
мышечной деятельности
Адаптация к мышечной деятельности. Нагрузки
в спорте и адаптация. Многоступенчатость и
вариативность адаптации в спорте.
Переадаптация. Деадаптация. Перекрестная
адаптация. Цена адаптации. Формы ее
проявления
Функциональная подготовленность и свойства
функциональных систем. Функциональные
системы организма и реакции адаптации.

26.

АДАПТАЦИОННЫЕ РЕЗЕРВЫ ОРГАНИЗМА
АДАПТАЦИОННЫЕ РЕЗЕРВЫ —
скрытые возможности организма
человека противостоять воздействию
различного вида нагрузок, адаптироваться
к этим нагрузкам, минимизируя их воздействие
на организм и обеспечивая должный
уровень эффективности
деятельности человека.

27.

РЕЗЕРВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
ОРГАНИЗМА обусловлены
наличием, так называемой,
избыточной организации его
структур. Избыточная организация –
это имеющееся в организме
дублирование органов, клеток в
органе, отдельных элементов в
клетке.
В состоянии относительного покоя
каждый орган, система органов и
организма в целом никогда не
функционируют с использованием
всех своих структурных
возможностей. Обычно они работают
на 1/6-1/10 часть своих
потенциальных возможностей.

28.

ВИДЫ АДАПТАЦИОННЫХ РЕЗЕРВОВ
СОЦИАЛЬНЫЕ
РЕЗЕРВЫ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ
РЕЗЕРВЫ

29.

ВИДЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕЗЕРВОВ
СТРУКТУРНЫЕ
РЕЗЕРВЫ –
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ
СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ОРГАНИЗМА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ВОЗМОЖНОСТИ ОРГАНИЗМА
(гипертрофия мышц и тканей,
Формирование новых нервных
связей – рефлекторных дуг)
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
РЕЗЕРВЫ –
СКРЫТЫЙ ДИАПАЗОН
ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
АКТИВНОСТИ
КЛЕТОК, ТКАНЕЙ, ОРГАНОВ,
СИСТЕМ ОРГАНОВ
(уровень обменных процессов,
Скорость выведения продуктов
Полураспада и тд)

30.

СИСТЕМА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВОВ
АДАПТАЦИИ К МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Подсистема психических резервов
Подсистема физиологических резервов
вход
Блок
сенсорных
систем
(восприятие
раздражений,
скорость
обработки
информации,
Лабильность)
Блок системы
управления
движением
Блок
системы
гомеостазиса
Блок
мышечной
системы
(межмышечная
координация,
факторы
проявления
физических
качеств)
Подсистема биохимических резервов
Блок энергетического
обмена (энергетический
запас)
Блок пластического
обмена (скорость
восстановления)
РЕЗУЛЬТАТ АДАПТАЦИИ
выход

31.

КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ РЕЗЕРВОВ
ПО УРОВНЯМ ОРГАНИЗМА:
РЕЗЕРВЫ КЛЕТОЧНЫЕ, ТКАНЕВЫЕ, ОРГАННЫЕ, СИСТЕМНЫЕ
И ОРГАНИЗМЕННЫЕ
ПО ПРОЯВЛЕНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ:
РЕЗЕРВЫ СИЛЫ, БЫСТРОТЫ, ВЫНОСЛИВОСТИ,
ГИБКОСТИ, КООРДИНАЦИИ
ПО МОЩНОСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ:
РЕЗЕРВЫ МАКСИМАЛЬНОЙ, СУБМАКСИМАЛЬНОЙ,
БОЛЬШОЙ И УМЕРЕННОЙ МОЩНОСТИ
ПО ОЧЕРЕДНОСТИ МОБИЛИЗАЦИИ:
РЕЗЕРВЫ ПЕРВОГО, ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО ЭШЕЛОНА
(ФУНКЦИИ ВРАБАТЫВАНИЯ, ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
И ВОССТАНОВЛЕНИЯ )
ПО СТЕПЕНИ СПЕЦИФИЧНОСТИ:
РЕЗЕРВЫ ОБЩИЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ (ПЛОВЦА, БОРЦА, БЕГУНА И Т.Д.)
Средства повышения физиологических резервов: ОФП, Специально направленная
функциональная тренировка, адаптогены, фармакологические препараты

32.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ И РЕАКЦИИ АДАПТАЦИИ
Способность к реализации функциональных резервов организма спортсмена во многом обусловливается
мотивацией. Психологическая настройка может привести к проявлению работоспособности, казалось
бы, абсолютно не соответствующей возможностям спортсмена и предшествовавшему опыту.
Тренер Дик Шульберг, добившийся особенно высоких результатов при подготовке пловцов,
специализирующихся в комплексном плавании (его ученики попадали в олимпийскую команду США на семи
Играх Олимпиад), приводит примеры крайне напряженных тренировочных серий, выполнявшихся его
ученицами, специализировавшимися в комплексном плавании. Например, Сьюзен Хион (лучший результат на
400 м комплексное плавание 4:46.1) выполняла серию 75 х 100 м вольным стилем в режиме 1 мин 30 с со
средним результатом 1:10. Проплыв 75 отрезков, Сьюзен решила продлить плавание и в конечном счете
преодолела еще 75 отрезков со стандартным результатом 1:10. На выполнение этой серии (15 000 м - 150 х 100
м) спортсменка затратила 3 ч 45 мин.
Общий объём
Общий объём
Мобилизуемый
объём
Мобилизуемый
объём
Нетренированный
Тренированный

33.

НАГРУЗКИ В СПОРТЕ И АДАПТАЦИЯ
Не существует видов профессиональной деятельности, которые
по своему воздействию на организм человека и тренирующему
эффекту могли бы сравниться с тренировочными и
соревновательными нагрузками современного спорта. Тяжелый
физический труд, усугубленный экстремальными климатическими условиями и
факторами окружающей среды, не способен вызвать в организме человека
таких адаптационных перестроек, которые наблюдаются у спортсменов
высокой квалификации.
Так у водолазов - представителей профессии, предъявляющей исключительно
высокие требования к кислородтранспортной системе, масса левого желудочка
составляет 142 г, толщина стенок - 8,7 мм, внутренний диаметр - 50 мм. У
спортсменов высокого класса, специализирующихся в видах спорта, связанных
с проявлением выносливости, эти показатели достигают соответственно 330 г,
11-14 мм и 56-59 мм.
Интенсивность самого напряженного ежедневного многочасового
физического труда, даже усугубленная тяжелыми условиями
внешней среды, является значительно более низкой по сравнению
с интенсивностью тренировочной работы, а экстремальные
условия соревновательной деятельности не имеют аналогов в
других видах деятельности. Спортсмен сталкивается с необходимостью
адаптироваться к разнообразным двигательным действиям высокой
координационной сложности, требующим максимальной мобилизации
различных двигательных качеств - скоростных, координационных
способностей, гибкости, силы, выносливости. Во многих случаях тренировка
сопровождается глубоким утомлением, вызывающим тяжелое, часто
исключительно мучительное чувство усталости.

34.

НАГРУЗКИ В СПОРТЕ И АДАПТАЦИЯ
Соревнования, особенно главные (Олимпийские игры, чемпионаты мира, крупнейшие
региональные соревнования), связаны не только с предельными физическими
нагрузками, но и с наличием дополнительных экстремальных условий - жесткая
конкуренция, повышенная ответственность, непривычные бытовые,
климатические и погодные условия, поведение болельщиков, преследование
антидопинговых служб и др.
Тренировочные и соревновательные нагрузки современного спорта сопровождаются и
другими экстремальными факторами, воздействие которых на организм спортсменов
высокой квалификации приобрело относительно регулярный характер - тренировки и
соревнования в условиях среднегорья и высокогорья, дальние перелеты, часто с
преодолением 7-8 часовых поясов и более.
Все эти условия накладывают существенный отпечаток на содержание тренировочной
и соревновательной деятельности, резко расширяют спектр необходимых реакций
адаптации и усложняют процесс построения подготовки спортсменов.

35.

АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ
• Адаптация к физическим нагрузкам заключается в
раскрытии механизмов, за счет которых нетренированный
организм становится тренированным, то есть механизмов,
лежащих в основе формирования адаптации, обеспечивающих
тренированному организму преимущества перед
нетренированным
• Адаптация к физическим нагрузкам – этот системное
явление, которое включает приспособление не только к
величине нагрузки, но и изменению:
- биохимического состава внутренней среды организма
- интенсивности обмена веществ
-психоэмоционального фона

36.

ПРИЗНАКИ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ
НАГРУЗКАМ :
• Тренированный организм может выполнять физическую
нагрузку такой продолжительности и интенсивности,
которая не под силу нетренированному (марафонский бег,
подъем штанги весом, превышающим вес собственного тела
более чем в 2 раза и т.д.).
• В состоянии покоя и при умеренной физической нагрузке
тренированный организм работает более экономно (ЧСС
30-50 уд/мин, ЧД 8-15 раз/мин, вырабатывает существенно
меньше лактата и т.д).
• При предельно напряженной мышечной работе
наблюдается обратный эффект: уровень максимального
потребления кислорода выше, чем у нетренированного в 2
раза (5-6 л/мин); частота дыхания может достигать до 60
раз/мин, артериальное давление – до 270 мм рт.ст. То есть
жизненные показатели тренированного человека при
предельных нагрузках могут достигать величин, не
совместимых с жизнью для обычного человека.

37.

ВИДЫ АДАПТАЦИИ В СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Срочная адаптация - реакция организма спортсменов на кратковременные раздражители
различного типа, связанные с выполнением тренировочных и соревновательных упражнений,
программ тренировочных занятий, возникновением неожиданных ситуаций в тренировочной и
соревновательной деятельности и др. (Повышение симпатической активности,
перераспределение кровотока, гормональные и метаболические сдвиги)
Долговременная адаптация - устойчивые изменения в организме спортсменов структурного и
функционального характера, развивающиеся под влиянием длительного применения
тренировочных и соревновательных нагрузок в многолетней и годичной подготовке. Лежит в
основе развития специальной работоспособности.
Сверх адаптация - состояние наивысших функциональных возможностей, формирующееся на
основе долговременных адаптационных реакций под воздействием непродолжительного
периода тренировки (обычно несколько недель) с исключительно высокой суммарной нагрузкой
(сверх нагрузкой). Такая нагрузка обычно на 15-25 % превышает нагрузку, перенесенную
спортсменом в наиболее напряженные периоды предшествовавшей тренировки, и планируется
на этапе непосредственной подготовки к главным соревнованиям исключительно спортсменов
высшей квалификации. Назначение сверхнагрузки - создание стимула для формирования
отставленного тренировочного эффекта в виде адаптационного скачка как основы для
демонстрации наивысшей готовности к стартам.

38.

• Пример срочной адаптации: реакции организма
нетренированных и тренированных людей на выполнение
однократной физической нагрузки, например пробегание с
максимальной скоростью дистанции 400 м.
• У спортсменов и неспортсменов изменяются одни и те же
показатели: частота сердечных сокращений, частота дыхания,
объем вентиляция легких, минутный объем кровотока, хотя сдвиги
в показателях у спортсменов будут гораздо выше.

39.

Долговременная адаптация
Для перехода срочной адаптации в гарантированную долговременную внутри возникшей
функциональной системы должен произойти важный процесс, связанный с комплексом
структурных и функциональных изменений в организме, обеспечивающий развитие, фиксацию
и увеличение мощности системы в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями.
Морфофункциональные перестройки при долговременной адаптации обязательно
сопровождаются следующими процессами:
а) изменением взаимоотношений регуляторных механизмов;
б) мобилизацией и увеличением структурных и функциональных резервов организма;
в) формированием специальной функциональной системы, обеспечивающей эффективное
выполнение конкретной деятельности.
Эти три реакции являются главными и основными составляющими процесса адаптации. В
достижении устойчивой и совершенной адаптации большую роль играют перестройка
регуляторных приспособительных механизмов и мобилизация физиологических резервов, а
также последовательность их включения на разных функциональных уровнях. По-видимому,
вначале включаются обычные физиологические реакции и лишь затем -реакции напряжения
механизмов адаптации, требующие значительных энергетических затрат с использованием
резервных возможностей организма, что в результате приводит к формированию специальной
функциональной системы, 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 конкретной физической нагрузке.

40.

Формирование долговременных адаптационных реакций
проходит четыре стадии (на примере нагрузок на выносливость)
Первая стадия связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма спортсмена в
процессе выполнения тренировочных программ определенной направленности с целью стимуляции
механизмов долговременной адаптации на основе суммирования эффектов многократно повторяющейся
срочной адаптации (от 7 до 14 дней, улучшаются процессы нервной регуляции движений, происходит
синхронизация деятельности мышц и двигательных единиц, уменьшается ЧСС при стандартной нагрузке,
появляются признаки увеличения концентрации гликогена в мышцах и печени)
Во второй стадии на фоне планомерно возрастающих и систематически повторяющихся нагрузок в органах
и тканях соответствующей функциональной системы происходят интенсивные структурные и
функциональные преобразования. В конце этой стадии наблюдаются необходимая гипертрофия органов и
слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность
функциональной системы в новых условиях (2-3 нед., существенно возрастают запасы КрФ и гликогена в
мышечной ткани, увеличивается количество митохондрий, возрастает концентрация кальция и эффективность
скольжения миофиламентов).
Третью стадию отличает устойчивая долговременная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого
структурного резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности
функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных органов (2 нед., при
значительно сниженной нагрузке развивается процесс восстановления и формирования адаптационного
эффекта в системах энергообеспечения, формируется функциональное согласование деятельности
регуляторных и исполнительных систем).
Четвертая стадия наступает при нерационально построенной, обычно излишне напряженной тренировке,
неполноценном питании и восстановлении и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов
функциональной системы. Наступлению этой стадии способствуют и различные неблагоприятные факторы
внешней среды - дефицит времени, проблемы с образованием, сложные взаимоотношения в коллективе,
семье, с тренером, социальная изоляция и др.

41.

Функциональные и структурные изменения в
организме в процессе адаптации к мышечной
деятельности
• Биоэнергетическое обеспечение процессов адаптации к напряженной
мышечной работе
Характеристики
Кратковременная
Длительная
Основной источник
энергии
КрФ и бескислородный распад
глюкозы (лактатная фаза
анаэробного обмена)
аэробный путь
энергообеспечения
Энергетический
субстрат
глюкоза
гликоген
глюкоза,
жирные кислоты
Факторы,
ограничивающие
работоспобность
Фосфагенные показатели
Лактатная производительность

42.

Перекрестная адаптация
Организм, адаптированный к какому-либо одному фактору (или
группе факторов), становится более устойчивым к действию других
факторов.
Например: увеличение аэробной мощности (мощности
митохондрий) ускорение утилизации жирных кислот – распад
холестирина - устойчивость к атеросклерозу - снижение
вероятности ИБС

43.

ДРУГИЕ ВИДЫ АДАПТАЦИИ В СПОРТИВНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Переадаптация - следствие чрезмерных или нерационально спланированных
нагрузок, проявляющееся в истощении и изнашивании функциональных систем,
подвергнутых неадекватным нагрузкам.
Деадаптация - возвращение организма спортсмена к исходному уровню в
результате прекращения тренировки, изменения ее направленности, резкого
снижения нагрузки.
Реадаптация - процесс обратного структурного и функционального
приспособления организма спортсмена, восстановление утраченных вследствие
деадаптации возможностей.
В последние годы в специальной литературе, относящейся преимущественно к психиатрии, получил
распространение термин «дезадаптация», обозначающий нарушение процессов взаимодействия человека с
окружающей средой, механизмов психического приспособления при действии острого или хронического
стресса. Спорт как сфера деятельности, связанная с экстремальными ситуациями, огромными физическими
и психическими нагрузками, острейшей конкуренцией внутри тренировочных групп, команд, а также в
соревнованиях, является средой, в которой риск дезадаптации конкретного человека исключительно велик.
Для дезадаптации характерны невротические и психопатические проявления, основу которых, как правило,
составляет конфликт. Под его влиянием постепенно формируются неадекватные реакции на условия среды,
т. е. на характерные для спорта многочисленные провоцирующие факторы - тяжелые, часто мучительные
нагрузки, острая конкуренция, жесткие требования тренера, травмы, сложности в сочетании занятий
спортом с учебой, полноценной личной жизнью и др.

44.

ПЕРЕАДАПТАЦИЯ
Применение чрезмерных нагрузок, превышающих индивидуальные адаптационные возможности
человека, требующих чрезмерной мобилизации структурных и функциональных ресурсов органов и
систем организма, приводит к переадаптации - истощение и изнашивание структур, несущих основную
нагрузку.
Пример адаптации сердца: рационально спланированные нагрузки приводят к умеренной гипертрофии
миокарда, увеличению мощности его адренергической иннервации, количества коронарных капилляров,
повышению концентрации миоглобина и активности ферментов, ответственных за транспорт субстратов
к митохондриям и др. При чрезмерной нагрузке на сердце, требующей излишне длительной
компенсаторной гиперфункции, возникает несбалансированная адаптация, при которой масса сердца
возрастает в значительно большей мере, чем функциональные возможности структур, ответственных
за нервную регуляцию и энергообеспечение. Возникающее при этом снижение возможностей миокарда
может определенное время компенсироваться увеличением его массы, но затем, как правило,
становится причиной недостаточности сердца, что следует рассматривать как его переадаптацию.
Чрезмерные нагрузки на скелетные мышцы могут привести к мышечным повреждениям. В
поврежденной мышечной ткани отмечается снижение запасов гликогена вследствие нарушения
процессов его ресинтеза, нарушаются процессы белкового синтеза, снижается устойчивость к
воздействию бактерий и вирусов, что повышает восприимчивость организма спортсменов к инфекциям.
Чрезмерные, нерационально спланированные физические нагрузки могут стать причиной появления
некроза как в мышцах, так и в миокарде. При непомерных нагрузках наблюдалось утолщение и
затвердение мышечных волокон, их склонность к образованию трещин на измененных участках,
возникновение межклеточных и внутриклеточных отеков и др.
При частом возникновении стресс-реакции, связанной с применением нагрузок, превышающих
индивидуальные адаптационные возможности человека, формирование долговременной адаптации
может не осуществляться. Излишняя мобилизация структурных и энергетических ресурсов организма
при отсутствии адекватного уровня функциональной системы, где эти ресурсы могут быть
использованы, приводит к их утрате и истощению, типичному для затянувшегося стресса.

45.

«Цена» адаптации
«Цена» адаптации - это уровень физиологических трат
организма, за счет которых происходит приспособление к
факторам среды.
Формы проявления цены адаптации:
в прямом изнашивании функциональной системы, на
которую падает основная
в нарушении функций систем, которые не принимают
непосредственного участия в реакциях организма на
физическую нагрузку
в проявления отрицательной перекрестной адаптации

46.

Прямое изнашивание функциональной
системы
• повышенный уровень активации
системы гипоталамус - гипофиз –
надпочечники при физических
нагрузках. Так, например, «гормон
адаптации» - кортизон, в норме
стимулирует работу органов и
повышает работоспособность, при
избытке его в крови происходит
накопление продуктов перекисного
окисления. Это, в свою очередь,
ведет к повреждению липидных
слоев клеточных мембран у
работающих мышц. То есть
инициируются повреждения на
клеточном уровне.

47.

Нарушение функций систем, не
участвующих в реакциях адаптации
организма к стрессу
• нарушение полового созревания и менструального цикла у
спортсменок, специализирующихся в видах спорта,
связанных с необходимостью уменьшения содержания
жира в организме, в частности у гимнасток, фигуристок и
т.д.
• Однако позже было установлено, что эти нарушения не
связаны с уменьшенным содержанием жира в организме, а
обусловлены дефицитом андрогенов и эстрона, причиной
которого являются, по-видимому, нарушения образования
соответствующего рилизинг-фактора на
супрагипофизарном уровне. Эти нарушения определяются,
по мнению исследователей, напряженным, истощающим
характером тренировочных нагрузок, особенно на фоне
жесткой диеты, который приводит параллельно к
нарушению продукции половых гормонов и жировому
истощению.
• Кроме того, продолжительные мышечные нагрузки
способствуют изменению обмена белка. Белок,
поступающий в организм преимущественно используется в
качестве строительного материала для мышечной ткани, в
ущерб белкам, отвечающим за резистентность и
иммунитет. В связи с этим объяснима подверженность
простудным заболеваниям хорошо подготовленных
спортсменов на «пике» спортивной формы.

48.

Отрицательная перекрестная
адаптация
• Снижение общей выносливости при
одностороннем развитии силовых качеств.
• Показательно, что при адаптации к силовым
нагрузкам, характерным для бодибилдинга, в
скелетных мышцах происходит увеличение
сократительных белков без соответствующего
увеличения синтеза белков митохондрий и
адекватного роста васкуляризации мышечной
ткани. В результате увеличение мышечной
массы происходит без соответствующего
увеличения плотности митохондрий. Это
приводит к падению оксигенизации
мышечной ткани и в итоге к увеличенной
продукции лактата.

49.

ДЕАДАПТАЦИЯ И РЕАДАПТАЦИЯ
Деадаптация протекает неравномерно: в первые 2 недели после прекращения тренировки
наблюдается значительное снижение функционального резерва адаптированной системы, в
дальнейшем процесс замедляется. В скрытом виде адаптационные реакции сохраняются
длительное время и служат основой для восстановления утраченного уровня адаптации при
возобновлении тренировки после длительного перерыва. Чем быстрее формируется адаптация,
тем сложнее удерживается достигнутый уровень и тем быстрее она утрачивается после
прекращения тренировки.
В частности, период угасания силы после прекращения тренировки прямо связан с продолжительностью
формирования адаптации.
Мощность работы при выполнении движений в процессе деадаптации снижается значительно быстрее по
сравнению с силой соответствующих мышечных групп. Среди комплекса возможных факторов, влияющих на
быстрое снижение мощности движений после прекращения специальной тренировки, является интенсивная
деадаптация подвижности в суставах. Уже через 2-4 нед. после прекращения упражнений, диапазон движений
существенно уменьшается.
Лишение скелетных мышц физической нагрузки приводит к серьезным изменениям в мышечной ткани. При
этом чем адаптированнее мышечная ткань, тем интенсивнее деадаптация. Иммобилизация нижних конечностей
вследствие переломов приводит к уменьшению площади поперечного сечения мышц на 40-50 %, 5-6-недельная
иммобилизация здоровых мышц может привести к уменьшению площади их поперечного сечения на 20-30 %.
Атрофия мышечной ткани вследствие иммобилизации приводит к резкому снижению максимальной силы.
Причем мышечная сила снижается в большей мере, чем атрофируется мышечная ткань. Это происходит
вследствие снижения возможностей нервной системы рекрутировать двигательные единицы, в том числе и
дегенеративных изменений в нервно-мышечных соединениях. Происходят и другие негативные изменения:
снижается концентрация белков в мышечной ткани, уменьшается концентрация гликолитических и
окислительных ферментов, отдельные мышечные волокна подвергаются некрозу.

50.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ