Использование механизмов адаптации в тренировочной практике

Практическое применение механизмов адаптации организма к физическим нагрузкам заключается в соблюдении главных тренировочных принципов: регулярности, доступности и постепенности.

 

Регулярность: Как мы уже знаем, результаты срочной адаптации, после однократной нагрузки, организм сохраняет до 48 часов — то есть, если мы хотим добиться стойких физиологических сдвигов в организме при помощи физических нагрузок, то каждая последующая нагрузка должна выполняться не позднее, чем через 2­е суток после предыдущей. В противном случае, организм будет возвращаться в исходное состояние, и каждая последующая нагрузка уже не будет способствовать развитию долгосрочных адаптационных сдвигов, а значит тренированность организма будет оставаться на прежнем уровне.

 

Доступность: Механизмы адаптации объясняют и то, почему начинающим нельзя срываться «с места — в карьер», и копировать тренировочные программы чемпионов. Дело в том, что организм нетренированного человека имеет достаточно небольшой «запас прочности» энергообеспечивающих систем. А это значит, что те нагрузки, которые вызывают у чемпионов адаптационные изменения на уровне устойчивого состояния, для начинающих будут истощающими, и вместо улучшения в деятельности систем и органов, они получат серьезные предпосылки к развитию различного рода заболеваний.

 

Постепенность: Принцип постепенности тоже обусловлен особенностями формирования долгосрочных адаптационных сдвигов, которые могут развиваться только в условиях устойчивого состояния. То есть, при повышении тренировочных нагрузок нужно ориентироваться на реакцию организма, а не руководствоваться желанием скорее повторить чьи­то программы или побить какие­то рекорды.

Применение неадекватных нагрузок, неизбежно приведет к утере приобретенных адаптационных сдвигов и развитию перетренированности.

 

2. Загальний адаптаційний синдром (за Гансом Сельє) та особливості його прояву при фізичномутренуванні.

ОАС – совокупность защитных реакций организма на стресс. 3 стадии: 1. Тревоги (соответствует срочной адаптации): активизируются все физиолог. реакции, связанные с максимизацией энергообразования, включая выделение эпинефрина (адреналина) корой надпочечников и адренокортикотропного гормона (АКТГ) передней долей гипофиза, что приводит к повышению уровня глюкозы в крови. Повышается частота дыхания и сердечных сокращений. 2. Резистентности (сопротивления) – соответствует долговременной адаптации: если стресс продолжается, организм переходит в стадию сопротивления и выглядит вернувшимся в нормальное состояние. Напр., частота дыхания и сердечный ритм возвращаются к своим предстрессовым уровням. Однако повышенный уровень АКТГ сохраняется, способствуя поддержанию концентрации глюкозы в крови на высоком, но отрицательном, с точки зрения здоровья, уровне, увеличивающем уязвимость организма к инфекциям. 3. Истощения (при правильно построенных тренировках не наступает): Селье утверждает, что если стресс

 

продолжается и дальше, наступает стадия истощения, на которой начинают нарушаться соматические процессы. Железы не могут бесконечно поддерживать повышенный уровень секреции; запасы сырья, необходимого для выработки энергии, заканчиваются, и происходит истощение организма. Вслед за этим может наступить стадия смерти.

 

В условиях оздоровительной тренировки выделяют четыре стадии:

 

1. Физиологического напряжения (преадаптации): преобладают процессы возбуждения, распространяющиеся на двигательные и вегетативные центры, повышается функция коры надпочечников, повышается обмен веществ., повышается активность двигательных волокон, увеличивается в мышцах содержание гликогена и креатинфосфата, АТФ. Основная нагрузка – на регуляторные механизмы.

2. Адаптированности: в значительной мере тождественна тренированности. Устанавливается новый уровень функционирования различных органов и систем для поддержания гомеостаза в новых условиях.

 

3. Дизадаптации: развивается в результате перенапряжения адаптационных механизмов.

 

4. Реадаптации: после длительного перерыва в тренировках, характеризуется приобретением некоторых исходных свойств и качеств.

 

2 вида адаптации: срочная и долговременная. Срочная развивается по типу стресс­реакции, деятельность организма протекает на пределе его возможностей при почти полной мобилизации физиолог. резервов (на основе готовых физиолог. механизмов и программ), но не обеспечивает необходимый адаптац. эффект. Долговременная возникает в результате длительного или многократного действия на организм факторов среды, на основе вновь сформированных программ регулирования (возникновение новых временных связей в цнс, перестройка аппарата гуморальной регуляции)

 

3 .Адаптація киснево­транспортної системи при розвитку витривалості в спортивному тренуванні.

Кислородтранспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечнососудистую систему. Функциональные свойства каждой из этих систем в конечном счете определяют кислородтранспортные возможности организма спортсмена.

 

Система внешнего дыхания

 

Внешнее дыхание служит первым звеном кислородтранспортной системы. Оно обеспечивает организм кислородом из окружающего воздуха за счет легочной вентиляции и диффузии О2 через легочную (альвеолярно­капиллярную) мембрану в кровь.

 

Легочные объемы и емкости. У тренирующих выносливость спортсменов легочные объемы и емкости (за исключением дыхательного объема) в покое в среднем на 10­20% больше, чем у нетренированных.

 

Однако у спортсменов, как и у нетренированных людей, при максимальной аэробной работе дыхательный объем (глубина дыхания) достигает 50­55% ЖЕЛ. Поэтому большая легочная вентиляция невозможна у спортсменов с маленькой ЖЕЛ. Для скорости потребления О2 4 л/мин и более ЖЕЛ должна быть не менее 4,5 л. Наиболее высокая ЖЕЛ зарегистрирована у гребцов – 9 л.

 

Легочная вентиляция. В связи с высокой скоростью потребления кислорода легочная вентиляция в течение всего времени выполнения упражнений на выносливость исключительно велика. Так, при беге на тредбане со скоростью и продолжительностью, соответствующими бегу на 10 000 м (около 30 мин), легочная вентиляция у бегунов­стайеров колеблется в пределах 120­145 л/мин (см. рис. 15). У нетренированных людей такая легочная вентиляция является предельной и может поддерживаться лишь очень короткое время.

 

Как известно, даже при максимальной аэробной нагрузке рабочая легочная вентиляция ниже предельных возможностей дыхательного аппарата, которые измеряют величиной максимальной произвольной вентиляции (МПВ). Однако последняя определяется за короткое время (обычно 12 с), тогда как при выполнении упражнений на выносливость спортсмен должен поддерживать очень высокую рабочую легочную вентиляцию на протяжении многих минут или даже часов. У нетренированных молодых мужчин МПВ составляет в среднем 120 л/мин, а у хорошо тренированных спортсменов эти показател­и выше.

 

При одной и той же рабочей легочной вентиляции частота дыхания у спортсменов меньше, чем у нетренированных людей. Следовательно, рост легочной вентиляции у спортсменов обеспечивается за счет увеличения дыхательного объема (глубины дыхания) в большей мере, чем за счет частоты дыхания. Этому способствуют: 1) увеличенные легочные объемы, 2) большая сила и выносливость дыхательных мышц, 3) повышенная растяжимость грудной клетки и легких и 4) снижение сопротивления току воздуха в воздухоносных путях. Как известно, при увеличении дыхательного объема относительно уменьшается объем «мертвого» пространства, благодаря чему легочная вентиляция­становится эффективнее, так как более значительную ее часть составляет в этом случае альвеолярная вентиляция.

 

Повышение эффективности легочной вентиляции – главный результат тренировки выносливости в отношении функций внешнего дыхания

 

Диффузионная способность легких. В покое и при мышечной работе диффузионная способность легких у спортсменов выше» чем у неспортсменов (рис. 36). Так, у бегунов­марафонцев она в покое почти такая же, как у нетренированного мужчины при максимальной работе. Хотя в показателях максимальной диффузионной способности легких у разных людей имеются большие различия, в целом они находятся в прямой связи с максимальными аэробными возможностями.

 

Повышение диффузионной способности легких у спортсменов связано отчасти с увеличением легочных объемов, что обеспечивает большую альвеолярно­ка­пиллярную поверхность, но главным образом – с увеличением объема крови в легочных капиллярах за счет расширения альвеолярной капиллярной сети и повышения центрального объема крови.

 

Высокая диффузионная способность легких обеспечивает ускоренный переход кислорода из альвеол в кровь легочных капилляров и быстрое насыщение ее кислородом при нагрузках очень большой мощности.

 

4. Фізіологічна характеристика впливу занять фізичними вправами на здоров’я та працездатністьлюдини.

Эффект зависит от объема физической нагрузки — ее длительности, интенсивности и частоты. Однако у каждого человека имеется генетически определяемый предел функциональных перестроек в процессе тренировки — его генетическая норма реакции. При одинаковых физических нагрузках различные люди отличаются по величине и скорости изменений функциональной подготовленности, т.е. по тренируемости.

 

Влияние наследственных факторов определяет степень развития физических качеств. Наименее тренируемыми качествами являются быстрота, гибкость, скоростно­силовые возможности. Генетически обусловлены изменения многих физиологических показателей.

 

Правильное чередование тяжести физических нагрузок с оптимальными интервалами отдыха обеспечивает возможность использования явлений суперкомпенсации —сверх восстановления организма, когда следующее тренировочное занятие начинается с более высокого уровня работоспособности по сравнению с исходным. При этом режиме неуклонно растут результаты спортсмена и сохраняется его здоровье. Слишком большие интервалы не дают никакого прироста, а недостаточные интервалы приводят к падению работоспособности и ухудшению функционального состояния организма.

 

Регенерация — это восстановление организмом тканей, клеток, внутриклеточных структур, погибших или поврежденных либо в результате их физиологического функционирования, либо вследствие патологического воздействия.

 

Без регенерации сама жизнь невозможна и поэтому регенерация протекает в организме непрерывно. Она контролируется и регулируется различными системами организма:

 

• гуморальным, обеспечивающими регенерацию на внутриклеточном, клеточном уровнях и на уровне ткани. С помощью большого количества цитокинов, факторов роста, выделяемых макрофагами, тромбоцитами, фибробластами и др.;

 

• иммунной системой, с помощью лимфоцитов контролирующей «регенерационную информацию», обеспечивающую антигенное единство регенерирующих структур, без которой не может быть

•

регуляции трофики и полноценной регенерации;

 

• нервной системой;

• очень важную роль играет так называемый функциональный запрос, т. е. тот необходимый для жизни уровень функций, который должен быть обеспечен соответствующими морфологическими структурами, степенью и особенностями их метаболизма, уровнем биоэнергетики и т. д.

 

5. Характеристика процесів гіпертрофії, атрофії і дистрофії при фізичному тренуванні.

Атрофия — это уменьшение объема морфологических структур органа и ткани, сопровождающееся снижением или полной утратой их функций. При этом уменьшается объем функциональных клеток, в них становится меньше внутриклеточных органелл, нередко накапливается липофусцин — так называемая бурая атрофия. В большинстве случаев атрофия — процесс обратимый.

 

Виды атрофии:

• физиологическая, с помощью которой организм приспосабливается к меняющимся условиям своей жизни. Так, в определенном возрасте происходит атрофия вилочковой железы, яичников и молочных желез у женщин, сперматогенного эпителия яичек у мужчин; в старости в связи со снижением уровня обмена веществ и выключением многих функций организма наступает атрофия всего тела человека (старческая, или инволюционная кахексия);

 

• патологическая, с помощью которой организм приспосабливается к изменениям, вызванным различными болезнями;

 

• общая, связанная, например, со старческим возрастом — инволюционная кахексия (или истощение), но может являться и проявлением болезни — патологическая кахексия, развивающаяся при голодании

— алиментарное истощение, при различных заболеваниях головного мозга — церебральная, гипофизарная, посттравматическая кахексия, злокачественных опухолях и т. п.;

 

• местная — атрофия органа (тимуса, почки, яичников и т. п.).

 

В медицине наибольшее значение имеет патологическая атрофия. Исходя из причины, вызвавшей такую атрофию, выделяют следующие ее виды:

 

• дисфункциональная (атрофия от бездеятельности) развивается в результате отсутствия функции (например, атрофия мышц конечности при переломе ее кости);

 

• атрофия от давления — атрофия ткани мозга вследствие давления спинномозговой жидкости, скапливающейся в желудочках мозга при гидроцефалии и т. п. (рис. 29);

 

• атрофия вследствие недостаточного кровоснабжения (атрофия почки при стенозе почечной артерии атеросклеротической бляшкой);

 

• нейротрофическая атрофия, возникающая при нарушении иннервации ткани (атрофия скелетных мышц в результате разрушения моторных нейронов при полиомиелите спинного мозга);

 

• атрофия от действия повреждающих (химических или физических) факторов (например, атрофия костного мозга при действии лучевой энергии).

 

При атрофии клеток строма органа обычно сохраняет свой объем и при этом нередко подвергается склерозированию.

 

ГИПЕРТРОФИЯ

 

Гипертрофия — увеличение объема функционирующей ткани — форма приспособления и компенсации, возникающая при длительном повышении нагрузки на орган или систему органов.

 

В основе гипертрофии лежит гиперплазия — увеличение количества клеток, внутриклеточных структур, компонентов стромы, количества сосудов. Так, за счет гиперплазии крист митохондрий может

 

развиваться гипертрофия этих органелл («гигантские» митохондрии); гиперплазия внутриклеточных структур обеспечивает гипертрофию клеток, а гиперплазия последних лежит в основе гипертрофии органа.

 

Таким образом, универсальным механизмом гипертрофии является гиперплазия внутриклеточных структур, а механизмы гипертрофии разных органов зависят от их структурно­функциональных особенностей.

 

Гипертрофия поддерживается гиперфункцией органа, но вместе с тем это процесс обратимый — гипертрофия исчезает при ликвидации причины, вызвавшей эту гиперфункцию.

 

Виды гипертрофии:

• физиологическая гипертрофия развивается у здоровых людей как приспособительная реакция на повышенную функцию тех или иных органов, например увеличение соответствующих групп скелетных мышц или сердца при занятии спортом, увеличение массы тела матки при беременности и др.;

 

• компенсаторная (рабочая) гипертрофия появляется при болезнях и является компенсаторной реакцией, позволяющей сохранить функцию органов в условиях патологии.

 

МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ ФУНКЦИЙ ПРИ БОЛЕЗНЯХ

 

Эти механизмы принципиально не отличаются от механизмов приспособления. Все многообразие изменений поврежденных органов и тканей организма при болезнях направлено на сохранение их функций.

 

Она развивается при длительной гиперфункции органа. При этом увеличивается вся масса функционирующей ткани, но сама эта ткань не поражена патологическим процессом (например, гипертрофия миокарда при артериальной гипертонии).

 

Регенерационная гипертрофия развивается в сохранившихся тканях поврежденного органа и компенсирует утрату его части. Такая гипертрофия развивается при крупноочаговом кардиосклерозе после инфаркта миокарда в сохранившейся мышечной ткани сердца, в сохранившейся ткани почки при нефросклерозе и т. п.

 

Викарная (заместительная) гипертрофия развивается в сохранившемся парном органе при гибели или удалении одного из них. При викарной гипертрофии сохранившийся орган берет на себя функцию утраченного.

 

Компенсаторные и приспособительные реакции, как явление одного биологического плана, основываются на определенных биологических закономерностях. Прежде всего следует подчеркнуть, что в их основе лежат нормальные физиологические реакции. Это объясняется тем, что функции являются производными от деятельности клеток различных органов и тканей, а новые типы клеток в организме ни при каких условиях не образуются. Поэтому не могут появиться и никакие новые, необычные функции, и при формировании защитных реакций в ответ на внешние воздействия организм может лишь варьировать комбинации из стереотипного набора своих функций. Таким образом, следует говорить не о принципиальных качественных отличиях приспособительных и компенсаторных реакций организма от его нормальных реакций, а лишь об их своеобразии, связанном с патологическими, т. е. чрезвычайными, воздействиями на человека.

 

6 Вплив соматотипу на функціональні можливості і працездатність спортсменів.

Адаптационные возможности и предрасположенность к различным заболеваниям коррелируют с принадлежностью к определенным конституциональным типам. Конституциональный тип – это интегральный показатель, характеризующий физические и функциональные возможности организма человека. Морфологическим выражением конституции является соматотип. Основываясь на его знании, можно достаточно точно прогнозировать темпы созревания и старения организма, особенности реактивности на разнообразные воздействия внешней среды. Конституциональные (морфологические) особенности человека определяют не только пропорции тела, но так же сопряжены с особенностями функциональных систем организма и определяются даже на биохимическом уровне. Наиболее выраженные зависимости функциональных возможностей с соматотипом отмечаются спорте, где в

 

зависимости от специфики дисциплины требуется проявление ряда физических качеств или же их сочетаний (быстроты, выносливости, силы). Несомненно, спортивные достижения базируются на различной степени развития функциональных систем (дыхательной, сердечно­сосудистой, опорно­ двигательной и т.д.), где гиперфункция одной может сочетаться с меньшей функциональностью другой, что определяется как спецификой тренировок, так и врожденными морфологическими особенностями. Отмечается специфичность реагирования на физическую нагрузку у лиц с разным соматотипом и наименьшие изменения в ответ на нагрузку отмечались у лиц с гиперстеническим (мышечным) соматотипом. Отмечены особенности проявления скоростно­силовых качеств обусловленных соматотипом у детей в возрасте 10­11 лет которые могут быть использованы для спортивного отбора на этапе начальной подготовки. Подобные преимущества особенностей телосложения при выполнении специфических физических нагрузок не может быть обеспечена лишь морфологическими основами, а будет базироваться на определенных различиях функциональных систем, которые в зависимости от вида предъявляемых нагрузок будут играть существенную роль. Типы телосложения: мужчины – мезоморфный(атлетический),­эктоморфный(астенический), ­эндоморфный (гиперстеник); женщины – А(узкие плечи,широкий таз), ­Т(широкие плечи, узкий таз), ­Х(широкие плечи и таз, узкая талия), ­ Н(широкие плечи, талия, таз).

 

Высокие значения показателя PWC170 реже всего регистрируются у детей и подростков с дефицитом мышечной и жировой массы. Низкие же значения показателя PWCi70 наиболее часто наблюдаются у детей и подростков с низким уровнем костного компонента.

 

Судя по полученным данным, градации показателя общей физической работоспособности у детей и подростков должны разрабатываться с учетом их антропометрических параметров. При этом следует учитывать, что определенное влияние на общую физическую работоспособность оказывает компонентный состав тела, в частности, уровень развития костного компонента. Дефицит костной массы, как правило, сопровождается низким уровнем общей физической работоспособности.

 

7 Фізіологічні основи прояву м*язової сили.Физиологические основы проявления мышечной силы.

Сила мышцы – способность за счет мышечных сокращений преодолевать внешнее сопротивление. Различают абсолютную и относительную мышечную силу. Сила мыщцы зависит от скорости, с которой она сокращается (закон Хилла). Максимальная сила мышцы достигается, когда скорость укорачивания равна нулю – при изометрическом статическом сокращении. Максимальная скорость сокращения достигается когда сила равна нулю. Связь сила­скорость реализуется через темп движений.

 

Упражнения: силовые, скоростно­силовые, скоростные.

 

Виды силы: 1. Максимальная изометрическая (статическая). Измеряется в изометрических условиях с использованием сокращения мышцы, вызванного эл. током (сокращены все волокна, в режиме полного тетануса).

 

Абсолютная – отношение мышечной силы к физиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон). Измеряется в ньютонах или кг. силы на см.кв.

 

Относительная – отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (толщине мышцы в целом).

 

2. Максимальная произвольная сила. Измеряется в естественных условиях, с использованием внешней нагрузки. Максим. Статическая сила­максимальная произвольная сила=силовой дефицит (характеризует резерв силовых возможностей)

 

Мышце выгодно существовать за счет анаэробных источников энергии. Если длина мышцы в начале усилия не соответствует длине покоя, то мышца не достигнет максимального сокращения (реализуется через И.П.) Факторы: 1. Периферические: биодинамика (энергетика, механика, длина рычагов, длина покоя, закон Хилла), гипертрофия (размер мышечного поперечника), метаболический профиль мышцы (соотношение быстрых и медленных волокон). 2. Центрально­нервные (координационные): внутримышечная координация (сила и порядок участия волокон мышцы в обеспечении движения), межмышечная координация (взаимодействие агонистов с антагонистами и синергистами)

 

Быстросокращающиеся волокна­белые:

 

­гликолитические (определены генетически),

 

- окислительно –гликолитические (формируются в процессе жизни) Медленные – красные:

- окислительные

 

Пороги анаэробного, аэробного обмена – показатель включения волокон.

 

Мощность работы – это кол­во работы в единицу времени (эргометрия) – для циклич. упр­й. Пропорциональна энерготратам.

 

8. Возрастная периодизация онтогенеза человека как основа организации двигательнойдеятельности в разных возрастных периодах.

Возрастные периоды:

 

1­10 дней­новорожденный, 10 дней­1год­грудной возраст, 1­3 года­раннее детство, 4­7лет­первое детство, 8­11(д), 8­12(м)­ второе детство, 13­16(м), 12­15(д)­подростки, 17­21(м), 16­20(д)­юношеский, 22­35­первый зрелый, 35­60(м), 35­55(ж) –второй зрелый, 60­74­пожилой, 75­90­старческий, 90+­ долгожители.

 

Период полового созревания (пубертатный): 1­я фаза пубертата м: 13­15, д:11­13, 2­я фаза м:15­17, д:13­ 15.

 

Основные закономерности возрастного развития – гетерохронность и периодизация, т.е. неравномерность и разновременность роста и развития.

 

Наиболее интенсивный рост длины тела­в первый год жизни и в период полового созревания, речь до 2­ 3 лет, речевая регуляция движений с 4­5 лет, 6­7лет­смена молочных зубов, основные позы тела­до одного года, основной фонд движений – до 3лет. Максимальное развитие имунной ткани­6­12 лет, до 8 лет­увеличивается длина шага, с 8­9 лет­нарастает темп ходьбы и бега, после 14 лет­нарастают масса тела и сердца.

 

Скачкообразные моменты развития целого организма, отдельных его органов и тканей – критические периоды. Сенситивные периоды – это периоды особой чувствительности, частично совпадают с критическими. В сенситивный период организм менее контролируется генетически и более восприимчив к влияниям внешней среды, в том числе и тренерским. Происходит более выраженное развитие физических качеств: силы, быстроты, выносливости и др. Абсолютная мышечная сила – 14­ 17лет (максимум в 18­20лет), быстрота, скоростно­силовые– 11­14 лет (максимум в 15 лет), общая выносливость­15­20лет (максимум в 20­25 лет), гибкость с 3­4 до 15 лет, ловкость с 7­10 до 13­15 лет.