Адаптация и циркадные ритмы
СОДЕРЖАНИЕ: Содержание Введение .3 Глава 1. Спортивная нагрузка и основные ее составляющие …5 1.1 Определение понятия спортивная нагрузка и ряда смежных терминов .5Содержание
Введение………………………………………………………………………….3
Глава 1. Спортивная нагрузка и основные ее составляющие…………………5
1.1 Определение понятия спортивная нагрузка и ряда смежных терминов………………………………………………………………………….5
1.2. Функциональная нагрузка и ее особенности………………………………7
Глава 2. Адаптивные физиологические ритмы………………………………..10
Глава 3. Адаптационные возможности организма под влиянием физических упражнений………………………………………………………………………15
3.1. Виды и механизм адаптации……………………………………………….15
3.1.1. Механизм адаптаций……………………………………………………...15
3.1.2. Срочная и долговременная адаптация…………………………………..18
3.2. Физиологические изменения в организме под влиянием физических нагрузок………………………………………………………………………….19
3.2.1. Железы внутренней секреции……………………………………………20
3.2.2. Физиологические изменения в нервной системе……………………….21
3.2.3. Физиологические изменения в сердечно-сосудистой системе………...22
Заключение………………………………………………………………………24
Список использованных источников……………………….………………….25
Введение
Образовательный уровень тренера сегодня не может ограничиваться исключительно педагогическими знаниями, тем более что объектом его деятельности является человек в своем сложном взаимоотношении со средой. Следует понимать, что единственное, на чем может базироваться теория спортивной тренировки, - это законы физиологии, которые, как и другие человеческие знания, подвержены эволюции. Ситуация, сложившаяся в спортивной педагогике, по-своему уникальна: искусственно созданные теории безапелляционно принимаются практиками и тиражируются вне зависимости от приносимых ими результатов. Вместе с тем изменившаяся в стране экономическая ситуация сегодня уже не позволяет тренеру перемалывать огромное количество материала в надежде, что какой-нибудь суперталант сможет подняться на вершину спортивного Олимпа не благодаря, а вопреки применяемым методикам спортивной тренировки.
Термин адаптация принято понимать как процесс или свершившийся факт приспособления к чему-либо, причем свершившийся факт адаптации тот же автор в своей монографии характеризует всего лишь как эффект количественного накопления определенных изменений.
Адаптация организма к постоянно изменяющимся условиям cреды (внешним и внутренним) - безостановочно происходящий процесс приспособления организма к данным изменениям, призванный сохранять в нем гомеостатическое равновесие. Физиологический смысл адаптации организма к внешним и внутренним воздействиям заключается именно в поддержании гомеостаза и, соответственно, жизнеспособности организма практически в любых условиях, на которые он в состоянии адекватно реагировать.
Абсолютная адаптированность организма к чему-либо - относительно нестабильное функциональное состояние, которое может быть достигнуто только при длительном - в течение адаптационного периода - действии на него достаточно неизменного по силе и продолжительности стандартного раздражителя или суммы раздражителей.
Адаптационные изменения (более или менее выраженные) происходят в организме в ответ практически на любые изменения его внешней и внутренней среды. Спортивная тренировка фактически является изменением условий существования организма спортсмена, призванным добиться в нем определенных спецификой спорта адаптационных изменений.
Адаптационные изменения могут носить и негативный или относительно негативный характер, в том числе и в случаях, когда речь идет о спорте. Так, увеличение процента содержания медленных волокон в мышцах спринтера вследствие избыточного применения в тренировках нагрузок аэробной направленности может расцениваться как негативный эффект адаптационных изменений в ответ на данные нагрузки.
Цель: охарактеризовать адаптационные возможности организма при физических нагрузках.
Задачи:
1. Рассмотреть понятие нагрузки и ее составляющие;
2. Изучить физиологические ритмы человека.
3. Изучить именения происходящие в организме под влиянием физической нагрузки
Объект: физиологические изменения происходящие в организме при адаптации к физическим нагрузкам.
Предмет: частота сердечных сокращений и артериального давления при различных нагрузках.
Глава 1. Спортивная нагрузка и основные ее составляющие
1.1. Определение понятия спортивная нагрузка и ряда смежных терминов
Профессор Л. П. Матвеев (1977, 1976) под нагрузкой (тренировочной) подразумевает определенную величину воздействия физических упражнений на функциональное состояние, организма спортсмена. Нагрузка, по мнению автора, может быть выражена внешней и внутренней сторонами. К внешней нагрузке автор относит количественные и качественные показатели выполняемых физических упражнений (в мерах преодолеваемого расстояния, затраченного времени, поднятого веса, числа повторений и т. д.). Внутреннюю сторону нагрузки, автор характеризует величиной ответных реакций организма, т. е. степенью физиологических и биохимических сдвигов в организме под влиянием данного упражнения (или упражнений).
Несмотря на то, что определение Л. П. Матвеева было дано в 1967 году, оно сохранило свое смысловое содержание до сегодняшнего дня и включено с небольшими поправками в учебники теории и методики физического воспитания.
Эту же мысль позднее подчеркивал а своей работе и В. Н. Афанасьев (1976), относя объем, интенсивность, плотность работы к внешней сторону нагрузки, а реакцию функциональных систем к внутренней стороне нагрузки.
А. Д. Солдатов, К. Д. Чернов (1978), раскрывая содержательную сторону термина нагрузка, попытались раскрыть ее через количественные характеристики спортивной деятельности и состояния спортсмена, указав на причинно-следственную зависимость между ними.
По мнению И. Ю. Бондарчука (1988), под нагрузкой понимается прежде всего количественная мера воздействия физических упражнений, сопряженная с расходованием рабочих потенциалов организма.
Брейзер В. В. в соавт. (1988), В. П. Филип, В. С. Рубин (1988) и др. рассматривают нагрузку и предлагают планировать ее, учитывая лишь один из параметров — это количество тренировочных дней или объем выполненной работы (будь то общая или специальная физическая подготовка) и уровень тренированности (Н. П. Гусев, Ю. Н. Лысенко, 1989).
Мы склонны внешнюю нагрузку характеризовать как физическую, а внутреннюю называть функциональной нагрузкой.
Что касается понятия функциональная (нагрузка, то хотя этот термин очень часто употребляется в спортивной литературе, особенно в практике спорта высших достижений, однако не удалось обнаружить его определения.
Наиболее часто употребляемые в теории и практике спорта понятия тренировочная и спортивная нагрузки также до сих пор имеют самые различные толкования.
Анализируя определение, данное Л. П. Матвеевым, можно отметить, что содержание, которое автор вкладывает в понятие тренировочная нагрузка, значительно, шире, а следовательно и сам термин неадекватен содержанию, заключенному в этом определении. Термин, который смог бы наиболее полно отразить содержание, вкладываемое в понятие тренировочная нагрузка — это, по моему мнению, спортивная нагрузка.
Таким образом, предлагая заменить термин тренировочная нагрузка на спортивная нагрузка, можно дать определение последнему.
Спортивная нагрузка — это интегративное единство физической нагрузки и нагрузки функциональной, имеющей место при выполнении различных двигательных. действий спортсмена, связанных с выполнением конкретных физических упражнений. Вводимый здесь термин спортивная нагрузка характеризует нагрузку, которая характерна отражает двигательную деятельность. Что касается других типов деятельности, то имеющая там место нагрузка будет, по-видимому, называться, в зависимости от вида деятельности, технико-конструкторской, научно-теоретической, художественно-эстетической, наряду с этим можно вычленить учебную и производственную (трудовую) нагрузки. Однако, несмотря на различные виды деятельности, основные составляющие компоненты нагрузки в принципе идентичны компонентам спортивной нагрузки.
Анализ приведенного выше определения спортивной нагрузки обнаруживает его двойственную природу, которая по определению Л. П. Матвеева имеет внутреннюю и внешнюю стороны. Отсюда следует, что спортивную нагрузку можно и нужно подразделять на два ее вида: физическую — внешнюю и функциональную — внутреннюю, которые хотя и взаимосвязаны, но диаметрально противоположны.
Термин физическая нагрузка более точно отражает ее смысловое содержание, нежели понятие внешняя нагрузка. Поэтому под физической нагрузкой следует понимать некую величину выполненной спортсменом определенным способом (методом) физической работы, выраженной в динамических, пространственных и временных характеристиках.
1.2. Функциональная нагрузка и ее особенности
Под функциональной нагрузкой мы будем понимать интегральную величину, отражающую психофизиологические, соматофизиологические, биохимические и прочие сдвиги, которые обуславливают повышенный уровень функцоинирования систем организма, а также определенные величины различных энергозатрат, которые чаше всего выражаются термином рабочие потенциалы. Причем особый акцент следует сделать на неразрывности существования физической и функциональной нагрузок. Может быть поэтому физическую и функциональную нагрузки можно сравнить с двумя сторонами медали. Такое сравнение подчеркивает, что одна сторона без другой существовать не может, ибо в этом случае нарушится целостность данного явления; поэтому и существование любой из этих сторон в отдельности невозможно. Таким образом, не может быть функциональной нагрузки без физической, и в то же время наличие физической нагрузки всегда обуславливает нагрузку функциональную. Причем, эта обусловленность носит количественно-качественную взаимосвязь. Следовательно, по величине функциональных сдвигов в организме можно относительно судить о величине физической нагрузки. Здесь говорится относительно, потому что, как отмечают специалисты в области физиологии спорта, одна и та же величина физической нагрузки всегда сопровождается одними и теми же величинами функциональных сдвигов при одном и том же исходном состоянии организма, а при различном исходном состоянии организма одни и те же физические нагрузки вызывают неадекватные по величине функциональные сдвиги в организме.
Таким образом, кратко охарактеризовав физическую и функциональную нагрузки, можно отметить, что спортивная нагрузка включает в себя определенную интегративную величину выполненной работы — физическую нагрузку — и сопутствующие ей интегративные сдвиги в организме — функциональную нагрузку.
Нельзя отрицать и того, что процесс физической подготовки, по существу своему, есть единство двух существенно различных хотя и взаимосвязанных процессов, а именно: тренировочного — как процесса накопления необходимых двигательных навыков и умений, а также сдвигов в организме, и соревновательного — как процесса трансформации накопленных двигательных умений и навыков, а также положительных сдвигов в организме спортсмена с целью реализации их в максимально возможный спортивный результат, осуществляемый, как правило, лишь в процессе спортивных соревнований. Поэтому физическая нагрузка в свою очередь может быть подразделена на две разновидности: тренировочную и соревновательную. Что касается функциональной нагрузки, то, в силу своей специфики, она непосредственно не может быть подразделена на две выше названные разновидности, но всецело обуславливается либо спецификой (характером, величиной и прочее) тренировочной физической нагрузки, либо спецификой (характером, величиной и прочее) соревновательной физической нагрузки.
Следовательно, если физическая и функциональная нагрузки являются двумя качественно различными видами спортивной нагрузки, то тренировочная и соревновательная нагрузки выступают лишь как разновидности этих видов спортивной нагрузки.
Необходимо остановиться еще на двух моментах. Во-первых, следует различать выполненную физическую нагрузку и ту, которую мы планируем, т. е. такую нагрузку, которая при определенных условиях превращается в действительность, но еще не превратилась в нее; возможность еще не реализована, но мы уже рассматриваем ее так, как если бы имели дело с чем-то уже существующим. Это относится как к физической, так и к функциональной нагрузкам.
Когда мы говорим о нагрузке, то чаще всего подразумеваем, что нагрузка уже выполнена, т. е. нагрузка реальная, уже имевшая место. Но в то же время нам приходится нередко говорить о планируемой физической нагрузке. В отличие от реальных процессов, которые имеют место в первом случае, во втором случае имеет место предполагаемая, т. е. возможная нагрузка. Поэтому она (нагрузка) выступает как идеальная модель будущей реальной нагрузки.
Глава 2. Адаптивные физиологические ритмы
Биоритмологический подход к феномену времени как к биологическому параметру и изучение закономерностей временной организации живых систем открывают новые возможности для регуляции и управления процессами, протекающими в организме.
Биологические ритмы — колебания смены и интенсивности процессов и физиологических реакций. В их основе лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних Факторов. Факторы, которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме, получили определение синхронизаторы, или датчики времени.
Физиологические ритмы — циклические колебания в различных системах организма. Они составляют основу жизни. Одни ритмы поддерживаются в течение всей жизни, и даже кратковременное их прерывание приводит к смерти. Другие появляются в определенные периоды жизни индивидуума, причем часть из них находится под контролем сознания, а часть протекает независимо от него. Ритмические процессы взаимодействуют друг с другом и с внешней средой.
Изменение ритмов, выходящих за пределы нормы, либо появление их там, где они раньше не обнаруживались, связано с болезнью.
Физиологические ритмы являются одной из основных форм проявления жизнедеятельности, наблюдаются у всех живых организмов и на всех уровнях организации живой материи — от субклеточных структур до целостного организма. Они, как правило, не являются строго периодическими колебаниями: в определенных пределах меняется их период, амплитуда, форма, уровень.
Наиболее близки к периодическим колебаниям физиологические ритмы, которые возникают при усвоении организмом ритмичных внешних сигналов (напр., световых мельканий), различные адаптивные ритмы.
Физиологические ритмы характеризуются широким спектром частот; их период варьирует от десятитысячных долей секунды до нескольких лет. Часто один и тот же показатель одновременно участвует в нескольких видах колебательных изменений (напр., пульсовые, дыхательные и суточные изменения артериального давления, волны различной частоты на ЭЭГ). Характерные для одной системы ритмы могут передаваться другой (напр., изменения частоты сердечных сокращений в ритме дыхания). Физиологические ритмы могут быть замаскированы апериодическими колебаниями исследуемого показателя (шумами) и другими ритмическими колебаниями, форма их часто бывает сложной. Поэтому разработаны специальные методы анализа, позволяющие выявлять и изучать скрытую периодичность физиологических процессов (гармонический анализ, автокорреляционный анализ, скользящее суммирование и др.).
Большинство физиологических ритмов связано с чередованием различных функциональных состояний соответствующих систем (напр., сокращение и расслабление мускулатуры, сон и бодрствование). Поэтому в различные фазы колебательного процесса отмечается разная реакция на внешние воздействия: разное направление смещения фазы суточного цикла при действии датчика времени в различные его моменты, отсутствие реакции на раздражение в рефракторный период и т.п.
Адаптивные физиологические ритмы выработались в процессе эволюции как форма приспособления организмов к циклически меняющимся условиям среды. Наиболее изучены околосуточные (циркадные) ритмы, циркадные ритмы отражают периодичность геофизических факторов, обусловленную вращением Земли вокруг своей оси. В течение суток закономерно изменяется, прежде всего, естественное освещение. Суточным колебаниям подвержены цикл день-ночь, температура и влажность воздуха, напряженность электрического и магнитного поля Земли, потоки разнообразных космических факторов, падающих на Землю в конкретный временной цикл. Под влиянием этих внешних факторов совершалась эволюция всех форм жизни на Земле, колебания их в настоящее время, как и миллионы лет назад, играют жизненно важную роль для всех без исключения обитателей Земли. Напр., для дневных животных восход Солнца — сигнал для активной деятельности: добывания пищи, строительства жилья, выращивания потомства, а с наступлением темноты активизируются животные, ведущие ночной образ жизни. И все животные подстраиваются к этому суточному ритму. А кто не сможет вписаться в этот режим, заданный природой, погибают. Для выживания любой организм должен соизмерить свой ритм с внешними ритмами. Адаптация конкретного организма или видовая адаптация к внешним условиям в широком биологическом смысле — это синхронизация жизненных процессов (ритмов) организма или целой популяции с внешними ритмами, таким образом, циркадная периодичность жизненных функций является врожденным свойством.
Для организма человека характерно повышение в дневные и снижение в ночные часы физиологических функций, обеспечивающих его физическую активность (частоты сердечных сокращений, минутного объема крови, артериального давления, температуры тела, потребления кислорода, содержания сахара в крови, физической и умственной работоспособности и др.). В обычных условиях наблюдаются определенные соотношения между фазами отдельных околосуточных ритмов. Поддержание постоянства этих соотношений обеспечивает согласование функций организма во времени, обозначаемое как внутреннее согласование. Помимо этого, под действием меняющихся с суточной периодичностью факторов среды (синхронизаторов, или датчиков времени) происходит внешнее согласование циркадных ритмов. Различают первичные (имеющие основное значение) и вторичные (менее значимые) синхронизаторы. У животных и растений первичным синхронизатором служит, как правило, солнечный свет, у человека им становится также социальные факторы.
Динамика околосуточных физиологических ритмов у человека и высших животных обусловлена не только врожденными механизмами, но и выработанным в течение жизни суточным стереотипом деятельности. Имеющиеся данные о возможности рассогласования по частоте отдельных циркадных ритмов дают возможность предположить существование целого ряда относительно независимых осцилляторов, каждый из которых регулирует ритм определенной, широко разветвленной функциональной системы. В многоклеточных организмах центральные регуляторы не возбуждают колебаний в периферических тканях, а только синхронизируют присущие каждой клетке организма циркадные ритмы по частоте и фазе. Регуляция физиологических ритмов у высших животных и человека осуществляется в основном гипоталамо-гипофизарной системой.
Циркадный механизм не универсален. Он различается в зависимости от биологического вида или даже от типа клеток у одного организма. Полагают, что циркадный механизм замыкается именно на уровне клетки в отличие, например, от менструального цикла, включающего нервные и эндокринные взаимодействия многих тканей. Клеточные механизмы можно изучать методами биохимии и генной инженерии. Существует множество биохимических способов воздействия на работу циркадных часов. Сначала использовались преимущественно световые импульсы. Так, для дрозофилы постоянного освещения — даже на уровне света неполной Луны — достаточно, чтобы остановить ход часов. При этом свет действует опосредованно, а не прямо на молекулы колебательного механизма. У большинства циркадных ритмов период почти совсем не зависит от уровня температуры, если только она остается в физиологически допустимых пределах. Более того, циркадные часы в отличие от подлинных независимых (по температуре) систем не защищены от перепадов температуры: малейшее изменение последней способно сдвинуть их фазу. Помимо света и перепадов температуры на период влияют многие химические вещества, изменяющие проницаемость мембран и нарушающие синтез белка. Их кратковременное введение приводит к сдвигу фазы. Однако затрагиваемые при этом процессы многочисленны и многообразны, и не ясно, чем может быть опосредовано их влияние на ход часов. Вероятно, ни сам АТФ, ни процесс его синтеза и распада не являются деталями механизма часов. То же можно сказать и о синтезе белков.
Глава 3. Адаптационные возможности организма под влиянием физических упражнений
3.1. Виды и механизм адаптации
3.1.1. Срочная и долговременная адаптация
Срочная и долговременная адаптация. Резкое изменение условий внешней среды, несущее угрозу организму, запускает его сложную адаптивную реакцию. Основной регуляторной системой последней является гипоталамо - гипофизарноадреналовая система, деятельность которой, в конечном итоге, и перестраивает активность вегетативных систем организма таким образом, что сдвиг гомеостаза устраняется или заблаговременно прекращается. В этой адаптивной перестройке активно участвует и нервная система, особенно ее гипоталамический отдел. В центральной нервной системе происходят изменения клеточного обмена, в частности, повышается метаболизм важнейших биологических макромолекул - РНК и белков. После ликвидации нарушений гомеостаза метаболизм макромолекул в нервных структурах, участвующих в процессе адаптации, все еще остается измененным. В этом и заключается механизм адаптации: если угроза повреждения гомеостаза повторится, она будет протекать уже на фоне измененного, адаптированного к стрессорному воздействию метаболизма клеточных структур.
Поскольку повторное воздействие стресс-фактора приводит к адаптации, а именно на этом основаны тренировки, то сдвиги в метаболизме РНК и белков биологически целесообразны и способствуют более эффективному развитию физиологических адаптации. В процессе формирования адаптации к природным факторам среды ведущую роль играют реакции коры надпочечников, возбуждаемые секрецией адренокортикотропного гормона гипофиза. Любое интенсивное воздействие на организм приводит к появлению в организме изменений, лучше всего определяемых по состоянию надпочечников - их весу и химическому составу или по выделению в кровь и содержанию в тканях гормонов кортикостероидов и катехоламинов. Это касается, в основном, формирования индивидуальных адаптаций, реакций организма на факторы внешней среды.
Необычные факторы окружающей среды (в данном случае - физическая нагрузка) оказывающие неблагоприятное влияние на общее состояние, самочувствие, здоровье и работоспособность человека, называются экстремальными факторами. По длительности воздействия на организм эти факторы могут быть кратковременными, воздействие которых организм компенсирует за счет имеющихся резервов, и длительные, которые требуют адаптационной перестройки деятельности функциональных систем человека, иногда даже неблагоприятной для здоровья.
При кратковременных воздействиях экстремальных факторов на организм человека запускаются все имеющиеся резервные возможности, направленные на самосохранение, и только после освобождения организма от экстремального воздействия происходит восстановление гомеостаза (рис.1.).
При длительных неадекватных воздействиях экстремальных факторов на организм человека функциональные перестройки определяются
Своевременным включением процессов восстановления гомеостаза их силой и продолжительностью.
Большинство адаптационных реакций человеческого организма осуществляются в два этапа: начальный этап срочной, но не всегда совершенной, адаптации, и последующий этап совершенной, долговременной адаптации.
Срочный этап адаптации возникает непосредственно после начала действия раздражителя на организм и может быть реализован лишь на основе ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Примерами проявления срочной адаптации являются: пассивное увеличение теплопродукции в ответ на холод, увеличение теплоотдачи в ответ на тепло, рост легочной вентиляции и минутного объема кровообращения в ответ на недостаток кислорода. На этом этапе адаптации функционирование органов и систем протекает на пределе физиологических возможностей организма, при почти полной мобилизации всех резервов, но не обеспечивая наиболее оптимальный адаптивный эффект. Так, бег нетренированного человека происходит при близких к максимуму величинах минутного объема сердца и легочной вентиляции, при максимальной мобилизации резерва глюкогена в печени. Биохимические процессы организма, их скорость, как бы лимитируют эту двигательную реакцию, она не может быть ни достаточно быстрой, ни достаточно длительной.
Долговременная адаптация к длительно воздействующему стрессору возникает постепенно, в результате длительного, постоянного или многократно повторяющегося действия на организм факторов среды. Основными условиями долговременной адаптации являются последовательность и непрерывность воздействия экстремального фактора. По существу, она развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в результате постоянного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество - из неадаптированного превращается в адаптированный. Такова адаптация к недостижимой ранее интенсивной физической работе (тренировка), развитие устойчивости к значительной высотной гипоксии, которая ранее была несовместима с жизнью, развитие устойчивости к холоду, теплу, большим дозам ядов. Таков же механизм и качественно более сложной адаптации к окружающей действительности.
При действии на организм слабых, пороговых раздражений (реакция тренировки) в центральной нервной системе развивается возбуждение, быстро сменяющееся охранительным торможением, что обеспечивает снижение ее возбудимости, реактивности по отношению к слабому раздражителю. При действии раздражителей средней силы происходит развитие реакции активации - активации защитных систем организма, которая, однако, не носит характера патологической гиперфункции. Уровень энергетического обмена при этой реакции менее экономичен, чем при реакции тренировки, но, в отличие от стресса, не приводит к истощению. Таким образом, адаптация организма к слабым и средним по силе воздействиям происходит без элементов повреждения и истощающих организм энергетических трат. При этом отмечается в первом случае (реакция тренировки) - постепенное, а во втором (реакция активации) - быстрое повышение резистентности организма.
3.1.2. Механизм адаптаций
Существует три механизма адаптаций:
1.пассивный путь адаптации - по типу толерантности, выносливости;
2.адаптивный путь действует на клеточно-тканевом уровне;
3.резистентный путь - сохраняет относительное постоянство внутренней среды
Специфические адаптивные механизмы, свойственные человеку, дают ему возможность переносить определенный размах отклонений факторов от оптимальных значений без нарушения нормальных функций организма. Зоны количественного выражения физической нагрузки, отклоняющегося от оптимума, но не нарушающего жизнедеятельности, определяются как зоны нормы. Их две: отклонение в сторону недостатка дозирования физической нагрузки и в сторону избытка. Дальнейший сдвиг может снизить эффективность адаптивных механизмов и даже нарушить жизнедеятельность организма. При крайнем недостатке нагрузки или ее избытке выделяют зоны пессимума. Адаптация к любому фактору связана с затратами энергии. В зоне оптимума активные механизмы не нужны, и энергия расходуется на фундаментальные жизненные процессы, организм находится в равновесии со средой. При увеличении нагрузки и выходе ее за пределы оптимума включается адекватные механизмы.
Механизмы обеспечивающие адаптивный характер общего уровня стабилизации отдельных функциональных систем (т. е. увеличивается потребление организмом кислорода, повышается интенсивность обменных процессов. Это происходит на органном уровне: увеличивается скорость кровотока, повышается артериальное давление, увеличивается дыхательный объем легких, учащается дыхание, дыхание становится более глубоким) и организма в целом. Общие адаптационные реакции организма являются неспецифическими, то есть организм аналогично реагирует в ответ на действия различных по качеству и силе раздражителей (физические упражнения).
3.2. Физиологические изменения в организме под влиянием физических нагрузок
Физические нагрузки могут вызывать в организме значительные изменения, в крайних случаях даже несовместимы с жизнью (то есть приводить к смерти), а могут весьма слабо влиять на протекающие в нем процессы.
Это зависит от интенсивности и длительности физических нагрузок. Чем более интенсивна и длительна нагрузка, чем, соответственно, большие изменения она вызывает в организме.
Длительность нагрузки измеряется в единицах времени (минутах, например). Интенсивность нагрузки измеряется в единицах, оценивающих работу - ваттах, джоулях, калориях и других, сугубо физиологических единицах.
Интенсивность нагрузки зависит и от того, какое количество мышечной массы включается в работу. Чем больше это количество, тем интенсивнее работа.
Если нагрузка предельно интенсивна или длительна, то все структуры организма начинают работать на обеспечение такого высокого уровня жизнедеятельности. В этих условиях не остается ни одной системы, ни одного органа, которые были бы индифферентны по отношению к физической нагрузке. Одни системы увеличивают свою деятельность, обеспечивая мышечное сокращение, а другие - затормаживают, освобождая резервы организма.
Даже малоинтенсивная мышечная работа никогда не является работой только одних мышц, это деятельность всего организма.
Физиологические системы, увеличивающие свою деятельность во время мышечной работы и помогающие ее осуществлению, называют системами обеспечения мышечной деятельности.
3.2.1. Физиологические изменения в сердечно-сосудистой системе
К сердечно-сосудистой системе относятся сердце, кровеносные сосуды и лимфатическая система.
Основной функцией сердечно-сосудистой системы является обеспечение тока физиологических жидкостей - крови и лимфы.
Движение крови и лимфы - обязательное условие для жизни высших организмов. Движение крови обеспечивается работой сердца (сокращением сердечной мышцы). Движение лимфы обеспечивается иными механизмами, о которых речь пойдет ниже.
Часто сердечно сосудистую систему называют системой кровообращения.
Из основной функции вытекают другие функции сердечно-сосудистой системы:
· Обеспечение клеток питательными веществами и кислородом
Удаление из клеток продуктов жизнедеятельности
· Обеспечение переноса гормонов и, соответственно, участие в гормональной регуляции функций организма
· Участие в процессах терморегуляции (за счет расширения или сужения кровеносных сосудов кожи) и обеспечение равномерного распределения температуры тела
· Обеспечение перераспределения крови между работающими и неработающими органами
· Выработка и передача в кровоток клеток иммунитета и иммунных тел (эту функцию выполняет лимфатическая система - часть сердечно-сосудистой системы)
· Другие функции, описание которых достаточно сложно, поэтому не приводится.
Деятельность сердечно-сосудистой системы регулируется собственными регуляторными механизмами сердца и сосудов, а также нервной системой и системой желез внутренней секреции.
3.2.2. Физиологические изменения в нервной системе
Нервную систему принято подразделять на центральную и периферическую.
К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг.
К периферической нервной системе относятся отходящие от головного и спинного мозга нервы.
В головном и спинном мозге расположено большое количество нервных клеток, тогда как периферические нервы - это отростки этих нервных клеток. Таким образом, очень упрощенно можно сказать, что центральная нервная система - это тела клеток, а периферическая - их отростки.
Существует еще одна классификация нервной системы, независимая от первой. По этой классификации нервную систему подразделяют на соматическую и вегетативную.
К соматической нервной системе (от латинского слова «сома» - тело) относится часть нервной системы (и тела клеток, и их отростки), которая управляет деятельностью скелетных мышц (тела) и органов чувств. Эта часть нервной системы в большой степени контролируется нашим сознанием. То есть мы способны по своему желанию согнуть или разогнуть руку, ногу и так далее.
Однако мы неспособны сознательно прекратить восприятие, например, звуковых сигналов.
Вегетативная нервная система (в переводе с латинского «вегетативный» - растительный) - это часть нервной системы (и тела клеток, и их отростки), которая управляет процессами обмена веществ, роста и размножения клеток, то есть функциями - общими и для животных, и для растительных организмов. В ведении вегетативной нервной системы находится, например, деятельность внутренних органов и сосудов.
Вегетативная нервная система практически не контролируется сознанием, то есть мы не способны по своему желанию снять спазм желчного пузыря, остановить деление клетки, прекратить деятельность кишечника, расширить или сузить сосуды.
Основные процессы, происходящие в нервной системе во время интенсивной физической нагрузки:
· Формирование в головном мозге модели конечного результата деятельности.
· Формирование в головном мозге программы предстоящего поведения.
· Генерация в головном мозге нервных импульсов, запускающих мышечное сокращение, и передача их мышцам.
· Управление изменениями в системах, обеспечивающих мышечную деятельность и не принимающих участие в мышечной работе.
· Восприятие информации о том, каким образом происходит сокращение мышц, работа других органов, как изменяется окружающая обстановка.
· Анализ информации, поступающей от структур организма и окружающей обстановки.
· Внесение при необходимости коррекций в программу поведения, генерация и посылка новых исполнительных команд мышцам.
3.2.3. Железы внутренней секреции
Изменения активности желез внутренней секреции во время мышечной деятельности зависят от характера выполняемой работы, ее длительности и интенсивности. В любом случае эти изменения направлены на обеспечение максимальной работоспособности организма.
Даже если организм еще не начал выполнять мышечную работу, но готовится к ее осуществлению (состояние спортсмена перед стартом), в организме наблюдаются изменения в деятельности желез внутренней секреции, характерные для начала работы.
Если мышечная работа чрезмерно длительна и/или интенсивна, возможности практически всех желез внутреней секреции выделять свои гормоны истощаются. В этих условиях основной задачей системы желез внутренней секреции становится не поддержание максимальной работоспособности, а сохранение внутренней среды организма в пределах, совместимых с жизнью.
В частности, для этих целей повышается выделение тирокальцитонина щитовидной железы, вызывая снижение возбудимости центральной нервной системы и мышечного аппарата.
Поскольку без гормональной поддержки протекание физиологических процессов невозможно, истощение желез внутренней секреции в результате выполнения чрезвычайно тяжелой и/или длительной работы является одним из факторов, обуславливающих ее прекращение.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Лишь непосвященному, либо человеку недалекому может показаться, что изучение механизмов адаптации организма проблема исключительно физиологическая. Реально работающие законы и принципы адаптации организма не могут не учитываться в практике, например, педагогики (включая спортивную), медицины, психологии и других научно-практических направлений, объектом внимания которых является Человек в его сложных взаимоотношениях со Средой. В последние годы внимание представителей естественнонаучных направлений мировой научной общественности приковано к решению прежде всего разнообразных частных проблем физиологии и медицины. Конечно, расшифровка генома может позволить науке и практике выйти на качественно новый уровень, но без знания и овладения принципами, в соответствии с которыми в целом организме происходит реализация генотипа в фенотип этому “запрограммированному” мировым научным сообществом открытию (как и любым “частным” открытиям в физиологии и медицине) уготована роль “вещи в себе”, или, по крайней мере, ни в науке, ни в практике не сможет быть использован весь его потенциал.
Вместе с тем, следует помнить, что любая теория – это не свод законов в окончательной редакции, а прежде всего принцип призванный упорядочить накопленные экспериментальные данные, ответить на стоящие перед практиками и теоретиками вопросы, а также сформулировать новые вопросы, по возможности указав пути для их возможного решения.
Использование постулатов системной физиологии и медицины в решении многочисленных задач, стоящих перед спортивными педагогами, физиологами, врачами, может дать возможность едва ли не ювелирного управления тренировочным процессом, процессами восстановления после тренировочных и соревновательных нагрузок, повышения спортивной работоспособности, что в конечном итоге неминуемо приведет к достижению спортсменом высоких спортивных результатов.
Список используемых источников
1. Аронов Г.Е., Иванова Н.И. Иммунологическая активность при различных режимах физической нагрузки. - Киев: Здоровье, 1987. - 84 с.
2. Аршавский И.А. Биологические и медицинские аспекты проблемы адаптации и стресса в свете данных физиологии онтогенеза. - В кн.: Актуальные вопросы современной физиологии. М., 1976, с. 114 - 191.
3. Блеер А.Н., Чистова Н.А., Кузнецова Т.Н. и др. Профессиональный взгляд тренера на цели, задачи и проблемы современной спортивной медицины //Теор. и практ. физ. культ., 2001, № 12, с. 28 - 32.
4. Вовк С.И. Особенности долговременной динамики тренированности // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №2.-С.28-31.
5. Волков В.Н. Теоретические основы и прикладные аспекты управления состоянием тренированности в спорте. Монография. - Челябинск: Факел, 2001. - 252 с.
6. Волков В.Н., Гавриш Т.В., Гавриш И.В. Функциональный контроль и принципы оценки тренированности в спорте. Монография. - Челябинск: Факел, 1998. - 230 с.
7. Волков В.Н., Исаев А.П., Куликов Л.М. Тренированность. Монография в 2 частях. - Челябинск: УралГАФК, 1994. - 329 с.
8. Годик М.А., Бальсевич В.К., Тимошкин В.Н. Система общеевропейских тестов для оценки физического состояния человека //Теор. и практ. физ. культ., 1994, № 5-6, с. 24 - 31.
9. Граевская Н.Д., Долматова Т.И., Калугина Г.Е. и др. К вопросу об унификации оценки функционального состояния спортсменов //Теор. и практ. физ. культ., 1995, № 2, с. 11 - 15.
10. Дембо А.Г. Влияние направленности тренировочного процесса на организм спортсмена. Изб. лекции. Л., 1978. - 68 с.
11. Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл. Физиология спорта и двигательной активности. – К.: олимпийская литература, 1997, - 502 с.
12. Иорданская Ф.А., Карполь Н.В. Значение функциональной подготовки в процессе тренировки высококвалифицированных волейболисток //Теор. и практ. физ. культ., 1995, № 2, с. 16 - 20.
13. Козырев О.А., Богачев Р.С., Дубенская Л.И. и др. Оценка адаптационных реакций спортсменов-лыжников на этапах подготовки // Теор. и практ. физ. культ.- 2000.- №1.-С.9-11.
14. Лайл Майкели, Мак Дженкинс. Энциклопедия спортивной медицины. - СПб.: Лань, 1997, с. 6 - 7.
15. Матвеев Л.П. Заметки по поводу некоторых новаций во взглядах на теорию спортивной тренировки //Теор. и практ. физ. культ., 1995, № 12, с. 49 - 52.
16. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: концепция долговременной адаптации. М.: Дело, 1993.-138с.
17. Никитюк Б.А., Талько В.И. Адаптация компонентов сердечно-сосудистой системы к дозированным двигательным нагрузкм // Теор. и практ. физ. культ.- 1991.- №1.-С.23-27.
18. Павлов С.Е., Кузнецова Т.Н., Афонякин И.В. Современная теория адаптации и опыт использования ее основных положений в подготовке пловцов // Теор. и практ. физ. культ.- 2001.- №2.-С.32-37.
19. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возростная. Учебник для высших учебшых заведений физической культуры. – М.: Терра-Спорт, 2001, - 520с.
20. Суздальницкий Р.С., Левандо В.А., Кассиль Г.Н. и др. Стрессовые и спортивные иммунодефициты у человека //Теор. и практ. физ. культ., 1990, № 6, с. 9 - 17.
21. Суслов Ф.П., Холодов Ж.К. Теория и методика спорта: Учебное пособие для УОР /Под. ред. Ф.П. Суслова, Ж.К. Холодова). - М.: Тип. Воениздата, 1997. - 415 с.
22. Суслов Ф.П., Шепель С.П. Структура годичного соревновательно-тренировочного цикла подготовки: реальность и иллюзии //Теор. и практ. физ. культ., 1999, № 9, с. 57 - 61.
23. Хмелева С.Н., Буреева А.А., Давыдов В.Ю., Васильев Н.Д. Адаптация к физическим нагрузкам и ее медико-биологические характеристики у спортсменов циклических видов спорта // Теор. и практ. физ. культ.- 1997.- № 4.-С.19-21.
24. Хребтова А.Ю. Функциональное значение особенностей периферической крови у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса // Теор. и практ. физ. культ.- 1999.- № 1.-С.42-44.