Адаптация к физическим нагрузкам и резервные возможности организма

В исследованиях А.С. Мозжухина и его учеников показано, что адаптационный процесс сопровождается формированием и совершенствованием специфической системы функциональных резервов адаптации организма, системообразующим фактором которой выступает результат деятельности (адаптации). Функциональные резервы организма Мозжухин определяет как возможности изменения функциональной активности структурных элементов организма, их возможности взаимодействия между собой, используемые организмом для достижения результата деятельности человека, для адаптации к физическим, психоэмоциональным нагрузкам и воздействию на организм различных факторов внешней среды. По его мнению, эти возможности проявляются в изменении интенсивности и объема протекания энергетических и пластических процессов обмена на клеточном и тканевом уровнях, в изменении интенсивности протекания физиологических процессов на уровне органов, систем органов и организма в целом, в повышении физических (сила, быстрота, выносливость) и улучшении психических (осознание цели, готовности бороться за ее достижение и т.д.) качеств, в способности к выработке новых и совершенствованию уже имеющихся двигательных и тактических навыков и т.д.

Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Под влиянием систематической спортивной тренировки в связи с изменением ваго-симпатического равновесия в условиях покоя снижается диастолический тонус миокарда. Как следствие этого наблюдается более полная релаксация миокарда и увеличивается диастолическая емкость желудочков. По косвенным расчетам увеличение последней не превышает 5-10%.

Таким образом, релаксация – это начальный структурно-функциональный путь перестройки «спортивного сердца».

В дальнейшем под влиянием систематически повторяющихся нагрузок, сопровождающихся предъявлением высоких требований к сердечно-сосудистой системе, к релаксации присоединяется удлинение волокон миокарда. В основе этого процесса лежат уже анатомические изменения клеточных элементов, связанные с активацией синтеза белка.

Наступает структурная дилятация (увеличение) сердца. Оба пути изменения структуры сердца приводят к развитию так называемой физиологической дилятацииего.

Исследованиями ряда авторов доказано, что процесс «релаксация — удлинение» волокон при формировании «спортивного сердца» заканчивается утолщением волокон миокарда. В основе данного явления также находится процесс активации синтеза белка, вызванный интенсификацией функционирования структур. Так развивается физиологическая гипертрофия миокарда.

Таким образом, к увеличению размеров сердца приводят оба процесса: физиологическая дилятация и гипертрофия миокарда.

Система кислородообеспечения

В процессе тренировок уменьшается или исчезает гипоксия, развивающаяся при статических нагрузках. По мере нарастания тренированности легочная вентиляция во время статической работы увеличивается быстрее, нормализуются ритм и амплитуда дыхательных движений.

При тренировках с сопротивлением МПК в норме существенно не нарастает. Даже самое выраженное увеличение МПК в результате силовых нагрузок на 15-20% меньше, чем при аэробных тренировках. Таким образом, если целью тренировок является увеличение МПК, то в тренировочные программы следует включать и упражнения на выносливость.

Гемодинамические реакции на статическую нагрузку зависят от степени сокращения мышцы и величины мышечной массы, вовлеченной в сокращения. Статическая нагрузка, повышая диастолическое АД, вызывает большее напряжение в работе сердца, чем динамическая нагрузка той же мощности.

Этому способствует и возрастающее внутригрудное давление. В реальной жизни статическая нагрузка может быть серьезным фактором риска для людей с пограничной гипертензией и другими заболеваниями ССС. При статической нагрузке систолическое АД может повышаться намного больше, чем при динамической нагрузке. В связи с нарастанием диастолического АД статическая нагрузка значительно повышает кислородный долг в мышцах.

Адаптация к физическим нагрузкам

Длительное время при гипокинезии у человека не наблюдается выраженной реакции со стороны миосателлитоцитов (клеток-сателлитов) и соединительной ткани эндомизия. Только при большой продолжительности процесса, а именно, на 12-м месяце опыта, появляются увеличение количества коллагеновых волокон и признаки активации клеток-сателлитов.

Морфологически физиологическая атрофия скелетного мышечного волокна характеризуется сохранением в нем нормального взаимоотношения структур при их количественном уменьшении, что обеспечивает последующее восстановление. Физические нагрузки на фоне гипокинезии не предотвращают структурно-функциональных изменений, вызванных ею, но задерживают их развитие, ускоряют реадаптацию и способствуют стимуляции восстановительного процесса применением физических упражнений.

Важно отметить, что в волокнах I типа профилактический эффект от нагрузок прекращается раньше, начиная уже со 2-го месяца опыта, в волокнах II типа — несколько позднее (с 4-го). Кроме того, применение физических нагрузок в значительной степени стирает картину наступления стабилизации, хотя, начиная с 4-го месяца опыта, состояние волокна стабилизируется на более высоком уровне, чем без физических нагрузок. Таким образом, длительная гипокинезия приводит к адаптивной перестройке волокон скелетной мышечной ткани

Она связана с количественными изменениями в сократительном и энергетическом аппаратах волокон без изменения их фенотипа. Если энергетическая система более зависит от легко меняющихся факторов произвольного сокращения и его метаболических последствий (гипоксии, дефицита энергии и т. д.), то сократительные структуры стабильны и зависят от нервно-трофических влияний, через механизм обратной связи (афферентная иннервация), следящий за внутренним состоянием волокна

Таким образом, длительная гипокинезия приводит к адаптивной перестройке волокон скелетной мышечной ткани. Она связана с количественными изменениями в сократительном и энергетическом аппаратах волокон без изменения их фенотипа. Если энергетическая система более зависит от легко меняющихся факторов произвольного сокращения и его метаболических последствий (гипоксии, дефицита энергии и т. д.), то сократительные структуры стабильны и зависят от нервно-трофических влияний, через механизм обратной связи (афферентная иннервация), следящий за внутренним состоянием волокна.

⇐ Предыдущая232425262728293031

Дата добавления: 2015-07-13; ; Нарушение авторских прав?;

Проблема адаптации к физическим нагрузкам, или тренированности, с давних пор привлекала внимание исследователей и в настоящее время остается одной из актуальных проблем педагогики, биологии и медицины. Ее сущность заключается в раскрытии механизмов, за счет которых нетренированный организм становится тренированным, т.е. механизмов, составляющих основу формирования положительных эффектов адаптации, обеспечивающих тренированному организму преимущества перед нетренированным, и отрицательных, которые обусловлены так называемой ценой адаптации

Преимущества тренированного организма характеризуются тремя основными чертами:

механизмов, составляющих основу формирования положительных эффектов адаптации, обеспечивающих тренированному организму преимущества перед нетренированным, и отрицательных, которые обусловлены так называемой ценой адаптации. Преимущества тренированного организма характеризуются тремя основными чертами:

Тренированный организм может выполнять мышечную работу такой продолжительности или интенсивности, которая не под силу нетренированному.

Тренированный организм отличается более экономным функционированием физиологических систем в покое и при умеренных физических нагрузках и способностью достигать при максимальных нагрузках такого высокого уровня их деятельности, который недостижим для нетренированного организма.

У тренированного организма повышается устойчивость к повреждающим воздействиям и неблагоприятным факторам.

Если первые две черты представляют интерес для физиологии и педагогики труда и спорта, то третья черта составляет основу использования адаптации к физическим нагрузкам в медицине как средства профилактики заболеваний здоровых людей и как средства лечения и реабилитации больных.

«Цена» адаптации к физическим нагрузкам зависит от функциональных возможностей организма и величины нагрузки. Чем выше нагрузка и ниже функциональные возможности, тем более дорогой «ценой» сопровождается выполнение такой мышечной работы и, зачастую, адаптации организма к ней достигнуть не удается – стабилизации функций не происходит.

Приспособленность организма к силовым нагрузкам

Физическая активность влияет на сердце. Значительные нагрузки провоцируют существенные перестройки в работе главного мышечного органа организма. Чрезмерные физические усилия могут стать причиной гипертрофии миокарда.

По сути, сердечные мышцы — это такие же ткани, как и скелетная мускулатура. На регулярную физическую активность они реагируют увеличением массы. Это позволяет сердцу облегчать прокачку возрастающих объемов крови с наименьшими энергетическими потерями.

Крупные и мелкие сосуды также способны к модификациям при физической работе, особенно чувствительны капилляры. Их численность возрастает благодаря образованию между двумя мелкими сосудами новых анастомозов, кроме этого, в активную работу включаются резервные сосуды.

Активное разрастание капиллярной сети отмечается прежде всего в скелетных и сердечных мышцах. Крупные сосуды становятся более устойчивыми к стрессовым состояниям и перепадам давления.

Они приобретают устойчивый тонус, привыкают к прокачке значительных объемов крови и адекватно реагируют на усиление сердечной деятельности. Проще говоря, сосуды вовлекаются в тренировки совместно с мышцами с вытекающими отсюда последствиями.

Гипертрофия миокарда

Нормальное сердце и гипертрофированное

Не во всех случаях увеличение сердечной мышцы является полезным процессом. При умеренных допустимых нагрузках сердце не увеличивается в объеме, а при изнуряющих тренировках характеризуется набором критической мышечной массы (гипертрофия миокарда).

У тяжелоатлетов развивается эксцентрическая гипертрофия миокарда (расширение наружной стенки левого желудочка по сравнению с межжелудочковой оболочкой) – явление, по симптоматике схожее с гипертонией.

Это анатомическое различие становится причиной нарушения сердечных сокращений, поэтому в определенных зонах миокарда развиваются ишемические процессы по причине дефицита кислорода. Тем не менее, для этого надо тренироваться несколько десятков лет, и многие спортсмены успевают завершить профессиональную деятельность до наступления подобных деформаций.

К негативным эффектам силовых упражнений для сердца и сосудов следует отнести:

из-за гипертрофии сердца его мышцы хуже сокращаются;
гипотонию;
аритмию;
кардиомиопатию.

Как быстро человеческий организм адаптируется к новым нагрузкам?

Организм человека – это удивительная адаптационная структура. Мозгу необходимо примерно три недели, чтобы то или иное, повторяющееся изо дня в день действие, стало привычкой. Мышцам, достаточно в буквальном смысле пары тренировок, и они уже начинают подстраиваться под новый режим работы.

Самый яркий пример быстроты адаптации, это когда вы начали выполнять какое-то новое упражнение (или пришли в зал после перерыва) и на следующее утро не можете пошевелить ни рукой, ни ногой. Однако вот проходит 2-3 тренировки и степень болевых ощущений спадает.

Первые 2-4 недели самые стрессовые для мышц, в них и происходит наиболее активное изменение оных, затем (с 5 по 8 неделю) идет фаза уменьшения отдачи от тренировки. В конечном итоге на 9-12 неделях (см. рис.), мышца перестает хорошо реагировать на программу тренировок и ей необходимо дать нагрузку отличную от обычной (происходит адаптация).

Следует иметь ввиду, что периоды, изображенные на графике, не одинаковы для людей с разным уровнем подготовки/генетикой. Эти временные промежутки приведены для среднестатистических посетителей тренажерных/фитнес залов.

Разумеется, у новичков (стаж тренировок до 1 года) цифры будут больше, т.к. адаптация мышц к нагрузке протекает медленнее (слабо развита связь мозг-мышцы) и адаптация растягивается на более длительный срок. Другими словами, программу тренировок новичкам можно менять позже на 5-10 недель (т.е. плюс к исходным цифрам).

Опытные посетители уже знакомые со специальными приёмами тренировок — пампинг, суперсеты и т.д., должны смотреть в сторону уменьшения времени до смены тренировочной программы. В частности, можно говорить о цифрах порядка 4-6 недель в рамках работы с одной программой тренировки.

Итого, примерное время (когда тело/мышцы все еще получают хороший стимул для роста) тренинга на одной программе тренировок:

• новички – 10-16 недель, 2,5-4,5 месяца; • более опытные – 8-11 недель, 2-3 месяца; • продвинутый уровень – 4-6 недель, 1-1,5 месяца.

Речь идет не только о силовых, но и о всех видах тренировочной активности. Организм точно также привыкает к одинаковым тренировкам на беговой дорожке/аэробике/стретчинге, так что, перешагнув определенный временной рубеж (в среднем 1-2 месяца), вы будете сжигать меньшее количество калорий, чем в начале.

Вот почему рекомендация «увеличивать нагрузку плавно и постепенно, особенно в начальный период» так важна. Смысл ее в профилактике травм и перенапряжений, а также в том, чтобы избежать или хотя бы отдалить быстрое снижение чувствительности к нагрузкам.

Убедить людей наращивать нагрузку от тренировки к тренировке медленно и постепенно очень сложно. Сейчас мода на убойные тренировки, человек ждет от них полного изнурения, мышечных болей, ощущения, что он совершил нечто героическое, выдержав подобный тренинг. Что ж, дураки учатся на собственных ошибках.

Обратите внимание: Данная статья входит в цикл статей на тему «Как самому составить эффективную тренировочную программу»

Адаптации к тренировкам на выносливость

Тренировки
на выносливость направлены на повышение сопротивления мышечной усталости при
длительных тренировках. Усталость определяется как «потеря способности
развивать силу и/или скорость мышц в результате мышечной деятельности под
нагрузкой, обратимая в состоянии покоя». Результаты деятельности, требующей
высокой выносливости, зависят от способности организма производить достаточное
количество АТФ посредством аэробного окисления. Этот процесс требует
взаимодействия нейромышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем

В
рамках данной статьи основное внимание уделяется именно локальным адаптациям,
происходящим в скелетных мышцах

По сути, тренировки на выносливость повышают окислительную способность и метаболическую эффективность скелетных мышц. Адаптации, с помощью которых это достигается, включают использование кислорода (митохондриальные адаптации), доставку кислорода (ангиогенез) и локальную доступность окисляемого субстрата.

Митохондриальные адаптации (использование кислорода)

Митохондрия
– это своеобразная «силовая установка» клетки. Эти органеллы генерируют большую
часть клеточных резервов АТФ через аэробное дыхание. Тренировки на выносливость
могут увеличить объёмы и количество митохондрий. Величина этих изменений зависит
от частоты и интенсивности тренировок.

С ростом числа и размера митохондрий доля пирувата, образующегося во время гликолиза, переходящего в митохондрии для окислительного фосфорилирования, увеличивается с меньшим использованием для производства лактата и его побочных продуктов. В результате интенсивность упражнений, которую можно поддерживать, полагаясь на аэробный метаболизм, становится выше.

Ангиогенез (доставка кислорода)

Сеть капилляров, примыкающих к мышечным волокнам, ответственна за диффузный обмен газами, субстратами и метаболитами между кровеносной системой и мышечными волокнами. Тренировки на выносливость результируют в росте новых капилляров (процесс ангиогенеза) примерно на 20% через 8 недель тренировок в волокнах типа I и II.

Использование субстрата

Во
время тренировок при субмаксимальных нагрузках главными источниками энергии
выступают углеводы (обычно мышечный гликоген) и жиры (локальные и циркулирующие
жирные кислоты). Тренировки на выносливость ведут к ключевым адаптациям в
использовании субстрата:

При фиксированном уровне субмаксимальных нагрузок вклад окисления жирных кислот в общее производство энергии растёт одновременно со способностью мышц окислять внутримышечные триглицериды в качестве первичного источника энергии.
Тренировки ведут к увеличению запасов гликогена в мышечных волокнах в формах гранул, что ведёт к росту числа агломератов внутримышечных липидов, контактирующих с митохондриями.
Выносливые спортсмены полагаются на более активное окисление жирных кислот, поскольку оно не затрагивает мышечные запасы гликогена (он необходим в большей степени во время высокоинтенсивных упражнений).

Нейроадаптации

Во
время тренировок на выносливость в нервной системе развиваются следующие
адаптации:

Снижение времени реакции моторных единиц на полученную нагрузку.
При непрерывных мышечных сокращениях, имеющих место при в тренировках на выносливость, скорость проведения импульса нейромоторных единиц спадает медленней.
Снижение порога нагрузки, при котором активизируются нейромоторные единицы.

Анализ зон интенсивности тренировки[править | править код]

Годами восточноевропейские методисты и тренеры использовали зоны интенсивности тренировки как границы повторного максимума, чтобы разрабатывать и анализировать программы силовой тренировки. Согласно большей части литературы по методологии силового тренинга, лучшие зоны для выработки максимальной силы – это зоны 2 и 1 (нагрузка от 85 процентов и выше). В последнее время в центре внимания оказалась уже не зона 1 (нагрузка выше 90 процентов), а зона 3 (нагрузка от 70 до 80 процентов). Эта перемена произошла на базе полевого опыта тяжелоатлетов (кроме болгарской и греческой школы и их североамериканских двойников, которые очень часто использовали очень высокоинтенсивную нагрузку и, что неудивительно, отличались печальной историей положительных результатов анализов на допинг), а также русских и итальянских пауэрлифтеров. Таким образом, анализ лучших программ тяжелой атлетики и пауэрлифтинга показал концентрацию тренировочных нагрузок в зоне 3. Опять же, идентификация зоны 3 как самой значимой зоны для развития максимальной силы – это фундаментальная перемена, поскольку почти вся классическая литература, посвященная силовому тренингу, утверждает, что нагрузка для тренировки максимальной силы должна составлять 85 процентов от повторного максимума или выше.

Полевые опыты показали

, что:

большая часть адаптаций нервно-мышечной системы, необходимых для увеличения максимальной силы, требует нагрузки ниже 90 процентов от повторного максимума; и
период подвергаемости нагрузкам в размере 90 процентов и выше (необходимых для конкретной адаптации к этому диапазону интенсивности) должен быть очень кратким.

В таблице указаны нервно-мышечные адаптации для каждого диапазона интенсивности. Из этой таблицы мы узнаем, что:

большая часть увеличения внутримышечной координации требует нагрузки выше 80 процентов;

большая часть увеличения межмышечной координации требует нагрузки менее 80 процентов; и

мы должны использовать полный спектр интенсивности, чтобы увеличить нервно-мышечные адаптации и, соответственно, максимальную силу.

Нервные адаптации в соответствии с зонами силового тренинга

Адаптации	ЗОНЫ ИНТЕНСИВНОСТИ (% 1RM)
6	5	4	3	2	1
40-60	60-70	70-80	80-85	85-90	90-100
Внутримышечная координация:
• Синхронизация	****	****	****	****	****	****
• Активизация	**	***	****	****	****	****
• Кодирование	****	***	***	***	****	****
Межмышечная координация	****	****	***	***	**
Растормаживание ингибиторных механизмов	***	***	***	****	****
Специфическая гипертрофия	**	****	****	***	**	**

Адаптационный стимул: ****- очень высокий; ***-высокий; **-средний; *-низкий. Предполагается, что все нагрузки должны происходить посредством самого взрывного (и технически правильного) концентрического действия, которое допускает нагрузка.

Учитывая тренировочную методологию, мы можем сделать следующие выводы из этой таблицы.

В подготовительный период с ограниченным временем развития максимальной силы – или в тех случаях, когда тренировка одной группы спортсменов, скорее всего, продлится только один сезон, – средняя интенсивность макроциклов максимальной силы выше (80-85 процентов от повторного максимума).

Этот подход обычно преобладает в командных видах спорта.

В подготовительный период в индивидуальном виде спорта с достаточным количеством времени на развитие максимальной силы -особенно когда многолетняя перспектива проецирует постоянный прогресс в течение среднего и продолжительного срока – план периодизации силы должен быть сосредоточен в основном на межмышечной координации. Следовательно, средняя, не пиковая, интенсивность, используемая в макроциклах максимальной силы, ниже (70-80 процентов).

Тем не менее, при развитии максимальной силы каждый план периодизации начинается с более низкой интенсивности, большим количеством времени под нагрузкой в течение подхода и сосредотачивается на технике, так чтобы более высокая интенсивность впоследствии вырабатывала более высокое мышечное напряжение.

Что делать, когда вы полностью адаптировались

Если ваш организм перестает реагировать на нагрузки и даже выматывающие тренировки в зале не приносят более никаких результатов, значит вы привыкли к нагрузкам. Особенно часто на подобные «симптомы» обижаются люди, желающие похудеть. Они часами вкалывают в зале, потом еще бегают по несколько километров, но масса тела остается стабильной, не сдвигаясь ни на грамм. Чтобы обойти такой эффект, нужно использовать советы от бывалых, которые помогут обратить ситуацию в свою пользу.

Тело постепенно привыкает к любому виду нагрузок, при этом полностью прекращая реагировать на них. Потому есть смысл его регулярно «удивлять». Можно менять нагрузки и веса, интенсивность занятий, их регулярность и даже виды фитнеса. К примеру, можно не только заниматься на тренажерах, но и танцевать зумбу или заняться йогой, пилатесом, гиревым спортом и так далее. Достаточно включить непривычные тренировки всего лишь один раз за два месяца, чтобы на себе ощутить результат.
Стремиться надо к тому, чтобы тренировочный процесс не был скучным, а в спортзал хотелось бежать вприпрыжку. Оптимально самостоятельно выбрать себе приятного грамотного тренера, составить программу и план занятий, чтобы в них прослеживалась четкая система.
Многие думают, что если они бегают по утрам или вечерам, то этого вполне достаточно, чтобы организм адаптировался к нагрузкам. Однако это не так, неверно налегать на кардио, к примеру, в ущерб силовым тренировкам или наоборот. Процесс адаптации должен происходить комплексно, разносторонне.
Нельзя постоянно заниматься атлетикой на пределе сил, ни к чему хорошему это точно не приведет. Организм просто привыкнет, никакого результата вы не получите. Потому занятия должны наращивать нагрузку постепенно, но и о регулярности забывать непозволительно.

Последнее, что хотелось бы упомянуть в свете адаптации тела к физическим нагрузкам, это питание. Без этого фактора не получится увидеть тот результат, который хотелось бы. Это основа жизни, ведь именно с едой мы получаем питание для всего тела. Главное тут, чтобы поступление калорий соответствовало потреблению организма. Если вы получаете больше, чем можете сжечь, о вскоре на боках и животе увидите некрасивые отложения липидов, бороться с которыми гораздо труднее, чем наращивать. Очень важна еще и сбалансированность рациона, чтобы всех нужных веществ было в достатке. Если все это соблюдать в точности, в итоге адаптация будет происходить именно так, как нужно, а вы станете сильнее, выносливее и ловчее.