Адаптация опорно-двигательного аппарата к физическим нагрузкам

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ
1.1 Понятие адаптации в спортивной деятельности
В работах Ю.В. Верхошанского и Т. Соха было отмечено, что адаптация к физическим нагрузкам (как тренировочным, так и соревновательным) представляет собой важный процесс, охватывающий не только изменение механической нагрузки или скорости бега, но и настройку биохимических процессов в организме спортсмена. Кроме того, адаптация также включает изменение психоэмоционального состояния, которое имеет большое значение во время соревновательной деятельности. Например, в соревнованиях по тяжелой атлетике психологическое состояние не только меняется от попытки к попытке, но и оказывает значительное влияние на спортивный успех [4,18].
Становится ясно, что в данном случае речь идет об адаптации организма спортсмена к соревновательной ситуации, а не только к физическим требованиям. В каждой попытке в систему адаптации включаются новые элементы. Например, увеличение нагрузки на мышцы приводит к изменениям в электролитном балансе и гормональном фоне организма. Ученые, такие как Н.А. Агаджанян, М.Г. Пшенникова и J.A. Sundsfiord, считают, что результаты адаптации к соревновательной деятельности зависят от способности организма адекватно реагировать на меняющиеся условия среды [1, 15].
Хотя повторение таких ситуаций в стандартной форме обычно невозможно, но подобные обстоятельства, близкие по характеру к соревнованиям, возникают постоянно. Обучение и повторение создают определенный порядок в системе адаптации, формируя автоматические реакции адаптации. Чем выше уровень квалификации спортсменов, тем лучше их система адаптации работает.
Согласно С.А. Кабанову и А.П. Исаеву, физиологические изменения в организме различных людей при адаптации к одним и тем же факторам среды могут значительно различаться. Это объясняется разными пределами адаптации организма к различным стрессам, которые позволяют организму мобилизовать свои резервные возможности в экстремальных условиях с окружающей среды [9;11].
Систематическая мышечная активность и тренировка приводят к улучшению индивидуальных возможностей организма для адаптации не только к конкретным условиям среды, но и повышают его физиологическую устойчивость к сопутствующим факторам среды, как считает А.Л. Стасюлис [19]. Л.В. Киселев, В.Н. Платонов, К.В. Судаков, А.С. Розенфельд и Е.И. Маевский утверждают, что адаптация к физической активности представляет собой системный ответ организма, который варьируется в зависимости от сочетания эндогенных и экзогенных условий деятельности [10,14]. Сначала активируются обычные физиологические реакции, а затем включаются механизмы адаптации, требующие значительных энергетических затрат и использования резервных возможностей организма, что приводит к формированию специальной функциональной системы адаптации спортсмена.
Практика в области спорта до сих пор не предоставляет объективных методов исследования процессов адаптации в спортивной деятельности. Эти процессы считаются ключевыми для достижения спортивных результатов, динамики уровня достижений и скорости их роста. Однако адаптация является сложным и многофакторным процессом, который зависит от генетической информации организма и специфических индивидуальных фаз его развития. Непредсказуемость развития, возникновение кризисов и потенциальных изменений затрудняют управление саморегулирующейся системой в спорте и требуют разработки соответствующих программ прогрессивной тренировки.
Ф.З. Меерсон и М.Г. Пшенникова отмечают, что индивидуальная адаптация может быть определена как процесс, развивающийся со временем, в результате которого организм становится устойчивым к определенному фактору окружающей среды и получает возможность функционировать в условиях, которые ранее считались непригодными для жизни, и решать задачи, которые ранее казались неразрешимыми. В соответствии с представлением Л.Х. Гаркави и его коллег (1979), развитие адаптационных реакций всего организма основано на количественно-качественном принципе: под влиянием различных раздражителей, отличающихся по количеству и степени своей биологической активности, развиваются разнообразные качественные стандартные адаптационные реакции организма. Другими словами, общие адаптационные реакции организма, развывшиеся в процессе эволюции, являются неспецифическими, а специфика каждого раздражителя имеет отношение к общему неспецифическому контексту [6].
Это широкое определение соответствует реальному значению адаптации, которая является неотъемлемой частью жизни и характеризуется таким же разнообразием, как сама жизнь.
В последние годы, проведенные исследования позволили нам убедиться, что долговременная адаптация к различным условиям деятельности у людей сопровождается изменением регуляторных механизмов, использованием резервных возможностей организма и формированием специальной функциональной системы для адаптации к конкретной трудовой или спортивной деятельности. Эти три физиологические реакции являются основными составляющими процесса адаптации, применимыми ко всем видам деятельности. Перестройка регуляторных механизмов и использование физиологических резервов играют важную роль в достижении устойчивой и совершенной адаптации. Последовательное включение этих реакций на разных уровнях функциональности организма также важно. Обычные физиологические реакции сначала активируются, а затем следуют реакции напряжения механизмов адаптации, требующих больше энергии и использования резервных возможностей организма, что приводит к формированию специальной функциональной системы адаптации для конкретной деятельности.
У спортсменов такая система включает в себя связанные нервные центры, гормональные, вегетативные и исполнительные органы, необходимые для управления с физическими нагрузками. Эта функциональная система формируется путем образования структурного следа в организме, отражающего мышечную работу и выражающегося в образовании новых взаимосвязей между нервными центрами, повышении активности дыхательных ферментов, гипертрофии сердца, скелетных мышц и надпочечников, увеличении числа митохондрий и усилении функций вегетативных систем.
В целом, функциональная система адаптации к физическим нагрузкам состоит из трех звеньев: афферентного, центрального регуляторного и эффекторного. Афферентное звено состоит из рецепторов, чувствительных нейронов и афферентных нервных клеток, которые воспринимают раздражения из внешней среды и организма и участвуют в формировании необходимых адаптивных реакций. Афферентный синтез, необходимый для адаптации, является относительно простым для некоторых спортсменов, таких как бегуны, лыжники и гимнасты, но сложным для других, например, для борцов и участников спортивных игр.
Центральное контрольное звено функциональной системы состоит из нейрогенных и гуморальных процессов, которые управляют адаптивными реакциями. Когда афферентные сигналы поступают в нервную часть звена, происходит двигательная реакция и активация вегетативных систем для регуляции функций. Афферентные импульсы от рецепторов к головному мозгу вызывают положительные и отрицательные изменения, которые формируют функциональную адаптивную систему [28].
В адаптированном организме нервная часть звена быстро и точно реагирует на афферентные импульсы, активируя соответствующую мышечную активность и вегетативные функции. В неадаптированном организме эти процессы не происходят настолько эффективно, мышечное движение выполняется приблизительно, а вегетативная активация оказывается недостаточной. При физической нагрузке нейрогенная активация гуморальной части контрольного звена увеличивается, что способствует управлению адаптационным процессом. Гуморальные реакции (свободное высвобождение гормонов, ферментов и медиаторов) играют важную роль, воздействуя на обмен веществ органов и тканей, что обеспечивает полноценную активацию функциональной адаптивной системы и ее способность к длительной интенсивной работе. Эффекторное звено функциональной системы адаптации включает скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения, кровь и другие вегетативные системы. Интенсивность и продолжительность физической нагрузки на уровне скелетных мышц зависит от трех основных факторов: активации двигательных единиц, биохимических процессов в мышечных клетках и особенностей кровоснабжения мышц, что влияет на поступление кислорода, питательных веществ и удаление метаболитов [16].
Таким образом, формирование функциональной адаптивной системы, включающей различные структуры организма, является ключевым фактором в долгосрочной адаптации к физическим нагрузкам путем повышения эффективности работы органов и систем организма в целом.