Спортивная ориентация и отбор. А.И. Чикуров, 2.2.4. Адаптация к физическим нагрузкам.
- Подробности
-
Категория: Тренерская
Прежде чем перейти к описанию явления адаптации, остановимся на основном биологическом понятии - «гомеостаз» (сходство и состояние).
В широком биологическом смысле гомеостаз - это относительно динамичное, колеблющееся в строго очерченных границах постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма (кровяное давление, температура тела, кислотно-щелочное равновесие и т.д.). Гомеостаз поддерживается регуляторными взаимодействиями на молекулярном, клеточном, органном уровнях, несмотря на изменение условий окружающей среды.
Гомеостаз может обеспечиваться многопараметрической регуляцией, не требующей устойчивости каждого параметра, входящего в систему - организм. Он определяется удержанием комплекса жизненных показателей обмена веществ, энергии и информации в данный момент времени. При переходе к следующему моменту времени наблюдаются сдвиги в показателях отдельных систем, но вся макросистема сохраняет жизнеспособность. В этих случаях говорят о гомеокинезе.
Изменяются в основном «гибкие» процессы пространственно-временной модели (организма). Установлено, что все гомеостатические системы имеют общий принцип управления - регулируемую конкуренцию. В основе этих управленческих взаимовлияний лежит «многоконтурность» управления иерархическими системами, в том числе и приспособляемость к окружающей среде путем поддержания необходимого уровня жизнедеятельности. Постоянство внутренней среды есть условие независимого существования индивидуальности. Организм стремится не к абсолютной стабилизации функций, а к удержанию их в определенных пределах при непрерывном изменении констант. Занятия физической культуройне приводят к изменениям, систематические тренировки стимулируют и направляют эти изменения отдельных систем.
Интересен вопрос о приспособлении организма к нагрузкам и к бездеятельности, то есть к состояниям, с которыми часто приходится сталкиваться. Углубленное изучение связей морфологического и функционального характера нашли свое отражение в работах И.М. Сеченова, показавшего, что гомеостаз и адаптация являются взаимосвязанными фундаментальными свойствами биологических объектов. Эти процессы не только взаимосвязаны, но и дополняют друг друга. Гомеостатическое регулирование в итоге определяет процессы адаптации, то есть организм имеет приспособительные гомеостатические механизмы адаптации.
Адаптация в прямом значении означает приспособляемость к внешней среде. В случае полного приспособления надо говорить о потере (отсутствии) влияния среды, так как адаптация достигла своего предела.
При регулярных тренировочных нагрузках процесс адаптации не может быть долго постоянным, необходимы «сбивающие» факторы, которые заставляют организм приспосабливаться к новым (рациональным для вида спорта и квалификации спортсмена) условиям тренировки. Адаптивные способности определяются в основном пластичностью нервной системы, особенностями гормонального регулирования, ферментативной активностью, гипоксической устойчивостью. Критерием оценки рациональности адаптивного процесса служит минимальная «плата» за эту деятельность.
Двигательная нагрузка - это специфичный раздражитель, влияющий на внутриклеточную энергетику, которая совершенствует внутриклеточные процессы и приводит к умеренной гипертрофии. Усиленный синтез структурных и ферментативных белков в активно функционирующей клетке происходит путем накопления в мышцах креатина, который расширяет функциональные мощности клеточных структур и повышает регуляцию обменных процессов.
Целесообразно выделять срочную адаптивную реакцию и долговременную. Основой длительной (устойчивой) адаптации является число функционирующих структур, их гиперплазия, приводящая к повышению функциональной мощности. Именно в этом заключается процесс тренировки. «Структурная цена адаптации» у спортсменов, тренирующихся с перерывами, более высока, чем у спортсменов, тренирующихся непрерывно с использованием микро-, макро- и мезоциклов. В связи с этим изменения объема и интенсивности тренировочных нагрузок, а по мнению отдельных авторов, и часов тренировок, дают лучший эффект, чем строго плановые нагрузки с монотонными заданиями. Существует масса определений, приспособленных к конкретным нагрузкам, но нет единого, признанного всеми. Связано это с трудностью построения обобщающего определения типовой, а тем более индивидуальной адаптации. Некоторые авторы стоят на стороне онтогенетических факторов адаптации, другие склоняются к генетической теории, третьи связывают адаптацию с глубинными биохимическими процессами. Набор физиологических толкований ограничивает морфологическую сущность. Как и попытка увязать феномен адаптации с проблемами возрастной и спортивной морфологии, также слабо освещена адаптация структур организма, которая, по всей вероятности, связана с нормой их реакции на внешние воздействия.
Норма реакции - понятие, введенное генетиками, имеющее и фенотипический смысл. Норма реакции не только наследуется, но и воспитывается при разностороннем общении организма со средой. Ростовые процессы детей в разных двигательных условиях показывают, что на одно и то же воздействие существуют ответные реакции различной интенсивности. Установка средней возрастной нагрузки (обладает лучшей способностью к эффективному развитию организма) - процесс чрезвычайно многоплановый и тонко связанный со зрелостью отдельных структур нервной и эндокринной систем. Индивидуальная изменчивость ростовых процессов отдельных систем организма также тесно связана с вариантом биологического развития индивида.
Ответные реакции организма на внешние (тренировочные) нагрузки в значительно большей степени регламентируются правилом «конфликта организма со средой», согласно которому соотношение следового фактора и индивидуальной (генетической) нормы реакции может иметь умеренный характер, стимулируя ростовую активность. Если раздражения сдвигаются в сторону средового фактора, ростовая активность тормозится. Это положение попытались использовать для объяснения феномена акселерации, однако эта гипотеза имеет слишком много «против». Основное «против» заключается в том, что норма реакции различных тканей меняется не синхронно, а последовательно и ответные будут в каждом возрастном периоде различаться. Концепцию об акселерации развивал Г. Селье, указывая, что ее механизм сводится к умеренному конфликту, вызываемому экзо-и эндогенными факторами («физиологический стресс» и последующее насыщение организма кортикостероидами - гормонами, стимулирующими рост). Кажущаяся логичность построения концепции увеличения роста в условиях загрязнения окружающей среды не выдерживает критики.
Адаптивные реакции организма на физические нагрузки никогда не ограничиваются их влиянием на какую-то одну систему, так как между отдельными системами существует четко выраженная взаимосвязь.
Не менее важным фактором является закон: для различных органов или различных функциональных показателей переход от стимуляции к торможению функциональной активности происходит при неодинаковом уровне тренировочных нагрузок.
Структуры, возникшие в ходе адаптации к тренировочным нагрузкам, могут существенно отличаться по своему влиянию на жизнедеятельность на изученном отрезке времени. Тренировочные нагрузки заставляют вырабатывать у лиц различных СТ и ВР «энергетико-пластическую стойкость» в перестройке систем организма. Иногда организм как бы «жертвует» своей структурой ради сохранения функции.
Например, рациональная форма адаптации длинной трубчатой кости к нагрузке проявляется расширением эпифизов, диафиза и костномозговой полости, долгим сохранением потенциального продольного роста. При этом на наружной поверхности кости остеобласты активно строят кость. Костеобразование преобладает над процессом костеразрушения.
Резкого утолщения костной ткани не происходит. Увеличив свой наружный размер, кость в соответствии с законами механики повышает прочность при той же или сходной толщине компактного вещества. Эта форма адаптации наиболее экономична; наблюдалась она при естественно возникающей с возрастом у взрослых людей убыли костного вещества. На микроскопическом уровне она проявляется образованием остеонов большого диаметра, тонкостенных и с широким внутренним каналом.
Нерациональная форма адаптации кости характеризуется сохранением наружных поперечных размеров или же их уменьшением за счет замедления поднадкостного костеобразования или активизации костеразрушения. Стенка диафиза утолщается при отложении нового костного вещества со стороны костномозговой полости, что ведет к сужению костномозгового канала. Рост костей в длину тормозится при более раннем исчезновении зоны роста. Этот процесс требует большей затраты костного вещества для обеспечения необходимого уровня прочности. Уменьшение костномозговой полости приводит к нарушению питания костного вещества. Нерациональная форма адаптации менее надежна и ведет к ее срыву. Она служит причиной костного травматизма и преждевременного старения суставов.
Слабым звеном сустава является хрящ. Гибель его клеток не компенсируется в обычных условиях образованием новых. Механически перегрузка сустава нередко ведет к истончению суставного хряща. При этом последний утрачивает свои буферные свойства, а лежащий под ним участок кости подвергается постоянной перегрузке и травмируется. Дальнейшее изменение сустава может идти с возникновением по краям суставной поверхности костных остеофитов, что завершается формированием деформирующего остеоартроза. Иногда над хрящевой пластиной могут образоваться кистевидные разрежения. Образование остеофитов можно считать рациональным, так как костные разрастания по краям имеют компенсаторное значение, и только чрезмерно увеличившись, они создают неприятные болевые ощущения. Стирание с возрастом костных поверхностей у спортсменов различных специализаций дает ясное представление о «спортивных деструкциях».
Приведем результаты исследования костей у спортсменов с динамическими, статическими и статодинамическими (ударными) нагрузками (исследования А.П. Козлова (1976, 1977) на весьма репрезентативном материале с применением методов рентгенографии и рентгенофотометрического анализа).
При сравнении среднего показателя плотности костей запястья, выстроенных в порядке возрастания, автор получил следующий ряд (табл. 5.9).
Приведенные данные свидетельствуют о влиянии конкретного вида спорта на плотность костей.
Ясно, что различные по характеру и длительности нагрузки обуславливают и различную плотность костей. Нагрузки стато-динамического характера (хоккеисты, фехтовальщики, борцы, лыжники) приводят к большим изменениям в плотности костей, чем нагрузки статического или динамического характера.
Таблица 5.9
Средняя плотность костей запястья у спортсменов I разряда - КМС (7-9 лет спортивного стажа) в порядке возрастания, %
Правая рука
Левая рука
Коэффициент асимметрии
Специализация
67,8
65,6
+ 2,5
Футбол
67,6
66,9
+ 2,5
Боксеры
69,3
67,5
+ 2,6
Гимнасты
70,6
70,9
-0,4
Тяжелоатлеты
77,0
77,0
0
Пловцы
77,5
76,4
+ 1,1
Волейболисты
79,8
77,7
+ 2,6
Лыжники
88,4
85,9
+ 2,9
Фехтовальщики
90,2
89,5
+ 0,8
Борцы
91,1
90,6
+ 0,8
Хоккеисты
Примечание. Плюс - правая кисть; минус - левая кисть.
Анализировать изменения в костной ткани у спортсменов без учета характера рабочих нагрузок, пола, спортивного стажа, региона проживания недопустимо.
Дифференциация спортсменов по генетически обусловленным способностям создает основу для индивидуализации педагогического подхода к их обучению (использование преимущественно методов показа, прочувствования движений для атакующих спортсменов и методов рассказа, объяснения, самоотчетов для контратакующих), для правильного подбора упражнений, выбора адекватного стиля, создания алгоритмов прогнозирования и моделирования успешности соревновательной деятельности.
Достигаемая при этом высокая тренируемость, сокращая время подготовки высококвалифицированного спортсмена, обеспечивает не только выполнение биологической (сохранения его здоровья) и социальной (победы на соревнованиях) задач, но и позволяет достичь высокого экономического эффекта тренировочного процесса.
