Основные пути, стадии и принципы процесса адаптации

На уровне нервной регуляции  это проявляется в гипертрофии  нейронов моторных центров и в  увеличении активности дыхательных  ферментов в них. На уровне эндокринной  регуляции это выражается в гипертрофии  надпочечников. На уровне мышц - в их гипертрофии и увеличении числа  митохондрий.

То есть избирательное  увеличение массы структур, ответственных  за управление, ионный транспорт и  энергообеспечение, происходит во всех органах. Поэтому И.А. Аршавский предложил  термином «адаптация» обозначать те формы целенаправленной активной реакции  организма в границах физиологического стресса, которые обеспечивают индукцию избыточности анаболических процессов.

В целом анаболический - катаболический баланс организма спортсмена зависит от целого комплекса факторов - «рабочих стимулов» физической нагрузки, питания, сна, статуса здоровья, функционального состояния организма (перетренированности, переутомления и др.), от питания, наличия злоупотреблений в режиме жизни, употребления лекарств, алкоголя, курения и других факторов.

По мере тренировки (роста  тренированности) взаимосвязь выраженности катаболизма и величины воздействия (нагрузок) меняется в связи с  кумулятивным эффектом воздействий. Сужается спектр воздействий. Одновременно увеличивается  возможность срыва адаптации  при неадекватном увеличении нагрузок. Вместе с тем сокращается время  в период восстановления, которое  требуется для достижения анаболического эффекта каждого тренировочного воздействия.

При каждом виде, характере  и режиме работы истощаются лишь определенные структуры и субстраты энергетических процессов и наиболее интенсивно функционируют лишь определенные стороны  энергетического метаболизма. Поэтому  катаболические процессы в каждом случае сопровождаются накоплением определенных метаболитов в определенных количественных соотношениях (например, при повторных спринтерских нагрузках это лактат, креатин, неорганический фосфор и др.).

Эти процессы во многом определяют развитие утомления, специфичного для  данного вида и режимов нагрузки. К примеру, специфичность адаптивного протеин-синтеза при тренировке на выносливость выражается в преимущественном синтезе митохондриальных белков в «медленных» мышечных волокнах. Такая особенность обусловлена накоплением определенного набора метаболитов, действующих как специфические стимуляторы синтеза только определенных белков. Она подкрепляется наиболее значительным усилением деградации тех белков (особенно в «быстрых» волокнах), которые не являются высоко значимыми в развитии.

Важную роль в эффективной  адаптации играет избирательная  гипертрофия элементов соответствующих  систем регуляции функций. Это наиболее выгодный и типичный для квалифицированных  спортсменов путь повышения эффективности  адаптации. При этом избирательное  увеличение массы и мощности нейронов, мембранных клеточных систем, ответственных  за рецепцию и переработку информации (управляющего сигнала), служит предпосылкой более эффективной и наиболее экономической адаптации или, как  иногда говорят, низкой «цены» адаптации.

В этих условиях (даже на фоне возможного снижения общей реактивности) повышается специфическая реактивность органов, образующих ведущую для  данного вида спортивной деятельности систему по отношению к управляющим  сигналам - гормонам, медиаторам и метаболитам. В результате этого мобилизация  системы при физических нагрузках  обеспечивается при меньшем образовании  регуляторных метаболитов (например, лактата). Такие направления адаптации предположительно должны изменять «установочные точки» систем регуляции, относительную роль специфических стимулов реакций. Они увеличивают верхние пределы мобилизации конкретных функций и формируют специализированные физиологические свойства систем организма спортсменов.

Измерение уровня метаболитов  в крови в процессе физической тренировки дает определенное представление  о направленности синтетических  процессов. Поэтому оно широко используется в биологическом контроле процесса адаптации в спорте для оценки глубины и направленности (специфичности) катаболи-ческих сдвигов в организме, вызванных тренировочным занятием или его частью.

Такой анализ метаболитов, образующихся в мышцах при нагрузке - важный инструмент контроля направленной стимуляции пластических (анаболических) процессов.

Особую стимулирующую  роль в таких процессах играют гормоны. На основе стимулирующих механизмов действия анаболических гормонов постепенно формируется избирательная гипертрофия  функциональных структур. Она определяет характер «системного структурного следа» в организме человека. Считается, что именно этот «структурный след»  является основой долговременной адаптации, увеличения мощности и эффективности  ведущих для конкретного вида деятельности систем организма спортсмена.

Таким образом, в основе формирования системного структурного следа лежит  связь между функцией и генетическим аппаратом клеток.

При прекращении тренировки происходит «стирание» структурного следа  и деадаптация. Для восстановления тренированности требуется новая активация генетического аппарата клетки, ресурсы которого ограничены. При этом может возрастать структурная «цена» адаптации и происходить локальное «изнашивание» органов системы. По мнению некоторых специалистов, это может иметь место, если у спортсмена в процессе подготовки часто повторяются значительные снижения и повышения уровня функциональной подготовленности. В последние годы часто используется выражение «выгорание» («burnout») спортсмена, которое вероятно связано с явлениями деадаптации.

В соответствии с этой точкой зрения долговечность спортивной карьеры  и длительное сохранение адаптационных  возможностей более вероятны при  постоянном поддержании процесса адаптации  на определенном, достаточно высоком  уровне (без значительных колебаний  такого уровня).

Предполагается, что время, необходимое для формирования структурного следа, с учетом полупериода существования  сократительных белков (7-15 дней), - один из факторов, определяющих цикличность  тренировки в больших и средних  промежутках времени (макро- и мезоциклах спортивной тренировки).

Катаболические изменения в организме спортсмена могут существенно углубляться за счет больших волевых усилий спортсмена или снижения эффективности защитных «барьерных» систем организма, которые предотвращают глубокие (иногда необратимые) деградационные изменения. Такие защитные функции организма в условиях тяжелых физических нагрузок в естественных условиях реализуются через трудно преодолимые ощущения усталости.

Основной принцип адаптации  по П.К. Анохину, определяется формулой - МЗ>МО, где МЗ - механизм зашиты, который  всегда мощнее, чем МО - механизм отклонения. Этот принцип составляет сущность роли регуляции гомеостазиса организма  при долговременной адаптации.

За счет волевых усилий спортсмены преодолевают не просто неприятные ощущения, но и боль различной степени  выраженности. В процессе напряженной  спортивной тренировки при систематическом  перенесении периодов интенсивной  боли включается такой механизм приспособления, как повышение устойчивости к  боли. Это происходит за счет увеличения эндогенных опиатов (нейропептидов). В то же время болевой порог меняется мало. Вследствие этого, как показали наблюдения за квалифицированными пловцами, несмотря на то, что в динамике тренировки повышалась устойчивость к боли, при прекращении тренировки она сравнительно быстро возвращалась к исходному уровню. Анализ такого рода ощущений спортсмена важен для регулирования глубины тренировочных воздействий и управления процессом адаптации.

Известно, что при тяжелых  спортивных нагрузках значительно  возрастает управляющая и мобилизующая роль волевой стимуляции энергетических процессов. Вместе с тем механизмы  защиты от опасных перегрузок достаточно сильны. Поэтому когда тренировочная  физическая нагрузка доводится до крайней  стадии утомления, механизмы, обеспечивающие производство энергии для работы, самопроизвольно выключаются.

Преодоление спортсменами тяжелых  ощущений и состояний за счет волевых  усилий ведет к значительным катаболическим изменениям в организме. Причем до таких степеней, которые могут быть опасными при длительном накоплении указанных изменений. Поэтому контроль пластических процессов по выраженности катаболических изменений призван предотвратить превышение спортсменом своих адаптационных возможностей.

Важным для методологии  изучения адаптации в спорте представляется выделение понятий «статической»  и «динамической» адаптации. «Статическая»  адаптация по этим представлениям характеризует  состояние физиологической системы, ее устойчивость к действию нагрузки. Если речь идет о специфическом приспособлении к конкретному виду соревновательной деятельности, то это понятие по содержанию близко к понятию функциональная подготовленность.

«Динамическая» адаптация  означает процесс приспособления систем к меняющимся условиям среды, интенсивности  нагрузки во времени и выражает «принцип устойчивости неравновесия». То есть в  данном подходе выделяется непосредственно  процесс тренировки.

Значительный вклад в  понимание реакций адаптации  организма к стресс- факторам, характерным для воздействий спортивной тренировки, внесли представления об этом процессе П.К. Анохина. Они основываются на концепции о функциональной системе как динамической саморегулирующей организации, все составные элементы которой взаимодействуют для получения полезного приспособительного результата. При воздействии на организм тренировочных и соревновательных нагрузок таким полезным приспособительным результатом является формирование комплекса структурных изменений. Основная их направленность - это увеличение функциональной мощности системы, ответственной за адаптацию к напряженной мышечной деятельности и создающей возможность превращения первоначальной срочной адаптации в устойчивую долговременную.

После формирования такого структурного следа устойчивая адаптация устраняет  нарушение гомеостаза и как следствие - исчезает ставшая излишней стресс-реакция. Это хорошо видно, к примеру, при  адаптации к гипоксии. Однако, в условиях направленной адаптации в спорте этот процесс не может быть окончательным и является постоянно присутствующим фактором адаптации.

В осуществлении энергетических процессов в процессе адаптации  исключительно важная роль принадлежит  кислороду, его доставке и обеспечению  адекватного потребления. Как считает  А.З. Колчинская, любые однонаправленные изменения кислородного режима организма в процессе адаптации будут приводить к единому конечному результату. Этот результат заключается в повышении эффективности кислородного режима организма. В условиях физических тренировочных нагрузок в спорте это происходит на фоне возрастающей его напряженности. Однако достаточной ясности, в конкретных механизмах реализации адаптационного эффекта такого типа еще нет. Они могут быть развиты и углублены при учете того, что в основе адаптации лежит постоянное взаимодействие адаптивных и гомеостатических механизмов регуляции. Первые переводят организм на новый уровень функционирования, вторые - стабилизируют достигнутое состояние.

Гомеостазис определяет норму  состояния организма. Вместе с тем  возможная степень сдвига гомеостатических параметров может помочь судить о  «резервах гомеостазиса». Такие  резервы по представлениям авторов  определяются уровнем тренированности  или «резервными мощностями»  рабочих органов и регулирующих систем, которые достигнуты в результате тренировки.

Если бы резервы гомеостазиса можно было легко определять, то он служил бы самым точным количественным выражением степени адаптации. Чем  меньше уровень «резервов мощности» (ниже тренированность), тем значительное и быстрее проявляются влиянием на клетку нарушения гомеостазиса. В понятие резерва мощности в этом случае следует включать не только пределы величины реакции, но и адекватность во времени и скорости реакций.

Эти характеристики реакции  развиваются относительно ведущих  для данного адаптивного фактора  функциональных систем организма. При  развитии выносливости (которое составляет основу содержания тренировки в большинстве  видов спорта) на первый план выходит  роль дыхательного гомеостазиса. Можно  думать, что лишь какая-то оптимальная  величина указанных выше параметров реакции кардиореспираторной системы (или, другими словами, ее оптимальная реактивность) обеспечивает наиболее благоприятный для энергетического метаболизма дыхательный гомеостазис.

При адаптации организма  к изменяющимся факторам внешней  среды и, в частности, к напряженным  физическим нагрузкам, возникают глубокие сдвиги внутренней среды организма (гипоксические, гиперкапнические, гипокапнические, ацидемические). При этом значительно возрастает напряженность физиологических процессов, которые обеспечивают соответствие газообмена функциям кардиореспираторной системы, соответствие обеспечения субстратами энергетических процессов и удаления метаболитов. Вместе с нейрогенними влияниями, это в сущности и определяет характер оптимизации реакций функциональных систем на внешние раздражители, а также лежит в основе регуляторных механизмов долговременной адаптации к напряженной мышечной деятельности разного характера.

Как считает Н.Н. Сиротинин, понятия адаптации и реактивности тесно связаны, так как последняя  включает в себя не только способность  воспринимать изменения окружающей среды, но и определенным образом  модифицировать состояние реагирующих  структур, меру реакции в целях  сохранения относительного постоянства  внутренней среды. Основной принцип  реактивности заключается в том, что характер соответствующей реакции  живого на действие раздражителей определяется как качественно-количественной характеристикой  фактора среды, так и функциональным состоянием реагирующего субстрата. Реактивность является свойством адаптивности живых  систем, мерой их приспособительных  возможностей.

Основываясь на этом можно  считать, что физиологическая сущность долговременной адаптации функциональных систем организма спортсменов заключается  в оптимизации совокупности их реактивных свойств. Такая оптимизация направлена на целевую реализацию функциональных возможностей организма.