Адаптація організму спортсмена. Стан систем організму під час фізичних навантажень

Якщо простежити за діяльністю кожної з функціональних систем організму, то можна помітити, що при виконанні фізичної роботи вони схильні безлічі закономірних змін, причому ці зміни мають адаптивний характер.

Адаптація організму під час м'язової роботи в першу чергу спрямована на забезпечення сталості внутрішнього середовища - гомеостазу.
Функції нашого організму протікають нормально тільки при постійній температурі тіла. При фізичній роботі температура тіла підвищується тим більше, чим інтенсивніше і триваліша робота. При легкій роботі, наприклад при ходьбі середньої інтенсивності, вона підвищується на 0,5-0,6 ° С, тоді як після тривалого і інтенсивного бігу - до 39-40 ° С.

Систематичні заняття спортом підвищують адаптацію організму до перегрівання. Фізичні вправи розвивають в рівній мірі як механізм хімічної, так і фізичної теплорегуляції. У тренованих людей при фізичних навантаженнях значно краще, ніж у нетренованих, поліпшується тепловіддача через шкіру завдяки більшій розкриваності капілярів. До шкірі збільшується приплив теплої крові, температура його підвищується, а тому посилюються такі способи тепловіддачі, як випромінювання, проведення і випаровування.

Яскравим прикладом адаптації терморегуляціонних механізмів до фізичного навантаження є те, що при напруженій м'язовій діяльності різко підвищується віддача тепла шляхом випаровування і зменшується виведення води нирками. Біологічна цінність цього механізму регуляції видільних процесів характеризується збільшенням припливу крові до працюючих м'язів і шкірі, а також до нирок, оскільки їх функціонування певний час може замінятися роботою потових залоз.

Клітини організму нормально функціонують лише при відносно постійному осмотичний тиск, що визначається постійним вмістом в них електролітів і води. При напруженої і тривалої фізичної роботи, особливо при високих температурах повітря, організм людини за 1 годину може втрачати більше 1 л поту, а з ним вимивається до 3-5 г солей. Тривале і значне потовиділення призводить до порушення водно-сольового рівноваги. У цих умовах м'язову роботу без зниження її інтенсивності може продовжувати лише той організм, який добре адаптований до різкого підвищення осмотичного тиску.

Інтенсивна м'язова робота призводить до підвищення концентрації водневих іонів, оскільки під час роботи в кров надходять кислі продукти (наприклад молочна кислота) і зміщують реакцію крові в кислу сторону. Під впливом систематичних тренувань в організмі посилюються функції буферних систем, які перешкоджають зрушенням активної реакції крові в кислу сторону. Буферні системи створюють лужний резерв, який у тренованих людей вище на 10-15%, ніж у тих, які не займаються напруженою фізичною роботою. Завдяки цьому люди, що мають великий лужний резерв (до 80 мл), можуть виконувати фізичну роботу навіть тоді, коли в крові накопичується до 300 мг молочної кислоти на кожні 100 мл. В результаті цього рН крові зміщується в кислу сторону і може дорівнювати 6,9 проти 7,35-7,47 у стані спокою. Звичайно, виконувати фізичну роботу без помітного зменшення її інтенсивності при такому ацидозі крові може лише та людина, тканини якого добре пристосовані до нестачі кисню і низького значення рН. Така адаптація тканин до м'язової роботи є одним з головних чинників, що забезпечують високу анаеробну продуктивність.

Говорячи про адаптивний характер змін в крові під час м'язової роботи, слід відзначити і те, що клітини нашого організму, особливо нервові, дуже чутливі до зміни рівня глюкози. Під час напруженої тривалої роботи (тривалий біг) запаси глюкози в організмі швидко зменшуються, оскільки вона безперервно використовується всіма тканинами організму. При її окисленні звільняється енергія, необхідна для роботи м'язів і внутрішніх органів. У людей, підготовлених для такої роботи, концентрація глюкози в крові може знижуватися до 50 мг% і навіть нижче. Людина не розвиває аеробні якості, повинен припинити його при зниженні рівня глюкози до 60 мг%.

Одним з проявів адаптації організму до м'язової діяльності є підвищення захисних функцій крові. Під час напруженої і тривалої роботи виникає міогенних лейкоцитоз. Кількість лейкоцитів, в порівнянні зі станом спокою, може зростати в 6-8 разів. При м'язовій діяльності збільшується також і число тромбоцитів, які, як відомо, беруть участь у згортанні крові. Відомо, що при виконанні навіть одного силового підходу швидкість згортання крові підвищується на 20-30%. Описані вище реакції організму на м'язову роботу мають адаптивний характер, вони біологічно доцільні, тому що будь-яка м'язова робота якоюсь мірою пов'язана з можливістю кровотеч і занесенням інфекції через рани.

Під час м'язової роботи зміни адаптивного характеру зазнають і інші системи організму. Зміна частоти серцевих скорочень є одним із фізіологічних механізмів, що забезпечують адаптацію кровообігу до м'язової роботи. У людей, що систематично зазнають фізичне навантаження, частота серцевих скорочень, як у стані спокою, так і при легкій роботі значно нижче, ніж у тих, хто займається лише розумовою діяльністю. Це свідчить про те, що організм перших більш пристосований до фізичної роботи і виконує її при більш економній роботі серця.

При важкій фізичній роботі адаптація серця проходить в основному за рахунок більш повного спорожнення шлуночків, тобто за рахунок використання резервного об'єму крові, який у людей тренованих значно більше, ніж у нетренованих. Фізіологічний механізм такої адаптації серця до роботи, перш за все, обумовлений підвищенням збудливості провідної системи серця, в результаті чого прискорюються частота серцевих скорочень і їхня сила. Завдяки цьому і проходить більш повне вигнання крові з серця.

Збільшення хвилинного об'єму крові (МОК) при виконанні фізичної роботи є одним з адаптивних пристосувань організму. При легкій роботі зростання МОК проходить переважно за рахунок збільшення систолічного об'єму крові, тоді як важка робота супроводжується збільшенням хвилинного об'єму серця при частих скороченнях серця. Адаптивний характер змін серцево-судинної роботи залежить також і від виду роботи. При динамічній роботі хвилинний об'єм крові збільшується, тоді як при статичній він змінюється мало або навіть зменшується. При легкій роботі адаптація серцево-судинної системи до м'язової навантаженні проходить переважно за рахунок перерозподілу крові без збільшення загального об'єму циркулюючої в організмі крові. Суть цього фізіологічного механізму полягає в тому, що значна частина крові притікає до працюючих м'язів і органам (серця, легенів, мозку та ін), тоді як кровообіг у менш активно працюючих органах (кишках, шлунку, нирках та ін) зменшується. Це досягається за рахунок зміни вазомоторних реакцій: кровоносні судини в працюючих м'язах значно розширюються, а в малоактивних органах звужуються. Приплив крові до працюючих м'язів при дуже важкій роботі може збільшуватися на 88%, тоді як в стані спокою він складає лише 20% від загального МОК.

Ступінь і спрямованість перерозподілу реакцій, що виникають при м'язовій роботі, в першу чергу обумовлені функціональним станом великих артерій. Як показали дослідження В. В. Васильєвої, пружність (тонус) стінок артеріальних судин наростає більше в непрацюючих кінцівках, ніж у працюючих. У цьому зв'язку приплив крові до непрацюючих кінцівок набагато менше, ніж до працюючих. Про стан перерозподілу крові в організмі судять по зміні швидкості розповсюдження пульсової хвилі в судинах.

Одним з пристосувань організму до м'язової роботи є зміна загального периферичного опору судин кровотоку. При м'язовій діяльності він знижується і тим більше, чим більше тренована людина. Звичайно, при меншому загальному периферійному опору до тканин припливає більше крові, в них посилюються обмінні процеси, а це призводить до підвищення працездатності організму. Характерно, що у людей, які добре адаптовані до фізичної роботи, відновлення загального периферичного опору проходить набагато повільніше, ніж у нетренованих. Це забезпечує відносно кращі умови для діяльності їхнього серця і кровопостачання тканин.

М'язова діяльність збільшує роботу дихального апарату у відповідності з підвищення газообміну. Під час роботи значно зростає легенева вентиляція. Причому вона може збільшуватись як за рахунок збільшення частоти дихання, так і за рахунок поглиблення дихальних рухів. Чим більше у людини життєва ємність легень, тим дихальні рухи у неї будуть глибокими. Численні експериментальні дослідження показали, що більш працездатні ті люди, у яких показники життєвої ємності вищі. У них під час роботи збільшується легенева вентиляція за рахунок поглиблення дихання, а не за рахунок збільшення його частоти. Це, звичайно, доцільніше для організму, оскільки знижуються енерговитрати на роботу дихальних м'язів і, крім того, при поглибленні дихання повітря, який залишається в "мертвому просторі" дихальних шляхів, після кожного вдиху складає відносно меншу частину всього вентильованого повітря. А тому кількість повітря, бере безпосередню участь у газообміні при такому диханні, стає дещо вищою.

В останні роки вчені довели, що всі тривалі пристосувальні реакції організму (тренованість, загартування, адаптація до складу їжі, імунітет і навіть пам'ять) мають у своїй основі той же процес - збільшення кількості або зміну якості білків, створюючих структури організму і виконують ферментативну функцію. Наприклад, тривале примусове тренування щурів у бігу призвело не тільки до гіпертрофії м'язів кінцівок, але і до збільшення в них концентрації білка міоглобіну (на 80%), який відповідає за утворення резервів кисню і його транспортування до мітохондрій. Причому активація генетичного апарату клітин організму під впливом фізичної роботи та інших факторів, які тривалий час діють на організм, настає вже в перші години після підвищення їхньої фізіологічної функції. Спочатку проявляються вони у збільшенні синтезу РНК і білка, а пізніше - ДНК. При цьому, як правило, настає фізіологічна гіпертрофія робочих органів.

Таким чином, м'язова робота підвищує надійність біологічної системи. Під надійністю біологічної системи розуміють такий рівень регулювання функцій, коли забезпечується оптимальна діяльність організму і його окремих органів. Надійність біологічної системи людини визначається резервами кожного органу. Чим більші резерви її, тим вища надійність біологічної системи. Так, наприклад, у людей, що мають високий рівень максимального споживання кисню (МСК), витрати його при дозованій роботі значно менший, ніж у тих, хто має низькі величини цього показника. Крім того, існує тісний корелятивний зв'язок між рівнем МСК і тривалістю виконання напруженої роботи. Люди, які мають високі показники МСК, як правило, мають і більш високу аеробну працездатність.

З вищесказаного можна зробити висновок, що провідну роль у розвитку рухових якостей відіграє адаптація організму, яка є його реакцією пристосування на неодноразово застосовуваний подразник. Процес адаптації дозволяє досягнути не тільки вищого рівня розвитку фізичних якостей, але й розширює фізичні і психічні можливості переносити навантаження. З фізіологічної точки зору, адаптація являє собою процес забезпечення відповідного сталості внутрішнього середовища - гомеостазу. Під час м'язової роботи змін зазнають всі системи організму.

Дата добавления: 2014-01-07