Механизм адаптации организма к мышечной деятельности

1.1 Механизм адаптации организма к мышечной деятельности

Адаптация – совокупность реакций и механизмов, обеспечивающих жизнедеятельность организма в различных условиях среды обитания. Состояние адаптивных механизмов – один из критериев здоровья человека. Адаптивные реакции возникают под влиянием различных геосоциальных факторов, основными из которых являются антропогенные факторы окружающей среды и стрессовые нагрузки (Н.А. Агаджанян, Н.В. Ермакова, 1977). Адаптивные реакции реализуются на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Классификацию адаптивных реакций можно объединить на врожденные и приобретенные, которые по скорости возникновения и длительности действия подразделяются на суточные, долговременные и постоянные (И.А. Аршавский, 1976).

В основе развития резистентности организма к действующему стрессу лежат клеточные механизмы адаптации и формирование соответствующей функциональной системы, обеспечивающей приспособление организма. При этом во всех элементах адаптационной функциональной системы происходят структурные изменения. Структурные следы, возникающие при действии стрессов, являются основой долговременного повышения резистентности организма. После прекращения действия фактора, обеспечивающего развитие соответствующей адаптационной функциональной системы, устойчивость к нему уменьшается или полностью может исчезнуть (П.К. Анохин, 1975; А.Д. Слоним , 1976).

Мышечная система не только обеспечивает локомоторные функции, но и оказывает стимулирующее воздействие на все важнейшие системы организма, играет важную роль в процессах терморегуляции. В процессе адаптации к физической нагрузке развивается гипертрофия скелетных мышц, увеличивается число ядер и миофибрилл в мышечных волокнах, а также содержание миоглобина и количество митохондрий. Увеличение функциональной деятельности приводит к увеличению синтеза белка, увеличения емкости капиллярной сети в мышцах, содержания гликогена, АТФ, креатинфосфата, дыхательных ферментов (В.И. Дубровский, 1998).

В результате физической тренировки увеличиваются толщина моторных нервных волокон, количество терминальных нервных нервных веточек. При действии постоянной физической нагрузки сердце приобретает высокую сократительную способность. Усиленная сократительная деятельность сердца вызывает гипертрофию миокарда в обычных физиологических рамках (В.С. Фардель, 1960).

Мышечная работа требует повышенного притока кислорода и субстратов к мышцам. Это обеспечивается увеличенным объемом кровотока через работающие мышцы. Поэтому увеличение минутного объема кровотока при работе- один из наиболее надежных механизмов срочной адаптации к динамической нагрузке. Он реализуется по разному: или за счет увеличения частоты сердечных сокращений, или за счет повышения ударного объема крови (Е. В. Быков, А.П. Исаев, С.Л. Сашенков, 1998).

Повышенная сократительная способность сердца сочетается с совершенствованием восстановительных процессов во время диастолы. Достигаемая при этом экономичность работы сердца хорошо прослеживается при фазовом анализе сократительной деятельности. Фаза изометрического сокращения удлиняется, а фаза изгнания относительно укорачивается. Наблюдается фазовый синдром регулируемой гиподинамии (Ф.М. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988).

Тренированное, умеренно гипертрофированное сердце в условиях относительного физиологического покоя имеет пониженный обмен, умеренную брадикардию, сниженный минутный объем. Оно работает на 15-20% экономичнее, чем нетренированное (В.И. Дубровский, 1998).

Мышечная работа вызывает многократное увеличение объема легочной вентиляции. У нетренированных подростков повышенный объем вентиляции является результатом учащения дыхания, а у спортсменов при высокой частоте дыхания растет и глубина дыхания. Важным физиологическим механизмом повышения эффективности дыхания является закрепление условнорефлекторных связей, обеспечивающих согласованное дыхание с длительностью выполнения отдельных частей целостного акта. В этом отчетливо проявляется системный характер управления физиологическими функциями. В сформировавшейся и закрепленной условнорефлекторным путем системе управления специализированной двигательной функции оказываются запрограммированными наиболее эффективные способы кислородного обеспечения мышечной деятельности В.И. Медведев, 1998).

Систематическая мышечная деятельность сопровождается увеличением силы дыхательной мускулатуры. Отчетливо растет мощность дыхательных движений. Формируется рациональный, физиологически совершенный тип дыхания. Глубокий вдох, форсированный выдох при интенсивной мышечной работе повышает легочную и альвеолярную вентиляцию. Величина ЖЕЛ у спортсменов значительно выше, чем у нетренированных подростков. Под влиянием постоянных физических нагрузок возрастает способность организма переносить гипоксическое состояние, связанное с мышечной работой или с недостатком кислорода во вдыхаемом воздухе. (А.П. Исаев и соавт., 2003).

Важнейшим показателем газообмена является максимальное потребление кислорода, которое становится выше у тренированных детей, по сравнению с нетренированными. Расчет максимального потребления кислорода на единицу мышечной массы показывает, что у подростков-спортсменов имеются некоторые преимущества перед взрослыми (В.Н. Платонов,1988).

При выполнении предельной мышечной работы возможности у спортсменов к увеличению обмена значительно больше, чем у нетренированных. Тренируемость аэробных механизмов энергообеспечения доказана экспериментально на бегунах длинных дистанций. Предельные показатели энергообмена в условиях мышечной деятельности являются важнейшими характеристиками функциональной готовности. Доказано, что чем выше аэробная производительность, тем реальнее длительное время выполнять интенсивную работу. Достижение максимальной аэробной производительности и способности выполнять работу при высоком кислородном долге обеспечивается напряженными тренировочными занятиями (в.М. Смирнов, 1993).