До фізичних навантажень

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ТЕОРІЇ АДАПТАЦІЇ

ПЛАН

1. Сутність та види адаптації

2. Формування термінової адаптації

3. Формування довгострокової адаптації

4. Явище деадаптації, реадаптації і переадаптації у спортсменів

1. Сутність та види адаптації

У найбільш загальному вигляді під адаптацією розуміють здатність всього живого пристосовуватися до умов навколишнього середовища. Виділяють генотипну і фенотипну адаптацію.

Генотипна адаптація, що лежить в основі еволюції, являє собою процес пристосування до умов середовища популяцій (сукупності особин одного виду) шляхом спадкових змін і природного відбору. Генотипна адаптація покладена в основу еволюційного вчення - сукупності уявлень про механізми і закономірності історичних змін у живій природі.

Фенотипна адаптація являє собою пристосувальний процес, що розвивається у окремої особини протягом життя у відповідь на дії різних факторів зовнішнього середовища. Саме цей вид адаптації є предметом численних досліджень, що проводяться в останні десятиліття в самих різних областях практичної та наукової діяльності людини.

Поняття «адаптація» спочатку розглядалося як біологічне і медичне. Однак бурхливий технічний прогрес, зміни і ускладнення взаємин людини із зовнішнім середовищем привернули до проблеми адаптації увагу фахівців самого різного профілю: соціологів і психологів, інженерів і педагогів. Поняття «адаптація» перетворилося на загальнонаукове, котре використовується представниками різних наук і сприяє синтезу та об'єднанню знань, що відносяться до вивчення різних об'єктів.

Дане поняття широко проникло в сферу спортивної підготовки і змагальної діяльності. Ним користуються в теорії і методиці спорту, спортивної фізіології та морфології, біохімії і біомеханіки, психології та медицині.

Поняття «адаптація» тісно пов'язане з поняттям «стрес», який розглядають як стан загальної напруги організму, що виникає при впливі виключно сильного подразника. Термін «стрес» був вперше введений канадським вченим Г. Сельє в 1936 р. Їм було показано, що при впливі на організм стресового подразника можливі реакції двох видів: 1) якщо збудник занадто сильний або діє довго, наступає заключна фаза стрес-синдрому - виснаження; 2) якщо подразник не перевищує пристосувальних резервів організму, виникає мобілізація і перерозподіл енергетичних та структурних ресурсів організму, активізуються процеси специфічної адаптації та ін. (Сельє, 1982).

У спортивному тренуванні та змагальної діяльності розвиток реакції першого виду відзначається при плануванні надмірних навантажень, які не відповідають можливостям спортсмена, виступах в напружених змаганнях, що відрізняються великою тривалістю і виключно гострою конкуренцією. Особливо часто такі реакції спостерігаються в учасників багатоденних шосейних гонок, учасників багатоетапних змагань з боксу, бігунів – марафонців, тріатлоністів та ін.

Реакція другого виду є основною, стимулюючої формування адаптації. Її роль виявляється в мобілізації енергетичних і структурних ресурсів організму, збільшенні концентрації в крові глюкози, жирних кислот, амінокислот, нуклеїдів, посиленні діяльності серцево-судинної і дихальної систем, що забезпечує доступ субстратів і кисню до органів і тканин, що несуть найбільше навантаження. Передача мобілізованих ресурсів з неактивних систем в функціональну систему, яка здійснює адаптаційну реакцію, забезпечується звуженням судин неактивних нервових центрів, м'язових груп і внутрішніх органів і одночасним розширенням судин тих органів, які входять у функціональну систему, відповідальну за адаптацію.

Пристосувальні реакції людського організму (реакції адаптації) можна розділити на термінові і довготривалі, вроджені та набуті. Посилення дихання або перерозподіл кровообігу у відповідь на фізичне навантаження, підвищення порогу слухового сприйняття при шумі, посилення ЧСС при психічному збудженні і т. п. - це всі термінові вроджені реакції. За допомогою тренування їх можна лише змінити, тоді як термінові придбані реакції (наприклад, складні техніко-тактичні навички) самим своїм існуванням зобов'язані навчанню і тренуванню.

Довгострокова адаптація виникає поступово, в результаті тривалого або багаторазового впливу на організм певних подразників. По суті, довгострокова адаптація розвивається на основі багаторазової реалізації термінової адаптації і характеризується тим, що в наслідок поступового кількісного накопичення певних змін в організмі виникає нова якість - з неадаптованого перетворюється в адаптований.

2. Формування термінової адаптації

Як вже говорилося вище, виділяють два типи адаптації - термінову (не стабільну) і довгострокову (відносно стабільну). Прикладом термінової адаптації може служити реакція організму нетренованого і тренованої людини на виконання одноразового фізичного навантаження. Відразу після початку роботи спостерігаються різкі зрушення в діяльності функціональних систем і механізмів, які досягають до кінця роботи високих величин. У нетренованої людини ці зрушення нижче, ніж у кваліфікованого бігуна при виконанні аналогічної роботи, проте також можуть досягати істотних величин (табл. 1).

Термінові адаптаційні реакції обумовлені величиною подразника, ступенем тренованості спортсмена, здатністю його функціональних систем до ефективного відновлення і в цілому досить швидкоплинні. Наприклад, після короткочасних вправ функціональні показники можуть нормалізуватися за кілька десятків секунд, а після бігу на марафонську дистанцію – за 9-12 днів.

Таблиця 1. Реакція організму (чоловіки 18-20 років) на подолання дистанції 400м з максимальною швидкістю

У термінових адаптаційних реакціях можна виділити три стадії.

Перша стадія пов'язана з активізацією діяльності різних компонентів функціональної системи, що забезпечує виконання заданої роботи. Це проявляється в різкому збільшенні частоти серцевих скорочень (ЧСС), вентиляції легень, споживання О₂ накопичення лактату в крові і т. д.

Друга стадія настає, коли діяльність функціональної системи протікає при стабільних характеристики основних параметрів її забезпечення, у так званому стійкому стані.

Перехід в третю стадію характеризується порушенням балансу між запитом і його задоволенням через стомлення нервових центрів, що забезпечують регуляцію рухів і діяльність внутрішніх органів, вичерпанням вуглеводних ресурсів організму і ін. Занадто часте пред'явлення організму спортсмена вимог, пов'язаних з переходом у третю стадію термінової адаптації, може несприятливо позначитися на темпах формування довготривалої адаптації, а також привести до негативних змін у стані різних органів.

3. Формування довгострокової адаптації

Перша стадія пов'язана із систематичною мобілізацією функціональних ресурсів організму спортсмена в процесі виконання тренувальних програм певної спрямованості з метою стимуляції механізмів довготривалої адаптації на основі підсумовування ефектів багаторазово повторюваного термінової адаптації

У другій стадії, на тлі планомірно зростаючих і систематично повторюваних навантажень, інтенсивно протікають структурні та функціональні перетворення в органах і тканинах відповідної функціональної системи. В кінці цієї стадії відбувається необхідна гіпертрофія органів, відзначається злагодженість функціонування різних ланок і механізмів, що забезпечують ефективну діяльність системи в нових умовах.

Третю стадію відрізняє стійка довготривала адаптація, що виражається в наявності необхідного резерву для забезпечення нового рівня функціонування системи, в стабільності функціональних структур, тісного взаємозв'язку регуляторних і виконавчих органів.

Четверта стадія настає при нераціонально побудованому, зазвичай надмірно напруженому тренуванні, неповноцінному харчуванні та відновленні, недостатньому відпочинку. Вона характеризується зношуванням окремих компонентів функціональної системи і виражається найчастіше в порушенні процесу поновлення структур, загибелі окремих клітин і заміщення їх сполучною тканиною, що в кінцевому рахунку призводить до більш чи менш вираженої функціональної недостатності. Такі явища можуть спостерігатися при компенсаторної гіпертрофії серця, печінки, гіперфункції нервових центрів, гіпофізарно-адреналового комплексу у зв'язку з використанням навантажень, перевищуючих межі адаптаційних ресурсів організму. Зрозуміло, що раціонально побудований тренувальний процес припускає перші три стадії адаптації.

Пристосувальні зміни, які є відповідною реакцією організму на зовнішні впливи, можуть протікати в декількох напрямках: 1) накопичення структурних елементів органів і тканин, що забезпечує приріст їх функціонального резерву; 2) вдосконалення координаційної структури рухів; 3) вдосконалення регуляторних механізмів, які забезпечують узгоджену діяльність різних компонентів функціональної системи; 4) психічного пристосування до особливості змагальної діяльності, засобам тренувального впливу, умов тренування і змагань.

Спрямованість довгострокової адаптації суворо обумовлюється переважною спрямованістю тренувального навантаження. Так, робота, що ставить високі вимоги до системи аеробного енергозабезпечення, призводить до виникнення пристосувальних змін її органів і функцій – зростає об'єм серця, число функціонуючих капілярів у м'язовій тканині, кількість і активність аеробних ферментів і ін.; силова робота призводить до збільшення числа м'язових волокон і їх поперечини, синхронізації збудження рухових одиниць в м'язі, вдосконаленню координації між м'язами, підвищенню енергетичних ресурсів м'язових волокон і ін. Таким чином, відповідно різним видам застосовуваних фізичних навантажень і виникають специфічні адаптаційні реакції, обумовлені здібностями доцільної нервової і гормональної регуляції, ступенем активності різних органів і тканин.

Довгострокова адаптація характеризується не тільки підвищенням потужності функціональних систем, яке є наслідком серйозних структурних перебудов різних органів і тканин, але й значною економізацією функцій, підвищенням рухливості і стійкості в діяльності функціональних систем, налагодженням раціональних і гнучких взаємозв'язків рухової і вегетативних функцій. Більш того, адаптаційні перебудови, не пов'язані з істотною гіпертрофією органів, є найбільш раціональними. Така довготривала адаптація більш стійка до процесів деадаптації, вимагає менше зусиль для підтримки досягнутого рівня і, що вельми важливо, не пов'язана з настільки глибокою експлуатацією генетично обумовлених та обмежених адаптаційних можливостей, як адаптація, здійснена в основному за рахунок структурних змін органів, зокрема збільшення їх маси.

4. Явища деадаптации, реадаптації і переадаптации у спортсменів

Раціонально побудоване тренування приводить до різкого зростання функціональних можливостей органів і систем організму за рахунок вдосконалення всього комплексу механізмів, відповідальних за адаптацію. Застосування надмірних навантажень, що перевищують індивідуальні адаптаційні можливості людини, що вимагають надмірної мобілізації структурних і функціональних ресурсів органів і систем організму, в результаті призводить до переадаптації, яка проявляється у виснаженні і зношуванні функціональних систем, що несуть основне навантаження. До таких, як відомо в спорті відносять ССС, опорно-руховий апарат (причому негативні зміни спостерігаються як у кістковій, так і м'язовій тканинах), гормональна система регуляції життєдіяльності організму. Основними симптомами переадаптації є: зниження спортивних результатів та працездатності на тренувальних заняттях, загальне відчуття втоми, депресія, дратівливість, порушення сну, підвищення ЧСС і сповільнене відновлення при навантаженнях, втрата апетиту і зниження маси тіла, зниження імунітету. Нормалізація стану спортсмена в разі переадаптації вимагає комплексу реабілітаційно-відновлювальних заходів, зміни способу життя, кардинальної зміни тренувального процесу і зазвичай не може бути здійснена менш ніж за місяць.

Припинення тренування або використання низьких навантажень, не здатних забезпечити підтримку досягнутого рівня пристосувальних змін, призводить до деадаптації – процесу, зворотному адаптації. Наприклад, у добре тренованих студентів спортивного вузу, дев'ятиденний абсолютний постільний режим призводить до зниження V0₂max на 21%, зменшення об'єму серця на 10%, значному збільшенню ЧСС, хвилинного об'єму дихання і рівня лактату при стандартних навантаженнях. Подальше десятиденне нормальне життя в певній мірі нормалізує стан організму, однак воно залишається достовірно зниженим по відношенню до вихідного рівня. Інші дані свідчать, що іммобілізація нижніх кінцівок внаслідок переломів призводить до зменшення площі поперечного перетину м'язів на 40-50%, 5-6-тижнева іммобілізація здорових м'язів може призвести до зменшення площі їх поперечного перетину на 20-30%.

Слід зазначити, що процес деадаптації при припиненні тренування протікає більш інтенсивніше в порівнянні з процесом реадаптації після її відновлення. Проілюструвати це можна, наприклад, дослідженнями Хоустон та ін. (Houston et al., 1979), який вивчив зміни в рівні витривалості, V0₂max і активності найбільш значущих для процесу аеробного окислення ферментів через 15 днів після припинення тренувань і через 15 днів після її відновлення (рис.1). Вже через 15 днів після припинення занять інтенсивно розвинувся процес деадаптації, що проявилося по всіх досліджуваних показниках. Протягом 15 днів після відновлення тренувань відновити раніше досягнутий рівень адаптації спортсменам не вдалося.

Рис. 1. Розвиток процесів деадаптації (а) і реадаптації (б) після припинення та поновлення тренувальних занять бігунами (Houston et al., 1979)

Важливим є і те, що деадаптациія протікає нерівномірно: в перші тижні після припинення тренування спостерігається значне зниження функціонального резерву адаптованої системи, надалі процес деадаптації сповільнюється. У прихованому вигляді адаптаційні реакції зберігаються тривалий час і слугують основою для більш швидкого відновлення втраченого рівня адаптації при поновленні тренування після тривалої перерви в порівнянні з часом, витраченим на початкове формування адаптації (Пшеннікова, 1986).

Важливо враховувати й те, що чим швидше формується адаптація, тим складніше утримується досягнутий рівень і тим швидше вона втрачається після припинення тренування. Зокрема, період згасання сили після припинення її тренування прямо пов'язаний з тривалістю формування адаптації: чим інтенсивніше і короткочасніше було тренування, спрямоване на розвиток сили, тим більш швидке її згасання при припиненні регулярних занять (Мак-Комаса, 2001).

Часте чергування процесів адаптації та деадаптації призводить до надмірної експлуатації генетично детермінованих здібностей до формування ефективних пристосувальних змін в організмі. Слід пам'ятати, що підтримання структурних основ адаптації за допомогою помірних фізичних навантажень набагато сприятливіше, ніж багаторазове повторення циклів «деадаптації – реадаптація». Багаторазова активація біосинтезу, необхідна для багатократного відновлення втраченого рівня адаптації, може призвести до своєрідного локального зношування органів, що входять в систему, відповідальну за адаптацію (Меерсон, 1986). Слід визнати, що ця точка зору має під собою вагомі підстави, незважаючи на наявність великого експериментального матеріалу, що свідчить про досить швидке відновлення втраченого рівня адаптації після поновлення ефективного тренування.