Адаптация (стр. 3 )

Рядом исследователей установлено, что систематическая        мышечная работа  стимулирует развитие дыхательной функции и в процессе пролонгированного тренировочного эффекта формируется рациональный, физиологически совершенный тип дыхания, что с физиологической точки зрения является одним из условий, обеспечивающих аэробную производительность организма, физическую работоспособность, выносливость и мастерство спортсмена (Ванюшин внешнего дыхания и газообмена у спортсменов разных видов спорта // Растущий организм; адаптация к физической и умственной нагрузке: тез. симпоз. и школы-семин. молодых ученых и учителей. Казань, 1996. 20 с.; Дубилей и патология системы дыхания у спортсменов. М., 1991. 55 с.; Шаханова расширенного двигательного режима на онтогенетическое развитие и физическую подготовленность детей и подростков: автореф. дис. ... д-ра биол. Наук. М., 1998. 30 с.). Известно, что при физических нагрузках принцип экономизации функции        реализуется посредством дальнейшего улучшения эффективности легочного газообмена на фоне увеличения минутного объема дыхания за счет преобладающего роста объема дыхания над его частотой, более короткого периода врабатывания в связи с совершенствованием механизмов регуляции дыхания (Дубилей и патология системы дыхания у спортсменов. М., 1991. 55 с.).

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.

Скорость движения воздушной струи у спортсменов достигает 7-7,5 л/с на вдохе и 5-6 л/с на выдохе. У нетренированных людей мощность вдоха не превышает 5-5,5 л/с, выдоха - 5 л/с.

Мышечная работа вызывает многократное (в 15-20 раз) увеличение объема легочной вентиляции. У спортсменов, тренирующихся преимущественно на выносливость, минутный объем легочной вентиляции достигает 130-150 л/мин и более. У нетренированных людей увеличение легочной вентиляции при работе является результатом учащения дыхания (Адаптация систем организма к физической нагрузке: [сайт]. URL: http://biofile. ru/bio/4573.html (дата обращения 4.01.2017)). У спортсменов при высокой частоте дыхания растет и глубина дыхания. Это наиболее рациональный способ срочной адаптации дыхательного аппарата к нагрузке.

Достижение предельных величин легочной вентиляции, что свойственно высококвалифицированным спортсменам, является результатом высокой согласованности актов с сокращением дыхательных мышц, а также с движениями в пространстве и во времени: расстройство координации в работе дыхательных мышц нарушает ритм дыхания и приводит к ухудшению легочной вентиляции. (Адаптация систем организма к физической нагрузке: [сайт]. URL: Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки. (дата обращения 4.01.2017)).

Решающая роль в нарастании объема легочной вентиляции в начале работы принадлежит нейрогенным механизмам. Импульсация от сокращающихся скелетных мышц, а также нисходящие нервные импульсы из двигательных зон коры полушарий большого мозга стимулируют дыхательный центр. Гуморальные факторы регуляции включаются позже, при продолжающейся работе и достижении адекватных ей величин легочной вентиляции. Регуляторная роль СО2 проявляется в поддержании необходимой частоты дыхания и установлении необходимого соответствия легочной вентиляции величине физической нагрузки (Адаптация систем организма к физической нагрузке: [сайт]. URL: http://biofile. ru/bio/4573.html (дата обращения 4.01.2017)).

2.2 Механизм адаптации дыхания к мышечной деятельности

Биохимические и физиологические механизмы адаптации к физическим нагрузкам сформировались в ходе длительной эволюции животного мира и зафиксированы в структуре ДНК. Поэтому у каждого человека имеются врожденные механизмы адаптации, унаследованные от родителей. Такая врожденная адаптация называется генотипической.

Физиологические и биохимические механизмы адаптации к мышечной работе базируются на генетических и средовых факторах.

Генетические (врожденные) факторы (тип телосложения, особенности обмена веществ, тип нервной системы, архитектура мышц: длина саркомера, соотношение быстрых и медленных волокон) составляют основу генотипической адаптации. Эти особенности необходимо учитывать при отборе для занятий отдельными видами спорта (Биохимические механизмы адаптации к мышечной работе: [сайт]. URL: http:///715344/turizm/mehanizmy_adaptatsii_myshechnoy_rabote (дата обращения 5.01.2017)).

Систематические тренировки, относящиеся к факторам внешней среды, совершенствуют индивидуальные адаптационные механизмы, вызывая прирост их показателей. Такой вид адаптации называется фенотипической.

Адаптация биохимических механизмов организма человека к воздействию физических нагрузок подчиняется общебиологическим закономерностям и носит фазный характер. Во временном аспекте и по особенностям изменений в обмене веществ адаптацию делят на срочную и долговременную (Волков мышечной деятельности. Киев: Олимпийская литература, 2000. 72 с.).

Под срочной адаптацией понимают ответную реакцию организма на однократную нагрузку, которая реализуется на основе уже готовых, т. е. ранее сформированных биохимических механизмов. С началом мышечной работы повышается тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы, увеличивается выброс в кровь стрессорных гормонов, повышается скорость кровотока и легочная вентиляция. Мышцы и другие органы получают больше кислорода и энергетических веществ. В обмене веществ начинают преобладать катаболические реакции, активирующие ресинтез АТФ. Мышцы получают больше энергии (Биохимические механизмы адаптации к мышечной работе: [сайт]. URL: http:///715344/turizm/mehanizmy_adaptatsii_myshechnoy_rabote (дата обращения 5.01.2017)).

В мышцах и в организме, в целом, повышается концентрация продуктов энергетического обмена (АДФ, креатина, пировиноградной, молочной, янтарной, жирных кислот, кетоновых тел, СО2, аммиака, мочевины и др. веществ), изменяются кислотно-щелочной и вводно-солевой баланс. В свою очередь, метаболиты вносят определенную коррекцию в регуляцию биохимических процессов, происходящих в различных тканях и органах. Организм готов к выполнению определенной мышечной работы (Волков мышечной деятельности, 73 с.)

Таким образом, организм изначально обладает способностью адаптироваться к выполнению физической нагрузки. В принципе молекулярные механизмы адаптации одинаковы для любого организма. Однако уровень реализации отдельных адаптационных механизмов характеризуется значительными индивидуальными колебаниями и в существенной мере зависит от соматотипа и типа высшей нервной деятельности каждого индивида (Адаптация систем организма к физической нагрузке : [сайт]. URL: http://biofile. ru/bio/4573.html (дата обращения 4.01.2017)).

Например, одни индивиды обладают выраженной способностью адаптироваться к выполнению кратковременных силовых или скоростных упражнений, но быстро утомляются при продолжительной работе. Другие же легко переносят длительные нагрузки невысокой мощности, но не могут развить большую силу и быстроту. Индивидуальные особенности генотипической адаптации необходимо учитывать при отборе для занятий отдельными видами спорта (Адаптация систем организма к физической нагрузке : [сайт]. URL : http://biofile. ru/bio/4573.html (дата обращения 4.01.2017)).

Важным физиологическим механизмом повышения эффективности дыхания является закрепление условно-рефлекторных 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 (Медведев физиологических и психологических функций человека при действии экстремальных факторов. Л., 1982. 59 с.).

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.

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 (Платонов в спорте. Киев: Здоровья, 1988. 72 с.).

При выполнении предельной мышечной работы возможности у спортсменов к увеличению обмена значительно больше, чем у нетренированных. (Механизм адаптации организма к мышечной деятельности: [сайт]. URL : http://www. healdisease. ru/htns-811-2.html (дата обращения 6.01.2017)).

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.