Адаптация

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

Адаптация как биологическая основа эффектов занятий физическими упражнениями

Адаптация — это способность организма приспосабливаться к внешней среде или изменениям в самом организме. Различают процесс и состояние адаптации. Состояние адаптации — это состоявшаяся физиологическая адаптация. Оно характеризуется устойчивым уровнем активности и взаимосвязи систем органов, тканей и механизмов регуляции, обеспечивающих нормальный уровень жизнедеятельности организма в новых условиях внешней и внутренней среды. Это состояние достигается в течение определенного времени, за которое происходит адаптация (процесс адаптации) (Ключевые факторы адаптации..., 1986; Медведев, 1984; Солодков, Сологуб, 2003).

По механизмам возникновения различают такие виды адаптации:

• генотипическая, обусловленная врожденными механизмами функционирования систем и возникшая на основе наследственности, изменчивости, естественного отбора, мутаций и являющаяся характерной для вида живых организмов;

• фенотипическая, приобретаемая в течение индивидуальной жизни и проявляемая относительно влияния определенного фактора внешней среды (температура, АД, влажность, физические нагрузки и др.).

По срокам возникновения различают срочную (быструю, незавершенную) и долговременную (медленную, завершенную) фазы адаптации.

Срочная адаптация — это реакция организма на действующий раздражитель. Ее реализация происходит на основе сформировавшихся ранее физиологических механизмов. Адаптация реализуется «с места» и не является совершенной. Примером срочной адаптации являются физиологические реакции организма на выполнение физической нагрузки: повышение ЧСС, ЧД, АД и других показателей. Работа требует затрат энергии, и для ее реализации усиливается деятельность вегетативных систем.

Долговременная адаптация возникает в результате многократного влияния фактора, то есть многократной реализации срочной адаптации. Вследствие постепенного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество — превращается в адаптированный, и потому одни и те же движения выполняются экономнее, эффективнее, а максимальная работа выводит организм на более высокий уровень функционирования.

Выполнение оптимальных, адекватных индивидуальным возможностям организма, физических нагрузок обеспечивает развитие структурных изменений прогрессивного характера — рациональной адаптации, что способствует развитию резервных возможностей организма спортсменов. Чрезмерные физические нагрузки, превышающие функциональные возможности организма, вызывают нарушение функциональных связей между его структурными уровнями и ведут к развитию нерациональной адаптации. В отличие от рациональной, нерациональная адаптация характеризуется стремительным становлением и может сопровождаться дистрофическими изменениями тканей, а впоследствии и структурно-функциональными нарушениями органов и тканей (Алексаняйц, 2003; Козлов, 1997; Спортивная медицина..., 2003).

Срочная адаптация рассматривается как состояние общего напряжения организма, возникающее вследствие влияния очень сильного раздражителя. Термин «стресс» впервые использовал канадский ученый Ганс Селье в 1936 г. Он показал, что во время влияния на организм стрессового раздражителя возникает активизация деятельности организма, увеличивающая секрецию АКТГ, которая стимулирует прежде всего деятельность коры надпочечников.

Гормоны коры надпочечников стимулируют приспособительные механизмы, благодаря которым организм адаптируется к влиянию раздражителя. Механизмы такой срочной адаптации являются общими для разных стрессовых влияний — физических, химических, эмоциональных и др. В результате возникло понятие — общий адаптационный синдром (Дубровский, 2005; Фомин, Вавилов, 1991).

Общий адаптационный синдром — это комплекс неспецифических реакций организма на действие раздражителя, происходящих в несколько стадий: тревоги, резистентности, истощения.

Стадия тревоги характеризуется предельной мобилизацией функций. Физиологические механизмы этой стадии характерны для срочной адаптации, реализующейся по типу стресс-реакции с максимальной мобилизацией вегетативных функций.

Стадия резистентности характеризуется активным поиском устойчивого состояния. Ее механизмы являются основой долговременной адаптации.

Стадия истощения проявляется в случае, когда сила действующего раздражителя продолжает расти, превышая функциональные и метаболические возможности организма, возникает срыв адаптации, переходящий в дезадаптацию. При оптимальной организации тренировочного процесса стадия резистентности может не возникать в течение продолжительного времени.

Адаптация к физической нагрузке

Источник: «Теория спортивной тренировки».
Учеб. для ВУЗов. Авт.: проф. В.Б. Иссурин, 2016

Действие закона адаптации в процессе тренировки спортсменов (по Zatsiorsky, 1995)

Целенаправленный тренировочный процесс приводит к разнообразным изменениям в организме спортсмена и, таким образом, увеличивает их работоспособность. С биологической точки зрения тренировка - это длительный процесс адаптации спортсмена к различным нагрузкам. Следовательно, упражнения, тренировки и различные задания служат стимулами для адаптации. В биологии адаптация рассматривается как процесс приспособления, который происходит в организме под воздействием изменяющихся условий жизни. Вообще говоря, адаптация, первоначально описанная великим физиологом Гансом Селье (1950), является одним из фундаментальных законов науки о жизни. Профессор В.М. Зациорский применил принципы процесса адаптации к спортивной тренировке (1995); он обнаружил, что приспособление спортсменов к увеличивающимся нагрузкам обусловлено тремя главными факторами: величиной воздействия, его спецификой и приспособляемостью спортсмена (рис.).

По закону адаптации эффективная тренировка должна обеспечивать оптимальную комбинацию этих трёх главных факторов, а она, в свою очередь, определяет прогресс в работе над работоспособностью спортсменов. Обобщая сказанное, можно назвать упомянутые выше факторы принципами адаптации применительно к тренировочному процессу.

Величина тренировочной нагрузки и принцип перегрузки

Тренировочная нагрузка вызывает реакцию спортсмена и служит стимулом для адаптации. Величина воздействия может регулироваться тремя факторами: объёмом нагрузки, её интенсивностью и новизной упражнений. Важно отметить, что рост уровня подготовленности может быть достигнут, только если величина воздействия достаточна. Принцип перегрузки гласит, что для увеличения уровня подготовленности требуется применение нагрузки (воздействия), величина которой превышает привычный уровень.

В соответствии с принципом перегрузки величина нагрузки имеет первостепенное значение и должна тщательно оцениваться и программироваться. Общий подход к описанию величины нагрузки представлен ниже (табл.).

Характеристики величины нагрузки

Компонент тренировочной нагрузки	Основные показатели	Возможные индикаторы
Объём	Сумма всех выполненных упражнений, представленная количественной характеристикой	Общее количество тренировок за период времени, например, за неделю, месяц, год и т.д. Общее время, затраченное на тренировки за данный период. Общий километраж за тренировочный период. Общее количество подъёмов, бросков, прыжков и пр. за тренировочный период
Интенсивность	1)    Интенсивность рабочей нагрузки. 2)    Сумма упражнений, выполненных с увеличенной мощностью	Уровень мощности (%) относительно максимума. Уровень мощности, определяемый по величине ЧСС. Соответствие определённой зоне интенсивности. Частный объём упражнений, выполненных с увеличенной мощностью (километраж, затраченное время, количество попыток и т.д.)
Новизна упражнения	Наличие упражнения, которое содержит неизвестные элементы или детали / новые комбинации известных элементов	Количество новых (или относительно новых) упражнений, включённых в программу тренировки

Объём тренировочной нагрузки. Исторически самый простой способ увеличить нагрузку состоял в увеличении объёма тренировок. У высококвалифицированных спортсменов во многих видах спорта в 1930-х годах количество тренировок в неделю равнялось 2-3, в 1960-х увеличилось до 6-8, а в 1980-х достигло 9-14. С тех пор частота тренировок осталась на том же уровне. В течение долгого времени считалось, что желание увеличить объём тренировок было ограничено физиологическими и социальными факторами. С точки зрения физиологов уже был достигнут верхний предел резервов человека; социологи же высказывали беспокойство о том, что кроме тренировок спортсмены нуждаются в образовании, профессии, личной жизни и т.д.

Несмотря на это, объём тренировочных нагрузок в мировом спорте стремился к увеличению до конца 1980-х годов. Этот объём стабилизировался и даже уменьшился только в течение двух прошедших десятилетий. В любом случае, увеличение тренировочной нагрузки - слишком очевидный фактор личного прогресса спортсмена в любом виде спорта. Оценка объёма тренировочной нагрузки - обычная практика в видах спорта на выносливость, где выполненный километраж традиционно подсчитывается, однако это может стать трудной задачей в игровых видах или в единоборствах, где не просто суммировать количество специфических спортивных действий.

Интенсивность тренировочной нагрузки. Интенсивность тренировочной нагрузки обычно рассматривается в двух аспектах:

• как мерило уровня мощности относительно максимума (иногда относительно уровня соревновательной мощности);
• как составляющая общего объёма тренировочной нагрузки, который выполнен с увеличенной (выше обычного) мощностью.

Конечно, более интенсивные упражнения вызывают более явную реакцию в организме спортсмена. Следовательно, интенсивность нагрузки оценивается как показателями внешней нагрузки (скоростью, мощностью, поднятыми весами), так и посредством индикаторов реакции организма. Частота сердечных сокращений (ЧСС), например, является одним из широко распространённых показателей физиологической реакции. ЧСС обеспечивает достаточную индикацию уровня интенсивности широкого спектра упражнений.

В последние годы зоны интенсивности (ЗИ) стали широко использоваться во многих видах спорта и для планирования, и для посттренировочной оценки (Viru, 1995). В соответствии с этим подходом весь диапазон интенсивности подразделяется на зоны (обычно их пять). Каждая ЗИ описывается рядом значимых индикаторов, каждый из которых отражает диапазон показателей, соответствующих этой зоне. Обычно для характеристики определённой зоны интенсивности используются лактат крови, ЧСС, скорость (или время работы, или мощность) и темп движений. За прошедшее десятилетие в связи с развитием новых спортивных технологий (таких как мониторы ЧСС, портативные анализаторы лактата крови, электронные измерительные системы времени) этот подход был существенно усовершенствован.

Новизна упражнения. Новизна упражнения является третьим компонентом, определяющим величину тренировочной нагрузки; реакция спортсменов весьма зависима от того, насколько привычными являются для них некоторые упражнения. Однако в отличие от объёма и интенсивности новизна упражнения редко рассматривается как фактор, влияющий на тренировочную нагрузку. Известно, что творчески настроенные тренеры повсюду ищут новые оригинальные упражнения, чтобы обогатить существующий набор и сделать тренировочный процесс более привлекательным. Эффект применения этих новшеств проявляется в более выраженной физиологической реакции спортсмена.

Пример. Игорь Кошкин (СССР), один из всемирно известных экспертов в области плавания, который тренировал трёхкратного олимпийского чемпиона Владимира Сальникова, сказал другим тренерам: «Если Вы начнёте использовать стояние на голове как упражнение для ваших пловцов, начальный эффект будет существенным и положительным из-за его новизны. Но этот эффект будет очень кратковременным, потому что это упражнение не затрагивает специфические плавательные способности ваших спортсменов».

Это замечание подчёркивает сложность проблемы, связанной с новизной упражнения. Действительно, нетрудно найти упражнение, с которым спортсмены не знакомы, но нелегко найти незнакомое им упражнение, которое соответствует специфическим по виду спорта физиологическим, биомеханическим и психологическим требованиям. Именно поэтому специфичность тренировочной нагрузки, которая будет рассмотрена ниже, является обязательным фактором адаптации в спортивной тренировке.

Специфичность тренировочной нагрузки

Как видно из рисунка, специфичность тренировочной нагрузки характеризуется переносом результата тренировки с одного задания (выполнения вспомогательного упражнения) на другое (основное упражнение). Обычно тренеры используют широкий набор упражнений, большинство из которых может быть разделено на две группы:

• упражнения для совершенствования физических качеств (силы, выносливости и др.);
• упражнения для совершенствования технических навыков.

Конечно, эти упражнения могут быть скомбинированы, чтобы улучшить взаимодействие между физическими качествами и техническими навыками. В любом случае, полезность каждого упражнения зависит от того, как оно влияет на выполнение главного (соревновательного) упражнения. Другими словами, перенос двигательных способностей и перенос технических навыков с тренировочного упражнения на соревновательное определяет, насколько полезными являются эти вспомогательные упражнения.

Аккомодация

Две тесно связанные особенности характеризуют аккомодацию (обязательный компонент процесса адаптации, вызванного тренировкой):

• увеличение работоспособности;
• уменьшение реакции на стандартную физическую нагрузку.

Изменение скорости анаэробного порога (сплошная линия) и накопление лактата крови после прохождения 1000-метровой дистанции с заранее определённой скоростью (пунктирная линия) у квалифицированных байдарочников в ходе подготовительного периода

Увеличение работоспособности может быть отслежено с помощью специфических по виду спорта показателей, таких как результаты выполнения работы до отказа, скорость анаэробного порога в видах спорта на выносливость и т.д. Стандартная физическая нагрузка может быть организована при обследовании спортсменов на эргометре или при тестировании их с заранее заданной скоростью или мощностью. Оба варианта можно проследить на примере результатов наблюдения за подготовкой байдарочников мирового класса в течение одного сезона.

Конкретный пример. Группа из девяти квалифицированных байдарочников обследовалась в течение одного подготовительного сезона. Выполнялся тест на воде (4 раза по 1000 м) с возрастающей нагрузкой для определения скорости анаэробного порога. Кроме того, выполнялась стандартная нагрузка - гребля на дистанции 1000 м на заранее определённой скорости, соответствующей средней интенсивности (скорость была запрограммирована лидирующей моторной лодкой). После испытания брались пробы крови. Графики показывают значительное увеличение скорости анаэробного порога у всех спортсменов и аналогичное уменьшение накопления лактата крови, вызванное греблей с постоянной скоростью (рис.).

Этот пример показывает, что процесс аккомодации у спортсменов может контролироваться посредством испытаний, выполняемых как с максимальными, так и со стандартными усилиями. Этот подход может также использоваться в видах спорта, где спортивный результат не поддаётся измерению, таких как игры с мячом, где стандартная нагрузка может быть запрограммирована определённой комбинацией специфических по виду спорта элементов с фиксированной частотой выполнения и диапазоном движения.

У процесса аккомодации есть много субъективных индикаторов: с увеличением работоспособности спортсмены сообщают о большей «свободе движения», облегчении дыхания во время длительной работы, лучшем расслаблении мышц, усилении специфических по виду спорта ощущений, подобных «чувству воды» в водных видах, «чувству льда» в катании на коньках и т.д. Все эти субъективные оценки очень важны и для тренера, и для спортсмена; желательно отмечать их в дневниках спортсменов и журналах тренеров.

В заключение надо отметить, что общая логика принципов адаптации может быть представлена в такой последовательности:

• тренировка с адекватной рабочей нагрузкой вызывает желаемые реакции в организме спортсменов (принцип величины воздействия),
• эти реакции вызывают процесс приспособления, который приводит к увеличению работоспособности и более экономному реагированию на стандартные рабочие нагрузки (принцип аккомодации);
• увеличенный уровень работоспособности отражается на выполнении соревновательного упражнения в соответствии с тренировочными результатами, перенесёнными с различных упражнений на главное соревновательное (принцип специфичности).

Нарушая эти взаимосвязи, мы понижаем тренировочный эффект, и чем выше уровень спортсмена, тем значительнее будет ожидаемое снижение эффекта тренировки.

Читайте также

• Адаптация мышц к нагрузке
• Адаптация мышц к тренировки на выносливость
• Оценка адаптации организма на физические упражнения и тренировки
• Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам Меерсон Ф З