2.1. Адаптация организма к мышечной деятельности

Хорошо известно, что в процессе эволюции у высокоорганизованных животных и человека сформировались нервно-гуморальные физиологические механизмы, поддерживающие относительное постоянство внутренней среды – гомеостаз. Любой живой организм, существующий в непосредственном взаимодействии с окружающей средой, постоянно приспосабливается к ее изменяющимся условиям. Основным механизмом поддержания жизнедеятельности организма на относительно постоянном уровне является автоматическая саморегуляция физиологических функций, осуществляемая согласованной деятельностью нервной и эндокринной систем на основе обратной связи.

Различают жесткие и пластические константы гомеостаза. Первые имеют очень небольшой диапазон отклонения, превышение которого в ту или иную сторону ведет к серьезным нарушениям жизнедеятельности организма и даже его гибели. К ним относятся: постоянство температуры тела; содержание в крови глюкозы и другие.

Пластические константы могут колебаться в более широких пределах без особого вреда для организма (частота сердечных сокращений, уровень артериального давления, потоотделение, диаметр кровеносных сосудов, частота дыхания, легочная вентиляция и др.). Их изменения носят приспособительный характер и служат для поддержания на необходимом уровне жестких констант, от которых зависит жизнь.

Поскольку условия внешней и состояние внутренней среды организма непрерывно меняются, все константы его постоянно колеблются около определенных наиболее оптимальных уровней.

Разнообразные воздействия на организм: физические (изменение температуры воздуха, атмосферного давления, механические или электрические факторы), химические (электролиты, продукты обмена веществ), биологические, психические (страх, радость, горе, другие эмоции) могут вывести его из состояния динамического равновесия, «включив» в действие приспособительные (адаптационные) механизмы, основная цель которых приспособить (адаптировать) организм к изменившимся условиям, предотвратить или уменьшить возможные сдвиги во внутренней среде.

Одним из таких факторов, изменяющих состояние внутренней среды, вызывающих выраженные адаптивные реакции, является произвольная мышечная деятельность, в том числе при занятиях физической подготовкой. При этом возникают специфические и неспецифические (общие) гомеостатические реакции, управление которыми осуществляют нервные и гуморальные структуры.

Специфические гомеостатические реакции активизируются в зависимости от действующего фактора (конкретной мышечной работы) и направлены на обеспечение энергетического и пластического поддержания функций, а, следовательно, и гомеостаза. Если раздражитель небольшой или организм заранее адаптирован, например, тренировкой, закаливанием, для приспособления оказывается достаточным развитие специфических гомеостатических реакций за счет энергетических возможностей и пластического резерва функционирующих клеток.

Если раздражитель слишком сильный (стрессовый), возникает необходимость мобилизации энергетических и пластических ресурсов всего организма, активации его защитных способностей. При этом развивается комплекс неспецифических общих адаптационных изменений (увеличение иммунологической активности, ускорение свертывания крови, противовоспалительные реакции и др.), которые называются стрессом и которые в отдельных случаях могут быть такой силы, что носят повреждающий характер.

Адаптация организма к мышечной работе, как и к другим воздействиям, может быть срочной и долговременной.

Срочная адаптация заключается в приспособительных реакциях, возникающих непосредственно во время мышечной работы.

Ее задачи: 1) мобилизация энергетических ресурсов; 2) доставка кислорода к мышцам; 3) удаление отработанных продуктов; 4) создание условий для пластического обеспечения работы мышц; 5) поддержание постоянства внутренней среды.

При длительном систематическом воздействии на организм раздражающего фактора (мышечная нагрузка), формируется механизм долговременной устойчивой адаптации, связанный с морфо-функциональной перестройкой различных систем организма и совершенствованием его деятельности. Основой долговременной адаптации является синтез нуклеиновых кислот и белка, в результате чего растет клеточная масса, увеличивается мощность внутриклеточных систем транспорта кислорода, биологически активных веществ, формируются функциональные системы, обеспечивающие адаптацию организма к конкретной мышечной работе.

Эффективность выполнения функций при мышечной деятельности определяется на уровне клеток тремя основными факторами: 1) функциональной мощностью соответствующих клеточных структур; 2) энергетическим обеспечением функций; 3) пластическим обеспечением функций.

Функциональная мощность клеточных структур, их потенциальные возможности обусловлены, прежде всего, врожденными генетическими задатками. При длительной систематической тренировке в результате долговременной адаптации происходит значительная морфо-функциональная перестройка, совершенствование клеточных структур различных систем организма и функциональная мощность их может существенно увеличиваться.

Под энергетическим обеспечением функций понимается совокупность биохимических энергетических процессов, в результате которых образуется и высвобождается достаточное количество энергии для осуществления функций на необходимом уровне.

Пластическое обеспечение организма заключается в обновлении функционирующих, энергообразующих и опорных структур клеток посредством биосинтеза белка и поддержании устойчивости физиологических функций в условиях целого организма.

Срочная адаптация организма человека к мышечной деятельности проявляется рядом специфических функциональных состояний, возникающих последовательно одно за другим. Важно отметить, что изменения функций организма возникают не только непосредственно во время мышечной работы, но и за некоторое время до ее начала и сохраняются достаточно длительный период по окончании работы.

Наиболее характерными функциональными состояниями, связанными с мышечной деятельностью, являются: предстартовое состояние, врабатывание, устойчивое состояние, утомление, восстановление.

При напряженной и продолжительной работе, особенно у недостаточно тренированных людей, нередко возникают особые состояния, получившие названия «мертвой точки» и «второго дыхания».