Адаптация организма к физическим нагрузкам и ее показатели

Механизмы адаптации к физическим нагрузкам

В конце этой стадии наблюдается необходимая гипертрофия органов, слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность функциональной системы в новых условиях.

• Третью стадию отличает устойчивая долговременная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных механизмов.
• Четвертая стадия наступает при нерационально построенной, обычно излишне напряженной тренировке, неполноценном питании и восстановлении и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы.

Исследованиями Л.Х. Гаркави и соавт. найдены общие антистрессорные неспецифические адаптационные реакции организма – реакции спокойной активации, повышенной активации и тренировки.

Адаптация является одной из наиболее существенных физиологических основ тренировочной деятельности спортсменов. Весь тренировочный процесс направлен на формирование адаптации к специфической мышечной деятельности. В этом плане процесс адаптации к физическим нагрузкам А.С.Солодков рассматривает более конкретно и выделяет стадии, в своей основе согласующиеся с выше обозначенными, но несколько различающиеся по названию.

В динамике адаптационных изменений у спортсменов А.С.Солодков выделяет четыре стадии:



Адаптация скелетных мышц к физической нагрузке[править | править код]

Адаптация мышц к нагрузке по Селуянову

В результате физической нагрузки или бездействия в волокнах скелетных мышц могут произойти два вида изменений:

1. перемены в их способности к образованию АТФ в результате увеличения или снижения количества ферментов в различных путях образования энергии.
2. изменение диаметра мышечных волокон в результате образования или утраты миофибрилл (гипертрофия мышц).

Физическая нагрузка не меняет соотношение разных типов волокон в мышцах. Регулярная физическая нагрузка заставляет адаптироваться соединительную ткань мышц, а также их сухожилия.

Центральные механизмы адаптации мышц

Адаптация к упражнениям на выносливостьправить | править код

Адаптация мышц к физической нагрузке

Относительно низкая по интенсивности, но продолжительная по времени физическая нагрузка, например, бег и плавание на длинные дистанции, увеличивает число митохондрий и их ферментов в медленных и быстрых мышечных волокнах, которые задействованы в этом виде деятельности; возрастает также активность ферментов антиоксидантной защиты. Все эти изменения приводят к увеличению выносливости. Диаметр волокна может немного уменьшиться, и, таким образом, происходит незначительное уменьшение силы мышц в результате физической нагрузки на выносливость.

График исследования “Neural adaptation to resistance training” (Med Sci Sports Exerc. 1988)

Выносливость также зависит от количества гликогена, накопленного в мышцах до физической нагрузки. При высоком уровне физической нагрузки из гликогена производится больше АТФ на 1 моль кислорода (приблизительно 6,5 моль АТФ на 1 моль потребленного кислорода), чем при сжигании жирных кислот (приблизительно 5,6 моль АТФ на 1 моль потребленного кислорода). Человек на высокоуглеводной диете может запасти в мышцах гораздо больше гликогена, чем человек на смешанной диете или на диете с высоким содержанием жиров. После поста можно ожидать снижения выносливости.

Кроме того, вокруг волокон увеличивается число капилляров. Как будет показано ниже, физическая нагрузка на выносливость приводит также и к другим изменениям в кровеносной и дыхательной системах, которые улучшают доставку кислорода и энергетических молекул к мышцам.

При тренировке эксцентрические усилия вызывают большее утомление, чем концентрические. При эксцентричной работе, где мышца сопротивляется удлинению, как при ходьбе вниз по склону, мышцы могут получить микротравмы, и можно ожидать мышечной боли.

Читайте подробнее: развитие выносливости

Адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Под влиянием систематической спортивной тренировки в связи с изменением ваго-симпатического равновесия в условиях покоя снижается диастолический тонус миокарда. Как следствие этого наблюдается более полная релаксация миокарда и увеличивается диастолическая емкость желудочков. По косвенным расчетам увеличение последней не превышает 5-10%.

Таким образом, релаксация – это начальный структурно-функциональный путь перестройки «спортивного сердца».

В дальнейшем под влиянием систематически повторяющихся нагрузок, сопровождающихся предъявлением высоких требований к сердечно-сосудистой системе, к релаксации присоединяется удлинение волокон миокарда. В основе этого процесса лежат уже анатомические изменения клеточных элементов, связанные с активацией синтеза белка.

Наступает структурная дилятация (увеличение) сердца. Оба пути изменения структуры сердца приводят к развитию так называемой физиологической дилятацииего.

Исследованиями ряда авторов доказано, что процесс «релаксация — удлинение» волокон при формировании «спортивного сердца» заканчивается утолщением волокон миокарда. В основе данного явления также находится процесс активации синтеза белка, вызванный интенсификацией функционирования структур. Так развивается физиологическая гипертрофия миокарда.

Таким образом, к увеличению размеров сердца приводят оба процесса: физиологическая дилятация и гипертрофия миокарда.

Адаптация мышц в процессе силовой тренировки[править | править код]

«Методическое планирование программы тренировок»
Научное руководство под ред. профессора Л.П. Лысова, 2016

Изменения в мышцах в процессе тренировки чрезвычайно многообразны и обусловлены механическим раздражением, реакциями обмена веществ, а также гормональными влияниями (Friedmann, 2007). При этом различают две основные области, одна из которых связана с морфологическими изменениями, а другая — с нейронными. В начале тренировки сначала достаточно быстро улучшается способность развития силы скелетных мышц. Это начальное повышение работоспособности в значительной степени объясняется нейронной адаптацией (Bird et al., 2005; Deschenes, Kraemer, 2002), т. e. повышением степени иннервации мышцы и улучшением внутримышечной координации. В настоящее время механизмы нейронной адаптации изучены не полностью (Folland, Williams, 2007), однако, по всей видимости, в этом большую роль играет межмышечная координация. При этом антагонисты не оказывают значительного отрицательного влияния на последовательность элементов движения и улучшается согласованность работы мышц в процессе движения.

При обсуждении аспектов улучшения активизации нервной системы особое внимание уделяется специфическим видам адаптации (Folland, Williams, 2007). Сюда относятся возможные изменения регуляции мышц, которые проявляются при одновременной иннервации (синхронизация) большего количества мышечных волокон (рекрутирование) с соответствующей частотой (частотой раздражения) (Giillich, Schmidtbleicher, 1999)

В настоящее время интенсивно обсуждаются специфические виды адаптации на уровне коры больших полушарий, т. е. изменения в первичной двигательной коре головного мозга, при рефлексах головного мозга и при коактивации мышц-антагонистов (Folland, Williams, 2007).

При проведении целенаправленных тренировок в течение нескольких недель или месяцев в мышцах наблюдаются также и морфологические изменения.

К морфологическим изменениям относится гипертрофия мышц (Friedmann, 2007). Увеличение толщины (гипертрофия) мышечных волокон обусловлено увеличением количества сократительных и несократительных мышечных белков. Увеличение площади поперечного сечения представляет собой первичную морфологическую форму адаптации к силовой тренировке в течение длительного времени (Folland, Williams, 2007). Силовая тренировка оказывает положительное воздействие на синтез белка, который начинается уже через 3 ч после окончания тренировки и может продолжаться до 48 ч. Гипертрофированная мышца характеризуется также увеличением угла перистости, что оказывает влияние на сократительную способность мышцы. Еще один вид морфологической адаптации — изменение соотношения типов мышечных волокон. Эта характеристика поддается значительному воздействию в процессе тренировки и имеет большой потенциал адаптации. Соотношение типов мышечных волокон иногда изменяется в значительной степени. Волокна, отвечающие за быструю силу, в результате соответствующей тренировки могут приобрести повышенную способность противостоять утомлению. Доля мышечных волокон типа IIа при этом увеличивается, а доля волокон типа IIЬ уменьшается (Deschenes, Kraemer, 2002). Противоположный вариант, при котором медленные, менее утомляемые мышечные волокна превращаются в быстрые, представляется практически невозможным.

Еще одна форма морфологической адаптации в процессе тренировки — повышение эластичности сухожилий и соединительной ткани мышц (Giillich, Schmidtbleicher, 1999). Вследствие этого улучшается передача силы и повышается рост силовых показателей в начале сокращения, а также в процессе развития реактивной силы. К другим процессам морфологической адаптации относятся улучшение капиллярного питания мышц (Deschenes, Kraemer, 2002) и увеличение доли миофибрилл (Folland, Williams, 2007).

Относится ли гиперплазия к одной из форм морфологической адаптации, остается спорным вопросом. Под гиперплазией понимается разветвление и деление мышечных волокон и в результате их гипертрофия (Folland, Williams, 2007). По этому поводу существуют противоположные мнения, и в настоящее время влияние гиперплазии на физиологический поперечник мышцы представляется ученым таким незначительным, что им можно пренебречь.

Когда организм привыкает к тренировкам. Занимаясь фитнесом и спортом, вы можете натренировать свое тело, чтобы оно работало оптимально

Но, к сожалению, даже если у вас хватит мотивации к регулярным тренировкам, и вы не забросите их, то вы можете разочароваться, перестав видеть прогресс уже через несколько недель.

Часто говорят, что самое сложное, сбросить последние три килограмма. С физиологической точки зрения в этом есть доля правды. По мере того, как уровень натренированности повышается, тело проходит через определенные фазы, и если не понимать, как этот процесс происходит, то своих фитнес-целей вы никогда не достигнете.

В течение первых недель тренировок лишний вес уходит с впечатляющей скоростью. И не смотря на то, что в этот период аппетит значительно повышается, и вы можете есть хоть за троих — вес все равно уходит. Повышение аппетита наука легко объясняет — телу нужно больше “горючего” для пополнения запасов энергии, и “строительного материала”, чтобы восстанавливать мышечную ткань. Но это только начало.

Приблизительно через 3-4 недели регулярных тренировок прогресс замедляется. Тело подстраивается под текущую нагрузку и начинает работать эффективней. Оно учится действовать, затратив меньше калорий, а во время тренировок тратить минимально возможное количество энергии. В этот момент вам нужно изменить свою программу тренировок, иначе будете топтаться на одном месте безрезультатно. На самом деле, после этого периода большинство людей начинают заново набирать свои лишние килограммы. Тело привыкает к нагрузке и начинает работать точно так же, как оно делало это в дотренировочный период. Как раз в это момент вам нужно перейти на новый уровень нагрузки и дать телу что-то новое.

Адаптация сердца к физическим нагрузкам. Физиологическая и патологическая гипертрофия сердца.

Адаптация в широком смысле — это приспособление организма к среде обитания, к условиям его существования. Условия же жизни спортсмена существенно отличаются от тех, что наблюдаются у людей, не занимающихся спортом. Это необходимость соблюдения строгого режима дня, стрессовые состояния во время соревнований, частые разъезды, смена часовых поясов и климатических зон, подчиненность требованиям тренера и, наконец, это необходимость систематически выполнять большие физические нагрузки.Рассмотрим адаптацию организма спортсмена к мышечной работе, так как в ее проявление существенный вклад вносят биохимические механизмы.Общепринятым определением такой адаптации является следующее. Адаптация к мышечной работе — это структурно-функциональная перестройка организма, позволяющая спортсмену выполнять физические нагрузки большей мощности и продолжительности, развивать более высокие мышечные усилия по сравнению с нетренированным человеком.Биохимические и физиологические механизмы адаптации к физическим нагрузкам сформировались в ходе длительной эволюции животного мира и зафиксированы в структуре ДНК.

Адаптация к физическим нагрузкам

Длительное время при гипокинезии у человека не наблюдается выраженной реакции со стороны миосателлитоцитов (клеток-сателлитов) и соединительной ткани эндомизия. Только при большой продолжительности процесса, а именно, на 12-м месяце опыта, появляются увеличение количества коллагеновых волокон и признаки активации клеток-сателлитов.

Морфологически физиологическая атрофия скелетного мышечного волокна характеризуется сохранением в нем нормального взаимоотношения структур при их количественном уменьшении, что обеспечивает последующее восстановление. Физические нагрузки на фоне гипокинезии не предотвращают структурно-функциональных изменений, вызванных ею, но задерживают их развитие, ускоряют реадаптацию и способствуют стимуляции восстановительного процесса применением физических упражнений.

Важно отметить, что в волокнах I типа профилактический эффект от нагрузок прекращается раньше, начиная уже со 2-го месяца опыта, в волокнах II типа — несколько позднее (с 4-го). Кроме того, применение физических нагрузок в значительной степени стирает картину наступления стабилизации, хотя, начиная с 4-го месяца опыта, состояние волокна стабилизируется на более высоком уровне, чем без физических нагрузок

Таким образом, длительная гипокинезия приводит к адаптивной перестройке волокон скелетной мышечной ткани. Она связана с количественными изменениями в сократительном и энергетическом аппаратах волокон без изменения их фенотипа. Если энергетическая система более зависит от легко меняющихся факторов произвольного сокращения и его метаболических последствий (гипоксии, дефицита энергии и т. д.), то сократительные структуры стабильны и зависят от нервно-трофических влияний, через механизм обратной связи (афферентная иннервация), следящий за внутренним состоянием волокна.

⇐ Предыдущая232425262728293031

Дата добавления: 2015-07-13; Просмотров: 123; Нарушение авторских прав?;

Проблема адаптации к физическим нагрузкам, или тренированности, с давних пор привлекала внимание исследователей и в настоящее время остается одной из актуальных проблем педагогики, биологии и медицины. Ее сущность заключается в раскрытии механизмов, за счет которых нетренированный организм становится тренированным, т.е

механизмов, составляющих основу формирования положительных эффектов адаптации, обеспечивающих тренированному организму преимущества перед нетренированным, и отрицательных, которые обусловлены так называемой ценой адаптации. Преимущества тренированного организма характеризуются тремя основными чертами:

Тренированный организм может выполнять мышечную работу такой продолжительности или интенсивности, которая не под силу нетренированному.

Тренированный организм отличается более экономным функционированием физиологических систем в покое и при умеренных физических нагрузках и способностью достигать при максимальных нагрузках такого высокого уровня их деятельности, который недостижим для нетренированного организма.

У тренированного организма повышается устойчивость к повреждающим воздействиям и неблагоприятным факторам.

Если первые две черты представляют интерес для физиологии и педагогики труда и спорта, то третья черта составляет основу использования адаптации к физическим нагрузкам в медицине как средства профилактики заболеваний здоровых людей и как средства лечения и реабилитации больных.

«Цена» адаптации к физическим нагрузкам зависит от функциональных возможностей организма и величины нагрузки. Чем выше нагрузка и ниже функциональные возможности, тем более дорогой «ценой» сопровождается выполнение такой мышечной работы и, зачастую, адаптации организма к ней достигнуть не удается – стабилизации функций не происходит.

Анализ зон интенсивности тренировки[править | править код]

Годами восточноевропейские методисты и тренеры использовали зоны интенсивности тренировки как границы повторного максимума, чтобы разрабатывать и анализировать программы силовой тренировки. Согласно большей части литературы по методологии силового тренинга, лучшие зоны для выработки максимальной силы — это зоны 2 и 1 (нагрузка от 85 процентов и выше). В последнее время в центре внимания оказалась уже не зона 1 (нагрузка выше 90 процентов), а зона 3 (нагрузка от 70 до 80 процентов). Эта перемена произошла на базе полевого опыта тяжелоатлетов (кроме болгарской и греческой школы и их североамериканских двойников, которые очень часто использовали очень высокоинтенсивную нагрузку и, что неудивительно, отличались печальной историей положительных результатов анализов на допинг), а также русских и итальянских пауэрлифтеров. Таким образом, анализ лучших программ тяжелой атлетики и пауэрлифтинга показал концентрацию тренировочных нагрузок в зоне 3. Опять же, идентификация зоны 3 как самой значимой зоны для развития максимальной силы — это фундаментальная перемена, поскольку почти вся классическая литература, посвященная силовому тренингу, утверждает, что нагрузка для тренировки максимальной силы должна составлять 85 процентов от повторного максимума или выше.

Полевые опыты показали, что:

• большая часть адаптаций нервно-мышечной системы, необходимых для увеличения максимальной силы, требует нагрузки ниже 90 процентов от повторного максимума; и
• период подвергаемости нагрузкам в размере 90 процентов и выше (необходимых для конкретной адаптации к этому диапазону интенсивности) должен быть очень кратким.

В таблице указаны нервно-мышечные адаптации для каждого диапазона интенсивности. Из этой таблицы мы узнаем, что:

большая часть увеличения внутримышечной координации требует нагрузки выше 80 процентов;

большая часть увеличения межмышечной координации требует нагрузки менее 80 процентов; и

мы должны использовать полный спектр интенсивности, чтобы увеличить нервно-мышечные адаптации и, соответственно, максимальную силу.

Нервные адаптации в соответствии с зонами силового тренинга

Адаптационный стимул: ****- очень высокий; ***-высокий; **-средний; *-низкий. Предполагается, что все нагрузки должны происходить посредством самого взрывного (и технически правильного) концентрического действия, которое допускает нагрузка.

Учитывая тренировочную методологию, мы можем сделать следующие выводы из этой таблицы.

В подготовительный период с ограниченным временем развития максимальной силы — или в тех случаях, когда тренировка одной группы спортсменов, скорее всего, продлится только один сезон, — средняя интенсивность макроциклов максимальной силы выше (80-85 процентов от повторного максимума).

Этот подход обычно преобладает в командных видах спорта.

В подготовительный период в индивидуальном виде спорта с достаточным количеством времени на развитие максимальной силы -особенно когда многолетняя перспектива проецирует постоянный прогресс в течение среднего и продолжительного срока — план периодизации силы должен быть сосредоточен в основном на межмышечной координации. Следовательно, средняя, не пиковая, интенсивность, используемая в макроциклах максимальной силы, ниже (70-80 процентов).

Тем не менее, при развитии максимальной силы каждый план периодизации начинается с более низкой интенсивности, большим количеством времени под нагрузкой в течение подхода и сосредотачивается на технике, так чтобы более высокая интенсивность впоследствии вырабатывала более высокое мышечное напряжение.