Адаптация организма человека к физическим нагрузкам

Каждый здоровый человек в своей ежедневной деятельности подвергается влиянию разнообразных тренирующих стимулов, и, хотя они невелики, их значение не следует недооценивать. Влияние этих стимулов становится очевидным в условиях иммобилизации, например при постельном режиме, или при наложении гипсовой повязки. Мускулатура, выключенная из активности, подвергается атрофии. Очевидно, что любое снижение активности вызывает ухудшение состояния тренированности и, следовательно, работоспособности, а любое нарастание активности улучшает эти показатели. Таким образом, состояние адаптации или тренированности варьирует не только от человека к человеку, но и у одного человека в зависимости от различий в повседневной активности.

При тренировке на выносливость активируется многие адаптивные процессы. Число капилляров, участвующих в кровообращении, увеличивается в расчете на единицу объема мышцы. Сердце претерпевает типичные адаптивные сдвиги, в ходе которых оно увеличивается (сердце спортсмена). Это увеличение когда-то ошибочно относили за счет сердечной недостаточности, поэтому в течение нескольких десятилетий сердце спортсмена было предметом тревоги в спортивной медицине. Теперь показано, что как увеличение объема сердца (дилатация), так и большая толщина мышечных волокон (гипертрофия) являются результатом физиологического адаптивного процесса, а не патологическими реакциями. Происходят также респираторные адаптивные изменения, так как тренировка выносливости действует в качестве своеобразной дыхательной гимнастики; увеличиваются как жизненная емкость, так и максимальная дыхательная способность. Жизненная емкость легких, однако, не является мерой физической работоспособности. Обнаружено, что у хорошо тренированных спортсменов, участвующих в тех видах спорта, где требуется выносливость, минутный объем при тяжелых нагрузках превышает 200 л/мин. Внутриклеточные ферментные системы также подвергаются адаптационным изменениям.

Диаметр мышечных волокон, а следовательно, силу, которую они в состоянии развить, можно почти удвоить. Увеличение этого показателя в конечном итоге ограничивается нарастающим удлинением диффузионного пути между капиллярами и внутренними участками мышцы.

Понятие допинга

Этот термин означает попытку повысить работоспособность с помощью фармакологических препаратов Считают, что некоторые вещества способны мобилизовать резервы, защищенные вегетативной нервной системой; к ним относятся препараты, имитирующие эффект адреналина (искусственная реакция тревоги) или разрывающие цепь обратной связи, контролирующей активность выполнения работы так, что затормаживается передача информации о симптомах истощения или нарушается ее обработка (психоактивные препараты). Употребление допинга, таким образом, связано со значительным риском для здоровья. Стимуляторы вызывают тяжелые функциональные расстройства, являются причиной постоянных нарушений здоровья и даже коллапса, приводящего к смерти. Более того, существуют значительные противоречия в отношении того, может ли применение таких стимуляторов в спорте высокого класса вообще дать желаемый или близкий ему результат.

Так называемые анаболики представляют собой вариант допинга; эти вещества воспроизводят анаболический эффект мужских половых гормонов, увеличивая и ускоряя включение белка в мускулатуру. Риск для здоровья заключается в их побочном влиянии на гормональный баланс и возможности повреждения сухожилий, связок и суставов из-за перегрузки.

Аэробная тренировка

Аэробная мощность в большой степени зависит от состояния системы транспорта кислорода. В эту систему входят органы кровообращения и дыхания. Поэтому для сохранения здоровья аэробная тренировка имеет первостепенное значение. Под воздействием физической тренировки в системе транспорта кислорода происходят регуляторные изменения. Эти изменения наблюдаются уже в первые недели тренировки:

1) более эффективное распределение крови в организме, в результате чего уменьшается объем крови, необходимый для транспорта определенного количества кислорода;

2) стабилизация венозного кровотока и оптимальное наполнение желудочков сердца;

3) увеличение сократительной способности миокарда.

Регуляторный эффект тренировок наступает и исчезает сравнительно быстро.

Для повышения аэробной производительности используются два приема: непрерывный и интервальный метод тренировки. Пример непрерывной тренировки - равномерный, продолжительный бег. При интервальной тренировке 3-6-минутные периоды интенсивной нагрузки чередуются с отдыхом такой же продолжительности, во время которого выполняются упражнения с незначительной интенсивностью. В качестве «аэробных средств» используются все виды циклических локомоций - бег, лыжные прогулки, езда на велосипеде, гребля, плавание, катание на коньках и др. Однако наиболее доступным видом упражнений является бег. Поэтому большинство программ физической подготовки предлагает так называемый тренирующий или оздоровительный бег, который приобрел популярность во многих странах мира.

Результаты многочисленных экспериментов свидетельствуют, что для сохранения достигнутого уровня аэробной мощности достаточно бегать 3 раза в неделю с интенсивностью 70% от максимума (расчет этой величины можно выполнить как 70% от максимальной частоты сердечных сокращений при действии мышечной нагрузки).

Так же влияют на аэробную производительность и другие циклические упражнения Бегу отдается предпочтение лишь потому, что он не требует особого места для занятий, инвентаря, навыков и поэтому доступен для всех. При аэробной тренировке важно, чтобы упражнение было ритмичным и охватывало все большие мышечные группы. Поэтому такие спортивные игры, как волейбол, бадминтон и др., не вызывают значительных положительных изменений в сердечно-сосудистой системе и не обеспечивают достаточно высокое развитие аэробной мощности и емкости. По той же причине у людей, занятых физическим трудом, уровень функционального состояния кардиореспираторной системы отстает от оптимума Нагрузка при физической работе обычно имеет преимущественно локальный характер, и продуктивность физической работы лимитируется утомлением мышц. Это говорит о том. что аэробная тренировка в определенной степени необходима и тем людям, чья профессия связана с физическими нагрузками.

Анаэробная тренировка

Процесс анаэробной энергопродукции начинается при высокой интенсивности упражнений, когда в работающие мышцы не поступает в достаточном количестве кислород. Чем выше интенсивность нагрузки, тем больше удельный вес механизмов анаэробной энергопродукции. Примерно в одинаковом размере энергия поставляется от аэробных и анаэробных источников при такой интенсивности нагрузки, которую можно удержать в течение 2 мин. Анаэробный процесс освобождения энергии больше всего активизируется максимальными по интенсивности нагрузками продолжительностью 10-15 с. Гликогенолиз еще усиливается при выполнении прерывистой работы, когда после каждого периода кратковременной нагрузки последует перерыв продолжительностью в несколько минут В аэробной тренировке важно вовлекать в работу по возможности большую массу мышц, чтобы повысить кислородный запрос и добиваться функционирования системы транспорта кислорода на предельно высоком уровне. При анаэробной же тренировке важно нагружать именно те группы мышц, работоспособность которых планируется увеличивать. В спортивной практике с целью повышения анаэробной производительности используется работа переменной интенсивности: кратковременные периоды максимальной нагрузки продолжительностью до 1 мин чередуются 4-5-минутными интервалами отдыха. После завершения четырех или пяти таких циклов работы (в периоде отдыха выполняется легкая аэробная работа, например, бег трусцой) концентрация молочной кислоты в артериальной крови высокомотивированного спортсмена-бегуна на средние дистанции может превышать 20 ммоль/ л, а рН снизится до 7,0. Такой метод тренировки является очень тяжелым в психологическом отношении и требует огромной силы воли. Вполне понятно, здоровому человеку, не спортсмену, стремящемуся только всесторонне повысить свою физическую работоспособность, подобная анаэробная тренировка не нужна. Эффект достигается дополнением аэробной тренировки (например, равномерного бега) кратковременными ускорениями. Хорошим средством для анаэробной тренировки является бег по пересеченной местности, например кросс.

В качестве простого метода, стимулирующего анаэробные процессы в организме, можно рекомендовать систематические упражнения с задержкой дыхания. Они выполняются как в состоянии мышечного покоя, так и при обычной физической активности, например, во время умеренного бега.