II. 1. Адаптация в спортивной тренировке
Выделяют два типа адаптации — срочную (не стабильную) и долговременную (относительно стабильную). Примером срочной адаптации может служить реакция организма нетренированного и тренированного человека на выполнение однократной физической нагрузки. Сразу после начала работы наблюдаются резкие сдвиги в деятельности функциональных систем и механизмов, достигающие к концу работы высоких величин. У нетренированного человека эти сдвиги ниже, чем у квалифицированного бегуна при выполнении аналогичной работы, однако также могут достигать существенных величин (табл. 2).
Примером срочной адаптации может служить также перераспределение кровотока при физических нагрузках (табл. 3).
Понятие адаптации тесно связано с представлением о функциональных резервах. Для количественного выражения их определяют разность между максимально возможным уровнем активности отдельных органов и систем и уровнем, характерным для состояния относительного покоя. В табл. 4 приведены данные о функциональных резервах различных органов и систем организма людей, не занимающихся спортом, и спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в видах спорта, связанных * с преимущественным проявлением выносливости.
Об увеличении способности спортсменов к мобилизации функциональных ресурсов по мере повышения, спортивной квалификации свидетельствуют данные табл. 5.
Срочные адаптационные реакции обусловлены величиной раздражителя, степенью тренированности спортсмена, способностью его функциональных систем к эффективному восстановлению и в целом достаточно преходящи. Например, после кратковременных упражнений функциональные показатели могут нормализоваться за несколько десятков секунд, а после бега на марафонскую дистанцию —за 9—12 дней.
Срочная адаптация на непривычные раздражители, как правило, является неспецифической и предполагает экстренную реакцию различных органов и функциональных механизмов с целью компенсации влияния факторов окружающей среды. Систематическое повторение таких раздражений вызывает формирование связей, которые обусловливают адекватную и специфическую срочную адаптацию, обеспечивающую компенсацию влияния наиболее целесообразным и эффективным путем.
Следует учесть, что формирование срочной адаптации применительно к определенным двигательным действиям, выраженное в целесообразных по величине и характеру взаимодействия сдвигах различных показателей функциональных систем, вовсе не означает, что она устойчива. Действительно, первоначальный эффект любой напряженной нагрузки состоит в возбуждении соответствующих афферентных и моторных центров, мобилизации деятельности скелетных мышц, органов кровообращения, дыхания и т. д., которые в совокупности образуют единую функциональную систему, ответственную за эффективное выполнение конкретной мышечной работы. Однако возможности этой системы находятся в строгом соответствии с ее функциональным ресурсом в данный момент, ограничивающим интенсивность и продолжительность выполняемой работы. Увеличение этого ресурса требует многократ-
ного проявления максимальных или близких к ним возможностей функциональной системы, в результате чего формируется долговременная адаптация.
Механизм долговременной адаптации сводится к тому, что при повышенных нагрузках необходимая для выполнения работы гиперфункция органа осуществляется, когда он еще не гипертрофирован, и увеличение функциональной нагрузки на единицу массы его клеточных структур вызывает активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков. Когда функциональная нагрузка приближается к нормальному уровню, этот процесс сначала затормаживается, а затем прекращается. Если снять воздействия, стимулировавшие гиперфункцию органа, подвергнутого гипертрофии, то функциональная нагрузка на единицу его объема станет столь низкой, что это приведет к резкому замедлению синтеза белка в клетках и масса органа станет уменьшаться (Ф. 3. Меерсон, 1981).J
Нужно учитывать, что интенсивные физические нагрузки могут в короткое время привести к значительному повышению функциональных возможностей различных органов и систем организма. Так, посредством специальной тренировки можно увеличить объем мышечной массы за 2—3 месяца трехразовых еженедельных занятий на 15—30% и даже больше, объем сердечной мышцы — на 100—200 см3 и т. д.
В срочных адаптационных реакциях можно выделить три стадии.
Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение заданной работы. Это проявляется в резком увеличении частоты сердечных сокращений (ЧСС), вентиляции легких, потребления СЬ, накопления лактата в крови и т. д.
Вторая стадия наступает, когда деятельность функциональной системы протекает при стабильных характеристиках основных параметров ее обеспечения, в так называемом устойчивом состоянии.
Переход в третью стадию характеризуется нарушением баланса между запросом и его удовлетворением из-за утомления нервных центров, обеспечивающих регуляцию движений и деятельность внутренних органов, исчерпанием углеводных ресурсов организма и др. Слишком частое предъявление организму спортсмена требований, связанных с переходом в третью стадию срочной адаптации, может неблагоприятно сказаться на темпах формирования долговременной адаптации, а также привести к отрицательным изменениям в состоянии различных органов.
Формирование долговременной адаптации проходит четыре стадии.
П е р в а я с т а д и я связана с- систематической мобилизацией
функциональных ресурсов организма спортсмена в процессе вы
полнения тренировочных программ определенной направленности
с целью стимуляции механизмов долговременной адаптации на
основе суммирования эффектов многократно повторяющейся сроч
ной адаптации. *
Во второй стадии, на фоне планомерно возрастающих и систематически повторяющихся нагрузок, интенсивно протекают структурные и функциональные преобразования в органах и тканях соответствующей функциональной системы. В конце этой стадии происходит необходимая гипертрофия органов, отмечается слаженность функционирования различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность системы в новых условиях.
Третью стадию отличает устойчивая долговременная адаптация, выра*жающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, в стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных органов.
Четвертая стадия наступает при нерационально построенной, обычно излишне напряженной тренировке, неполноценном питании и восстановлении, недостаточном отдыхе. Она характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы и выражается чаще всего в нарушении процесса обновления структур, гибели отдельных клеток и замещении их соединительной тканью, что в конечном счете приводит к более или менее выраженной функциональной недостаточности. Такие явления могут наблюдаться при компенсаторной гипертрофии сердца, печени, гиперфункции нервных центров, гипофизарно-адрена-лового 'комплекса в связи с использованием нагрузок, превышающих пределы адаптационных ресурсов организма.
Естественно, что рационально построенный тренировочный процесс предполагает первые три стадии адаптации. Они могут относиться к различным компонентам структуры подготовленности спортсмена и соревновательной деятельности в целом. В частности, по такому пути протекают как адаптация отдельных органов (например, сердца) или функциональных систем (например, системы, обеспечивающей уровень аэробной производительности), так и формирование подготовленности спортсмена, проявляющейся в способности к достижению результата, запланированного на данном этапе спортивного совершенствования.
Приспособительные изменения, являющиеся ответной реакцией организма на внешние воздействия, могут протекать в нескольких направлениях: 1) накопления структурных элементов органов и тканей, обеспечивающего прирост их функционального резерва; 2) совершенствования координационной структуры движений; 3) совершенствования регуляторных механизмов, обеспечивающих согласованную деятельность различных компонентов функциональной системы; 4) психического приспособления к особенностям соревновательной деятельности, средствам тренировочного воздействия, условиям тренировки и соревнований (В. В. Петровский, 1978).
Однако долговременные адаптационные реакции с такой направленностью имеют место лишь в том случае, когда тренировочные стимулы достигают оптимальной интенсивности, продолжительности и применяются с определенной периодичностью. Эти
показатели зависят от квалификации и уровня тренированности спортсмена, применяемых средств и методов. Например, добиться эффективного протекания адаптации у юных спортсменов, занимающихся спортом не более 2—3 лет, можно при выполнении ими объемов работы в 3—5 раз меньших, со значительно меньшей ее интенсивностью, чем у взрослых спортсменов высокого класса, занимающихся спортом уже 7—10 лет. Подвижность в суставах у высококвалифицированных спортсменов наилучшим образом совершенствуется при ежедневных занятиях, развитию же максимальной силы больше способствуют занятия, проводимые 3 раза в неделю.
Направленность долговременной адаптации строго обусловливается преимущественной направленностью тренировочной нагрузки. Так, работа, предъявляющая высокие требования к системе аэробного энергообеспечения, приводит к возникновению приспособительных изменений ее органов и функций — возрастает объем сердца, число функционирующих капилляров в мышечной ткани, количество и активность аэробных ферментов и др.; силовая работа приводит к увеличению числа мышечных волокон и их поперечника, синхронизации возбуждения двигательных единиц в мышце, совершенствованию межмышечной координации, повышению энергетических ресурсов мышечных волокон и др. Таким образом, соответственно различным видам применяющихся физических нагрузок и возникают специфические адаптационные реакции, -обусловленные способностями целесообразной нервной и гормональной регуляции, степенью активности различных органов и тканей.
Именно необходимость эффективного приспособления к заданным нагрузкам, имеющим конкретные характеристики, объединяет в единый комплекс нервные центры, отдельные органы и функции, относящиеся к различным анатомическим структурам организма человека, и является той основой, на которой формируются срочные и долговременные приспособительные реакции.
Особенностью хорошо адаптированных функциональных систем являются их исключительная лабильность в достижении одного и того же конечного результата при различных состояниях внешней и внутренней среды. Спортсмен высокой квалификации обладает поистине уникальными возможностями к сложнейшему объединению в конкретной, часто неожиданной, ситуации многочисленных элементов функциональной системы для достижения наивысшего конечного результата. Это проявляется, например, в незапланированных и очень эффективных действиях в спортивных играх и единоборствах; в достижении одной и той же скорости бега илиплавания на различных участках дистанции; в устойчивом состоянии или в состоянии глубоких изменений в важнейших функциональных системах за счет принципиально различной динамической и кинематической структуры движений. Спортсмены относительно невысокой квалификации способны в стандартных условиях выполнять действия не менее эффективно, однако реализовать свои возможности в многообразных ситуациях соревно-
вательной деятельности при постоянном изменении внешней среды и состояния организма они, как правило, не могут.
С ростом спортивного мастерства приспособительные реакции становятся все более специфическими, значительно уменьшается, а иногда и не проявляется вообще эффект перекрестной адаптации. Например, при подготовке спортсменов IIIи II разрядов тренировка в родственных видах деятельности вызывает перекрестную адаптацию и прямой перенос двигательных качеств, возможностей функциональных систем (например, тренировка в беге повышает результаты в гребле или плавании); при подготовке же спортсменов высшей квалификации этого не происходит. Чем выше квалификация спортсменов, тем меньше уровень их достижений связан с неспецифическими для данного вида деятельности проявлениями двигательных способностей. Этим положением в первую очередь следует руководствоваться при разработке систем комплексного контроля в процессе спортивной тренировки. Попытки унифицировать нагрузки и программы исследований, даже в родственных видах спорта, к успеху не приводят и могут скорее ввести в заблуждение, чем дать объективную характеристику функциональных резервов организма квалифицированных спортсменов.
Не менее важно учитывать распространенность адаптацией- -ных реакций в зависимости от квалификации спортсменов при выборе средств и методов совершенствования различных сторон их подготовленности.-В тренировке юных спортсменов даже узкоспециализированные упражнения способствуют приросту (хотя, естественно, и неодинаковому) различных двигательных способностей. Например, работа, направленная на повышение скоростных и координационных способностей, одновременно приводит к росту силовых качеств, гибкости, выносливости. В тренировке квалифицированных спортсменов в начале тренировочного года, когда функциональные возможности организма понижены, стимулировать адаптационные реакции можно с применением комплексных упражнений, оказывающих широкое воздействие. С ростом тренированности эффективность таких упражнений падает и стимуляция адаптационных процессов возможна только при использовании узкоспециализированных средств и методов, требующих полной мобилизации функциональных ресурсов организма.
Долговременная адаптация характеризуется не только увеличением мощности функциональных систем, являющимся следствием серьезных структурных перестроек различных органов и тканей, но и значительной экономизацией функций, повышением подвижности и устойчивости в деятельности функциональных систем, налаживанием рациональных и гибких взаимосвязей двигательной и вегетативных функций. Более того,- адаптационные перестройки, не связанные с существенной гипертрофией органов, являются наиболее рациональными. Такая долговременная адаптация более устойчива к процессам деадаптации, требует меньше усилий для поддержания достигнутого уровня и, что весьма важно, не связана со столь глубокой эксплуатацией генетически обу-
I
словленных и ограниченных адаптационных возможностей, как адаптация, осуществленная в основном за счет структурных изменений органов, в частности увеличения их массы.
Нагрузки, характерные для современного спорта, приводят к исключительно высоким спортивным результатам, бурно протекающей и достигающей труднопредсказуемых величин долговременной адаптации. К сожалению, эти же нагрузки часто являются причиной угнетения адаптационных возможностей, прекращения роста результатов, сокращения продолжительности выступления на уровне высших достижений, появления предпатологических и патологических изменений в организме. Это объясняется в первую очередь тем, что в процессе отдельных занятий, микроциклов и т. д. нарушаются необходимые соотношения между объемом и характером тренировочных воздействий, с одной стороны, энергетическим потенциалом организма и возможностями к адаптации соответствующих биологических структур — с другой. В таких случаях происходит переадаптация органов и систем, несущих наибольшую нагрузку.
В начале целенаправленной тренировки процесс адаптации протекает интенсивно. В дальнейшем, по мере повышения уровня развития двигательных качеств и возможностей различных органов и систем, темпы формирования долговременных адаптационных реакций существенно замедляются. Эта закономерность проявляется как на отдельных этапах подготовки в пределах тренировочного макроцикла, так и в течение многолетней подготовки. Так, при применении стандартных тренировочных программ наивысшие темпы прироста силовых качеств и гибкости наблюдаются в течение первых недель тренировки, затем они замедляются и, наконец, прекращаются вовсе; повышение максимального потребления кислорода и максимальной вентиляции легких наблюдается лишь в течение первых мезоциклов тренировочного макроцикла, в дальнейшем уровень аэробных способностей стабилизируется.
Таким образом, расширение зоны функционального резерва органов и систем организма у квалифицированных и тренированных спортсменов связано с сужением зоны, стимулирующей дальнейшую адаптацию: чем выше квалификация спортсмена, тем уже диапазон функциональной активности, способной стимулировать дальнейшее протекание приспособительных процессов (рис. 3). Так, у лиц, не занимающихся спортом, повышению аэробной производительности способствует работа при частоте сердечных, сокращений (ЧСС), равной от 90—100 до 160—175 уд/мин; у спортсменов II и I разрядов этот диапазон уже — от 130 до 180 уд/мин; у мастеров спорта международного класса приросту аэробных способностей может, способствовать работа при ЧСС от 165—170 до 185—190 уд/мин. Повышение уровня максимальной силы у новичков может быть обеспечено самыми различными отягощениями: от 30—40 до 100% от доступных. Что же касается высококвалифицированных спортсменов, с хорошо адаптированной мышечной системой, то дальнейший прирост максимальной силы
у них возможен при использовании околопредельных (85—90% от максимальных) или предельных отягощений. Указанная закономерность должна лежать в основе подбора средств и методов как на различных этапах тренировочного года, так и в процессе многолетней подготовки. Например, на ранних этапах многолетней подготовки — начальной подготовки, предварительной базовой подготовки— следует как можно шире использовать средства, находящиеся в нижней половине зоны, стимулирующей долговременную адаптацию. Это является залогом расширения данной зоны на последующих этапах —специализированной базовой подготовки и максимальной реализации индивидуальных возможностей (рис. 4). Широкое использование на ранних этапах многолетней подготовки средств, находящихся в верхней половине зоны, может резко сократить ее на последующих этапах и, таким образом, свести к минимуму арсенал методов и средств, способных стимулировать долговременную адаптацию на заключительных, наиболее ответственных этапах многолетней подготовки.
Особенности формирования долговременной адаптации в существенной мере зависят и от динамики прироста стимулов дальнейшего развития приспособительных реакций. Практика и исследования последних лет убедительно показывают, что этот вопрос является одним из основных вопросов проблемы адаптации в современном спорте. <
На ранних этапах многолетней подготовки эффективное протекание адаптационных процессов, может быть обеспечено при
равномерном приросте объемов тренировочной работы, ее интенсивности, суммарной нагрузки различных структурных образований тренировочного процесса и т. п. (рис. 5). Однако на третьем
и особенно на четвертом этапах дальнейшему развитию приспособительных реакций, приросту функциональных возможностей организма способствует скачкообразный прирост стимулов.
Удержать достигнутый уровень долговременной адаптации можно, постоянно применяя поддерживающие нагрузки. Полное прекращение тренировки или резкое и длительное снижение нагрузки приводит к деадаптации, ' проявляющейся в устранении структурных и функциональных изменений в организме, явившихся следствием адаптационных перестроек. Процесс деадаптации охватывает все стороны подготов- • ленности спортсмена и развивается тем быстрее, чем непродолжительней был период формирования адаптации. Например, полное прекращение занятий после двухмесячной напряженной силовой подготовки приводит к заметному снижению силовых возможностей уже через 1,5—2 недели; через 2—3 месяца уровень силовых качеств существенно не отличается от исходного. Отдельные компоненты выносливости после прекращения двухмесячной специальной тренировки могут возвращаться к исходному уровню уже через 1,5 месяца, другие оказываются более стабильными и достигают этого уровня через 5—6 месяцев.
Принципиально важно для рациональной организации тренировочного процесса избегать чередования адаптации и деадаптации, а также длительной и чрезмерно затянувшейся адаптации к исключительно напряженным воздействиям. К сожалению, в спортивной практике это положение часто нарушается, что проявляется в планировании излишне продолжительного и нерационально построенного переходного периода, в длительных перерывах в занятиях вследствие травм. Еще чаще встречается другая крайность: напряженная тренировка продолжается и после достижения спортсменом предельных (индивидуально обусловленных) границ адаптации к тренировочным воздействиям определенного типа. Наиболее ярко это, пожалуй, проявляется в ежегодном планировании огромных объемов работы аэробной и аэробно-анаэробной направленности в тренировке спортсменов, достигших предельных показателей аэробных возможностей. Это приводит к нарушению генетически регулируемых процессов адаптации и в
30,
конечном счете к возникновению функциональной недостаточности соответствующих органов и систем организма.
Совершенствование необходимых долговременных адаптационных реакций для достижения запланированных спортивных результатов осуществляется поэтапно как в течение многолетней подготовки, так и в течение тренировочного года и отдельных макроциклов. Это обусловлено следующими факторами. Во-пе"р-вых, адаптация к различным раздражителям протекает разновременно. Например, приспособление к раздражителям, требующим в основном морфологических изменений мышечной ткани, протекает быстрее, чем к раздражителям, требующим, кроме того, сложной работы регуляторных и исполнительных систем. Во-вторых, прирост приспособительных возможностей отдельных органов и систем создает необходимые предпосылки для долговременной адаптации организма к целостным проявлениям двигательных способностей.