Механизмы адаптации к физическим нагрузкам

АДАПТАЦИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫК ЗНАЧИТЕЛЬНЫМ ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ ИКЛИНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЕЁ ОЦЕНКИ

В.М. Берёзов

Донецкий государственный медицинский университет

Физическая нагрузка является самым мощным фактором, влияющим на сердечно-сосудистую систему. Стремление к постоянному росту спортивных достижений заставляет искать новые пути развития адаптации организма спортсменов к систематическим мышечным нагрузкам. Изучение реакций сердечно-сосудистой системы на начительную физическую нагрузку началось давно. Менялись методические подходы и методы в соответствии с достижениями науки и техники, был выдвинут термин "спортивное сердце" – это комплек физиологических адаптаций у лиц, занимающихся физическими тренировками, направленных на повышение выносливости.

Адаптация сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке предполагает развитие функциональных или структурных изменений, которые должны обеспечить наиболее эффективное и экономное расходование энергии при мышечном сокращении. Если вспомнить, что сердце представляет собой насос, который за одну минуту перекачивает примерно 10 литров крови (работает оба желудочка), то адаптационные механизмы могут отражаться на общеизвестных параметрах гемодинамики – ударный объем, сердечный выброс за единицу времени, АД, число сердечных сокращений, регионарный, или местный кровоток через наиболее нагруженную мышечную систему. Тренировочный процесс в спорте призван совершенствовать такие свойства организма, как скорость (быстрота), сила, выносливость. Разумеется, что не может быть каких-то единых критериев, с помощью которых мы можем оценить приспособительные реакции организма для всех видов физических нагрузок.

Увеличение массы сердца – гипертрофия – одна из наиболее заметных и значимых особенностей сердца при адаптации к острым или хроническим нагрузкам.

Адаптация к остым гемодинамическим нагрузкам идёт двумя путями.

Во-первых, изменяется количество поперечных мостиков, которые образуются между нитями двух сократительных белков – актина и миозина, а они, в свою очередь, зависят от длины мышечного саркомера – структурной сократительной единицы каждой клетки сердечной мышцы. Этот адаптационный механизм на молекулярном уровне выражается законом Старлинга для сердца: чем больше растянута сердечная мышца, тем эффективнее сокращение. Конечно, чрезмерное растяжение, когда актин почти не соприкасается с миозином, и мостики между ними не образуются, сократительная способность мышцы резко падает. Такая картина типична для далеко зашедших стадий сердечной недостаточности у больных, а у спрортсменов возможна на фоне перетренировки.

Во-вторых, острая адаптация к нагрузке осуществляется через вегетативную нервную систему – нейротрансмиттер норадреналин. Связываясь с адреноэргическим рецепторами, норадреналин повышает сократимость. Степень активности рецепторов зависит от концентрации иона Ca2+ вблизи сократительных белков.

В противоположность этому, при хронических, регулярно повторяемых нагрузках или тренировках, гипертрофия мышцы сердца (т.е. увеличение длины и/или толщины мышечных клеток) является главным адаптивным ответом. Новые саркомеры появляются в каждом миоците, увеличивается синтез белка, снижается распад некоторых белков. Меняется изоформа сократительных белков в пользу фетальных V3 форм тяжелых цепей миозина и актина. Этот вид белка способен выполнять большую работу при экономном расходовании поставляемого кислорода и энергии.

Увеличение объёма сердца и его массы характерно для спортсменов, тренирующихся на выносливость. При скоростных и силовых (изометрических) нагрузках возникает гипертрофия скелетных мышц (бодибилдинг) и миокарда. Дилятация (расширение) и гипертрофия всех четырёх отделов сердца у спортсменов, тренированных на выносливость, увеличивает насосные возможности. Возрастает доставка кислорода тканям как в покое, так и при нагрузке, что связано прежде всего с увеличением ударного объёма. Удлинение диастолической фазы наполнения, связанное с урежением пульса (брадикардией), ведёт к ещё большему росту ударного объёма и коронарного кровотока. В сосудах сердца (как и в сосудах скелетных мышц при значительных нагрузках) кровь передвигается преимущественно в период расслабления (диастолы). У спортсменов повышена и концентрация переносчика кислорода – гемоглобина, что также служит дополнительному транспорту кислорода. Известно, что в некоторых случаях переливание аутокрови, насыщенной кислородом, используется как допинг перед ответственными стартами.

Пульс или ЧСС как в покое, так и при субмаксимальных нагрузках по мере тренированности на выносливость постепенно замедляется. Объяснние этому известному факту таится в повышении активности блуждающего нерва, снижении активности симпатической нрвной системы и в некоторых рефлекторных механизмах самого сердца ( ацетилхолин и КХ не меняются). При брадикардии срабатывает эффект сбережения кислорода (при одинаковой работе нетренированный человек потребляет больше кислорода). После прекращения тренировок увеличение сердца и брадикардия регрессируют. У нетренированных лиц сердечный выброс увеличивается за счет повышения числа сердечных сокращений.

Чем определяется ударный объем и расчетная величина- сердечный выброс? Признается роль трех механизмов:

  1. длина мышцы в начале сокращения, т.е. величиной полости желудочка, его заполнением, перенагрузкой,

  2. инотропное состояние мышцы, т.е. соотношение сила-скорость-длина,

  3. напряжение, которое развивает мышца во время сокращения, т.е. постнагрузка (сопротивление выбросу крови).

Наиболее существенная составляющая-заполнение желудочка. Если миокард расслабляется быстро и эффективно (а это зависит от скорости удаления кальция из кардиомиоцита), если стенка желудочка достаточно эластична, а не жесткая, что встречается при чрезмерной гипертрофии, то конечно-диастолический объем сердца повышается. Срабатывет механизм Старлинга.

Заполнение полости сердца кровью зависит от целого ряда причин:

  1. Общего объема жидкости в организме: дегидратация снижает венозный возврат, что отражается на работе сердца.

  2. Распределение объема крови между внутригрудным и внегрудным пространством: положение тела (гравитационные силы), внутригрудное давление- во время вдоха оно резко снижается, при натуживании – повышается.

  3. Тонус вен: веноконстрикция имеет место при физической работе, испуге, повышении тонуса симпатической нервной системы.

  4. Насосная функция скелетных мышц: сдавливая вены, мышцы передвигают кровь к сердцу.

  5. Сокращение предсердий способствует дополнительному поступлению крови в желудочки (т.е., их растяжению).

Роль "разминки"- увеличение этих механизмов.

Сократительная способность миокарда оапределяется уровнем активизации адренэргических нервов с выделением норадреналина, концентрацией циркулирующих катехоламинов (адреналин, норадреналин, дофамин). катехоламины увеличивают частоту сокращений (срабатывает соотношение сила — частота).

Напряжение, которое развивает миокард, зависит от сопротивления работающей мышцы, от постнагрузки, уровня артериального давления и периферического сопротивления так называемых резистентных сосудов (мелкие артерии и артериолы). Соотношение ударного объёма и постнагрузки обратнопропорциональное. Повышение АД может способствовать уменьшению сердечного выброса и возврата, таким образом, АД к предыдущему уровню. Постнагрузка определяется нервными, гуморальными факторами или структурными изменениями сосудов, которые могут возникнуть при падении сердечного выброса.

Сердечный выброс у спортсменов поддерживается благодаря взаимодействию трёх перечисленных факторов на уровне, соответствующем метаболическим потребностям.

Кровоснабжение конечностей и других мышечных групп в состоянии покоя регулируется в тесной связи с ритмом сердца. У спортсменов с низкой частотой сердечных сокращений пропорционально снижается интенсивность кровотока, особенно в более нагруженных конечностях. Понятно, что при интенсивной работе (движение) изучение кровотока в работающих мышцах затруднено – нет ещё доступного, точного, неинвазивного метода. Небольшое количество исследований показывает, что у спортсменов выполнение такой же работы, как и у нетренированных лиц, не сопровождается значительным ростом кровоснабжения. Мышцы работают в экономном режиме и сохраняют резерв до того момента, когда возникает интенсивная физическая нагрузка. В ненагруженных конечностях кровоток уменьшается, но в большей степени у нетренированных лиц, из-за активизации сосудосуживающих влияний симпатической нервной системы. Суммарное количество крови, протекающее через нагруженные мышцы (интенсивная работа) резко увеличивается за счёт уменьшения кровотока через кожу, печень, почки, желудочно-кишечный тракт. По завершении нагрузки развивается послерабочая гиперемия неработавших мышц- срабатывает система согласованности между деятельностью сердца и функцией сосудов. По современным представлениям местный кровоток регулируется эндотелием сосудов. Выделяется как сосудорасширяющие ( оксид азота, простациклины), так и сосудосуживающие факторы ( эндотелины).

Перейдем к методам клинической оценки адаптации сердечно-сосудистой системы к значительным физическим нагрузкам.

Если иметь в виду чито медицинсую сторону проблемы, то следует вспомнить традиционные для врача методы: опрос, осмотр, пальпация, выслушивание. Учитывая тот факт, что спортсмены- это молодые и , как правило здоровые (в идеале) люди, жалобы могут появляться только в случаях перетренировки, развитии дистрофии миокарада. Тем не менее, появление усталости, апатии , быстрой утомляемости должно насторожить врача. Редкий пульс, брадикардия около 40 в минуту, ритм более 80 вминуту являются поводом для более подробного обследования.

Клиническое и диспанцерное наблюдение предполагает инструментальное обследование спортсмена современными методиками. Предпочтение отдается неинвазивным методам: ЭКГ, изучение чаестотных характеристик ритма сердца (спектральный анализ, вариационная пульсография, корреляционная ритмография или скаттерография)- последний метод перспективнее в случае применения постоянного слежения за ритмом сердца (холтеровское мониторирование), встроенный микропроцессор или подсоединный компьютер позволяет выделить все необходимые характеристики ритма. Надо отметить, что у спортсменов чаще встречаются аритмии, чем у нетренированных лиц. Расчеты частотных характеристик ритма сердца позволяют ( наряду с другими методами исследования) выделить типы кровообращения.

Анализируя их (гипокинетический, эукинетический и гиперкинетический), врач совместно с тренером может высказать прогностическое или диагностическое предположение: имеет место пик тренированности, намечается спад физической формы или претренировка (дистрофия миокарда). Надо сказать, что по современным взглядам случаи внезапной смерти у спортсменов чаще обусловлены не самим спортом, а недиагностированными заболеваниями.

Оценка сердечного выброса может осуществляться с помощью эхокардиографии : дилятация полости предсердия, желудочков, толщина (гипертрофия) мышцы, а также местный кровоток по крупным сосудам. Остается популярным применение интегральной или тетраполярной реографии, которая позволяет осуществлять многократный контроль за работой сердца на протяжении тренировочного режима. В одной из последних публикаций по новейшим технологиям обследования в кардиологии отмечалось, что на сегодняшний день и ЭКГ, и ЭхоКГ, и реография выигрывают в своей информативности, енсли они дополняются вычислительной техникой. Одна из разработок реографического метода в сочетании с персональным компьютером позволяет выдать 180 характеристик кровообращения в конечностях, брюшной и грудной полости, головном мозге.

Наконец, с учетом контингента обследуемых лиц- спортсмены- важное значение имеют нагрузочные методы. Начинать можно со стандартной пробы Летунова: 20 приседаний (разминка), 15-ти секундный бег в максимальном режиме и трехминутный бег со скоростью 180 шагов в минуту ( быстрота и выносливость). Популяпна стандартизованная нагрузка на велоэрометре ( для спортсменов мощность нагрузки достигает 200-300 Вт) с достижением максимальной (220 минус возраст) или субмаксимальной нагрузки (75-80% от максимальной). Параллельно можно изучать степень поглощения кислорода (метод спироэргометрии).

Не останавливаясь на других методиках, следует упомянуть , что выбор метода для каждой группы спортсменов должен быть индивидуальным. Отклонения в ритме сердца, уровне АД, на ЭКГ, повышение сердечного выброса в расчете на метр квадратный поверхности, значительная дилатация полостей сердца или гипертрофия, превышающая коэффициент 1,3 (перегородка- задняя стенка левого желудочка)- повод для всестороннего обследования такого спортсмена. Спорт должен служить здоровью, а не быть причиной болезней.

Сайт управляется системой uCoz

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 — как механизм повышения тренированности

Поэтому у каждого человека имеются врожденные механизмы адаптации, унаследованные от родителей. Такая врожденная адаптация называется гено-типической. Таким образом, организм изначально обладает способностью адаптироваться к выполнению физической нагрузки. В принципе молекулярные механизмы адаптации одинаковы для любого организма. Однако уровень реализации отдельных адаптационных механизмов характеризуется значительными индивидуальными колебаниями и в существенной мере зависит от соматотипа и типа высшей нервной деятельности каждого индивида. Например, одни индивиды обладают выраженной способностью адаптироваться к выполнению кратковременных силовых или скоростных упражнений, но быстро утомляются при продолжительной работе. Другие же легко переносят длительные нагрузки невысокой мощности, но не могут развить большую силу и быстроту. Индивидуальные особенности генотипической адаптации необходимо учитывать при отборе для занятий отдельными видами спорта.

Адаптационные возможности в течение жизни индивида изменяются: у растущего организма с возрастом они увеличиваются, в зрелом возрасте стабилизируются и по мере старения снижаются. Особенно значительное увеличение адаптационных возможностей происходит при регулярном выполнении физических упражнений. Под влиянием систематических тренировок адаптационные механизмы совершенствуются, и уровень адаптации к мышечной работе значительно возрастает. Такой прирост адаптационных возможностей организма, наблюдаемый в течение его жизни, называется фенотипической адаптацией.Структурно-функциональная перестройка организма, обеспечивающая адаптацию к физической работе, включает разнообразные процессы, касающиеся всех уровней организации организма, начиная от химических реакций и кончая высшей нервной деятельностью. Далее будут рассмотрены биохимические процессы, лежащие в основе адаптации спортсмена к тренировочным и соревновательным нагрузкам.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 512 | Нарушение авторских прав

основные стадии адаптации

Живые организмы существуют в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Иногда эти условия являются крайне неблагоприятными (высокая и низкая температура, гипоксия, физические нагрузки), их действие иногда кратковременно, а иногда весьма длительно. Живые организмы вынуждены постоянно приспосабливаться (адаптироваться) к этим условиям.

В этом плане «Адаптация физиологическая — совокупность физиологических реакций, лежащая в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленная к сохранению относительного постоянства его внутренней среды — гомеостаза».

Адаптационные изменения (более или менее выраженные) происходят в организме в ответ практически на любые изменения его внешней и внутренней среды. Спортивная тренировка фактически является изменением условий существования организма спортсмена, призванным добиться в нем, определенных спецификой спорта, адаптационных изменений.

Нас, прежде всего, будет интересовать адаптация к физическим нагрузкам.

Приспособление (адаптация) организма к физическим нагрузкам представляет собой реакцию целого организма, направленную на обеспечение мышечной деятельности и поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма – гомеостаза.

Это достигается путем мобилизации специфической функциональной системы, ответственной за выполнение мышечной работы, и реализации неспецифической стресс-реакции организма.

Эти процессы запускаются и регулируются центральным управляющим механизмом, имеющим два звена – нейрогенное и гормональное.

Принято различать четыре основные стадии адаптации к физическим нагрузкам.Кратко рассмотрим эти стадии в том виде, как они на настоящий момент общепризнанны (Ф.З.Меерсон):

1. «Срочная адаптация» — начальная «аварийная» стадия процесса приспособления к физической нагрузке, характеризуется мобилизацией ФС, ответственной за адаптацию, до предельно достижимого уровня и выраженной стресс-реакцией. Реакция организма отличается «несовершенством» – главным образом, вследствие несовершенства управляющей, регулирующей системы. Срочная адаптация по Ф. З. Меерсону (1981) – это, по сути, экстренное функциональное приспособление организма к совершаемой этим организмом работе.

Главными результатами стресс-реакции являются:

— мобилизация энергетических ресурсов организма и их перераспределение в органы и ткани функциональной системы адаптации;

— потенция работы самой этой системы;

— формирование структурной основы долговременной адаптации.

2. Вторая, переходная, стадия долговременной адаптации к физическим нагрузкам заключается в избирательном росте определенных структур в клетках органов ФС, активации синтеза нуклеиновых кислот и белков. За счет этого расширяются звенья, лимитирующие интенсивность и длительность двигательной реакции на этапе срочной адаптации и уменьшается стресс-реакция. Долговременная адаптация по Ф. З. Меерсону (1981) и В. Н. Платонову (1988, 1997) – структурные перестройки в организме, происходящие вследствие накопления в организме эффектов многократно повторенной срочной адаптации (так называемый “кумулятивный эффект” в спортивной педагогике – Н. И. Волков, 1986)

В эту стадию происходит формирование системного структурного «следа» — комплекса структурных изменений, развивающихся в системе, ответственной за адаптацию. При этом формирование системного структурного «следа» обеспечивает:

— увеличение физиологических возможностей доминирующей системы за счет избирательного роста именно тех клеточных структур, которые лимитируют функцию доминирующей системы;

— повышение экономичности функционирования системы, ответственной за адаптацию.

3. Третья стадия «устойчивой адаптации»характеризуется завершением формирования системного структурного «следа».

Выделяют три основные черты сформированного структурного «следа»:

1. Изменение аппарата нейрогормональной регуляции на всех уровнях, которое выражается в формировании устойчивого условнорефлекторного динамического стереотипа и увеличения фонда двигательных навыков.

2. Увеличение мощности и повышение экономичности функционирования двигательного аппарата.

3. Увеличение мощности и экономичности функционирования аппарата внешнего дыхания и кровообращения.

4. Четвертая стадия – «изнашивания» системы, ответственной за адаптацию (эта фаза не является обязательной).(Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988).

Итак, основой долговременной адаптации по Ф. З. Меерсону является активация синтеза нуклеиновых кислот и белка. В процессе долговременной адаптации по Ф. З. Меерсону (1981) растет масса и увеличивается мощность внутриклеточных систем транспорта кислорода, питательных и биологически активных веществ, завершается формирование доминирующих функциональных систем, наблюдаются специфические морфологические изменения во всех органах, ответственных за адаптацию.

Ф. З. Меерсон, М. Г. Пшенникова (1988) также определяют «индивидуальную адаптацию», как «развивающийся в ходе жизни процесс, в результате которого организм приобретает устойчивость к определенному фактору окружающей среды и, таким образом, получает возможность жить в условиях, ранее несовместимых с жизнью и решать задачи, прежде неразрешимые».

В. Н. Платонов (1997) выделяет три стадии срочных адаптационных реакций:

  • Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение данной работы. Это выражается в резком увеличении ЧСС, уровня вентиляции легких, потребления кислорода, 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.
  • Третья стадия характеризуется нарушением установившегося баланса между запросом и его удовлетворением в силу утомления нервных центров, обеспечивающих регуляцию движений и исчерпанием углеводных ресурсов организма.

Формирование “долговременных адаптационных реакций” по мнению В. Н. Платонова (1997) так же протекает стадийно:

  • Первая стадия связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма спортсмена в процессе выполнения тренировочных программ определенной направленности с целью стимуляции механизмов долговременной адаптации на основе суммирования эффектов многократно повторяющейся срочной адаптации.
  • Во второй стадии на фоне планомерно возрастающих и систематически повторяющихся нагрузок происходит интенсивное протекание структурных и функциональных преобразований в органах и тканях соответствующей функциональной системы.

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 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.

ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

Процесс увеличения сердца у спортсменов является чрезвычайно сложным, включающим в себя как функциональные, так и структурные компоненты, учитывая и генетические факторы. Можно ли говорить, что во всех без исключения случаях сохраняется указанная выше последовательность преобразования.

Во всяком случае, очевидно, что первые два этапа, т.е. «релаксация-удлинение» являются обязательными для любого увеличения сердца у рационально тренирующихся спортсменов, когда гипертрофический процесс является заключительной формой организации спортивного сердца. Такое сердце, как правило, формируется при длительных занятиях спортом, в основном связанных с таким физическим качеством, — как выносливость.

Некоторое же увеличение сердца человека, тренирующего скоростно-силовые качества, происходит по форме: «релаксация — утолщение». Этот путь адаптации сердца через гипертрофию наблюдается, например, у гимнастов, штангистов и т.п.

Телерентгенологическое исследование сердца, давая представление о величине сердца как целого органа, отражает, по существу, всю совокупность морфологических изменений, наблюдаемых у спортсменов в процессе долговременной адаптации к нагрузкам. При этом возникают определенные сложности при решении вопроса, что лежит в основе увеличения сердца в каждом конкретном случае, поскольку оно может происходить как за счет увеличения полатей сердца, так и гипертрофии его стенок.

Эхокардиография позволяет дополнить теорию морфологических изменений спортивного сердца сведениями о внутренних размерах отдельных полостей сердца, толщине их стенок, т.е. производить дифференцированную оценку общего адаптационного процесса.

В последние годы метод эхокардиографии постоянно используется во врачебных исследованиях. В результате подобных исследований было показано, что рентгенологические выявляемое увеличение размеров сердца сопровождается увеличением объема полости левого желудочка, а также утолщением стенки левого желудочка. Это еще раз, но на более современном методическом уровне подтвердило обсуждавшиеся в литературе положение о том, что при рациональном построении тренировок у спортсменов развиваются физиологические дилятации и гипертрофия миокарда. С увеличением объема сердца пропорционально увеличивается объем полости левого желудочка. Эта зависимость носит линейный характер и может быть представлена формулой Vd = 0,13хНV +25,8, где Vd объем левого желудочка, НУ — объем сердца.

Установлена также зависимость конечно-систолического объема полости желудочка от его диастолической емкости (г = 0,78), т.е. чем больше конечно-диастолический объем полости, тем выше значение его конечно-систолического объема, и, следовательно, больше потенциальная возможность такого сердца.

По данным эхокардиографии можно выявить качественные отличия в строении сердца разных спортсменов. Так, анализ поверхностной плотности миокарда у спортсменов, тренирующихся на выносливость ниже, чем у спортсменов скоростно-силовой направленности. Более того, в первом случае он приближается к поверхностной плотности миокарда у нетренированных лиц, не имеющих гипертрофии миокарда. В этом существенные различия, маскируемые общей массой миокарда.

У спортсменов ациклических видов спорта развивается преимущественно гипертрофия, характеризующаяся утолщением миокарда. У спортсменов циклических видов — при выраженной дилятации, развивается особая форма гипертрофии, характеризующаяся увеличением массы миокарда главным образом за счет удлинения структурных элементов при относительно небольшом утолщении стенки желудочков. Подобные структурные изменения обеспечивают наиболее эффективный путь увеличения сердечного выброса при нагрузке, без включения механизма, Франка-Старлинга так как в левом желудочке имеется большой базальный резервный объем крови, позволяющий увеличить ударный до 200мл. В противном случае для изгнания такого ударного объема необходимо включение Франка-Старлинга, т.к. базальный объем недостаточен. Закон Франка-Старлинга – сила сокращения сердца тем больше, чем больше растяжение волокон в диастолу. Поэтому во время наполнения сердца развивается значительная преднагрузка: левый желудочек растягивается, емкость увеличивается и ударный объем также увеличивается. В таких условиях выброс достигается менее экономным путем.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Date: 2015-09-02; view: 582; Нарушение авторских прав

Понравилась страница? Лайкни для друзей:

Развитие фасций шеи

По своему прoиcхoждeнию 3 фacции шеи (PNA):

  • Lamina superficialis — peдуцирoвaнная мышца perimysium m. рlatysmaе;
  • Lamina pretrachealis развивается из двух источников: редуцированная m. cleidihyoideus и обычное для фасций происхождение.
  • Lamina prevertebralis — имеет обычное для фасций происхождение

Классификация мышц по PNA учитывает не только морфологическое строение фасций шеи, но и их онтогенез, тогда как классификация фасций по В. С. Шевкуненко основана только на морфологических особенностях строения фасций. Именно поэтому по В. С. Шевкуненко выделяют 5 фасций, а по PNA только три.

До настоящего времени под адаптацией, как правило, понимали приспособление скелетной мышечной ткани к повышенным физическим нагрузкам. Атрофические же процессы, происходящие при снижении функциональной активности, как адаптационные, практически не рассматриваются, хотя ещё И. В, Давыдовский (1965) расценивал атрофию в физиологических условиях как «приспособительный феномен, отражающий определённое функциональное состояние, возникающее или в целом организме или в какой-либо его части, в отдельном органе».

Динамическое наблюдение за изменением морфологических и морфометрических показателей скелетной мышцы у человека в условиях длительной гипокинезии позволило выделить несколько этапов изменений. Первый из них — от 2-го до 4-го месяца опыта, характеризую относительной стабильностью морфологических параметров на более низком уровне метаболизма, установившемся в начале опыта. Этот период можно рассматривать как период адаптирования к новым условиям при пониженной функциональной активности. Подобная картина некоторой стабилизации наблюдается только в отношении волокон I типа. В волокнах II шип происходит постоянное снижение активности ферментов до 4го месяца, после чего наступает длительная стабилизация показателей, но на значительно более низком уровне. Сократительный фенотип волокна сохранится, о чём свидетельствует отсутствие изменений соотношения типов волокон при окраске на АТФ-азу миозина.

Структурные перестройки в волокнах, как показали данные электронной микроскопии, затрагивают как энергетический (повреждение митохондрий, накопление гликогена), так и сократительный аппарат волокна (первоначальное разрежение нитей актина и миозина сменяется их разрушением сначала в единичных саркомерах, затем и в соседних), однако при этом пространство саркоплазмы, лишенное протофибрилл, не коллабирует, и в нем сохраняются участки, соответствующие Z-линиям.

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.

1. Понятие об адаптации. Механизмы адаптации к физическим нагрузкам и

Такая нагрузка рассматривается как неадекватная возможностям человека. «Цена» адаптации к физическим нагрузкам проявляется как в прямом «изнашивании» функциональной системы, на которую при адаптации падает главная нагрузка, так и в нарушении функционирования органов и систем, не связанных непосредственно с выполнением мышечной работы. Возможно, ли исключить отрицательные эффекты адаптации? Это достигается, когда физические нагрузки принимают при строгом соблюдении принципов спортивной тренировки и при постоянном врачебно-педагогическом контроле за состоянием занимающихся.

Эффективное совершенствование организма, увеличение его функциональных возможностей происходит только при выполнении мышечной работы значительной интенсивности. В то же время, чем медленнее происходит нарастание тренировочных нагрузок, тем легче организму приспособиться к ним. Обе последние закономерности следует учитывать, адаптируя организм к физическим нагрузкам, с позиций целесообразности получения необходимых результатов.

Одним из непременных условий развития адаптации к физическим нагрузкам является мобилизация и использование физиологических резервов организма с последующим их восстановлением не только до исходного уровня, но и с некоторым избытком (феномен суперкомпенсации). Биологический смысл этого феномена огромен. Повторные адаптирующие нагрузки, приводящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение функциональных возможностей организма. С физиологической точки зрения ведущими в тренировке являются повторность и возрастание физических нагрузок что за счет обратных связей позволяет совершенствовать функциональные возможности органов и систем и их энергетическое обеспечение на основе механизмов саморегуляции организма. С этих позиций тренировка сводится к активизации механизмов адаптации, включению физиологических резервов, благодаря которым организм человека быстрее приспосабливается к повышенным нагрузкам, совершенствуя свои физические, физиологические и психологические качества, повышая состояние тренированности.

Интенсивная мышечная деятельность сопровождается физиологической формой гипоксии и способствует совершенствованию естественных физиологических механизмов адаптации. При этом в организме протекают два процесса:

— реакции, направленные на обеспечение повышенных потребностей организма в кислороде;

— повышение резистентности тканей к кислородной недостаточности и гиперкпании (увеличению напряжения углекислоты в артериальной крови).

Реакции обеспечения возросших потребностей организма в кислороде при интенсивной мышечной деятельности оказывают существенное влияние на системы кровообращения, дыхания, кроветворения, повышая их функциональные возможности. В результате высокие функциональные возможности основных обеспечивающих систем организма увеличивают его резистентность к другим факторам за счет более мощных компенсаторных реакций и более совершенных регуляторных процессов.

Повышение резистентности у тренированных спортсменов проявляется не только в функциональных возможностях физиологических систем. При произвольной задержке дыхания максимальной длительности у квалифицированных спортсменов отмечено чрезвычайно низкое насыщение кислородом артериальной крови. Однако такой низкий уровень насыщения крови кислородом переносился спортсменами легко, на что не были способны нетренированные люди. Вряд ли здесь можно говорить о решающем значении функциональных возможностей систем дыхания, кровообращения и кроветворения, так как при таком низком насыщении артериальной крови кислородом, которое наблюдалось к концу задержки дыхания, должно иметь место значительное кислородное голодание тканей. Здесь может идти речь только о повышении резистентности тканей, в первую очередь клеток коры головного мозга, по отношению к кислородной недостаточности и гипертонии. В чем различие между адаптацией и физической тренировкой? Тренировка – это процесс применения соответствующих средств воздействия на организм, а адаптация – приспособительные изменения в организме в результате этого воздействия. Эти изменения и представляют наибольший интерес. Необходимо, чтобы они формировали требуемые признаки и свойства организма, в наибольшей мере расширяли его резервные возможности.

При физических нагрузках совершенствуются работающие мышечные структуры, физиологические системы их обеспечивающие, системы реализации. Разной направленности нагрузки (преимущественно развивающие силу, быстроту или выносливость) сопровождаются разным влиянием на указанные системы. Адаптация к силовым нагрузкам наибольшее влияние оказывает на мышечные структуры, а развитие общей выносливости сопровождается ростом функциональных возможностей обеспечивающих систем. Как это происходит? На этапе срочной адаптации к значительным по величине нагрузкам наблюдается избыточное возбуждение нервных двигательных центров, которое сопровождается генерализованной, но недостаточно координированной реакцией организма. Эта реакция неадекватна воздействующим нагрузкам, она расточительна для организма. Повторяющиеся тренировочные воздействия сопровождаются уменьшением физиологической «цены» выполняемой работы, ростом функциональных возможностей мышечных структур, систем обеспечения мышечной работы (сердечно-сосудистой, дыхания, крови и др.), совершенствованием взаимодействия двигательных и вегетативных функций. В результате, наряду, с ростом функциональных возможностей адаптирующихся при мышечной работе физиологических систем, наблюдается увеличение экономичности их функционирования и организма в целом. То есть формируются два главных свойства адаптированного организма – увеличение функциональных возможностей и экономичности функционирования. В этом и заключается суть адаптации.

В целом физические упражнения, адаптация организма при их выполнении вызывают ряд эффектов, ведущих к тренировке, совершенствованию адаптационно – регуляторных механизмов:

1. Экономизирующий эффект (уменьшение стоимости работы, более экономная деятельность сердца и др.).

2. Антигипоскический эффект (улучшение кровоснабжения тканей, больший диапазон легочной вентиляции, увеличение числа митохондрий и др.).

3. Антистрессовый эффект (повышение устойчивости гипоталамо-гипофизарной системы и др.).

4. Генорегуляторный эффект (активизация синтеза многих белков, гипертрофия клетки и др.).

5. Психоэнергетизирующий эффект (рост умственной работоспособности, преобладание положительных эмоций и др.).

Перечисленные новые признаки и свойства, обусловленные адаптацией организма к выполняемым физическим упражнениям и обеспечивают в дальнейшем преимущество физически тренированных военнослужащих в профессиональной деятельности.

Таковы данные современной науки, раскрывающие сущность адаптации к физическим нагрузкам, механизмы формирования при этом новых признаков и свойств в организме человека. Они свидетельствуют о том, что закономерности адаптации составляют научную основу физической подготовки в Армии и на Флоте (Б.В. Ендальцев, 1986, 2000).

Читайте также:

Оставьте комментарий