Министерство образования и науки Украины

Таврический национальный университет

имени В.И. Вернадского

Кафедра спорта

Кафедра спортивных игр

Погодина С.В., Кровяков В.Ф.

Курс лекций

«Основы общей теории спорта»

раздел

«Адаптация спортсменов к физическим нагрузкам»

Для студентов 3 курса дневной,

4 курса заочной форм обучения

направления подготовки

6.010201 – «физическое воспитание»

Симферополь 2009

Рекомендовано к печати научно-методическим советом ТНУ от 12.03.09, протокол № 3

УДК 612.769:796.015.572

Курс лекций по «Основам общей теории спорта»

раздел «Адаптация спортсменов к физическим нагрузкам»

Авторы – составители

Погодина Светлана Владимировна, зав. кафедрой спорта Таврического национального университета им. В.И. Вернадского, кандидат биологических наук, доцент, мастер спорта.

Кровяков Владимир Федорович, декан факультета физической культуры и спорта Таврического национального университета им. В.И. Вернадского, зав кафедрой спортивных игр, кандидат биологических наук, доцент.

Рецензент

Буков Юрий Александрович - зав. кафедрой физической реабилитации Таврического национального университета им. В.И. Вернадского, доктор биологических наук, профессор.

Редактор Василенко Н.А.

Подписано к печати Формат 60 х 84/16 Бумага тип. ОП Объем 2,6 п.л. Тираж 50 Заказ

95007, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, 4

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского

Содержание

Введение……………………………………………………………4 стр.

Раздел 1. Основные положения теории адаптации и их использование в процессе тренировки спортсменов…………….5 стр.

Лекция 1. Общие закономерности и механизмы формирования адаптационных реакций организма человека к различным внешним воздействиям……………………………………………………………5 стр.

Лекция 2. Адаптационные резервы организма человека……...15 стр.

Лекция 3. Утомление и восстановление в процессе применения физических нагрузок………………………………………………….21 стр.

Раздел 2. Кардио-респираторная система в обеспечении адаптационных реакций организма юных спортсменов к физическим нагрузкам……………………………………………………………..29 стр.

Лекция 1. Морфофункциональные особенности кардио-респираторной системы на различных этапах онтогенетического развития……….29 стр.

Лекция 2. Возрастная динамика адаптационных реакций кардио-респираторной системы юных спортсменов к физическим нагрузкам, связанным с проявлением выносливости……………………………35 стр.

Лекция 3. Факторы, детерминирующие характер приспособительных реакций кардио-респираторной системы спортсменов в видах спорта, требующих проявления выносливости………………………………47 стр.

Вопросы для подготовки к семинарским занятиям…………52 стр.

Список литературы…………………………………………...…54 стр.

Введение Уважаемые студенты!

Курс дисциплины «Основы общей теории спорта» включает в себя большое количество тематических разделов. Одним из важнейших разделов является «Адаптация спортсменов к физическим нагрузкам». Учебный материал данного раздела достаточно объемный и базируется на основе междисциплинарных связей, а в частности - общей биологии, физиологии, биохимии, психологии, педагогики. Поэтому, предлагаемая нами учебная информация, является сложной в усвоении. В этой связи, данный курс лекций адаптирован для Вас таким образом, чтобы были рассмотрены и изучены те проблемы адаптации к физическим нагрузкам, с которыми непосредственно сталкиваются тренеры и спортсмены в процессе своей профессиональной деятельности.

Также Вам предлагается ряд вопросов для подготовки к семинарским занятиям и рекомендуется современная научно-методическая литература.

Считаю, что данный курс лекций может быть рекомендован не только Вам - студентам, но и специалистам-тренерам с целью, изучения особенностей формирования адаптационных реакций организма спортсменов, в процессе применения физических нагрузок.

Раздел 1. Основные положения теории адаптации и их использование в процессе тренировки спортсменов.

Лекция 1. Общие закономерности и механизмы формирования адаптационных реакций организма человека к различным внешним воздействиям.

Проблема адаптации человека к определенному роду деятельности издавна привлекала внимание ученых. Исследованию приспособительных реакций человеческого организма посвящены работы крупнейших физиологов: И.П. Павлова, А.А. Ухтомского, П.К. Анохина. Данная проблема нашла свое отражение также в психологии, философии, медицине, социологии, и в последнее время приобрела большое практическое значение в области спорта. Анализ научно-методической литературы, данные спортивных физиологов, свидетельствуют о том, что именно от эффективности процесса адаптации спортсменов к физическим нагрузкам различной направленности зависит состояние их здоровья, функциональные возможности, результативность в спорте. Поэтому знание механизмов адаптации организма к физическим нагрузкам является необходимым условием при тренировке спортсменов.

Адаптация – одно из основополагающих свойств или качеств живой материи. С момента рождения организм попадает в новые условия существования и должен к ним приспосабливаться. Это приспособление осуществляется путем изменения (или преобразования) функций различных физиологических систем организма. Причем действующие факторы тоже непрерывно видоизменяются, что требует постоянных функциональных перестроек. Под адаптацией понимают все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности человека, которые обеспечиваются определенными физиологическими реакциями, происходящими на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Также большой интерес представляет изучение индивидуальной адаптации, ее формирование и механизмы. Различают три типа приспособительно-адаптивного поведения живых организмов, в том числе и человека: 1) бегство от неблагоприятного раздражителя; 2) пассивное подчинение ему 3) активное противодействие за счет развития специфических адаптивных реакций.

Пример:

1. В зимнее время некоторые животные «уходят» от холода, прячась в теплые норы.

2. Пойкилотермные животные снижают температуру тела, впадают в сонное состояние до наступления теплых дней.

3. Гомойтермные животные, в том числе и человек, реагируют на холод сложным балансированием теплопродукции и теплообразования, добиваясь при низкой температуре окружающей среды стабильной температуры своего тела.

Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании гомеостаза, позволяющего существовать в измененной внешней среде.

Как только среда изменяется, или изменяются существенные ее компоненты, организм изменяет некоторые константы своих функций. Гомеостаз в известной мере перестраивается на новый уровень, более адекватный для конкретных условий, что является основой адаптации.

Можно представить себе адаптацию, как длинную цепь реакций различных систем. Поскольку основой основ жизни является обмен веществ – метаболизм, адаптация, в первую очередь, реализуется через изменение метаболизма и поддержание его таким, который наиболее адекватен новым измененным условиям.

Но, процесс метаболизма относительно инертный. Стойкому направленному изменению метаболизма предшествуют изменения в системах организма, имеющих посредническое, «служебное» значение, т.е. в первую очередь, это дыхание и кровообращение. Эти функции первыми включаются в реакции.

Двигательная система, с одной стороны, базируется на метаболизме, с другой управляет метаболизмом в интересах адаптации. Естественно, что произвольные мышечные движения невозможны без целенаправленного напряжения центральных и гуморальных механизмов регуляции.

Особая роль во всех процессах адаптации принадлежит нервной системе и железам внутренней секреции.

Так, гормоны гипофиза и надпочечников одновременно с двигательными реакциями изменяют кровообращение, дыхание и т.д. Именно эти изменения предотвращают стационарные сдвиги метаболического гомеостаза. Этот механизм обеспечивает на первых этапах двигательной деятельности существование организма в новых условиях, однако он энергетически невыгоден, неэкономичен и только подготавливает почву для другого, более стойкого и надежного тканевого механизма, приводящего в данных условиях к рациональной перестройке служебных систем организма, которые функционируя в новых условиях, постепенно экономизируют их деятельность.

Человеческий организм представляет собой сложную биосоциальную систему, обладающую большими возможностями приспособления организма к окружающей среде. Человек может адаптироваться к значительным физическим нагрузкам, к условиям измененной газовой среды, к высокой и низкой температуре, повышенной влажности, повышенной и пониженной температуре и т.д. (рис.1).

Адаптированный организм легче переносит воздействие различных неблагоприятных факторов среды. Все это свидетельствует об огромных скрытых возможностях организма, о наличии у адаптированного человека функциональных резервов и умении лучше их использовать в процессе

Рис. 1. Влияние различных факторов на процесс адаптации человека.

адаптации. В связи с этим, под адаптацией, в широком смысле слова, понимается процесс приобретения новых свойств организма, позволяющий ему достигнуть наилучшего уровня функционирования в изменяющихся условиях среды.

В отношении спортивной деятельности адаптацию можно представить, как совокупность физиологических реакций организма спортсмена, лежащих в основе приспособления к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Также под адаптацией понимают приспособительный результат занятий спортом, характеризующийся морфофункциональными изменениями в организме. Результаты многочисленных исследований позволили выделить в развитии большинства адаптационных реакций фазный характер: начальный этап адаптации, т.е. срочная, но несовершенная адаптация, и последующий этап – то есть совершенная долговременная адаптация (рис. 2). Начальный этап возникает непосредственно после начала действия раздражителя, и следовательно может реализоваться лишь на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Долговременный этап адаптации возникает постепенно в результате длительного или многократного действия на организм факторов окружающей среды. Он развивается на основе многократной реализации, срочной адаптации и характеризуется тем, что в итоге постепенного количественного накопления количественных изменений организм приобретает новое качество – из неадаптированного превращается в адаптированный. В свою очередь этапы адаптации формируются в течение определенного времени, что позволяет при тренировке спортсменов управлять процессом формирования спортивной формы, обеспечить наиболее рациональное достижение преимуществ адаптации и снижение ее цены.

Формирование срочных адаптационных реакций проходит в течение трех стадий. Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение заданной работы. Вторая стадия наступает, когда деятельность функциональной системы протекает при стабильных характеристиках, основных параметров ее обеспечения. Третья стадия характерна нарушением установившегося баланса между метаболическим запросом и его удовлетворением. Принято считать, что излишне частое предъявление организму человека требований, связанных с переходом в третью стадию срочной адаптации может неблагоприятно повлиять на состояние различных жизненно-важных органов, а также на темпы формирования долговременной адаптации. Формирование долговременных адаптационных реакций также осуществляется на протяжении трех стадий. Первая из них связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма, для активизации механизмов долговременной адаптации, на основе суммирования эффектов многократно повторяющихся срочной адаптации. Вторая характерна интенсивным протеканием структурных и функциональных преобразований в органах и тканях, соответствующей функциональной системы. Третью стадию отличает устойчивая временная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных органов. Также установлено, что существует и четвертая стадия, которая наступает при излишних напряженных физических нагрузках и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы. Это выражается в нарушении процесса обновления структур, гибели отдельных клеток и замещении их соединительной тканью, что в результате приводит к более или менее выраженной функциональной недостаточности. Такие явления часто наблюдаются у спортсменов в результате использования нагрузок, выходящих за пределы адаптационных резервов организма. В частности одним из критериев данного перенапряжения организма является нарушение функций двигательного аппарата, развитие чувства усталости, снижение работоспособности и активности иммунных систем, истощение мышечного гликогена.

Рис. 2. Краткая характеристика срочной (кратковременной) и долговременной адаптации.

В этой связи любая физическая тренировка может рассматриваться с одной стороны, как стресс-фактор, вызывающий состояние общего напряжения организма, а с другой стороны как процесс адаптации к физическим нагрузкам, который имеет свои вышеуказанные особенности и закономерности. Главными результатами стресс-реакции являются: мобилизация энергетических ресурсов организма и их перераспределение с избирательным направлением на органы и ткани функциональной системы адаптации; потенциация работы самой этой системы; формирование структурной основы долговременной адаптации. Важно, что формирование на основе этой взаимодеятельности структурных изменений в доминирующей системе, ответственной за адаптацию, всегда происходит при решающем участии нейрогуморальных механизмов целого организма. Данные механизмы создают интегративный вариант управления системой, способный обеспечить адекватное изменение функций от клеточного до организменного уровней при изменении внешней и внутренней среды. На различных этапах индивидуального развития человека характер нейрогуморальной регуляции изменяется. Однако, механизмы регуляции всегда осуществляются с использованием двух основных принципов – по рассогласованию - предусматривает наличие механизмов, способных определить разность между задаваемым и фактическим значением регулируемой величины или функции, причем данная разность используется для выработки регулирующего воздействия на объект регуляции, которое уменьшает величину отклонения; по – возмущению – где использование самого возмущения для выработки, компенсирующего воздействия осуществляется для возвращения регулиремого показателя к исходному состоянию. Данные принципы регуляции являются основой для управления процессом формирования рациональной адаптации организма человека к физическим нагрузкам различной направленности. Грамотное использование сущности вышеописанных механизмов регуляции заключается прежде всего в знании фактических количественных значений основных физиологических показателей организма человека, и характере его функций на различных этапах онтогенеза. Необходимо также отметить, что исследование определенных физических показателей должно осуществляться с точки зрения системного подхода, который предусматривает их объединение в доминирующую при определенного рода физической работе функциональную систему.

При адаптации к физическим нагрузкам ответственная за нее функциональная система формируется при первоначальном действии любого сигнала, вызывающего интенсивную и длительную двигательную реакцию. При этом в ответ на действие сигнала на рецепторы возникает возбуждение соответствующих афферентных, моторных и вегетативных центров, активация функции эндокринных желез, что приводит к мобилизации скелетной мускулатуры, непосредственно осуществляющий данную двигательную реакцию, а также органов дыхания и кровообращения, обеспечивающих энергетический метаболизм работающих мышц. Таким образом, функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя афферентное звено-рецепторы, центральное регуляторное звено-центры нейрогуморальной регуляции на разных уровнях ЦНС, и эффекторное звено – скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения. Также приспособление организма к факторам, вызывающим интенсивную мышечную работу, представляет собой реакцию целого организма, направленную на решение двух задач – обеспечение мышечной деятельности и поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма, его гомеостаза. Данные задачи решаются путем мобилизации специфической функциональной системы, ответственной за выполнение мышечной работы, а также реализации неспецифической стресс-реакции организма. Эти процессы «запускаются» и регулируются центральным управляющим механизмом, имеющим два звена – нейрогенное и гормональное. В ответ на сигнал о необходимости совершения мышечной работы (сигнал о физической нагрузке) нейрогенное звено управления «включает» двигательную реакцию и вызывает мобилизацию кровообращения, дыхания и других компонентов функциональной системы организма, обеспечивающих выполнение такой работы. Одновременно происходит активация гормонального звена управления адаптационным процессом. Это звено обусловливает возникновение стресс-реакции организма и потенцирует мобилизацию и работу органов и тканей функциональной системы на клеточном и молекулярном уровнях. Отмечая положительную роль стресс-реакции, в реализации срочного и долговременного этапов адаптации к физическим нагрузкам следует подчеркнуть, что при продолжительных и интенсивных нагрузках, действующих на организм человека, находящегося на ранних этапах развития, чрезмерная активация стресс-реализующих систем нередко приводит к проявлению отрицательного повреждающего эффекта стресс-реакции. Главной причиной этому служит функциональная неготовность определенных органов и систем к положительному ответу на воздействие столь сильного раздражителя, которым является интенсивная физическая нагрузка. Степень изменения функционального состояния организма под влиянием нагрузки зависит от взаимодействия двух основных факторов: величины нагрузки и уровня развития приспособительных реакций организма. Причем каждый возраст имеет свои характерные особенности приспособительных реакций к физическим нагрузкам.

Также необходимо отметить, что величина воздействия определенного по силе стресс-фактора, т.е. раздражителя, определяется сугубо индивидуальной реакцией на него организма человека. В свою очередь, ответы организма на определенные по силе раздражители имеют специфические черты. Такими специфическими особенностями адаптационных реакций организма являются “ответы” функциональных систем, связанные с изменением в метаболизме у спортсменов, тренирующихся в различных биоэнергетических режимах. Такая специфика метаболизма обусловлена тесной взаимосвязью между объемом функциональной нагрузки и генетическим аппаратом клетки, что определяет специфику метаболизма при данных нагрузках.

На основании этого типы адаптации по метаболизму идентифицируются на следующие: 1) тип стайерский характеризуется тем, что при физических нагрузках анаэробный гликолиз вовлекается незначительно, а работа осуществляется преимущественно за счет аэробного обеспечения. Количество молочной кислоты не превышает ПАНО (4 мМоль/л); 2) тип спринтерский, характеризуется тем, что при физических нагрузках анаэробный гликолиз ярко выражен. Концентрация молочной кислоты в крови выше 8 мМоль/л; 3) тип смешанный – при котором концентрация молочной кислоты колеблется от 4 до 8 мМоль/л. Причем отмечается, что направленность метаболических реакций под воздействием физических нагрузок волнообразно изменяется, но несмотря на эти колебания, выявленная зависимость сохраняется. Эта закономерность особенно ярко прослеживается в дни, когда уровень тренировочных нагрузок снижается и устраняется дополнительная физическая активность.

В этой связи данная идентификация типов адаптации свидетельствует о наличии доминирующей функциональной системы при определенного рода физической работе, а также подтверждает положение П.К.Анохина о том, что закономерности развития адаптации теснейшим образом переплетаются с закономерностями формирования функциональных систем, и существующая взаимосвязь является ключевым звеном формирования всех долговременных адаптационных реакций.

Поскольку подготовка спортсмена является тем процессом, в котором зачастую возникает необходимость временного прекращения использования физических нагрузок, необходимо отметить, что процесс утраты сформировавшихся адаптационных перестроек в организме, т.е. процесс деадаптации протекает в определенных временных границах. Многочисленные исследования специалистов свидетельствуют, что чем быстрее формируется адаптация, тем сложнее удерживается достигнутый уровень и тем быстрее она утрачивается после прекращения тренировки. Эта закономерность является общей и проявляется применительно к различным органам и функциональным системам организма человека. В качестве факторов, подтверждающих эту закономерность применительно к многолетней подготовке спортсменов, можно привести множество случаев, когда скачкообразный прирост нагрузки (в 2-3 раза в течение года), реализованный спортсменами высшего класса, позволил им в короткие сроки достичь исключительно высоких адаптационных перестроек, показать выдающиеся результаты в крупнейших соревнованиях и одновременно не позволил удержать достигнутого уровня адаптации длительное время, резко сократил период их выступлениях на уровне высших достижений. Однако скорость протекания процесса деадаптации существенно ниже (примерно в 1,5 –3 раза) по сравнению со скоростью формирования адаптации. Существенным является и то, что обратное развитие адаптационных перестроек протекает неравномерно: в первые недели после прекращения тренировки наблюдается значительное снижение функционального резерва адаптированной системы, в дальнейшем процесс деадаптации замедляется. Однако, в скрытом виде адаптационные реакции сохраняются длительное время и служат основой для более быстрого восстановления утраченного уровня адаптации при возобновлении тренировки после длительного перерыва по сравнению с временем, затраченным на первоначальное формирование адаптации. При этом необходимо отметить, что частое чередование процессов реадаптации (т.е. возврата ранее утраченных адаптационных реакций) и деадаптации приводит к чрезмерной эксплуатации генетически детерминированных способностей к формированию эффективных приспособительных изменений в организме. Следует помнить, что поддержание структурных основ адаптации при помощи умеренных физических нагрузок является несоизмеримо более эффектиным вариантом, чем многократное повторение циклов деадаптации-реадаптации, так как каждый цикл имеет достаточно высокую структурную цену. Что же касается функциональной системы, длительно подвергавшейся нагрузкам, стимулирующим формирование адаптационных реакций, то в результате исчерпания способности генетического аппарата дифференцированных клеток генерировать новые порции РНК и белка, формируется функциональная недостаточность – явление локального старения перегруженных звеньев системы. Поскольку в основе изнашивания функциональной системы лежит нарушение закономерностей и механизмов формирования долговременной адаптации.

Так же в спорте часто сталкиваются с проблемами комбинированной адаптации, т.е. одновременной адаптации к двум или более факторам воздействия на организм спортсмена (например, одновременной адаптации к физическим нагрузкам и климатическим условиям горной местности) и возникающих вследствие этой комбинации перекрестных положительных или отрицательных эффектов.

Так Ф.З. Меерсоном, М. Г. Пшенниковой [1988] показано, что у бегунов – марафонцев, лыжников - нередко наблюдаются нарушения функций органов пищеварения в форме спазма пищевода, желудка, кишечника, нарушений перистальтики, язвенных поражений и.т.д., связанные с уменьшением кровоснабжения этих органов во время бега. Существенно, что в основе этого опасного синдрома лежит упоминавшийся принцип доминирования функциональной системы, ответственной за адаптацию к физической нагрузке. В данном случае он проявляется в форме преимущественного кровоснабжения доминирующей системы – двигательного аппарата – за счет кровоснабжения органов пищеварения, кровоток в которых во время длительного бега уменьшен. Также, показаны и нарушения на гормональном уровне у спортсменок, занимающихся видами спорта, связанными с похудением и уменьшением содержания жира в организме. Например, у высококвалифицированных гимнасток, нередко наблюдаются нарушения полового созревания и менструального цикла (аменорея, дисменорея), вызванные дефіцитом андрогенов и эстрона в следствие истощающих тренировок.

Наиболее интересной и наименее изученной проблемой в спорте являются инадаптационные зоны, связанные с применением больших физических нагрузок и с отсутствием на них адаптационного ответа, что проявляется в остановке прироста спортивных результатов. Одной из первых на данную проблему обратила внимание Л.Х. Гаркави [1990], изучая адаптационные реакции животных на различные по силе и величине внешние воздействия (физические нагрузки, применение фармакологических препаратов и т.д.). В спорте эта проблема изучалась С.Е. Павловым [1999, 2000, 2001]. На примере одного!!! высококвалифицированного пловца им было показано, что, несмотря на двухлетнюю остановку спортивного результата (двухлетнюю инадаптационную зону), удалось подобрать ту «дозу» внешнего воздействия (физическую нагрузку), которая позволила его улучшить. Причем при подборе «дозы» руководствовались принципом индивидуальной специфичности метаболических реакций на физическую нагрузку. При сопоставлении данной специфичности с избранной соревновательной дистанцией и направленностью тренировочных нагрузок, а также с продолжительностью занятий плаванием удалось разработать тренировочные программы занятий, которые за 2 месяца!!! привели к росту спортивной результативности.

Таким образом, описанные общие закономерности и механизмы формирования адаптационных реакций организма человека в ответ на определенного рода физические нагрузки универсальны, т.е. одинаково четко прослеживаются на всех уровнях (этапах) построения функциональной системы. И, следовательно, должны лежать в основе тренировочного процесса спортсмена, который в большей мере включает в себя напряженные физические нагрузки различной направленности.

Лекция 2. Адаптационные резервы организма человека

Адаптационные резервы – представляют возможности клеток, органов, систем и организма в целом противостоять воздействию различных нагрузок, минимизировать их воздействие на организм, обеспечивая должный уровень эффективности деятельности человека.

Выделяют структурные (морфологические) и функциональные резервы.

Под структурными резервами – понимаются особенности строения клеток, тканей, органов, проявляющиеся в развитии и прочности мышечной и костной ткани, в особенностях строения миофибрилл и мышечных волокон, в прочности связочного и подвижности суставного аппарата, в характере сосудистого русла скелетных и сердечных мышцы, в развитии мотонейронных связей и т.д., которые оказывают существенное влияние на функциональные возможности организма.

Структурными резервами организма является также парность ряда органов (почки, легкие, уши, глаза, некоторые железы внутренней секреции). При выходе их строя «напарника» обеспечивается нормальнее функционирование организма в обычных условиях.

К структурным резервам организма относится резистентность клеток и тканей к разным внутренним изменениям их функционирования.

Функциональные резервы организма – включают в себя три относительно самостоятельных вида резервов (биохимические, физиологические, психологические), (рис. 3). Функциональные резервы практически никогда не достигают генетически запрограммированных величин из-за постоянно действующих на организм факторов внешней среды, многие из которых для него являются вредоносными. Поэтому в механизмах формирования функциональных резервов организма человека, кроме наследственных факторов, существенная роль принадлежит факторам воздействия окружающей среды. Функциональные резервы обеспечивают возможность изменения функциональной активности структурных элементов организма. Эти возможности проявляются в изменении интенсивности и скорости протекания энергетических и пластических процессов обмена на всех уровнях организации организма, в увеличении физических (быстрота, сила выносливость) и улучшении психических качеств (осознание цели, готовности бороться за ее достижение), в способности к выработке новых и совершенствованию уже имеющихся двигательных и тактических навыков и т.д.). В состав функциональных резервов входят расходуемые резервы и запасные. Первые используются в повседневной жизнедеятельности человека, как не требующей существенного напряжения функциональных систем организма (первый эшелон), вторые при различного рода деятельности (второй эшелон). Запасные резервы составляют третий эшелон, они

Рис. 3. Классификация функциональных резервов.

расходуются лишь в ситуациях, связанных с борьбой за жизнь. Величина каждого из эшелонов функциональных резервов, их соотношение в общем объеме резервов организма изменяются в процессе жизни каждого человека.

Биохимические резервы – это возможности увеличения скорости протекания и объема биохимических процессов, связанных с экономичностью и интенсивностью энергетического и пластического обменов и их регуляцией. Биохимические резервы определяются мощностью энергетических систем организма: (анаэробной (фосфагенной), лактацидной (гликолитической), аэробной (кислородной)), а также биохимическими процессами, направленными на восполнение энергетических ресурсов организма и воспроизводство, разрушенных при адаптации и вновь синтезируемых клеточных структур. Индуцирование белкового обмена приводит к увеличению морфологических (структурных) резервов организма. В результате использования биохимических резервов происходит поддержание динамического постоянства внутренней среды организма. Таким образом, обеспечивается энергетический и пластический обмен, гомеостаз организма. Но существуют и другие стратегии адаптации, которая не направлена на поддержку гомеостаза. Во многих случаях поддерживается не состояние, а функция структур. Например, концентрация растворенных веществ в организме регулируется в расчете на сохранение структуры и функции ферментов: рН (кислотно-щелочная среда) крови регулируется, так чтобы при изменении температуры не нарушались функции белков. Результатом такой адаптации является не гомеостаз (постоянство состояния), а скорее поддержание функций. Эта стратегия позволяет целостному организму изменять в определенных границах свои характеристики при резких сдвигах среды, сохраняя существенные для себя функции даже в ущерб функции одной из своих систем. В то же время адаптация может быть связана с компенсацией, когда сохраняются и структура, и функция биосистемы.

Физиологические резервы представляют собой возможности органов и систем органов изменять свою функциональную активность и взаимодействие между собой с целью достижения оптимального для данных конкретных условий уровня функционирования организма и эффективности деятельности. Материальными носителями физиологических резервов являются органы и системы органов.

Благодаря функциональным резервам обеспечивается поддержание гомеостаза, переработка информации, координация вегетативных функций и двигательных актов. Это – обычные механизмы регуляции физиологических функций, которые в процессе приспособления используются организмом в качестве резервов адаптации.

Психологические резервы – представляются как возможности проявления памяти, внимания, мышления и др. с мотивацией деятельности, определением тактики поведения. Психологические резервы являются переходным звеном функциональных возможностей человека, соединяющим организм с окружающей средой. Поэтому психологические резервы являются фактором, определяющим надежность деятельности при экстремальных ситуациях и условиях. Их можно также назвать психофизиологическими.

Функциональные резервы могут быть представлены в виде такой структуры, где фундаментом являются биохимические, а вершиной психологические резервы.

Системообразующим фактором выступает результат деятельности или результат адаптации. Стержнем системы функциональных резервов, объединяющим ее в единое целое за счет нейрогуморальной регуляции, являются физиологические резервы. Отсутствие или недостаточность результата ограничивают формирование системы функциональных резервов, а в некоторых случаях даже разрушают ее в зависимости от воли, установок, системы ценностей и т.д.

Таким образом, биохимические резервы обеспечивают фундаментальные процессы, направленные на обеспечение физиологических резервов. На основе последних функционируют психологические резервы, которые основываются на деятельности ЦНС и, в свою очередь, являются резервами, являющимися и функционирующими на основе социальной мотивации. Поэтому психологические резервы выступают механизмом мобилизации физиологических резервов. С позиций системного подхода в зависимости от характера деятельности или воздействия на организм возмущающего фактора выделяют такие блоки системы физиологических резервов, от которых может зависеть успешность адаптации:

1. Блок сенсорных систем;

2. Блок организации (управление и коррекция) двигательной активности;

3. Блок регуляции гомеостаза;

4. Блок реализации движения (мышечная система);

Резервы первого блока определяются состоянием рецепторного аппарата, проводящих путей и центральных нервных образований.

Резервы блока организации двигательной активности определяются возможностями и состоянием ЦНС.

Резервы блока регуляции гомеостаза определяются физиологическими системами и органами (сердце, легкие, печень, почки).

Резервы блока реализации мышечной системы (моторными и вегетативными компонентами).

Согласно теории функциональных систем (П.К. Анохин), отдельное проявление скрытых возможностей организма человека не может быть оценено, как резерв. Только отношение данного функционального проявления к результату целостной деятельности позволяет его оценить, как резервы адаптации организма.

Это значит, что под функциональными резервами адаптации организма понимаются такие изменения функциональной активности структурных элементов организма, которые вносят вклад в достижение приспособительного результата.

Система функциональных резервов формируется и совершенствуется лишь в процессе адаптации. При этом, отдельные части сложной системы взаимодействуют между собой. Причем, некоторые из них оказывают друг на друга положительные и отрицательные воздействия, а некоторые оказывают односторонние влияния (только положительные или только отрицательные). Так, сенсорные системы могут активировать или угнетать деятельность системы организации движений. Мышечная система, активируя систему поддержания гомеостаза, может оказывать угнетающее воздействие на систему организации движений и т. Физиологические резервы классифицируются следующим образом:

1. Соответственно уровню организации организма выделяют клеточные, тканевые, органные, системные, межсистемные и резервы организма в целом.

2. По физическим качествам: результат силы, быстроты, выносливости.

Физиологические резервы силы – это включение дополнительных двигательных единиц в мышцах, синхронизация возбуждения двигательных единиц в мышце, своевременное торможение мышц антогонистов, координация (синхронизация) сокращения мышц – агонистов, повышение энергетических ресурсов мышечных волокон, переход от одиночных сокращений к тетаническим, переход в сокращение из положения оптимального растяжения мышечных волокон.

Физиологические резервы быстроты – это время проведения возбуждения через синапсы, синхронизация возбуждения двигательных единиц, скорость перехода возбуждения в сокращение, скорость укорочения мышечных миофибрилл, скорость переработки информации в соответствующей ситуации.

Физиологические резервы выносливости – это мощность и устойчивость механизмов, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза), резервы энергетических веществ в организме и возможность их использования, процессы биоэнергетики (аэробные и анаэробные возможности), координация между деятельностью моторной (соматической) и вегетативной системами.