Физические нагрузки, адаптация и тренировочный эффект

    Зависимость «доза — эффект», определяющая соотношение между объемом выполненной тренировочной работы и приростом тренируемой функции, может быть использована для количественной оценки адаптации к физическим нагрузкам. Теоретически возможны пять основных типов взаимосвязи между изменениями тренируемой функции и объемом выполненной нагрузки (рис. 192). В начальной стадии развития адаптации (фрагмент 1) зависимость «доза — эффект» представлена экспоненциально возрастающей кривой, в обычных условиях тренировки — прямой линией (фрагмент 2), которая, как и возрастающая экспонента, указывает на то, что пределы адаптации еще не достигнуты и можно продолжать наращивание объема выполняемой работы. 

    Срочный тренировочный эффект характеризует срочную адаптацию. По своей сути срочный тренировочный эффект представляет собой биохимические сдвиги в организме спортсмена, вызываемые процессами, составляющими срочную адаптацию. Эти сдвиги фиксируются во время выполнения физической нагрузки и в течение срочного восстановления. По глубине обнаруженных биохимических изменений можно судить о вкладе отдельных способов выработки АТФ в энергообеспечение проделанной работы. [c.182]

    В соответствии с фазовым характером протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам в теории и практике спорта принято выделять три разновидности тренировочного эффекта срочный, отставленный (пролонгированный) и кумулятивный (накопительный). Срочный тренировочный эффект определяется величиной и характером биохимических изменений в организме, происходящих непосредственно во время действия физической нагрузки и в период срочного восстановления (ближайшие 0,5—1 ч после нагрузки), когда происходит ликвидация кислородного долга, образовавшегося во время работы. Отставленный тренировочный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления после физической нагрузки. Его сущность составляют стимулированные работой пластические процессы, направленные на восполнение энергетических ресурсов организма и ускоренное воспроизводство разрушенных при работе и вновь синтезируемых клеточных структур. Кумулятивный тренировочный эффект возникает как результат последовательного суммирования следов многих нагрузок или большого числа срочных и отставленных эффектов. В кумулятивном тренировочном эффекте воплощаются биохимические изменения, связанные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков, наблюдаемые на протяжении длительного периода тренировки. Кумулятивный тренировочный эффект выражается в приросте показателей работоспособности и улучшении спортивных результатов. 

    Принцип положительного взаимодействия заключается в том, что кумулятивный эффект, возникающий после многократного повторения нагрузки, не является простым сложением некоторого числа срочных и отставленных тренировочных эффектов. Каждая последующая нагрузка воздействует на адаптационный эффект предшествующей нагрузки и может видоизменять его. Если результат такого суммирования тренировочных эффектов приводит к усилению адаптационных изменений в организме, то имеет место положительное взаимодействие. Если каждая последующая нагрузка уменьшает эффект от предыдущей, то происходит отрицательное взаимодействие тренировочных эффектов. И, наконец, если последующая нагрузка заметно не влияет на тренировочный эффект от предшествующей нагрузки, то наблюдается нейтральное взаимодействие. Эффективная адаптация в течение длительного периода тренировки может быть достигнута только при положительном взаимодействии между отдельными нагрузками. На тренировочные эффекты физических нагрузок могут влиять и другие неспецифические факторы тренировки, в частности питание, 

    Особенности специфической адаптации, развивающиеся под влиянием тренировки, обусловлены выбором не только определенного типа упражнений, но и конкретных характеристик физической нагрузки. В зависимости от избранного сочетания основных характеристик нагрузки формируется срочный тренировочный эффект, определяемый величиной и направленностью происходящих в организме физиологических изменений. При достаточном числе повторений нагрузки с определенным срочным тренировочным эффектом в организме возникают специфические адаптационные изменения, которые и проявляются в кумулятивном эффекте определенного вида. На рис. 197 представлена зависимость изменений уровня потребления Оз от скорости бега. Обычно эта зависимость в широком диапазоне скоростей бега изображается прямой линией, и только при вступлении в действие лимитов поставки 0 в работающие ткани, что обнаруживается вблизи значений критической скорости бега, она переходит в экспоненциальную, предел которой соответствует МПК. Наклон прямолинейной части этой кривой отражает эффективность затрат аэробной энергии при беге, численное значение которой соответствует затратам Оз в расчете на 1 кг массы тела и на 1 м пути. Из приведенного графика видно, что изменения уровней потребления Оз у высококвалифицированных бегунов на длинные дистанции на участке, относящемся к значениям скоростей бега, которые наиболее часто применяются в тренировке, существенно отклоняются от прямолинейной зависимости, демонстрируя выраженное снижения энергетических затрат при выполнении упражнений заданной интенсивности. 

    Наиболее наглядно действие этого принципа проявляется на примере отставленного тренировочного эффекта, наблюдаемого после физической нагрузки. В этом случае вызванные в сфере энергетического обмена изменения быстро возвращаются к исходному уровню и в определенный момент времени превышают его (это повышение является фазой суперкомпенсации). По завершении фазы суперкомпенсации показатели энергетического обмена, испытывая периодические колебания, постепенно приходят в норму. Исходя из указанной закономерности восстановительных процессов следует, что для развития адаптации процесс тренировки не должен прерываться, а повторные нагрузки должны задаваться в фазе суперкомпенсации (рис. 195). Принцип обратимости действия полностью соотносится к случаю кумулятивных тренировочных эффектов. Высокая работоспособность, достигнутая в течение длительного периода тренировки, снижается после прекращения тренировки либо при уменьшении ее напряженности. 

Биохимические закономерности адаптации к мышечной работе

Адаптация организма к физическим нагрузкам носит фазный характер и в ней выделяют два этапа (или фазы) – срочная и долговременная.

Основой срочной адаптации является структурно-функциональная перестройка, происходящая в организме непосредственно при выполнении физической работы. Целью этого этапа адаптации является создание для мышц оптимальных условий их функционирования, прежде всего, за счет увеличения их энергоснабжения под воздействием нервно-гормональной регуляции. Большой вклад в развитие срочной адаптации вносят катехоламины и глюкокортикоиды. На клеточном уровне в миоцитах катаболизм превалирует над анаболизмом.

К основным изменениям катаболических процессов, приводящим к ускорению энергообеспечения физических нагрузок, можно отнести следующие:

• ускорение распада гликогена в печени;
• усиление аэробного и анаэробного окисления мышечного гликогена;
• повышение скорости тканевого дыхания в митохондриях;
• увеличение мобилизации жира из жировых депо;
• повышение скорости (бета)окисления жирных кислот и образование кетоновых тел;
• замедление анаболических процессов (в первую очередь синтез белков). Снижение скорости синтеза белков во время физической работы вызывается глюкокортикоидами.

Этап долговременной адаптации протекает в промежутках отдыха между тренировками и требует много времени. Биологическое назначение долговременной адаптации – создание в организме структурнофункциональной базы для лучшей реализации механизмов срочной адаптации, т.е. долговременная адаптация предназначена для подготовки организма к выполнению последующих физических нагрузок в оптимальном режиме. В долговременной адаптации можно выделить несколько направлений:

1. Повышение скорости восстановительных процессов, в результате чего существенно возрастает энергетический потенциал организма.
2. Увеличение содержания внутриклеточных органоидов.
3. Совершенствование механизмов нервно-гормональной регуляции.
4. Развитие резистентности к биохимическим сдвигам.

В спортивной практике для оценки влияния тренировочного процесса на формирование адаптации к мышечной работе используются три разновидности тренировочного эффекта: срочной, отставленный и кумулятивный.

Срочный тренировочный эффект характеризует срочную адаптацию. По своей сути срочный тренировочный эффект представляет собой биохимические сдвиги в организме спортсмена, вызываемые процессами, составляющими срочную адаптацию. Эти сдвиги фиксируются во время выполнения физической нагрузки и в течение срочного восстановления.

Отставленный тренировочный эффект представляет собой биохимические изменения, возникающие в организме спортсмена в ближайшие дни после тренировки, т.е. в период отставленного восстановления.

Кумулятивный тренировочный эффект отражает биохимические сдвиги, постепенно накапливающиеся в организме спортсмена в процессе длительных тренировок. В частности кумулятивным эффектом можно считать прирост в ходе длительных тренировок показателей срочного и отставленного эффектов /24/.

[ предыдущая глава ] | [ следующая глава ]

ЛЕКЦИЯ 2 (Адаптация и компенсация)

ЛЕКЦИЯ № 2 Адаптация и компенсация.

Понятие о здоровье и болезни. Адаптация.

Организм человека это биологическая система, состоящая из взаимосвязанных и соподчиненных органов и систем, взаимоотношения которых предопределены их функционированием как единого целого.

В уставе ВОЗ здоровье рассматривается как «состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов».

Физическое здоровье это состояние, при котором у человека наблюдается совершенство регуляторных функций организма, гармония физиологических процессов и максимальная адаптация к различным факторам внешней среды.

Психическое здоровье проявляется в стремлении людей сохранить здоровье, предполагает отрицание болезни, ее преодоление, что является стратегией жизни человека.

Социальное здоровье. Организация Объединенных наций (ООН) определила социальное здоровье нации как признак гуманизма, зрелости и совершенства социальной системы.

C позиции здоровья людей наиболее значимыми являются такие составляющие, как «смертность» и «продолжительность жизни»- позиции, находящиеся в обратно пропорциональной зависимости.

Основными показателями являются продолжительность жизни мужчин и женщин и уровень грамотности и образования.

Адаптация— процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды. Адаптацией называют все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности организмов с процессами на клеточном, органном, системном и организменном уровне. Адаптацией обозначают явления приспособления по продолжительности с жизнью индивидуума, и сдвиги в организмах популяций на протяжении нескольких поколений. Адаптация поддерживает постоянство гомеостаза, обеспечивая работоспособность, максимальную продолжительность жизни и репродуктивность в неадекватных условиях среды.

Так как организм человека — это сложная, динамическая, мно­гофункциональная система, то адаптация включает все виды при­способления к общеприродным, производственным, социальным условиям. Поэтому говорят об адаптации температурной, сен­сорной, болевой, психической, трудовой и т.п.

Выделяют генотипическую и фенотипическую адаптации. Первая сформировалась в процессе эволюции человека на осно­ве наследственной изменчивости, мутации, естественного отбо­ра. Ее достижения закреплены генетически и передаются по на­следству. Фенотипическая адаптация формируется в процессе индивидуальной жизни человека, его взаимодействия с окружа­ющей средой. Приобретенные в течение жизни фенотипические изменения наслаиваются на наследственные признаки и форми­руют индивидуальный облик организма, характеризующегося совокупностью морфофункциональных изменений, направлен­ных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды — гомеостаза.

Ключевым звеном механизма, обеспечивающего этот про­цесс, является существующая в клетках взаимосвязь функции и генетического аппарата. Через эту взаимосвязь функциональ­ная нагрузка, вызванная действием среды, приводит к увеличе­нию синтеза нуклеиновых кислот и белков и как следствие к фор­мированию так называемого структурного следа в системах, от­ветственных за адаптацию организма к конкретному фактору среды. Структурный след представляет собой комплекс струк­турных изменений, обеспечивающий расширение звена, лими­тирующего функцию клеток, и тем самым увеличивающий фи­зиологическую мощность соответствующих систем организма. Необходимым условием образования структурного следа явля­ется наличие стресс-реакции, возникающей при любом суще­ственном изменении среды. Эта реакция — важное звено в цело­стном механизме адаптации, так как структурный след, с одной стороны, инициирует образование нового структурного следа путем мобилизации резервов организма, повышает устойчи­вость систем, ответственных за адаптацию, с другой — способствует стиранию старых следов, утративших биологическое зна­чение, т.е. участвует в перепрограммировании адаптационных возможностей организма на решение новых задач, выдвигае­мых средой (Меерсон Ф.З., 1986).

В результате развития адаптационных реакций организм приобретает новое качество в форме устойчивости к гипоксии, холоду, физической нагрузке, новому двигательному навыку и т.д. Это новое качество проявляется прежде всего в том, что орга­низм не может быть поврежден тем фактором, к которому при­обретена адаптация. По существу, такие реакции составляют ос­нову закаливания, укрепления здоровья и профилактики заболе­ваний в процессе оздоровительных занятий физическими упраж­нениями. Роль адаптации как фактора профилактики проявляет­ся в том, что устойчивость организма повышается к действию не только одного фактора, но и нескольких, т.е. речь идет о комбини­рованной адаптации

В основе адаптации к физической работе лежат приспосо­бительные реакции организма в ответ на изменяющиеся требо­вания внутренней и внешней среды. В качестве адаптогена выс­тупает физическая нагрузка, а ее структурной единицей являет­ся физическое упражнение.

Первоначально механизм воздействия физических упражне­ний состоит в возбуждении соответствующих афферентных и моторных центров, мобилизации скелетных мышц, кровообращения и дыхания, которые в совокупности образуют единую фун­кциональную систему, ответственную за реализацию данной дви­гательной реакции (Анохин П.К., 1975). Однако эффективность этой системы невелика, а реакция организма не означает момен­тальной адаптации. Это лишь основа начального этапа срочной адаптации, которая является экстренной реакцией различных органов и систем, компенсирующей воздействие внешних фак­торов. Но эти реакции не закрепляются и быстро исчезают, если они не превышают физиологических возможностей организма в данный момент.

Совокупность изменений, происходящих в организме под действием стрес­соров, Г. Селье (1960) назвал адаптационным синдромом. Вы­раженность этих изменений зависит от интенсивности стрес­са, функционального состояния физиологических систем и ха­рактера поведения человека. По утверждению Г. Селье, без стресса невозможна никакая активная деятельность, полная свобода от стресса равнозначна смерти. Следовательно, стресс не только вреден, но и полезен для организма. Он мо­билизует его возможности, повышает устойчивость к отрица­тельным воздействиям.

Важное значение для характера последствий стресса имеют поведенческие реакции на стрессовую ситуацию. Активный по­иск способов ее изменения ведет к устойчивости организма, при отказе от активного поиска фаза сопротивления адаптационно­го синдрома переходит в фазу истощения и в тяжелых случаях может привести организм к гибели.

Компенсация организма. Компенсаторные приспособле­ния — важные адаптационные реакции организма на повреж­дения, выражающиеся в том, что органы и системы, непосред­ственно не пострадавшие от действия повреждающего агента, берут на себя функцию разрушенных структур путем замести­тельной гиперфункции или качественных изменений функции (Меерсон Ф.З., 1981). Так, например, при повреждении (ампу­тации) правой руки человек немедленно начинает использо­вать левую руку для выполнения функций выключенной конеч­ности. Эта срочная компенсация очень важна в экстремаль­ных ситуациях, однако является заведомо несовершенной. В дальнейшем в результате обучения и образования в головном мозге системы новых, структурно закрепленных временных связей формируются навыки, обеспечивающие долговремен­ную компенсацию: относительно совершенное выполнение левой рукой операций, обычно выполняемых правой. Таким образом, формирование срочной, но недостаточно совершен­ной компенсации и ее последующий переход в устойчивую дол­говременную компенсацию составляют общую закономер­ность развития компенсаторного процесса (Меерсон Ф.З., Соломатина Е.С., 1977).

А.С. Солодков (1996), анализируя морфофункциональные реакции у инвалидов после ампутации конечности, выделил сле­дующие закономерные процессы, обязательно сопровождающие долговременную адаптацию: а) изменение взаимоотношений регуляторных механизмов; б) мобилизацию и использование фи­зиологических резервов организма; в) формирование специаль­ной функциональной системы адаптации к конкретной (трудо­вой или спортивной) деятельности

В адаптивной физической культуре выявление причинно-следственных связей в процессе патологических изменений орга­низма имеет первостепенное значение. Одна причина может выз­вать цепочку следствий, которые, возникнув, становятся причи­нами новых нарушений и являются сопутствующими основной патологии. Так, например, выявлено, что потеря слуха у детей сопровождается дисгармоничным физическим развитием в 62% случаев, в 43,6% — дефектами опорно-двигательного аппарата (сколиоз, плоскостопие и др.), в 80% случаев — задержкой мотор­ного развития. Сопутствующие заболевания наблюдаются у 70% глухих и слабослышащих детей.

Знание причинно-следственных связей, лежащих в основе патологии, необходимо в конкретной педагогической деятельности: при подборе физических упражнений, их направленности, координационной сложности, при нормировании нагрузки: оп­ределении продолжительности и интенсивности воздействия, их частоты в сочетании с отдыхом в процессе двигательной реаби­литации, физического воспитания, рекреативных и спортивных занятий. В качестве причины выдвигается конкретная педагоги­ческая задача, а следствием является ее решение, практическая реализация и условия выполнения, которые выступают в логи­ческом единстве и взаимосвязи.

Выяснение причинно-следственных связей позволяет не толь­ко осознать общие законы природы, но и понять единичное, уни­кальное, проявляющееся в частных случаях.

Адаптация организма. Процесс приспособления к окру­жающей среде начинается с момента рождения и осуществля­ется ежеминутно, ежесекундно. Организму приходится при­спосабливаться к колебаниям температуры, атмосферного давления, влиянию микроорганизмов, факторов питания, бес­конечному разнообразию психологических, социальных и дру­гих воздействий. Суть приспособления состоит в том, что организм так меняет интенсивность, ритм и характер проте­кающих в нем процессов, что основные показатели внутрен­ней среды, несмотря на действие внешних факторов, стойко поддерживаются в рамках физиологических параметров (Верещагин В.Ю., 1984).

Этот процесс приспособления организма к внешней среде или изменениям, происходящим в самом организме, и есть адапта­ция. Адаптация — также результат достижения соответствия морфофункционального состояния организма тем условиям деятельности, которые создает для него среда (Давиденко Д.Н., 1996; Меерсон Ф.З., 1986; Никитюк Б.А., Коган Б.И., 1989).

Основной и принципиальный вопрос, требующий научного освещения, — за счет каких механизмов и какой цепочки явлений неадаптированный организм становится адаптированным.

Наиболее полно эти вопросы освещены в исследованиях Ф.З. Меерсона и его школы (1973-1986).

Так как организм человека — это сложная, динамическая, мно­гофункциональная система, то адаптация включает все виды при­способления к общеприродным, производственным, социальным условиям. Поэтому говорят об адаптации температурной, сен­сорной, болевой, психической, трудовой и т.п.

Выделяют генотипическую и фенотипическую адаптации. Первая сформировалась в процессе эволюции человека на осно­ве наследственной изменчивости, мутации, естественного отбо­ра. Ее достижения закреплены генетически и передаются по на­следству. Фенотипическая адаптация формируется в процессе индивидуальной жизни человека, его взаимодействия с окружа­ющей средой. Приобретенные в течение жизни фенотипические изменения наслаиваются на наследственные признаки и форми­руют индивидуальный облик организма, характеризующегося совокупностью морфофункциональных изменений, направлен­ных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды — гомеостаза.

Ключевым звеном механизма, обеспечивающего этот про­цесс, является существующая в клетках взаимосвязь функции и генетического аппарата. Через эту взаимосвязь функциональ­ная нагрузка, вызванная действием среды, приводит к увеличе­нию синтеза нуклеиновых кислот и белков и как следствие к фор­мированию так называемого структурного следа в системах, от­ветственных за адаптацию организма к конкретному фактору среды. Структурный след представляет собой комплекс струк­турных изменений, обеспечивающий расширение звена, лими­тирующего функцию клеток, и тем самым увеличивающий фи­зиологическую мощность соответствующих систем организма. Необходимым условием образования структурного следа явля­ется наличие стресс-реакции, возникающей при любом суще­ственном изменении среды. Эта реакция — важное звено в цело­стном механизме адаптации, так как структурный след, с одной стороны, инициирует образование нового структурного следа путем мобилизации резервов организма, повышает устойчи­вость систем, ответственных за адаптацию, с другой — способствует стиранию старых следов, утративших биологическое зна­чение, т.е. участвует в перепрограммировании адаптационных возможностей организма на решение новых задач, выдвигае­мых средой (Меерсон Ф.З., 1986).

В результате развития адаптационных реакций организм приобретает новое качество в форме устойчивости к гипоксии, холоду, физической нагрузке, новому двигательному навыку и т.д. Это новое качество проявляется прежде всего в том, что орга­низм не может быть поврежден тем фактором, к которому при­обретена адаптация. По существу, такие реакции составляют ос­нову закаливания, укрепления здоровья и профилактики заболе­ваний в процессе оздоровительных занятий физическими упраж­нениями. Роль адаптации как фактора профилактики проявляет­ся в том, что устойчивость организма повышается к действию не только одного фактора, но и нескольких, т.е. речь идет о комбини­рованной адаптации. Так, установлено, что адаптация к гипоксии формирует разветвленный структурный след, охватывающий как высшие регуляторные инстанции, так и исполнительные органы, и сопровождается выгодным для организма поведением в конф­ликтных ситуациях, предотвращает острую сердечную недоста­точность при эмоционально-болевом синдроме, уменьшает су­дороги при эпилепсии, тормозит развитие гипертонической бо­лезни (Газенко О.Г., Меерсон Ф.З., 1986). В спортивной деятель­ности, например в процессе тренировки и соревнований лыжни­ков, происходит одновременная адаптация к физической нагруз­ке, требующей выносливости, к холоду, гипоксии, стрессорным ситуациям (Пшенникова М.Г., 1986).

В основе адаптации к физической работе лежат приспосо­бительные реакции организма в ответ на изменяющиеся требо­вания внутренней и внешней среды. В качестве адаптогена выс­тупает физическая нагрузка, а ее структурной единицей являет­ся физическое упражнение.

Первоначально механизм воздействия физических упражне­ний состоит в возбуждении соответствующих афферентных и моторных центров, мобилизации скелетных мышц, кровообращения и дыхания, которые в совокупности образуют единую фун­кциональную систему, ответственную за реализацию данной дви­гательной реакции (Анохин П.К., 1975). Однако эффективность этой системы невелика, а реакция организма не означает момен­тальной адаптации. Это лишь основа начального этапа срочной адаптации, которая является экстренной реакцией различных органов и систем, компенсирующей воздействие внешних фак­торов. Но эти реакции не закрепляются и быстро исчезают, если они не превышают физиологических возможностей организма в данный момент.

Для того чтобы сложилась устойчивая адаптация, необходи­мы подкрепления, тренировка, многократно повторяющиеся вне­шние воздействия. В результате увеличения физиологических возможностей формируется кумулятивная адаптация. Это слож­ный и длительный процесс постепенной функциональной пере­стройки организма (Меерсон Ф.З., 1981).

При напряженной спортивной тренировке он связан с акти­визацией и мобилизацией функциональных ресурсов организ­ма, интенсивным протеканием структурных и функциональных преобразований в органах и тканях.

По мнению В.Н. Платонова (1988), устойчивая долговремен­ная адаптация характеризуется наличием необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, ста­бильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных органов. В.В. Петровский (1978), В.М. Волков, А.А. Семкин (1993) характеризуют ее как состояние наивысшей работоспособности, выражающейся в формировании эффективной структуры движений, повышении скорости про­извольного расслабления мышц (техническая экономизация), ус­корении процесса врабатывания, снижении энергозатрат на еди­ницу выполненной работы, повышении утилизации кислорода, оптимизации восстановительных процессов (функциональная экономизация).

Долговременная адаптация выражается, с одной стороны, в увеличении мощности механизмов саморегуляции, с другой — вповышении реактивности этих систем к управляющим сигналам. В результате этого уравновешивание адаптированного организма с внешней средой достигается при меньшей степени включения выс­ших уровней регуляторной иерархии — при более экономном фун­кционировании нейроэндокринной регуляции систем, ответствен­ных за адаптацию (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988).

Особого внимания заслуживает адаптация организма к экст­ремальным, стрессорным условиям, из которых нельзя выйти посредством простых реакций избегания. Такие ситуации встре­чаются в различных видах деятельности человека, сопряженных с ответственностью, риском, необходимостью сохранять выдер­жку, регулировать поведение и эмоции.

На протяжении индивидуальной жизни человек неоднократ­но подвергается стрессу, в результате длительного и интенсив­ного действия которого развиваются стрессовые заболевания. В настоящее время доказана роль стресса как этиологического фактора ишемических заболеваний сердца, гипертонической болезни, атеросклероза, язвенных поражений желудка, даже зло­качественных опухолей и иммунодефицитных состояний, огра­ничивающих срок человеческой жизни (Меерсон Ф.З., 1986; Чазов Е.И.,1975).

В качестве стрессоров выступают такие естественные для нашего времени формы, как экологические катастрофы, войны, потеря близких людей, физические травмы, увечья и др. Не менее широко распространены социально детерминированные стрессорные ситуации в результате межличностных конфликтов, свя­занных с унижением достоинства, обманом, предательством, крахом надежд, разочарованием и т.п. В подобном положении оказываются многие инвалиды, внезапно потерявшие конечность, зрение или слух, когда формируются так называемые безвыход­ные стрессовые ситуации. Конфликт людей, оказавшихся в слож­ной обстановке, заключается в потребности реализовать оборо­нительную реакцию самосохранения и невозможности, непрео­долимом запрете ее осуществить в создавшихся условиях (Симо­нов П.В., 1987).

Однако большинство людей, оказавшихся в безвыходных си­туациях, не погибают, а приобретают ту или иную степень резис­тентности (устойчивости) к этим стрессорным ситуациям.

Дело в том, что при воздействии различных экстремаль­ных факторов, как физических, так и психических, в организ­ме возникают однотипные биохимические изменения, направ­ленные на преодоление действия этих факторов путем адап­тации организма к предъявляемым требованиям. Совокупность изменений, происходящих в организме под действием стрес­соров, Г. Селье (1960) назвал адаптационным синдромом. Вы­раженность этих изменений зависит от интенсивности стрес­са, функционального состояния физиологических систем и ха­рактера поведения человека. По утверждению Г. Селье, без стресса невозможна никакая активная деятельность, полная свобода от стресса равнозначна смерти. Следовательно, стресс не только вреден, но и полезен для организма. Он мо­билизует его возможности, повышает устойчивость к отрица­тельным воздействиям.

Важное значение для характера последствий стресса имеют поведенческие реакции на стрессовую ситуацию. Активный по­иск способов ее изменения ведет к устойчивости организма, при отказе от активного поиска фаза сопротивления адаптационно­го синдрома переходит в фазу истощения и в тяжелых случаях может привести организм к гибели.

Ф.З. Меерсон (1986) утверждает, что боль, сопряженная с опасностью и страхом, побеждается выдержкой и терпением, которые обеспечиваются критическим напряжением механизмов коркового торможения, но при этом заторможенным оказыва­ется лишь внешний, поведенческий, компонент реакции. Ее внут­ренний компонент, т.е. мобилизация функции кровообращения, дыхания и т.д., сохраняется и даже может быть более интенсив­ной и длительной, чем сама поведенческая реакция. При возник­новении эмоционального напряжения под влиянием стресса мо­билизация энергетических и структурных ресурсов и передача их в интенсивно функционирующие системы осуществляются комплексом стрессорных гормонов. Они-то и обеспечивают эмо­циональное поведение, формируя в коре головного мозга новые функциональные системы.

Внешне хаотическое, энергетически расточительное эмоци­ональное поведение по своему биологическому и социальному значению является одной из наиболее творческих реакций орга­низма. Эмоции изменяют порог восприятия, активизируют па­мять, служат дополнительным средством коммуникации. Стрем­ление к повторному переживанию положительных эмоций по­буждает человека активно искать пути удовлетворения потреб­ностей. В критических ситуациях эмоция может обеспечить быс­трое многообразное, подчас случайное перекомбинирование представлений об окружающем мире, о самом себе и собствен­ных возможностях как объективной реальности.

Критерием удачного выбора эмоционального поведения яв­ляется практический результат, ибо в конечном счете эмоция выступает как доминирующий фактор стабилизации всех систем организма к условиям измененной среды. Если отрицательные эмоции направлены преимущественно на самосохранение, то положительные — на саморазвитие, самореализацию личности в процессе освоения новых сфер деятельности, удовлетворение интеллектуальных, нравственных, эстетических потребностей (Костандов Э.А., 1977).

Столь важная роль, отводимая эмоции и эмоциональному поведению, несомненно, должна быть использована в адаптив­ной физической культуре. Стимулятором эмоционального пове­дения может быть игровая деятельность, адекватная реальным двигательным возможностям инвалида и обеспеченная безопас­ными условиями проведения игр.

Итак, даже самые общие знания о закономерностях адапта­ционных процессов организма имеют стратегическое значение для понимания биологической сущности теории и методики адап­тивной физической культуры. Однако на сегодня остаются не­решенными такие важные теоретические и прикладные пробле­мы, как управление долговременной адаптацией организма инвалидов различных нозологических групп в процессе физичес­кого воспитания, спортивных, рекреационно-оздоровительных занятий и физической реабилитации; нормирование физической нагрузки и адаптация к ней; тактика адаптации к действию не­скольких факторов среды; обеспечение сложных форм социаль­ной адаптации через движение; адаптация организма к действию экстремальных стрессорных ситуаций; количественная и каче­ственная оценка процессов адаптации и др.

Компенсация организма. Компенсаторные приспособле­ния — важные адаптационные реакции организма на повреж­дения, выражающиеся в том, что органы и системы, непосред­ственно не пострадавшие от действия повреждающего агента, берут на себя функцию разрушенных структур путем замести­тельной гиперфункции или качественных изменений функции (Меерсон Ф.З., 1981). Так, например, при повреждении (ампу­тации) правой руки человек немедленно начинает использо­вать левую руку для выполнения функций выключенной конеч­ности. Эта срочная компенсация очень важна в экстремаль­ных ситуациях, однако является заведомо несовершенной. В дальнейшем в результате обучения и образования в головном мозге системы новых, структурно закрепленных временных связей формируются навыки, обеспечивающие долговремен­ную компенсацию: относительно совершенное выполнение левой рукой операций, обычно выполняемых правой. Таким образом, формирование срочной, но недостаточно совершен­ной компенсации и ее последующий переход в устойчивую дол­говременную компенсацию составляют общую закономер­ность развития компенсаторного процесса (Меерсон Ф.З., Соломатина Е.С., 1977).

После большинства повреждений в организме человека пол­ного восстановления разрушенных органов не происходит, и функциональная система, сформировавшаяся на этапе срочной компенсации, сохраняется в течение последующей жизни чело­века. Такое положение чаще наблюдается при ампутации конеч­ности, при повреждении парных внутренних органов, желудочно-кишечного тракта. Причем во всех этих ситуациях несовер­шенная срочная компенсация превращается в надежную, долго­временную (Меерсон Ф.З., 1981,1986). Основа долговременной компенсации, по мнению автора, состоит в формировании структурного следа в компенсирующей системе. Сущность его в том, что в процессе компенсации активация синтеза нуклеино­вых кислот и белков не только реализуется в клетках одного исполнительного органа, на который падает увеличенная на­грузка, но и способствует возникновению определенных струк­турных изменений во всех органах компенсирующей функцио­нальной структуры.

Аналогичные компенсаторные процессы происходят при потере зрения, когда обостряется слух, и наоборот — при нару­шении слуха компенсирующую функцию берет на себя зрение.

А.С. Солодков (1996), анализируя морфофункциональные реакции у инвалидов после ампутации конечности, выделил сле­дующие закономерные процессы, обязательно сопровождающие долговременную адаптацию: а) изменение взаимоотношений регуляторных механизмов; б) мобилизацию и использование фи­зиологических резервов организма; в) формирование специаль­ной функциональной системы адаптации к конкретной (трудо­вой или спортивной) деятельности.

Существенное значение для понимания процесса формиро­вания функциональной системы, компенсирующей повреждения, имеют исследования П.К. Анохина (1956,1975). Он сформулиро­вал несколько общих принципов, которые могут быть примене­ны к самым различным компенсаторным процессам. Так, напри­мер, повреждение нижней конечности вызывает нарушение рав­новесия и акта ходьбы. Это влечет за собой изменение информа­ции от рецепторов вестибулярного аппарата, проприорецепторов мышц, рецепторов кожи, а также зрительных рецепторов. В результате переработки этой информации анализаторами цент­ральной нервной системы функция моторных центров и мышеч­ных групп перестраивается таким образом, чтобы восстановить равновесие и в измененном виде осуществить акт ходьбы (принцип сигнализации о дефекте). По мере увеличения повреждения сигнализация о дефекте возрастает, вовлекая в компенсацию новые нервные центры и соответствующие мышечные группы (принцип прогрессивной мобилизации запасных компенсатор­ных механизмов). В дальнейшем по мере эффективного осуще­ствления компенсации состав афферентного импульсного пото­ка сокращается, выключая определенные отделы функциональ­ной системы, ранее участвовавшие в осуществлении компенса­торной деятельности (принцип обратного афферентирования этапов восстановления нарушенных функций) и т.д. В конечном итоге формируется стабильный анатомический дефект, который обеспечивает компенсацию — минимальную степень хромоты при данном повреждении.

2. Виды адаптации

Различают срочную и долговременную адаптацию.

Срочная адаптация — это ответ организма на однократное воздействие тренировочной нагрузки, выражающийся в «аварийном» приспособлении к изменившемуся состоянию своей внутренней среды. Ответ этот сводится, преимущественно, к изменениям в энергетическом обмене и к активации высших нервных центров, ответственных за регуляцию энергетического обмена. Что же касается долговременной адаптации, то она формируется постепенно на основе многократной реализации срочной адаптации путём суммирования следов повторяющихся нагрузок. В протекании процессов адаптации можно различить специфическую компоненту и общую адаптационную реакцию. Процессы специфической адаптации затрагивают внутриклеточный энергетический и пластический обмен и связанные с ним функции вегетативного обслуживания, которые специфически реагируют на данный вид воздействия сообразно его силе.

Общая адаптационная реакция развивается в ответ на самые разные раздражители (независимо от их природы) в том случае, если сила этих раздражителей превышает некий пороговый уровень. Реализуется общая адаптационная реакция благодаря возбуждению симпато-адреалиновой и гипофизарно-адренокортикальной систем. В результате их активации в крови и тканях повышается содержание катехоламинов и глюкокортикоидов, что способствует мобилизации энергетических и пластических резервов организма. Такая неспецифическая реакция на раздражение была названа «синдром стресса», а раздражители, вызывающие эту реакцию, получили название «стресс-факторы». Общий адаптационный синдром сам по себе не является основой адаптации к тренировочным нагрузкам, он лишь призван на системном уровне обеспечивать протекание специфических адаптационных реакций, которые и формируют приспособление организма к конкретным видам нагрузки. Несмотря на различную природу процессов специфической адаптации, можно выделить общие закономерности их протекания. Основу специфической адаптации составляют процессы восстановления растраченных во время мышечной работы энергетических ресурсов, разрушенных структур клеток, смещённого водно-электролитического баланса и др.

Наглядно проследить закономерности протекания восстановительных процессов можно на примере восстановления энергетических ресурсов организма, поскольку при физических нагрузках наиболее выраженные изменения обнаруживаются именно в сфере энергетического обмена.

Ф.З. Меерсон (1981) и М.Г. Пшенникова (1988) 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”. Эти же авторы разделяют процесс адаптации на “срочную” и “долговременную” адаптации.

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)

Основой долговременной адаптации по Ф.З. Меерсону (1981) 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.

В целом представление о процессе адаптации Ф. З. Меерсона (1981) и его последователей укладывается в концепцию, согласно которой вследствие многократного повторения “стрессовых” воздействий на организм столь же многократно запускаются механизмы “срочной” адаптации, оставляющие “следы”, которые уже инициируют запуск процессов долговременной адаптации. В дальнейшем происходит чередование циклов “адаптация” — “деадаптация” — “реадаптация”. При этом “адаптация” характеризуется увеличением мощности (функциональной и структурной) физиологических систем организма с неизбежной гипертрофией рабочих органов и тканей. В свою очередь “деадаптация” — потеря органами и тканями свойств, приобретенных ими в процессе долговременной адаптации, а “реадаптация” — повторная адаптация организма к неким действующим факторам (в спорте — к “физическим нагрузкам”).

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” (сохранена авторская редакция) 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. 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.

Тем не менее “теория адаптации” в редакции Ф.З. Меерсона (1981), Ф.З. Меерсона, М.Г. Пшенниковой и В.Н. Платонова не способна дать ответ на целый ряд крайне важных для теории и практики вопросов . В монографии С. Е. Павлова (2000) целая глава посвящена критическому анализу основных положений “господствующей” (по выражению автора) “теории адаптации”, основные претензии к которой со стороны указанного автора сводятся к следующему:

Неспецифические реакции в “теории адаптации” Ф. З. Меерсона и его последователей представлены исключительно “стрессом”, который к сегодняшнему дню в редакции большинства авторов напрочь лишен своего изначального физиологического смысла. С другой стороны, возвращение термину “стресс” его изначального физиологического смысла делает процесс адаптации (а следовательно и — жизни) в редакции Ф. З. Меерсона и его последователей дискретным, что уже противоречит и логике и законам физиологии;

“Теория адаптации” в редакции Ф. З. Меерсона, Ф. З. Меерсона, М. Г. Пшенниковой, В. Н. Платонова носит преимущественно неспецифическую направленность, что с учетом выхолощенности неспецифического звена адаптации не позволяет считать ее “работающей”;

Представления о процессе адаптации Ф. З. Меерсона и В. Н. Платонова носят недопустимо механистический, примитивный, линейный характер (адаптация-деадаптация-реадаптация), что не отражает сущности сложных, реально протекающих в живом организме физиологических процессов;

В “теории адаптации” проповедуемой Ф. З. Меерсоном и его последователями проигнорированы принципы системности при оценке происходящих в организме процессов. Более того, их позиция в отношении процесса адаптации никоим образом не может быть названа системной, а, следовательно, предложенная ими “теория адаптации” не применима для ее использования в исследовательской работе и практике;

Разделение единого процесса адаптации на “срочную” и “долговременную” адаптации физиологически необоснованно;

Терминологическая база “господствующей теории адаптации” не соответствует физиологическому содержанию происходящего в целостном организме процесса адаптации

Если встать на позиции “теории адаптации” Селье-Меерсона, то следует признать, что лучшими спортсменами во всех видах спорта должны быть культуристы — именно у них максимально развиты все группы мышц. Тем не менее, это не так. И кстати сегодняшнее понимание термина “тренированность” (в большей степени педагогического понятия) ни в коей мере не соответствует физиологическим реалиям как раз в связи с неприятием спортивно-педагогическим большинством физиологических реалий [С. Е. Павлов, 2000];

биохимия | Образовательная социальная сеть

Слайд 1

Слайд 2

Адаптация — это развивающийся в ходе жизни процесс, в результате которого организм приобретает устойчивость к определенному фактору окружающей среды. Адаптация организма к физическим нагрузкам заключается в раскрытии механизмов, за счет которых нетренированный организм становится тренированным. Адаптационный процесс направлен на поддержание гомеостаза. Выделяют два этапа адаптации-срочный (однократное воздействие физической нагрузки) и долговременный (многократное реализация срочной адаптации).

Слайд 3

Взаимосвязь отдельных звеньев срочной и долговременной адаптации

Слайд 4

Типы тренировочного эффекта и нагрузок . Выделяют три разновидности тренировочного эффекта: срочный, отставленный и кумулятивный. С рочный тренировочный эффект определяется величиной и характером биохимических изменений в организме, происходящих непосредственно во время действия физической нагрузки и в период срочного восстановления (0,5-1,5 ч после окончания работы), когда идет ликвидация кислородного долга. Оставленный тренировочный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления после физической нагрузки. Сущность его составляет процессы, направленные на восстановление энергетических ресурсов и ускорение воспроизводство разрушенных при работе и вновь синтезируемых клеточных структур. Кумулятивный тренировочный эффект возникает как результат последовательного суммирования следов многих нагрузок или большего числа срочных и отставленных эффектов. Кумулятивный тренировочный эффект выражается в приросте показателей работоспособности и улучшения спортивных достижений.

Слайд 5

К основным принципам спортивной тренировки относятся: сверхотягощение , повторность специфичность, последовательность, регулярность, цикличность Принцип сверхотягощения . Для обеспечения прироста тренируемой функции физическая нагрузка должна превышать пороговое значение (эффективные нагрузки). «Нагрузка-адаптационные изменения».

Слайд 6

Зависимость адаптационных изменений от нагрузки. 1- начальный период занятий; 2-после нескольких лет занятий спортом

Слайд 7

Принцип повторности . Основан на непостоянстве адаптационных изменений в организме, возникающих под влиянием тренировочных нагрузок. Адаптационные сдвиги уменьшаются при снижении нагрузок, что в конечном счете может привести к снижению работоспособности . Взаимоотношение работы (1) и отдыха (2) в процессе т ренировки. (рис.).Повторная нагрузка применена в фазе: а)- полного восстановления; б-неполного восстановления; в- суперкомпенсации

Слайд 8

Принцип специфичности . Систематические физические тренировки приводят к многосторонним биохимическим и морфологическим изменением в организме. Но все эти изменения специфичны; они тесно связаны с характером, интенсивностью и продолжительностью физических нагрузок. Так, у спринтеров по сравнению с бегунами на длинные дистанции увеличивается емкость алактатной анаэробной системы, это выражается в том, что организм спортсмена способен противостоят накоплению максимального количества молочной кислоты при работе. Принцип последовательности . Биохимические изменения, лежащие в основе адаптации к мышечной работе, возикают и развиваются не одновременно, а в определенной последовательности. Этот принцип следует учитывать при построении тренировочного процесса и особенно важно саблюдать при работе с начинающими спортсменами. Принцип регулярности . Данный принцип основан на закономерности развития адаптации в зависимости от регулярности тренировок или от продолжительности отдыха между тренировками .

Слайд 9

Принцип цикличности . Адаптационные изменения в организме носят фазный характер. Микроцикл-недельный период (направлен на развитие функциональных свойств и физических качеств спортсмена). М езоцикл — сезонная подготовка спортсменов, направленные на развитие скоростно-силовых качеств, технике выполнения упражнений. Макроцикл(ряд мезоциклов ) делят на подготовительные, соревновательные и восстановительные .

Слайд 10

Динамика спортивной работоспособности при чередовании микроциклов ( недель 1-8 ) разной направленности на основном этапе подготовки бегунов на короткие дистанции. (рис.)

Слайд 11

Литература Артемова Э.К. Биохимия. – М.: Физкультура и спорт, 2006. Михайлов С.С. Спортивная Биохимия. М.: Советский спорт, 2010. Проскурина И.К. Биохимия. М.: Академия, 2012 .

понятие, ближайший и следовой эффект, кумулятивный эффект; адаптация и ее механизмы. — Студопедия

Непрерывность тренировочного процесса связана со степенью и продолжительностью воздействия отдельных упражнений, отдельных тренировочных занятий или соревнований, а также отдельных циклов подготовки на состояние работоспособности спортсмена. Эффект этих воздействий непостоянен и зависит от продолжительности нагрузки и ее направленности, а также величины.

В связи с этим различают ближний тренировочный эффект (БТЭ), следовой тренировочный эффект (СТЭ) и кумулятивный тренировочный эффект (КТЭ).

Ближний тренировочный эффект (БТЭ) характеризуется процессами, происходящими в организме непосредственно при выполнении упражнений, и теми изменениями функционального состояния, которые возникают в конце упражнения или занятия.

Следовой тренировочный эффект (СТЭ) является последствием выполнения упражнения, с одной стороны, и ответным реагированием систем организма на данное упражнение или занятие — с другой.

По окончании упражнения или занятия в период последующего отдыха начинается следовой процесс, представляющий собой фазу относительной нормализации функционального состояния организма и его работоспособности. В зависимости от начала повторной нагрузки организм может находиться в состоянии недовосстановления, возвращения к исходной работоспособности или в состоянии суперкомпенсации, т.е. более высокой работоспособности, чем исходная.

При регулярной тренировке следовые эффекты каждого тренировочного занятия или соревнования, постоянно накладываясь друг на друга, суммируются, в результате чего возникает кумулятивный тренировочный эффект — представляет собой производное от совокупности различных следовых эффектов и приводит к существенным адаптационным (приспособительным) изменениям в состоянии организма спортсмена, увеличению его функциональных возможностей и спортивной работоспособности. Он является общим результатом интеграции (соединения) эффектов регулярно воспроизводимого упражнения (или системы различных упражнений).

Взаимодействия БТЭ, СТЭ и КТЭ обеспечивают непрерывность процесса спортивной тренировки.

Создание кумулятивной диаграммы изменений в Tableau

У меня есть куча данных о ежедневных изменениях %. Я хотел бы вычислить кумулятивное изменение, которое должно быть просто (1+изменение)*предыдущий день на графике в таблице.

Кажется, достаточно просто, не так ли? Я могу сделать это за несколько секунд в Excel, но я часами пытался заставить его работать в Tableau и не могу этого сделать.

Моя мысль состояла в том, что я могу создать колонку (1+daily change%),), а затем попытаться сделать составной продукт. Однако я никак не могу заставить его работать.

Я не могу прикрепить сюда никаких файлов, поэтому я вставил данные вместе со столбцом «cum change», который я бы хотел, чтобы расчет был таким.

Заранее большое вам спасибо!

            Date    Daily Change    Cum Change
            4/1/2015    0.47%   1
            4/2/2015    0.56%   1.0056
            4/3/2015    -0.72%  0.99835968
            4/6/2015    -0.56%  0.992768866
            4/7/2015    -0.80%  0.984826715
            4/8/2015    0.44%   0.989159952
            4/9/2015    -0.66%  0.982631497
            4/10/2015   0.99%   0.992359549
            4/13/2015   0.92%   1.001489256
            4/14/2015   0.73%   1.008800128
            4/15/2015   0.95%   1.018383729
            4/16/2015   0.42%   1.022660941
            4/17/2015   0.52%   1.027978778
            4/20/2015   0.02%   1.028184373
            4/21/2015   0.56%   1.033942206
            4/22/2015   0.35%   1.037561004
            4/23/2015   -0.34%  1.034033296
            4/24/2015   0.18%   1.035894556
            4/27/2015   0.61%   1.042213513
            4/28/2015   0.46%   1.047007695
            4/29/2015   0.94%   1.056849568

IF INDEX() = 1
  THEN 1
ELSE 
  (1 + AVG([Daily Change])) * PREVIOUS_VALUE(1)
END