Адаптация к стрессу

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.

 

1.3 Изменения в энергетическом обмене

Мышечная работа в зависимости от её интенсивности  и длительности приводит к снижению уровня креатинфосфата в мышцах, а также к истощению запасов внутримышечного гликогена, гликогена печени и резервов жиров. Интенсивно протекающие после прекращения нагрузки процессы восстановления приводят к тому, что в определённый момент отдыха после работы уровень энергетических веществ начинает превышать исходный "до рабочий" уровень. Это явление получило название "суперкомпенсация" или "сверхвосстановление".

Фаза суперкомпенсации длится не вечно, уровень запасов  энергетических веществ постепенно возвращается к норме, испытывая  некоторые колебания возле состояния равновесия. Чем больше был расход энергии при работе, тем интенсивнее идёт восстановление и тем значительнее оказывается превышение исходного уровня в фазе суперкомпенсации. Однако это правило применимо лишь до какого-то предела. При истощающих нагрузках, приводящих к накоплению слишком большого количества продуктов распада, скорость восстановительных процессов уменьшается, фаза суперкомпенсации откладывается и оказывается выраженной в меньшей степени.

Похожим образом  идёт восстановление не только энергетических, но и пластических ресурсов организма, и даже целых тренируемых функций. Напряжение в ходе физической нагрузки систем, ответственных за реализацию той или иной функции, сначала приводит к снижению функциональных возможностей организма, но затем во время отдыха достигается состояние суперкомпенсации тренируемой функции, длящееся определённое время, а ещё через какое-то время, при отсутствии повторных нагрузок, уровень тренируемой функции вновь снижается, - то есть наступает фаза утраченной суперкомпенсации.

Выработка долговременной адаптации становится возможной  только в том случае, если тренировки ведутся по определённым правилам, благодаря чему их эффекты суммируются.

Проведение повторных  тренировок в фазе утраченной суперкомпенсации (слишком редкие тренировки) не сможет привести к закреплению тренировочного эффекта, поскольку каждая последующая  тренировка проводится после возвращения  функциональных возможностей организма  к исходному уровню.

В свою очередь, слишком частые тренировки, прерывающие стадию восстановления до достижения эффекта суперкомпенсации приводят к отрицательному взаимодействию тренировочных эффектов и к снижению функциональных возможностей организма.

И только проведение повторных тренировок в фазе суперкомпенсации приводит к положительному взаимодействию тренировочных эффектов, закреплению  следов срочной адаптации, росту  тренируемой функции и формированию долговременной адаптации.

1.4 Физиологические изменения в организме под влиянием физических нагрузок

Физические нагрузки могут вызывать в организме значительные изменения, в крайних случаях  даже несовместимы с жизнью (то есть приводить к смерти), а могут  весьма слабо влиять на протекающие  в нем процессы.

Это зависит от интенсивности и длительности физических нагрузок. Чем более интенсивна и  длительна нагрузка, чем, соответственно, большие изменения она вызывает в организме.

Длительность  нагрузки измеряется в единицах времени (минутах, например). Интенсивность  нагрузки измеряется в единицах, оценивающих  работу - ваттах, джоулях, калориях и  других, сугубо физиологических единицах.

Понять, что такое  интенсивность работы, удобно на примере: в течение одной минуты можно  идти спокойным шагом или бежать. Во втором случае интенсивность нагрузки будет выше, а длительность в обоих  случаях одинакова.

Интенсивность нагрузки зависит и от того, какое количество мышечной массы включается в работу. Чем больше это количество, тем  интенсивнее работа.

Если нагрузка предельно интенсивна или длительна, то все структуры организма начинают работать на обеспечение такого высокого уровня жизнедеятельности. В этих условиях не остается ни одной системы, ни одного органа (!), которые были бы индифферентны  по отношению к физической нагрузке. Одни системы увеличивают свою деятельность, обеспечивая мышечное сокращение, а  другие - затормаживают, освобождая резервы  организма.

Даже малоинтенсивная  мышечная работа никогда не является работой только одних мышц, это  деятельность всего организма.

Физиологические системы, увеличивающие свою деятельность во время мышечной работы и помогающие ее осуществлению, называют системами  обеспечения мышечной деятельности.

 

 

 

1.5Физиологические изменения в сердечно-сосудистой системе

К сердечно-сосудистой системе относятся сердце, кровеносные сосуды и лимфатическая система.

Основной функцией сердечно-сосудистой системы является обеспечение тока физиологических жидкостей - крови и лимфы.

Движение крови  и лимфы - обязательное условие для  жизни высших организмов. Движение крови обеспечивается работой сердца (сокращением сердечной мышцы). Движение лимфы обеспечивается иными механизмами, о которых речь пойдет ниже.

Часто сердечно сосудистую систему называют системой кровообращения.

Из основной функции  вытекают другие функции сердечно-сосудистой системы:

1. Обеспечение клеток питательными веществами и  кислородом
2. Удаление из клеток продуктов жизнедеятельности
3. Обеспечение переноса гормонов и,  соответственно, участие в гормональной  регуляции функций организма
4. Участие в процессах терморегуляции (за счет расширения или сужения кровеносных сосудов  кожи) и обеспечение равномерного распределения  температуры тела
5. Обеспечение перераспределения крови между  работающими и неработающими органами
6. Выработка и передача в кровоток клеток иммунитета и иммунных тел (эту функцию выполняет лимфатическая система - часть  сердечно-сосудистой системы)
7. Другие функции, описание которых достаточно сложно, поэтому не приводится.

Деятельность  сердечно-сосудистой системы регулируется собственными регуляторными механизмами сердца и сосудов, а также нервной системой и системой желез внутренней секреции.

 

1.6 Физиологические изменения в нервной системе

Нервную систему  принято подразделять на центральную и периферическую.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг.

К периферической нервной системе относятся отходящие от головного и спинного мозга нервы.

В головном и  спинном мозге расположено большое  количество нервных клеток, тогда  как периферические нервы - это отростки этих нервных клеток. Таким образом, очень упрощенно можно сказать, что центральная нервная система - это тела клеток, а периферическая - их отростки.

Существует еще  одна классификация нервной системы, независимая от первой. По этой классификации  нервную систему подразделяют на соматическую и вегетативную.

К соматической нервной системе (от латинского слова «сома» - тело) относится часть нервной системы (и тела клеток, и их отростки), которая управляет деятельностью скелетных мышц (тела) и органов чувств. Эта часть нервной системы в большой степени контролируется нашим сознанием. То есть мы способны по своему желанию согнуть или разогнуть руку, ногу и так далее.

Однако мы неспособны сознательно прекратить восприятие, например, звуковых сигналов.

Вегетативная  нервная система (в переводе с латинского «вегетативный» - растительный) - это часть нервной системы (и тела клеток, и их отростки), которая управляет процессами обмена веществ, роста и размножения клеток, то есть функциями - общими и для животных, и для растительных организмов. В ведении вегетативной нервной системы находится, например, деятельность внутренних органов и сосудов.

Вегетативная  нервная система практически  не контролируется сознанием, то есть мы не способны по своему желанию снять  спазм желчного пузыря, остановить деление клетки, прекратить деятельность кишечника, расширить или сузить сосуды.

Основные процессы, происходящие в нервной системе  во время интенсивной физической нагрузки:

1. Формирование в головном мозге модели конечного результата деятельности.
2. Формирование в головном мозге программы предстоящего поведения.
3. Генерация в головном мозге нервных импульсов,  запускающих мышечное сокращение, и передача их  мышцам.
4. Управление изменениями в системах, обеспечивающих мышечную деятельность и не принимающих участие в мышечной работе.
5. Восприятие информации о том, каким образом происходит сокращение мышц, работа других органов, как изменяется окружающая обстановка.
6. Анализ информации, поступающей от структур организма и окружающей обстановки.
7. Внесение при необходимости коррекций в программу  поведения, генерация и посылка новых исполнительных команд мышцам.

 

1.7 Железы внутренней секреции

Изменения активности желез внутренней секреции во время  мышечной деятельности зависят от характера  выполняемой работы, ее длительности и интенсивности. В любом случае эти изменения направлены на обеспечение  максимальной работоспособности организма.

Даже если организм еще не начал выполнять мышечную работу, но готовится к ее осуществлению (состояние спортсмена перед стартом), в организме наблюдаются изменения  в деятельности желез внутренней секреции, характерные для начала работы.

 

Изменения при  значительных мышечных нагрузках

Изменение секреции гормона	Физиологический эффект
Гормоны, содержание которых повышается
Повышается выделение  адреналина и норадреналина мозгового  вещества надпочечников.	Повышается возбудимость нервной системы, увеличивается  частота и сила сердечных сокращений, увеличивается частота дыхания, расширяются бронхи, расширяются кровеносные сосуды мышц, головного мозга, сердца, сужаются кровеносные сосуды неработающих органов (кожи, почек, пищеварительного тракта и др.), увеличивается скорость распада веществ, освобождая энергию для мышечного сокращения.
Повышается выделение  гормона роста (соматотропного гормона) гипофиза	Усиливается распад жиров в жировой ткани, облегчается  их использование как источника  энергии для мышечного сокращения. Облегчается усвоение клетками питательных  веществ.
Повышается выделение  гормона гипофиза, стимулирующего деятельность коркового вещества надпочечников (адренокортикотропного гормона).	Увеличивается выделение  гормонов коркового вещества надпочечников.
Повышается выделение  глюкокортикоидов и минералокортикоидов коркового вещества надпочечников.	Под влияние глюкокортикоидов увеличивается скорость образования углеводов в печени и выход углеводов из печени в кровяное русло. Из крови углеводы могут поступить в работающие мышцы, обеспечивая их энергией. Под влиянием минералокортикоидов происходит задержка воды и натрия в организме и увеличивается выделение калия из организма, что предохраняет организм от обезвоживания и поддерживает ионное равновесие внутренней среды.
Повышается выделение  вазопрессина задней доли гипофиза.	Сужаются кровеносные  сосуды (неработающих органов), обеспечивая  дополнительный резерв крови для  работающих мышц. Уменьшается выделение  воды почками, что предотвращает  организм от обезвоживания.
Повышается выделение  глюкагона внутрисекреторных клеток поджелудочной железы.	Облегчается распад углеводов и жиров в клетках, выход углеводов и жиров из мест их хранения в кровь, откуда они  могут быть использованы мышечными  клетками в качестве источника энергии.
Гормоны, содержание которых снижается
Снижается выделение  гонадотропного гормона гипофиза (гормона  регулирующего деятельность половых  желез).	Уменьшается активность половых желез.
Снижается выделение  половых гормонов половых желез (при силовой нагрузке содержание тестостерона может повышаться, особенно в восстановительный период).	Уменьшается специфическое  действие половых гормонов.
Снижается выделение  аналогов половых гормонов коркового  вещества надпочечников.	Уменьшается специфическое  действие половых гормонов.
Снижается выделение  инсулина внутрисекреторных клеток поджелудочной железы.	Блокируется отложение  углеводов в запас, что облегчает их использование в качестве источника энергии для мышечного сокращения.

 

Изменения в деятельности других желез внутренней секреции малозначительны  или недостаточно изучены.

 

1.8 Изменения при истощающей физической нагрузке

Если мышечная работа чрезмерно длительна и/или  интенсивна, возможности практически  всех желез внутренней секреции выделять свои гормоны истощаются. В этих условиях основной задачей системы желез внутренней секреции становится не поддержание максимальной работоспособности, а сохранение внутренней среды организма в пределах, совместимых с жизнью.

В частности, для  этих целей повышается выделение  тирокальцитонина щитовидной железы, вызывая снижение возбудимости центральной нервной системы и мышечного аппарата.

Поскольку без  гормональной поддержки протекание физиологических процессов невозможно, истощение желез внутренней секреции в результате выполнения чрезвычайно  тяжелой и/или длительной работы является одним из факторов, обуславливающих  ее прекращение.

 

Заключение

Лишь непосвященному, либо человеку недалекому может показаться, что изучение механизмов адаптации  организма проблема исключительно  физиологическая. Реально работающие законы и принципы адаптации организма  не могут не учитываться в практике, например, педагогики (включая спортивную), медицины, психологии и других научно-практических направлений, объектом внимания которых является Человек в его сложных взаимоотношениях со Средой. В последние годы внимание представителей естественнонаучных направлений мировой научной общественности приковано к решению прежде всего разнообразных частных проблем физиологии и медицины. Конечно, расшифровка генома может позволить науке и практике выйти на качественно новый уровень, но без знания и овладения принципами, в соответствии с которыми в целом организме происходит реализация генотипа в фенотип этому “запрограммированному” мировым научным сообществом открытию (как и любым “частным” открытиям в физиологии и медицине) уготована роль “вещи в себе”, или, по крайней мере, ни в науке, ни в практике не сможет быть использован весь его потенциал.

Вместе с тем, следует помнить, что любая теория - это не свод законов в окончательной  редакции, а прежде всего принцип  призванный упорядочить накопленные  экспериментальные данные, ответить на стоящие перед практиками и  теоретиками вопросы, а также  сформулировать новые вопросы, по возможности  указав пути для их возможного решения.

И как сказал П. К. Анохин (1971): “Гипотезы стареют, а если они сохраняются, то это  вызывает сомнение в их правомочности” П. К. Анохин, "Вопросы философии", 1971, № 3