Нервные и гормональные механизмы адаптации

Огромное значение в формировании реакций живот-дых на внешние природные факторы среды имеют нервные и гормональные механизмы. Но если нервные механизмы сравнительно хорошо изучены как в аспекте исследования видовых особенностей поведения, так и в аспекте исследования регуляций физиологических функций, то гормональным механизмам уделялось до сего времени очень небольшое внимание. Тем не менее имеется некоторый материал, характеризующий специально гормональные адаптации, разумеется, тесно связанные с особенностями нервной системы.

По существу нервные и гормональные особенности организмов следует рассматривать как высший уровень физиологических интеграции, суммирующих клеточные и тканевые приспособления с органными и создающих ту характерную для вида совокупность физиологических регуляций, которая и составляет предмет эколого-физиологических исследований.

Величина и структура многих эндокринных желез находится в прямой связи с величиной тела. Это касается таких органов, как щитовидная железа, надпочечники, инсулярный аппарат поджелудочной железы, гипофиз ( Oboussier , 1948; Padour , 1950; Erlant , 1951). Под влиянием низких температур у крольчат увеличивается вес сердца и резко возрастает вес надпочечников. При этом гипертрофии подвергается как корковый, так и мозговой их слои.

У полевок в зимний период наблюдается значительное возрастание размеров щитовидной железы и надпочечников (Шварц, 1959). Однако это явление неодинаково выражено у Microtus gregalis и М. Middendorffi . У первого вида щитовидная железа значительно отстает в размерах при резком увеличении надпочечников.

По-видимому, различие в гормональном статусе отдельных видов обусловливается активностью адреналовой системы и содержанием в крови кортикостероидов.

Исследования Лишака, Эндреци ( Lissak , Endreszi , 1960) установили определенные различия в содержании кортикостероидов в крови серой дикой и белой лабораторной крыс. Однако авторы указывают и на большие индивидуальные колебания в содержании кортикальных гормонов в крови вены надпочечников..

Агрессивная реакция лактирующей самки крысы может быть устранена введением эстрогенных гормонов — эстрона ( Endreszi , Lissak , Telegdi , 1957). Гидрокортизон в свою очередь снимает тормозящее действие эстрона. Авторы полагают наличие антагонистического влияния на центральную нервную систему этих эндокринных систем. По данным Лишака и его сотрудников, повреждение определенных подкорковых образований (архикортекса) устраняет эту агрессивную реакцию лактирующей крысы. Следовательно, имеется связь между гормональным статусом и возбуждением определенных областей нервной системы. По данным той же лаборатории, после удаления аммониева рога у кошки пропадал на длительное время рефлекс охоты на мышей. Разрушение nuclei amigdalarum ( Karli , 1956) устраняет у серой крысы агрессивную реакцию на белых мышей, которых интактные серые крысы убивают совершенно стереотипным образом, прокусывая брюшную стенку. Таким образом, многие характерные для вида акты поведения, иногда и достаточно сложные, обусловливаются функцией определенных центральных нервных образований и определенным гормональным статусом животного.

Имеются, хотя и немногочисленные, данные о видовой специфичности центральных аппаратов регуляции вегетативных функций. Так, например, обнаружены различия в возбудимости дыхательного центра к повышенной, концентрации углекислоты во вдыхаемом воздухе у овец гибридов архаро-каракуль по сравнению с романовскими и каракульскими овцами (К. П. Иванов, А. Р. Макарова и Д. А. Рашевская). В то же время реакция на недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе у всех сравниваемых животных была однотипной. Следовательно, имеется видовая специфика возбудимости дыхательного центра, вероятно, связанная с особенностями мышечной деятельности животных.

С другой стороны, нельзя не отметить фактов, когда введение определенных гормональных веществ в организм не оказывает влияния на характерные черты его поведения. Так, введение адреналина не изменяет замедленной, характерной для ленивца двигательной реакции (см. гл. IX ).

Слоним, А.Д. Экологическая физиология животных/ А.Д. Слоним.- М.: Высшая школа, 1971.- 448 с.

Огромное значение в формировании реакций животных на внешние природные факторы среды имеют нервные и гормональные механизмы. Но если нервные механизмы сравнительно хорошо изучены как в аспекте исследования видовых особенностей поведения, так и в аспекте исследования регуляций физиологических функций, то гормональным механизмам уделялось до сего времени очень небольшое внимание. Тем не менее имеется некоторый материал, характеризующий специально гормональные адаптации, разумеется, тесно связанные с особенностями нервной системы.

По существу нервные и гормональные особенности организмов следует рассматривать как высший уровень физиологических интеграций, суммирующих клеточные и тканевые приспособления с органными и создающих ту характерную для вида совокупность физиологических регуляций, которая и составляет предмет эколого-физиологических исследований.

Величина и структура многих эндокринных желез находится в прямой связи с величиной тела. Это касается таких органов, как щитовидная железа, надпочечники, инсулярный аппарат поджелудочной железы, гипофиз (Oboussier, 1948; Padour, 1950; Erlant, 1951). Под влиянием низких температур у крольчат увеличивается вес сердца и резко возрастает вес надпочечников. При этом гипертрофии подвергается как корковый, так и мозговой их слои.

У полевок в зимний период наблюдается значительное возрастание размеров щитовидной железы и надпочечников (Шварц, 1959). Однако это явление неодинаково выражено у Microtus gregalis и М. Middendorffi. У первого вида щитовидная железа значительно отстает в размерах при резком увеличении надпочечников.

Исследования Лишака, Эндреци (Lissak, Endreszi, 1960) установили определенные различия в содержании кортикостероидов в крови серой дикой и белой лабораторной крыс. Однако авторы указывают и на большие индивидуальные колебания в содержании кортикальных гормонов в крови вены надпочечников.

Агрессивная реакция лактирующей самки крысы может быть устранена введением эстрогенных гормонов — эстрона (Endreszi, Lissak, Telegdi, 1957). Гидрокортизон в свою очередь снимает тормозящее действие эстрона. Авторы полагают наличие антагонистического влияния на центральную нервную систему этих эндокринных систем. По данным Лишака и его сотрудников, повреждение определенных подкорковых образований (архикор- текса) устраняет эту агрессивную реакцию лактирующей крысы. Следовательно, имеется связь между гормональным статусом и возбуждением определенных областей нервной системы. По данным той же лаборатории, после удаления аммониева рога у кошки пропадал на длительное время рефлекс охоты на мышей. Разрушение nuclei amigdalarum (Karli, 1956) устраняет у серой крысы агрессивную реакцию на белых мышей, которых интактные серые крысы убивают совершенно стереотипным образом, прокусывая брюшную стенку. Таким образом, многие характерные для вида акты поведения, иногда и достаточно сложные, обусловливаются функцией определенных центральных нервных образований и определенным гормональным статусом животного.

Имеются, хотя и немногочисленные, данные о видовой специфичности центральных аппаратов регуляции вегетативных функций. Так, например, обнаружены различия в возбудимости дыхательного центра к повышенной концентрации углекислоты во вдыхаемом воздухе у овец гибридов архаро-каракуль по сравнению с романовскими и каракульскими овцами (К- П. Иванов, А. Р. Макарова и Д. А. Рашевская). В то же время реакция на недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе у всех сравниваемых животных была однотипной. Следовательно, имеется видовая специфика возбудимости дыхательного центра, вероятно, связанная с особенностями мышечной деятельности животных.

Биол мех адаптации.doc

Тема 1.2. Общие закономерности физиологической адаптации

Раздел 2. Физиологические эффекты мышечной деятельности

Тема 2.1. Физиологическая реакция (срочная адаптация организма) на циклическую физическую нагрузку

Действующие факторы: ритмическая сократительная активность скелетных мышц; перемещение тела или его частей в поле тяготения; механическое воздействие на сосудистое русло и грудную клетку; механическое воздействие на элементы скелета; активация рецепторов (проприоцепторы, барорецепторы, хеморецепторы и пр.). Непосредственные физиологические эффекты: падение энергетического потенциала в мышечных клетках и активация метаболизма; усиление регионального и центрального кровотока; увеличение венозного возврата; активация легочной вентиляции; учащение сердцебиений; нарушение гомеостаза; активация гормональной активности ряда желез внутренней секреции; стимуляция рефлексогенных зон. Опосредованные физиологические эффекты: увеличение кислородного запроса мышечной ткани; увеличение скорости транспорта газов кровью; активация гликогенолиза и/или липолиза; усиление теплоотдачи (кожные сосудистые реакции, потовыделение, перспирация); включение механизмов нормализации гомеостаза; повышение кровяного давления; изменения в системе крови; изменение гормонального фона. Фазовый характер реакции организма на циклическую нагрузку. Фаза врабатывания. Фаза устойчивого состояния. Фаза утомления. Фаза восстановления. Физиологические эффекты, имеющие адаптивное значение. Зоны мощности циклической нагрузки. Характеристика зоны линейных отношений между мощностью нагрузки и показателями активности вегетативных систем. Лимиты функциональных возможностей организма при выполнении циклической работы разной мощности. Физиологические методы оценки и программирования интенсивности и объема циклических нагрузок.

Тема 2.2. Физиологическая реакция (срочная адаптация организма) на статическую физическую нагрузку

Действующие факторы: длительная тетаническая сократительная активность скелетных мышц; фиксация тела или его частей в поле тяготения; механическое пережатие сосудов, расположенных в зоне действия сократившихся мышц; натуживание и фиксация положения грудной клетки; механическое воздействие на элементы скелета; активация рецепторов (проприоцепторы, барорецепторы, хеморецепторы и пр.). Непосредственные физиологические эффекты: падение энергетического потенциала в сократившихся мышечных клетках и активация метаболизма; стагнация регионального кровотока; снижение легочной вентиляции; локальное нарушение гомеостаза; активация гормональной активности ряда желез внутренней секреции; стимуляция отдельных рефлексогенных зон. Опосредованные физиологические эффекты: увеличение кислородного запроса мышечной ткани; локальная ишемия и гипоксия; уменьшение скорости транспорта газов кровью; активация гликогенолиза и анаэробного гликолиза; появление в крови значительного количества информационных молекул, воздействующих на клеточные мембраны разных типов клеток. Фазовый характер реакции организма на статическую нагрузку. Фаза сокращения. Фаза утомления. Фаза восстановления. Физиологические эффекты, имеющие адаптивное значение. Зоны интенсивности статической нагрузки. Лимиты функциональных возможностей организма при выполнении статической работы разной интенсивности. Физиологические методы оценки и программирования интенсивности и объема статических нагрузок. Сенсорно-субъективные методы оценки и регуляции напряженности выполняемых статических упражнений.

Тема 2.3. Физиологическая реакция (срочная адаптация организма) на ациклическую динамическую физическую нагрузку

Действующие факторы: аритмическая сократительная активность скелетных мышц; неравномерные перемещения тела или его частей в поле тяготения; апериодическое механическое воздействие на сосудистое русло и грудную клетку; механическое воздействие на элементы скелета с переменными ускорениями; активация рецепторов (проприоцепторы, барорецепторы, хеморецепторы и пр.). Непосредственные физиологические эффекты: падение энергетического потенциала в мышечных клетках и активация метаболизма; усиление регионального и центрального кровотока; увеличение венозного возврата; активация легочной вентиляции; учащение сердцебиений; нарушение гомеостаза; активация гормональной активности ряда желез внутренней секреции; стимуляция рефлексогенных зон. Опосредованные физиологические эффекты: увеличение кислородного запроса мышечной ткани; увеличение скорости транспорта газов кровью; активация гликогенолиза и/или липолиза; усиление теплоотдачи (кожные сосудистые реакции, потовыделение, перспирация); включение механизмов нормализации гомеостаза; повышение кровяного давления; изменения в системе крови; изменение гормонального фона. Фазовый характер реакции организма на ациклическую нагрузку. Запаздывание реактивных изменений по отношению к меняющейся нагрузке. Физиологические эффекты повторных нагрузок. Фазы и возможные механизмы утомления. Физиологические эффекты, имеющие адаптивное значение. Физиологические особенности различных режимов отдыха. Зоны интенсивности ациклической нагрузки. Средняя эффективная интенсивность ациклической нагрузки. Физиологические методы оценки и программирования интенсивности и объема ациклических нагрузок. Сенсорно-субъективные методы оценки и регуляции напряженности выполняемых ациклических упражнений.

Ациклическая физическая нагрузка. Определение реакции организма по показателям пульса и дыхания. Кумулятивный эффект в серии ациклических упражнений. Сенсорно-субъективная оценка трудоемкости ациклических упражнений. Средняя интенсивность серии ациклических упражнений. Протоколирование проведенных тестов. Динамика восстановительных процессов. Физиологическая стоимость ациклической работы.

Раздел 4. Специфика адаптации в зависимости от вида спорта и направленности тренировочного процесса

Тема 4.1. Долговременная адаптация организма к систематическим силовым, скоростно-силовым и скоростным физическим нагрузкам

Мышечная сила как одно из ведущих двигательных качеств. Морфологические и физиологические механизмы проявления силы. Максимальная сила и максимальная произвольная мышечная сила, силовой дефицит. Статическая и динамическая мышечная сила. Мышечные (периферические) и центрально-нервные факторы, определяющие максимальную произвольную мышечную силу. Периферические факторы: объем (физиологический поперечник) мышц, композиция мышц. Рабочая гипертрофия как результат адаптации к систематическим физическим нагрузкам. Виды гипертрофии. Нервные и гормональные механизмы развития мышечной гипертрофии. Центрально-нервные (координационные) факторы проявления силы: внутри- и межмышечная координация. Особенности совершенствования и проявления мышечной силы в разных видах спорта. Энергетическая характеристика силовых упражнений. Значимость мышечной силы для успешной соревновательной деятельности в разных видах спорта.

Быстрота как одно из ведущих двигательных качеств. Физиологические механизмы проявления быстроты. Нервный и мышечный компоненты быстроты, их адаптивные изменения в процессе целенаправленной тренировки. Энегретическая характеристика скоростных упражнений. Значимость быстроты для успешной соревновательной деятельности в разных видах спорта.

Физиологические корреляты силы и быстроты. Физиологические показатели, используемые для оценки анаэробных возможностей человека, и методы их измерения.

Самостоятельная работа студентов 6 часов

Составление таблицы: адаптивные сдвиги в организме при регулярном воздействии силовых, скоростных и скоростно-силовых нагрузок по разделам: клеточный уровень, тканевый уровень, организменный уровень, системный уровень межклеточного и межтканевого взаимодействия.

Тема 4.2. Долговременная адаптация организма к упражнениям, требующим проявления выносливости

Практическое занятие 4 часа

Аэробные возможности организма и выносливость. Адаптация кислородтранспортной и кислород-утилизирующей систем организма, определяющих выносливость человека. Механизмы адаптации О₂-утилизирующей системы: капилляризация мышечных волокон, изменение структурных и биохимических особенностей мышечных клеток, содержания, доступности и эффективности аэробного использования энергосубстратов.

Кислородтранспортная система: внешнее дыхание, кровь, кровообращение. Адаптация сердца к тренировочным нагрузкам. Два типа рабочей гипертрофии миокарда. Перераспределение кровотока. Системная и региональная АВР-О₂, механизмы ее проявления.

Генетические и средовые (тренировочные) факторы выносливости, их взаимодействие в процессе адаптации к физическим нагрузкам.

Физиологические корреляты выносливости. Физиологические показатели, используемые для оценки аэробных возможностей человека, и методы их измерения.

Самостоятельная работа студентов 6 часов

Составление таблицы: адаптивные сдвиги в организме при регулярном воздействии нагрузок на выносливость по разделам: клеточный уровень, тканевый уровень, организменный уровень, системный уровень межклеточного и межтканевого взаимодействия.

Раздел 5. Экологические аспекты адаптации к мышечной деятельности

Тема 5.1. Эколого-физиологические (климатические) аспекты адаптации к физической нагрузке

Влияние пониженного парциального давления кислорода (высоты над уровнем моря) на срочную и долговременную физиологическую адаптацию. Физиологические механизмы срочных и долговременных адаптивных реакций организма на условия среднегорья и высокогорья. Сроки адаптации (акклиматизации) в условиях высоты. Динамика физической и спортивной работоспособности в разных видах спорта в условиях среднегорья. Реакклиматизация (возвращение в привычные условия) организма спортсменов, ее особенности.

Практическое (семинарское) занятие 2 часа

Физиологический смысл тренировки в среднегорье. Эффекты и механизмы.

Самостоятельная работа студентов 5 часов

Практическое (семинарское) занятие 4 часа

Тема 5.2. Адаптация к физической нагрузке в условиях гипер- и гипотермии

Практическое занятие 4 часа

Адаптация организма к условиям повышенной температуры (гипертермии) и влажности воздуха. Механизмы срочной адаптации. Повышение теплоотдачи (усиление кожного кровотока, потовыделения). Особенности регуляции системы кровобращения в покое и при физической нагрузке. Водно-солевой баланс: дегидратация, потеря минеральных веществ (солей). Физическая и спортивная работоспособность в условиях гипертермии. Тепловая адаптация.

Адаптация организма к условиям гипотермии. Физиологические механизмы закаливания. Взаимодействие температурной адаптации с эффектами физической тренировки.

Особенности адаптации организма человека к водной среде.

Стресс. Гормоны при стрессе. Общий адаптационный синдром. Гормональное обеспечение общего адаптационного синдрома, или стресса.

Примером неспецифического участия эндокринной системы в приспособительных реакциях организма являются изменения ее деятельности при стрессе. Состояние стресса возникает как следствие действия на организм любых сильных, в том числе экстремальных и повреждающих, раздражителей. При действии на организм экстремальных факторов неспецифические реакции стресса прежде всего направлены на стимуляцию энергетического обеспечения приспособительных процессов. Ведущую роль в этих неспецифических реакциях играют катехоламины и глюкокортикоиды, в значительных количествах мобилизуемые в кровь (рис. 6.30). Активируя катабо-лические процессы, эти гормоны ведут к гипергликемии — одной из начальных реакций субстратного энергообеспечения.

Как следствие гипергликемии на некоторое время повышается в крови уровень инсулина. Метаболические перестройки при таком гипергормональном профиле связаны, прежде всего, с активацией в печени фосфорилазы и гликогенолизом, а поступающая в кровь глюкоза под влиянием инсулина интенсивно утилизируется тканями, прежде всего скелетными мышцами, что увеличивает их работоспособность и повышает теплообразование в организме. Жиромобили-зующий эффект глюкокор-тикоидов и катехоламинов способствует повышению в крови второго важнейшего энергетического субстрата — свободных жирных кислот.

Необходимым условием длительно повышенного энергоснабжения является переключение энергетического обмена с углеводного типа на липидный, тем более что углеводные резервы в виде гликогена достаточно быстро оказываются практически исчерпанными. Постепенно снижается продукция глюкокортикоидов, устанавливается новое гормональное соотношение: нерезко повышенный уровень глюкокортикоидов при более значительном снижении уровня инсулина. Этот новый уровень функционирования эндокринной системы способствует восстановлению равновесия между катаболическими и анаболическими процессами, расходы белка на энергетические нужды снижаются.

Жиромобилизующий эффект гормональной перестройки и образование транспортной формы эндогенного жира — липопротеинов очень низкой плотности — приводят к тому, что растет использование клетками липидов как источников энергии. Жирные кислоты интенсивно окисляются в скелетных мышцах, миокарде и печени. Образующиеся при этом кетоновые тела усиленно окисляются в мышечной ткани, почках, а также сердце и мозге. Особенно резко ограничивается потребление углеводов мышечной и жировой тканью, что экономит глюкозу для углеводзависимых тканей — головного мозга, кроветворной ткани и эритроцитов, в некоторой степени — миокарда. Таким образом, происходящие при стрессе гормональные и метаболические перестройки обеспечивают длительное неспецифическое повышение энергообеспечения приспособительных процессов.

Рис. 6.30. Схема участия эндокринной системы в компенсаторных реакциях при стрессе. Чрезмерные, часто повреждающие воздействия среды, раздражая рецепторы, вызывают мощный поток афферентных импульсов в центральную нервную систему, что ведет к активации гипоталамических центров. Быстрым следствием этих процессов является симпатическая активация и поступление в кровь из надпочечников катехол-аминов, что вызывает срочные адаптивные реакции. Одновременно возрастает ней-росекреция кортиколиберина, обусловливающая повышение активности гипоталамо-аденогипофизарно-надпочечниковой оси регуляции, способствующей реализации компенсаторных реакций за счет активации их энергообеспечения.

Стресс как неспецифическая реакция приспособления и компенсации нарушенных функций может при резкой выраженности сопровождаться и активацией гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы, приводя к росту в крови уровня тиреоидных гормонов. Физиологический стресс, например эмоциональное напряжение, напротив, характеризуется снижением гормональной активности щитовидной железы. Гиперфункция щитовидной железы в ответ на повреждение тканей является неспецифической реакцией компенсации, поскольку тиреоидные гормоны, благодаря стимуляции синтеза белков, способствуют клеточным регенеративным процессам и репарации поврежденных структур. Активация гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы может носить и черты специфической компенсации, например в условиях холодового стресса, как компенсация термического угнетения метаболизма.

Стресс при экстремальных состояниях сопровождается активацией и других гормональных систем — гипоталамо-гипофизарно-андрогенной и гипоталамо-нейрогипофизарной. Повышение активности системы гонадолиберины—гонадотропины—андрогены (одним из проявлений является повышение либидо) и избыточно секретируемые при этом андрогены за счет анаболического эффекта способствуют репаратив-ным процессам.

При хирургическом и эмоциональном стрессе повышается секреция вазопрессина. Компенсаторное значение активации секреции вазопрессина заключается в облегчении консолидации процессов памяти, формирования аналгезии, потенцировании эффектов кортиколиберина на секрецию кор-тикотропина, восстановлении нарушенной при кровопотере гемодинамики. Избыточная секреция вазопрессина при травмах является примером опережающей перестройки эндокринных механизмов компенсации, реализующей избыточный гормональный сигнал для предотвращения возможности потери организмом воды при кровотечении. Реакция гипоталамо-нейрогипофизарной системы может быть и специфической компенсацией возникших в организме нарушений водно-солевого и осмотического гомеостазиса (осмотический стресс).

Понятие адаптация имеет достаточно широкую область объяснения, но если говорить в общем смысле - то это способность организма приспосабливаться к изменениям окружающей среды и внешнему воздействию. В рамках этой статьи, речь пойдет не про общее понятие в целом, а про механизмы адаптации организма к физическим нагрузкам, тренировкам и другой мышечной деятельности.

Адаптация к физической нагрузке - это функциональная, структурная перестройка организма, которая повышает его работоспособность и позволяет функционировать в определенных условиях. Т.е. это те механизмы с помощью которых мы можем - бежать быстрее, прыгать выше, поднимать больше. И при систематических тренировках эти механизмы совершенствуются, что позволяет всё это делать лучше чем до этого.

Все эти перестройки, механизмы действуют на разных уровнях организации организмы:

- на уровне клетки (повышается скорость внутренних реакций,скорость и способность утилизации продуктов распада, сопротивление клетки к кислотной среде и т.д.)

- на уровне органа (повышается эффективность работы органа)

- на уровне системы (улучшаются функции кардио-респираторной системы, гормональной, мышечной и т.д.)

- на уровне организма в целом (объем работы, которую может выполнить организм повышается)

В качестве иллюстрации, и для большего понимания вопроса вставлю рисунок по организации структур в организме.

Становится понятно, что систематические тренировки ведут к изменениям например в мышечных клетках, что позволяет одной мышце, как органу, функционировать лучше, дальше все это приводит к общему повышению возможностей мышечной системы, что логичной повысит работоспособности организма в целом.

Если приподнять наш взгляд на адаптацию ещё выше, взглянуть ещё более глобально, то её можно разделить ещё на два вида: фенотипическую и генотипическую.

Фенотипическая адаптация - это адаптационные изменения протекающие во время жизненного цикла одного организма. Это всё, что происходит за всю жизнь одного человека.

Генотипическая адаптация - это все биохимические,физиологические механизмы адаптации, которые сложились в результате эволюции гена. Т.е. из поколения в поколение ген "запоминает" всё, что происходило с организмом и меняется в соответствии с этим, что бы будущие поколения были более адаптированы к окружающей среде.

Поэтому стоит понимать, что хоть каждый из нас и имеет одинаковые механизмы,реакции,процессы адаптации, но "качество исполнения" этих механизмов у всех разное, и зависит от специфики эволюции гена.

Например: человек из поколения спортсменов, будет более адаптирован к физическим нагрузкам, чем человек из поколения людей занятых умственным трудом. Т.е. всё таки "от природы" может быть дано. Спортсменами действительно могут рождаться.

Давайте теперь опустимся обратно и продолжим в более узком русле. Поговорим конкретно про адаптацию к физическим нагрузкам, она бывает двух видов: срочная адаптация и долговременная адаптация.

Срочная адаптация во время мышечной деятельности

Это структурно-функциональная перестройка организма, которая направлена на максимальное энергообеспечение мышц во время нагрузки. Т.е. в организме протекают реакции, происходят изменения в результате которых мышцы получают максимальное количество энергии для обеспечения работы нужной интенсивности.

Например: в состоянии покоя у человека наблюдается определённый пульс, давление, частота дыхания, температура тела и т.д., в соответствии с этим он тратит N энергии. Во время физической активности - все выше перечисленные показатели сердца повышаются, т.к. человек выполняет дополнительную работу за счёт мышечных усилий, тратит энергию в большей степени. Все механизмы (учащение пульса,давления,выброс гормонов, перераспределение крови и т.д.) позволяющие этому произойти и есть срочная адаптация.

Всё это происходит за счёт нервно-гуморальной регуляции, т.е. с участием гормонов. Когда ЦНС понимает, что человеку необходимо больше энергии, посылается сигнал в гипоталамус и начинается синтез гормонов(там схема немного по сложней, но для простоты понимания я буду говорить не очень научно), которые и осуществляют всю перестройку организма на нужный лад. Главную роль во всём этом ансамбле играют катехоламины(адреналин,норадреналин),глюкокортикоиды(кортизол) и минералокортикоиды(альдостерон).

Роль катехоламинов во время мышечной деятельности:

- сужение сосудов, которые не участвуют в работе(снижается кровоснабжение почек,кишечника в результате уменьшает диурез, замедляется перистальтика и освобождается энергия)

- перераспределение крови в организме

- повышение частоты дыхания

- повышение ч.с.с. и давления

Роль глюкокортикоидов во время мышечной деятельности:

- запускается распад белков в мышечной, костной,жировой тканях и тормозится их синтез

- снижение потребления глюкозы периферическими тканями, не участвующие в работе

- усиливает жиросжигающий эффект катехоламинов

Роль минералокортикоидов во время мышечной деятельности:

- поддержание концентрации натрия в организме, что задерживает воду и повышает давление.

Всю историю и конкретику функционирования гормонов не обязательно понимать до самого конца, достаточно осознания того, что все адаптационные изменения в организме во время тренировки запускаются и управляются при помощи гормонов.

Во время тренировки в организме смещается равновесие метаболизма в сторону разрушения. Ведь что бы получить дополнительную энергию для мышц, её нужно откуда-то взять? Для этого нужно что-то разрушить или ускорить уже существующее производство. Я перечислю несколько процессов за счёт которых организм получает дополнительную энергию:

1. Происходит интенсивное разрушение гликогена в печени, в результате образуется глюкоза и её концентрация растёт. Т.о. организм получает дополнительную энергию для работы.

2. Повышается скорость тканевого дыхания, аэробный путь окисления глюкозы по нарастающей включается в работу. Происходит это за счёт повышенного потребления кислорода и ускорения ферментов. На сколько сильным будет вклад тканевого дыхания в энергообеспечение зависит от интенсивности самой тренировки. При высоком темпе нагрузки, больший вклад будет вносить аэробный путь.

3. Происходит усиление бета-окисления жирных кислот и образование кетоновых тел, если тренировка низкой интенсивности, но длительна по времени.

Подводя итог, главная идея срочной адаптации это запуск и ускорение механизмов, при помощи которых организм способен производить больше энергии.

Даже если смотреть с точки зрения физики,но упрощенно и не научно, тут всё логично. Что бы поднять штангу нужно затратить N энергии. И если в поптыке её поднять, ваш организм способен столько синтезировать, вы это сделаете(я не хочу обидеть никого из физиков и химиков, я понимаю разницу между химической энергией и другими, пример очень примитивный, но наглядный). И процесс перехода организма из одного энергетического режима в другой - и есть срочная адаптация.

Долговременная адаптация

Как и отсроченное восстановление, долговременная адаптация протекает уже после тренировки, в моменты отдыха и требует больше времени.

Если целью срочной адаптации была перестройка организма на более "работоспособный" режим, то цель долгосрочной адаптации - это создание в организме структурно-функциональной базы, которая повысит потенциал срочной адаптации. Проще говоря, ваш организм со временем "учится" перестраиваться более эффективно на "нужный лад" во время тренировок. Т.е. проще говоря он "прокачивает" все механизмы участвующие в энергообеспечении во время тренировке, восстановлении во время/после тренировки и т.д. Например:

1. Увеличивается скорость протекания восстановительных реакций. Синтез белков, нуклеиновых кислоты, КрФ,глюкозы, липидов ускоряется.

2. Совершенствуются механизмы нервно-гуморальной регуляции. Возможности синтеза всех желез увеличиваются, они становятся способны синтезировать больше гормонов и дольше поддерживать их концентрацию в крови.

3. Повышается сопротивляемость организма к биохимическим сдвигам, возникающим во время тренировки. Т.е. организм лучше сопротивляется утомлению. В первую очередь это конечно сопротивление к лактату, со временем организм адаптируется и способен работать в более кислой среде. Происходит это за счёт того, что ферменты участвующие в реакциях не так сильно теряют свою активность во время закисления среды.

Не важно тренируетесь вы регулярно, спортсмен или нет, ведёте малоактивный образ жизни или нет, но эти два процесса имеют место быть на протяжений всей вашей жизни. Срочная адаптация - механизм сиюминутного выполнения, она перестраивает ваш организм в соответствии с запросом. Долгосрочная адаптация имеет место быть, если организм подвергается регулярно определённому внешнему воздействию, например тренировками. В этом случае механизм "прокачивает" свои механизмы, которые обеспечивают требования, устраняют последствия этих требований и т.д.

Можно заметить что адаптация и восстановление очень похожи. Да это так, но они кардинально отличаются. Восстановление - это структурное улучшение и увеличение организма, т.е. он в прямом смысле накапливает больше соединений, чем было до этого. А адаптации - это развитие механизмов и функций организма. Если провести параллель со строительной компанией, то восстановление - это увеличение количества проектов, работ, зданий за которые эта компания берётся. А адаптация - это наём или обучение специалистов более высокого класса, которые работают на данном предприятии. Надеюсь я смог вам объяснить.

Читайте также: