Адаптация к физической нагрузке.

Рассматривая воздействия движения на внутреннюю среду организма мы не касались регуляторных механизмов, обеспечивающих приспособление к мышечной деятельности. Существует огромный материал, указывающий на участие в этом процессе нервных и гуморальных факторов. Реакция сердца на мышечное усилие возникает так быстро, что метаболические сдвиги не могут быть причиной изменений деятельности сердца в начале работы. Первый межсистолический интервал, совпадающий с началом работы, уже укорочен. Аналогично этому, сразу от момента начала работы установлено скачкообразное увеличение легочной вентиляции, получившего название быстрого нейрогенного компонента вентиляторной реакции на работу.Указанные реакции осуществляются благодаря корковому механизму и рефлекторно. Импульсы из двигательных зон коры, идущие к скелетным мышцам, иррадируют, вызывая возбуждение вегетативных центров. Интеграция между двигательной активностью и изменением кардиореспираторной системы происходит вероятно в гипоталямусе. Наряду с этим осуществляются так называемые моторно - висцеральные рефлексы, основанные на проприоцепции.Физическая деятельность сопровождается изменением состояния эндокринной системы. Под влиянием физической деятельности в крови, как правило, возрастает концентрация катехоламинов. Напротив, концентрация в крови инсулина и С - пептида под влиянием нагрузок понижается.Описанные эффекты зависят от интенсивности и продолжительности физической деятельности. Существует пороговая интенсивность. При физических нагрузках ниже этого уровня не удается обнаружить реакции со стороны нейроэндокринной системы. По величине порог активации эндокринной системы близок к величине порога анаэробного обмена. Чем меньше величина нагрузки, тем больше требуется времени для того, чтобы она вызвала изменения со стороны нейроэндокринной системы. Однако, существует минимальное время, необходимое для реакции со стороны этой системы даже при высокоинтенсивных, сверхпороговых нагрузках. Это время различное для разных пептидов и гормонов. Например, для кортикотропного гормона это около 5 минут, для соматропного гормона - 10 минут. Использование теории адаптации для анализа реакции на мышечную деятельность регуляторных систем позволяет понять направленность, физиологический смысл и значение указанных изменений. В соответствии с этой теорией физическая нагрузка представляет собой стресс, который сопровождается развертыванием общей неспецифической реакции организма - адаптационного синдрома.Различают “срочную” и “долговременную” адаптацию. “Срочная“ адаптация - начальная, аварийная стадия приспособления к физической нагрузке. Этот этап характеризуется максимальной мобилизацией функциональной системы ответственной за адаптацию, выраженой стресс - реакцией и двигательным возбуждением. В ответ на нагрузку возникает интенсивное иррадиирующее возбуждение корковых, подкорковых и нижележащих двигательных центров, приводящее к генерализованной, но не достаточно координированной двигательной реакции.Возбуждение нервной системы приводит к активации стресс - реализующих систем: адренергической, гипоталамо - гипофизарно - адренокортикальной. Это сопровождается весьма значительным высвобождением катехоламинов, кортиколиберина, адренокортикотропного гормона и глюкокортикоидов.Активируется выработка других тропных гормонов, что приводит к соответствующей реакции многих периферических гормонов, рассмотренной выше. Изменения метаболизма гормонов при стресс - реакции, а особенно катехоламинов и кортикостероидов приводят к мобилизации энергетических ресурсов организма; потенцируют деятельность функциональной системы адаптации и формируют структурную основу долговременной адаптации. Одновременно с активацией стресс - реализующих систем происходит активная стресс - лимитирующих систем организма: системы опиоидных пептидов, серотонинергических и других. Многочисленные факты об увеличении при физической нагрузке концентрации в крови опиоидных пептидов приведены выше. Физиологическое значение стресс - лимитирующих систем заключается в ограничении стресс - реакции и предотвращении стрессорных повреждений. Однако на этапе срочной адаптации при достаточно выраженном воздействии стресс - фактора, этого недостаточно.Стресс - реакция характеризуется максимальной и неэкономичной гиперфункцией функциональной системы, ответственной за адаптацию, утратой ее резерва и стрессорными повреждениями. На уровне кардиореспираторной системы это соответствует неэкономичной мобилизации производительности за счет преимущественного возрастания частоты сердечных сокращений. На уровне мышечной системы и поведения - генерализованным включением “лишних” мышц, несовершенной координацией, неадекватными по интенсивности, длительности и точности поведенческими реакциями.Нейрогуморальные перестройки в период срочной адаптации к физической нагрузке обеспечивает активацию синтеза нуклеиновых кислот и белков, что приводит к избирательному росту определенных структур в клетках органов функциональной системы адаптации - формирование системного структурного “следа” долговременной адаптации. В результате при повторяющихся физических нагрузках происходит увелечение мощности и экономичности деятельности функциональной системы адаптации. Происходит гипертрофия мозгового вещества надпочечников, увеличивается запас в них катехоламинов, повышается адренореактивность ткани. Происходит гипертрофия коркового вещества надпочечников, изменение ультраструктуры кортикоцитов, повышение синтеза кортикостероидов. Возрастает мощность стресс - лимитирующих систем. Развивается рабочая гипертрофия скелетных мышц, возрастает энергообеспечение мышечной деятельности за счет увелечения и массы митохондрий, увеличивается активность гликолиза и гликогенолиза, увеличивается содержание в мышцах гликогена и активность гликогенсинтетазы, усиливается АТФ - азная активность миофибрилл и утилизация жирных кислот в мыщцах, увеличивается плотность капилляров и эффективность работы системы транспорта кислорода, снижается утомление за счет эффективного контроля концентрации аммиака и лактата в мышечной ткани. Увеличивается скорость и амплитуда сокращения дыхательных мышц и как следствие возрастает жизненная емкость легких, максимальная вентиляция, коэффициэнт утилизации кислорода и аэробная мощность в целом. Происходит гипертрофия миокарда, увеличивается число и плотность коронарных капилляров, просвет коронарных артерий, концентрация миоглобина в миокарде, увеличивается число и плотность митохондрий в миокарде и энергообеспечение сократительной функции сердца в целом. Увеличивается функциональные возможности саркоплазматического ретикулума миокарда. Благодаря этому возрастает скорость сокращения и расслабления сердца при нагрузках, ударный и минутный объемы. Эти изменения являются результатом физических тренировок и составляют основу структурного “следа”, обеспечивающего повышение резистентности организма к повреждающим воздействиям и обуславливают формирование стадии устойчивой долговременной адаптации к физическим нагрузкам. При прекращении тренировок или чрезмерной интенсивности может развиться “изнашивание” функциональной системы адаптации-дезадаптация.Описанные выше закономерности адаптации к физической деятельности могут иметь существенные особенности в зависимости от величины нагрузок. Увеличение интенсивности нагрузок выше определенного оптимального уровня сопровождается возрастанием “цены” адаптации. За адаптацию к физическим нагрузкам организм “платит” прямым изнашиванием функциональной системы адаптации и отрицательной перекрестной адаптацией-ослаблением функциональных систем и адаптационных реакций, несвязанных непосредственно с адаптацией к физическим нагрузкам.Таким образом, движение представляет собой сформировавшийся в процессе эволюции наиболее эффективный способ адаптации организма к внешней среде. Основное проявление поведения - локомоции, выступая в качестве инструмента реализации потребностей, одновременно являются мощным регулятором внутренней среды. Под влиянием мышечной системы в филогенезе происходило формирование и развитие всех систем организма, включая нервную.За счет избыточного анаболизма двигательная активность создает необходимые условия для роста и развития организмов. Она является эффективным средством поддержания адекватного условиям существования функционального состояния органов, физиологических систем и организма в целом, необходимым фактором обеспечения гомеостаза. Физическая активность вызывает структурно-функциональные перестройки в организме, приводящие к формированию устойчивой долговременной адаптации к физическим нагрузкам (тренированности) и перекрестной адаптации ко многим другим стресс-факторам.Она является наиболее физиологичными и одним из самых эффективных способов профилактики и лечения. Однако при передозировании нагрузок движение превращается в “грозный” патогенетический фактор, вызывающий повреждение многих органов и систем организма и приводящий к заболеваниям, инвалидизации, преждевременной и внезапной смерти. Положительное воздействие на организм оказывают лишь оптимальные по величине и продолжительности физические нагрузки. До настоящего времени проблема оптимизации и индивидуализации физической деятельности не может считаться решенной. Эта задача требует детального исследования физиологических закономерностей регуляции двигателльной активности.