Механізми формування системного структурно–функціонального сліду адаптації організму до фізичних навантажень

Визначення понять.

Адаптація –це здатність організму пристосовуватися до зовнішнього середовища чи змін у самому організмі.

Стан адаптації –це фізіологічна адаптація, що відбулася.

Процес адаптація –динаміка структурно – функціональних змін в організмі впродовж певного часу.

Генотипічна адаптація – це адаптація зумовлена вродженими механізмами функціонування органів і систем і виникла на основі спадковості, мінливості, природного відбору, мутацій і є характерною для певного виду живих організмів.

Фенотипічна адаптація – це адаптація, яка набувається впродовж індивідуального життя і виражається відносно дії певного фактора довкілля (температури, вологості, фізичних навантажень, гіпоксії тощо).

Раціональна адаптація – сприяє розвитку резервних можливостей організму спортсмена.

Іраціональна адаптація – викликає порушення функціональних звязків між структурно – функціональними рівнями організму (може супроводжуватися деструктивними змінами тканин, структурно– функціональними порушеннями органів).

Загальний адаптаційний синдром – це комплекс неспецифічних реакцій організму на дію подразника, що відбувається у кілька стадій: тривоги (характеризується граничною мобілізацією функцій), резистентності (характеризується активним пошуком стійкого стану), виснаження (виникає зрив адаптації, що переходить в дезадаптацію).

«Ціна адаптації» – це енергетично – пластичні затрати організму на пристосування.

Пристосування до факторів, які супроводжують інтенсивну м’язову роботу, є реакція цілого організму, яка спрямована на вирішення двох завдань:

– забезпечення м’язової діяльності;

– підтримка або відновлення сталості внутрішнього середовища організму.

Ці два завдання реалізуються шляхом мобілізації специфічної функціональної системи, відповідальної за виконання м’язової роботи, а також реалізації неспецифічної стрес–реакції організму. Адаптаційні процеси запускаються й реалізуються центральним механізмом управління, який має дві ланки: нейрогенну і гуморальну.

У відповідь на сигнал про необхідність здійснення м’язової роботи

( сигнал про фізичне навантаження) нейрогенна ланка „включає” рухову реакцію і викликає мобілізацію кровообігу, дихання й інших компонентів функціональної системи організму, яка забезпечує виконання даної м’язової роботи. Одночасно відбувається активація гіпоталамо–гіпрфізврно–адренокортікальної і симпатикоадреналової систем, тобто гормональної ланки управління адаптаційним процесом. Ця ланка ( стрес–реалізуюча) забезпечує виникнення стрес–реакції організму і мобілізує роботу тканин й органів функціональної системи на клітинному і молекулярному рівнях.

Вказана сукупність процесів закономірно виникає у відповідь на фізичне навантаження в будь–якому організмі, проте її протікання залежить від ступеня тренованості.

Фази розвитку процесу адаптації:

Перша фаза – „аварійна” –розвивається на самому початку адаптації організму до фізичних навантажень. Дана стадія характеризується мобілізацією функціональної системи, відповідальної за адаптацію. До гранично допустимого рівня, вираженою стрес–реакцією, яка викликає пошкодження і супроводжується недосконалістю рухової реакції.

Головні результати стрес–реакції:

– мобілізація енергетичних ресурсів організму і їх перерозподіл з вибірковим спрямуванням в органи і тканини функціональної системи, відповідальної за адаптацію;

– потенціація роботи даної системи;

– формування структурної основи довготривалої адаптації.

Провідна роль в цих процесах належить катехоламінам, які через альфа–адренорецептори і бета–рецептори аденілатциклазного комплексу стимулюють ключові ферменти глікогенолізу, лі полізу і призводять до мобілізації вуглеводних і жирових депо.

Поряд з цим катехоламіни стимулюють скорочувальну функцію серця, полегшують нервово–м’язову передачу, збільшують силу скорочення скелетних м’язів.

Ліпотропний ефект катехоламінів обумовлений їх впливом на ферменти лі полізу й фосфоліполізу, а також активацією перекисного окислення ліпідів.

Щодо мобілізації білкового обміну то тут головну роль відіграють глюкокортикоїди ( індукція синтезу транспортних АТФаз, створення фонду вільних амінокислот та їх транс амінування тощо ). Формування структурної основи майбутньої стійкої адаптації відбувається завдяки активації секреції соматотропну, тиреоїдних гормонів, андрогенів, які є індукторами синтезу нуклеїнових кислот і білків.

Таким чином, стрес–реакція відіграє позитивну роль в реалізації „термінового” етапу адаптації до фізичних навантажень.

Надмірна активація стрес–реалізуючих систем і головним чином адренергічної системи нерідко призводить до пошкоджуючого впливу стрес–реакції. Це обумовлено надмірною активацією ПОЛ в мембранах м’язових волокон, міокарду й інших тканин.

Інтенсивність і тривалість м’язової роботи на етапі термінової адаптації лімітовані системою перетворення енергії в скелетних мязах – головним чином системою мітохондрій, а також системою метаболізму аміаку, а також АТФазною активністю міозину в м’язах.

На рівні рухового апарату лімітуючим фактором є малий відсоток (30–50 % ) рекрутизації нейромоторних одиниць, а також генералі зоване включення „зайвих” скелетних м’язів.

На рівні системи дихання лімітуючими факторами є неекономічність легеневої вентиляції, диско ординація між диханням і руховими діями, вираженою гіпоксемією й гіперкапнією, малими функціональними можливостями дихальних мязів, а також можливостями центрального апарату регуляції дихання.

На рівні системи кровообігу лімітуючи ми факторами є мала величина хвилинного об’єму кровоточу, малою швидкістю відновлення енергетичних ресурсів міокарду, недостатніми скоротливими можливостями серцевого мязу.

Друга – перехідна стадія довготривалої адаптації характеризується активацією синтезу нуклеїнових кислот і білків, вибірковим ростом структур в клітинах органів функціональної системи. Поряд з цим утворюються умовно–рефлекторні „навики” дихальної системи і кровообігу, які забезпечують розвиток координації між апаратом руху і цими системами. Водночас збільшується маса і функціональні можливості клітинних структур, особливо мітохондрій, зменшується стрес–реакція, розпад білків.

Третя стадія – стадія стійкої адаптаціїхарактеризується завершенням формування системного структурного сліду адаптації, який відіграє вирішальну роль в адаптації організму до фізичних навантажень. Основними особливостями цієї фази є: мобілізація енергетичних ресурсів; підвищення синтезу скорочувальних й ферментативних білків; мобілізація імуннобіологічних властивостей організму.

Четверта стадія– стадія зношування системи, відповідальної за адаптацію. Вона можлива при двох обставинах : 1) при тривалих перервах в тренуванні; 2) при поєднанні фізичних навантажень з інтенсивними стресорами, наприклад змагальними ситуаціями.

Захисні ефекти адаптації до фізичних навантажень. Профілактичний антистресорний ефект адаптації до фізичних навантажень обумовлений перш за все зменшенням активації вільнорадикального окислення. По – друге, зростає потужність антиоксидантних ферментних систем, що обмежує активацію ПОЛ. По – третє, змінами в ліпідному бідарі сарколеми й саркоплазматичного ретикулуму, які підвищують потужність механізмів зв’язування транспорту Са⁺⁺.