Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
Балаковский институт техники технологии и управления
АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ
ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ ЛИЧНОСТИ
Методические указания к самостоятельной работе при подготовке к зачету для
студентов всех специальностей и направлений очной формы обучения
Одобрено
Редакционно-издательским советом
Балаковского института техники
технологии и управления
Балаково 2014
Введение
Эффективность адаптации в организме человека является основой здоровья
и высокопродуктивной деятельности. Знание закономерностей адаптации
человеческого организма к физическим нагрузкам - это основа эффективного
использования
физических
упражнений
для
рациональной
физической
тренировки, которая направлена на сохранение и укрепление здоровья людей,
повышение
их
работоспособности,
реализации
генетически
запрограммированной программы долголетия.
Перестройка разных органов и систем организма человека под влиянием
физических нагрузок проходит на микроскопичном и макроскопичном уровнях.
Основой
перестройки
общебиологические
всех
принципы,
органов
знание
и
систем
которых
организма
является
являются
необходимым
условием для их правильной оценки.
Неумелое использование физических нагрузок, которые улучшают
физическое развитие человека и способствуют формированию таких качеств,
как сила, смелость, ловкость, выносливость и гибкость может превратить их в
фактор, который приносит вред. В связи с этим необходимо знать процессы в
организме спортсмена, которые возникают под влиянием физических нагрузок.
1.Адаптация организма к физическим занятиям и механизм ее реализации.
Любая перестройка в организме влияет на него в целом и осуществляется с
помощью
общих
принципов
реагирования
живой
системы.
Основой
жизнедеятельности любого организма является рефлекторный принцип его
реагирования на раздражители. Это происходит как в случае простых
рефлексов, так и в случае сложных рефлекторных актов, которые лежат в
основе формирования движений спортсмена. По своей сути, реакция организма
является сложным циклическим процессом, в котором участвуют разные
структурные компоненты. Так во время выполнения спортсменом каких либо
движений, работает не только нервная и мышечная системы, но и дыхательная,
сердечно-сосудистая, выделительная, эндокринная системы, изменяется обмен
веществ. Это говорит о том, что каждое движение спортсмена является
результатом объединения большого количества разных морфологических
элементов (костей, суставно-связочного аппарата, мышц, нервной, сердечнососудистой, дыхательной, выделительной и эндокринной систем), которые
направлены на достижение необходимого двигательного эффекта.
Физические нагрузки могут вызывать в организме значительные изменения,
в крайних случаях даже несовместимые 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, тем, 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. Понятие интенсивности работы демонстрируется на примере того,
что
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.
Адаптация (от лат. adaptatio - приспособление) в общем виде обозначает
способность всего живого приспосабливаться к условиям внешней среды.
Адаптация выступает как свойство организма, которое обеспечивается
автоматизированными системами. В каждой из этих систем выделяется
несколько уровней адаптации - от субклеточного до органного. Но ее конечный
эффект - повышение устойчивости системы к факторам внешней среды сохраняется на каждом из уровней. Адаптация содержит в себе эффективную,
экономную и адекватную приспособительную деятельность организма к
воздействию
различных
противоборствующие
факторов.
особенности.
С
В
адаптации
одной
выделяются
стороны,
это
две
отчетливые
изменения, которые в той или иной мере затрагивают все системы организма, а
с другой стороны - это сохранение гомеостаза, перевод организма на новый
уровень
функционирования
при
обязательном
условии
-
сохранении
динамического равновесия.
Каждый организм представляет собой динамическое сочетание устойчивости
и изменчивости, в котором изменчивость служит его приспособительным
реакциям и, следовательно, защите его наследственно закрепленных констант
[1]. Физиологический смысл адаптации организма к внешним и внутренним
воздействиям
заключается
именно
в
поддержании
гомеостаза
и,
соответственно, жизнеспособности организма практически в любых условиях,
на которые он в состоянии адекватно реагировать.
Абсолютная адаптированность организма к чему-либо - относительно
нестабильное функциональное состояние, которое может быть достигнуто
только при длительном [3] - в течение адаптационного периода - действии на
него достаточно неизменного по силе и продолжительности стандартного
раздражителя или суммы раздражителей.
Адаптационные изменения (более или менее выраженные) происходят в
организме в ответ практически на любые изменения его внешней и внутренней
среды. Спортивная тренировка фактически является изменением условий
существования
организма
спортсмена,
призванным
добиться
в
нем
определенных спецификой спорта адаптационных изменений. Адаптационные
изменения могут носить и негативный или относительно негативный характер,
в том числе и в случаях, когда речь идет о спорте. Так, увеличение процента
содержания медленных волокон в мышцах спринтера вследствие избыточного
применения
в
тренировках
нагрузок
аэробной
направленности
может
расцениваться как негативный эффект адаптационных изменений в ответ на
данные нагрузки
При рассмотрении адаптации необходимо отметить два важных фактора:
- возникновение адаптации происходит под влиянием раздражителя, который
действует на протяжении некоторого времени, от нескольких минут до многих
поколений;
- адаптация характеризуется адекватными нарушениями в организме (включая
морфологические) которые происходят в результате изменений внешней среды.
Сила
(величина)
воздействия
какого-либо
фактора
(суммы
факторов)
определяется сугубо индивидуальной реакцией на него каждого субъекта,
зависящей не только от характеристик действующего фактора, но и от
адаптационных возможностей данного субъекта и его функционального
(исходного) состояния. Так, одна и та же доза (сила) воздействия даже для
одного индивидуума (в зависимости от его состояний в разные периоды
времени) может оказаться слабой, средней по силе, сильной или чрезмерной. То
есть "одна и та же физическая нагрузка может вызвать у различных
спортсменов или у одного и того же спортсмена при разных его
функциональных состояниях неодинаковую реакцию".
Механизм адаптаций разнообразен и включает:
. пассивный путь адаптации - по типу толерантности, выносливости;
. адаптивный путь действует на клеточно-тканевом уровне – стабилизирует
отдельные функциональные системы;
. резистентный путь - сохраняет относительное постоянство внутренней среды.
Специфические адаптивные механизмы, свойственные человеку, дают ему
возможность переносить определенный размах отклонений факторов от
оптимальных значений без нарушения нормальных функций организма. Зоны
количественного
выражения
физической
нагрузки,
отклоняющегося
от
оптимума, но не нарушающего жизнедеятельности, определяются как зоны
нормы. Их две: отклонение в сторону недостатка дозирования физической
нагрузки
и
в
сторону
избытка.
Дальнейший
сдвиг
может
снизить
эффективность адаптивных механизмов и даже нарушить жизнедеятельность
организма. При крайнем недостатке нагрузки или ее избытке выделяют зоны
пессимума. Адаптация к любому фактору связана с затратами энергии. В зоне
оптимума активные механизмы не нужны, и энергия расходуется на
фундаментальные жизненные процессы, организм находится в равновесии со
средой. При увеличении нагрузки и выходе ее за пределы оптимума
включаются адекватные механизмы.
Механизмы обеспечивающие адаптивный характер общего уровня
стабилизации
отдельных
функциональных
систем
(т.е.
увеличивается
потребление организмом кислорода, повышается интенсивность обменных
процессов. Это происходит на органном уровне: увеличивается скорость
кровотока, повышается артериальное давление, увеличивается дыхательный
объем легких, учащается дыхание, дыхание становится более глубоким) и
организма в целом. Общие адаптационные реакции организма являются
неспецифическими, то есть организм аналогично реагирует в ответ на действия
различных по качеству и силе раздражителей (физические упражнения).
Принято различать две стадии адаптации:
1). функциональная адаптация, характеризующаяся развитием адаптационных
реакций в системах организма, когда приспособление идет на функциональном
уровне, а морфологические изменения незначительные.
2). морфофункциональная адаптация, которая отвечает такому состоянию
систем,
когда
наряду
с
гиперфункцией
морфологическая перестройка органов.
имеет
место
выраженная
Выделяется генотипическая и фенотипическая адаптация.
Генотипическая адаптация лежит в основе эволюции, является процессом
приспособления к условиям внешней среды популяций (совокупности особей
одного вида) с помощью наследственных изменений и природного отбора и
происходит на протяжении нескольких поколений.
Фенотипическая адаптация - приспособительский процесс, который
развивается у отдельной особи на протяжении жизни в ответ на действие
различных факторов внешней среды.
Основным механизмом адаптации организма является механизм стрессреакции.
Стресс - это неспецифическая, приспособительная реакция организма на
действие сверхпорогового раздражителя. Различают следующие стресс-фазы:
ориентировочная, резистентности или устойчивости и фаза истощения.
1. Ориентировочная фаза или фаза тревоги. Под влиянием АТГ происходит
выброс адреналина. Наблюдается увеличение ЧСС, увеличение МОК,
увеличение ЧДД, увеличение МОД, ДО. Происходит распад триглицеридов:
лейкоцитоз, тромбоцитоз. После того, как организм определится с характером
угрозы, наступает 2я фаза.
2. Фаза резистентности или устойчивости. Происходит нормализация уровня
адреналина, увеличивается количество кортизола (гормон коры надпочечников)
- противовоспалительного гормона. Под его влиянием увеличивается синтез
белка, что называется состоянием резистенции.
3. Фаза истощения. Происходит истощение надпочечников, уменьшается
толщина коркового слоя, мозгового слоя.
У человека адаптация происходит в результате повторных действий стресса.
2. Срочная и долговременная адаптации
Процесс адаптации по механизмам развития разделяется на срочную и
долговременную адаптации.
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-адреналиновой 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.
Срочная адаптация - это процесс срочного функционального
приспособления организма к совершаемой им работе.
Долговременная адаптация - это процесс структурных перестроек в
организме, которые происходят в результате накопления в нем эффектов
многократно повторенной срочной адаптации.
В результате долговременной адаптации происходит увеличение мощности
внутриклеточных систем транспорта кислорода, питательных и биологически
активных веществ, наблюдаются морфологические изменения во всех органах,
ответственных за адаптацию.
Срочная адаптация происходит в три стадии.
Активизируется деятельность различных компонентов функциональной
системы, которая обеспечивает выполнение данной работы. Это выражается в
резком увеличении ЧСС, уровня вентиляции легких, потребления кислорода и т.
д.
Деятельность функциональной системы протекает при стабильных
характеристиках основных параметров ее обеспечения, в так называемом
устойчивом состоянии.
Происходит нарушение установившегося баланса между запросом и его
удовлетворением. Это происходит в результате утомления нервных центров,
которые обеспечивают регуляцию движений исчерпанием углеводных ресурсов
организма.
Долговременные адаптации тоже формируются стадийно.
Происходит систематическая мобилизация функциональных ресурсов
организма спортсмена в процессе выполнения тренировочных программ
определенной
направленности
с
целью
стимуляции
механизмов
долговременной адаптации на основе многократно повторяющейся срочной
адаптации.
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 происходит необходимая
слаженность
деятельности
различных
звеньев
и
гипертрофия органов,
механизмов,
которые
обеспечивают эффективную деятельность функциональной системы в новых
условиях.
Происходит процесс устойчивой долговременной адаптации, которая
выражается в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня
функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной
взаимосвязи регуляторных и исполнительных механизмов.
Происходит изнашивание отдельных компонентов функциональной системы
в результате нерационально построенной, часто излишней тренировке,
неполноценном питании и восстановлении.
Механизмы срочной адаптации являются врожденными, наследственно
обусловленными.
На
проявлении
срочной
адаптации
сказываются
типологические особенности нервной системы. Поэтому у одних спортсменов
стартовое состояние проявляется в высокой готовности к предстоящей работе, а
у других как апатия или лихорадочно-возбужденное состояние.
Для адаптационных изменений долговременного характера необходимо как
проявление генетически обусловленных, так и не запрограммированных
природой механизмов.
3. Влияние возрастных факторов на физическую адаптивность человека.
Возраст оказывает определенное влияние на характер и темп развития
морфологических изменений и функциональных перестроек в организме,
связанных
с
воздействием
систематических
занятий
физическими
упражнениями и спортом. Признаки, обусловленные естественным возрастным
развитием
организма,
своеобразно
переплетаются
возникающими в результате приспособления организма
с
признаками,
к систематическим
занятиям спортом.
Влияние возрастного фактора объясняет наиболее выраженная динамика
изменений соматических показателей физического развития, отражающих
сдвиги в обмене веществ, нарастание массы тела и мышечной силы, а также
структурные перестройки скелета у подростков. Так, у подростков темпы
естественного возрастного развития могут превысить скорость нарастания
основных показателей физического развития – роста, веса и окружности
грудной клетки, обусловленного воздействием тренировки.
Например, двигательный аппарат детей, большая подвижность, высокая
эластичность связок и мышц, прогрессивное развитие способности к
дифференцированию степени мышечных усилий позволяют уже в младшем
школьном возрасте (6-8 лет) овладевать технически сложными видами
спортивных движений. В то же время, высокие динамические и статические
нагрузки могут привести не только к задержке естественного, но и к серьезным
морфо-функциональным изменениям как в опорно-двигательном аппарате, так
и в других функциональных системах юного спортсмена.
Спортивные занятия в детском возрасте существенно отражаются на всей
сердечно-сосудистой системе. В общей мере это касается сердца, в котором
развиваются изменения, направленные на повышение его функциональных
возможностей.
В
функционировать
сокращений).
состоянии
более
мышечного
экономично
Работоспособность
покоя
(снижается
начинает
сердце
частота
больше
начинает
сердечных
зависеть
от
функциональных возможностей сердца.
В пожилом и старшем возрасте происходят необратимые изменения.
Интенсивность старения зависит от образа жизни, особенностей питания,
двигательного режима. Чем меньше двигательная активность человека, тем при
прочих равных условиях быстрее наступают в его организме изменения,
характерные для периода старости. И, наоборот, при достаточно активном
образе жизни работоспособность организма может удерживаться на высоком
уровне до преклонного возраста.
Возрастные физиологические особенности приводят к изменению
гомеостаза, развитию стрессовых реакций, ухудшению функций различных
органов и систем, снижению умственной и физической работоспособности.
По сравнению с другими тканями организма раньше всего «стареет»
соединительная ткань. Она теряет при этом свою эластичность. Возрастные
изменения в мышечной системе и связочном аппарате выражаются в ухудшении
эластических свойств мышц и связок, что при неправильном дозировании
физических нагрузок может привести к разрыву мышечных волокон и связок;
уменьшению величины проявляемой силы; замедленному переходу мышц из
состояния расслабления в напряженное состояние и наоборот; уменьшению
объема мышц (мышцы становятся дряблыми).
Понижение функций сердечнососудистой и дыхательной систем в пожилом
возрасте, а также уменьшение кислородной емкости крови ведет к резкому
снижению
аэробной
производительности.
Максимальное
потребление
кислорода после 25-30 лет постепенно уменьшается и к 70 годам составляет
50% от уровня 20 лет. Люди пожилого возраста, систематически занимающиеся
физическими упражнениями, могут выполнять длительную работу. Однако
мощность ее не должна быть большой. Как только мощность работы, а
следовательно, и кислородная потребность возрастают, организм начинает
испытывать непреодолимые трудности и вынужден прекратить работу.
Анаэробная производительность с возрастом также снижается. В пожилом
возрасте ткани организма плохо переносят недостаток кислорода и накопление
кислых продуктов. Особенно страдает при этом сердечная мышца. Работа,
требующая высокой анаэробной производительности, должна быть полностью
исключена при занятиях физическими упражнениями с лицами пожилого
возраста.
Изменение деятельности желез внутренней секреции играет большую роль в
уменьшении работоспособности людей среднего и пожилого возраста. К 40-45
годам ослабевают функции половых желез, снижается выделение ими
гормонов. Это ведет к понижению интенсивности обмена веществ в тканях.
Несколько дольше сохраняется способность к силовой работе. Однако
силовые упражнения не рекомендуются людям пожилого возраста, так как при
этом возникает натуживание, неблагоприятно влияющее на деятельность
сердца.
Дольше других физических качеств у людей среднего и пожилого возраста
сохраняется выносливость. Выносливость к работе умеренной мощности при
соответствующей тренировке может развиваться до 42-45 лет и удерживаться на
достигнутом уровне еще в течение нескольких лет. Известны случаи высоких
спортивных результатов, показанных в беге на длинные дистанции и в лыжных
гонках людьми старше 40 лет. Однако эти люди регулярно занимались спортом
с молодых лет.
Систематически выполняемая динамическая работа умеренной мощности
способствует сохранению относительно высокого уровня общей выносливости.
Хорошие результаты, в этом отношении, дают длительный бег трусцой,
прогулки на лыжах, гребля и другие виды физических упражнений, не
предъявляющих чрезмерных требований к сердечнососудистой и дыхательной
системам, и в то же время заставляющих их длительно функционировать на
несколько повышенном уровне.
У людей, не занимающихся физическими упражнениями и достаточной по
объему физической работой, выносливость с возрастом снижается так же, как и
другие физические качества.
В пожилом и старшем возрасте эффективными средствами,
обеспечивающими профилактику преждевременного старения и активное
долголетие, являются физические упражнения, оздоровительные силы природы
и гигиенические факторы.
Основными средствами воздействия на организм людей пожилого и
старшего возраста служат физические упражнения, которые не только
способствуют
поддержанию
систем
опорно-двигательного
аппарата
на
достаточно высоком функциональном уровне, но и оказывают благотворное
влияние на состояние органов дыхания, пищеварения, сердечнососудистой
системы, желез внутренней секреции. В этом возрасте предпочтение следует
отдавать тем физическим упражнениям, которые предъявляют сравнительно
невысокие требования к организму и легко дозируются по нагрузке.
Основные задачи направленного использования средств физического
воспитания в пожилом и старшем возрасте заключаются в том, чтобы:
-содействовать
творческому
восстановлению
здоровья;
долголетию,
задержать
и
сохранению
уменьшить
или
возрастные
инволюционные изменения, обеспечив расширение функциональных
возможностей организма и сохранение его работоспособности;
-не допустить регресса жизненно важных двигательных умений и навыков,
восстановить их (если они утрачены), сформировать необходимые;
-пополнить и углубить знания, нужные для самостоятельного применения
средств физического воспитания; последовательно воплощать эти знания в
практические умения.
Все это позволяет
сохранить здоровье, долголетие и работоспособность
человека.
Литература
1.Физиология физического воспитания и спорта: учебник для студентов
учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по
направлению бакалавриата «Физическая культура» / Л. К. Караулова, Н. А.
Красноперова, М. М. Расулов. — М.: Академия, 2012. — 296,[1] с.: ил. —
(Высшее профессиональное образование).
2.Здоровьесберегающие педагогические технологии: учебное пособие для
студентов учреждений высшего профессионального образования / А. М.
Митяева. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Академия, 2012. — 202,[1] с.: ил. —
(Высшее профессиональное образование).
3.Физкультура. Спорт. Здоровье :материалы конференции "Чтения Ушинского"
Ф 506 факультета физической культуры ЯГПУ /[редкол. : А. Д. Викулов, И.
А.Осетров]. - Ярославль: Изд-во ЯГПУ,2011. - 126 с.
4.Медико-педагогическая направленность оздоровительной физкультуры и
спорта: учеб. М 422 пособие / под науч. ред. В.А. Маргазина, А. Д. Викулова. Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2011. - 431 с.
Содержание
Введение………………………………………………………………….…...2
1.Понятие «адаптация»……………………………………………………….2
2.Срочная и долговременная адаптации………………………….………….6
3.Влияние возрастных факторов………………………………..…….……...9
Литература……………………………………………………………….……13
АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ
ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ ЛИЧНОСТИ
Методические указания к самостоятельной работе при подготовке к
теоретическому экзамену для студентов всех специальностей и направлений
очной формы обучения
Составили: Ражникова Татьяна Николаевна
Зуева Ирина Аркадьевна
Рецензент: О.Н. Михайлова
Редактор Л.В. Максимова
Подписано в печать
Бумага тип.
Тираж 100 экз.
Формат 60х84 1/16
Усл.печ.л. 0,75
Заказ
Уч.-изд.л.0,7
Бесплатно
Саратовский государственный технический университет
410054, г. Саратов, ул. Политехническая 77
Копипринтер БИТТиУ, 413800, Саратовская обл., г. Балаково, ул. Чапаева, 140