Адаптация организма

Определение адаптации (БСЭ)

Адаптация (физио­логическая) - совокупность физиологических реакций, лежащих в осно­ве приспособления организма к изменению окружающих условий и на­правленных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды - гомеостаза.

В физиологии реакции, происходящие в организме в ответ на раздражение, называют приспособительными изменениями. Если реакция колеблется в рамках обычного функционирования организма, то они называются обычными физиологическими реакциями. Если же сдвиги, происходящие в организме, значительно перестраивают его деятельность, резервы, выходя за пределы его физиологической нормы, то они называются адаптационными сдвигами. Адаптационные сдвиги в организме происходят в ответ на новую, чрезмерную, непривычную нагрузку.

Метод управления

Управление организмом происходит двумя способами: гуморальным и нервным, то есть, гормонами и нейромедиаторами. Преимущество нервной регуляции - скорость. Недостаток - такое воздействие не продолжается долго, возможности регуляции быстро истощаются. Гуморальный способ имеет свои преимущества: гормоны могут выделяться долго, управлять большим количеством клеток. Недостаток - действуют везде, где есть рецепторы к данным гормонам, в целом кровь разносит их по всему организму, нельзя послать их в конкретное место.

Пример 1. Высокая температура окружающей среды, тело нагревается, происходит потоотделение, организм себя охлаждает. Регистрируя повышенную температуру внутренней среды, анализатор дает команду механизмам срочной адаптации. Когда пот испаряется, кожа охлаждается, кровь охлаждается вместе с ней. Циркулируя по организму, кровь охлаждает остальные органы.

Адаптация рецепторов - снижение реакции на нагрузку

Во-вторых, рецепторы организма способны изменять свою чувствительность. Если воздействие сильное, чувствительность понижается. Если воздействие слабое или редкое, чувствительность повышается - так меняется реакция на громкий шум, яркий свет и т.п.

Аналогично меняется реакция на нагрузки в зале.

К примеру, человек поднимает штангу, постоянно прогрессируя, поднимая веса. Или отжимается по схеме, как девушка на картинке. Организм реагирует, повышая силовые способности. Но, по мере того, как нагрузка растет, чувствительность организма к перегрузкам понижается. Рано или поздно организм перестает реагировать вообще, и в ответ на монотонные однообразные тяжелые тренировки человек вообще не получает результатов, добиваясь только перетренированности, травм и застоя. Вывод - надо понижать нагрузку, циклировать ее.

Другой пример - нарушения пищевого поведения. Когда в организм поступает еда, анализатор дает сигнал прекращения чувства голода. В центре регуляции аппетита снижается чувствительность к сигналам. Но если человек раз поел чуть больше, дважды переел, то датчик "выключения голода" срабатывает хуже. Так и получаем "растянутый желудок". На самом деле не желудок растянут, а сигнал прекращения чувства голода запаздывает.

Это основная особенность живого организма - адаптация рецепторов.

Срочная адаптация

Представим механизм термостата. Какой-то резервуар с водой, и механизм, который отслеживает меняющуюся температуру воды. Температура понизилась ниже нормы - термостат нагревает ее снова, возвращая к исходным параметрам. В этом суть адаптации - при меняющихся внешних условиях регулировать работу системы таким образом, чтобы она приспособилась и восстановила баланс.

Что отличает работу нашего организма -"термостата" от неживого механизма? Метод управления и адаптация рецепторов.

По принципу термостата происходит этап срочной адаптации – ответ организма на однократное воздействие физической нагрузки. Т.е, реакция возникает непосредственно сразу же и может реализоваться на основе готовых физиологических механизмов.

Примеры срочной адаптации - повышение терморегуляции в ответ на холод, потоотделение в ответ на жару, более интенсивное дыхание в ответ на физическую нагрузку, приспособление зрения в темноте.

Этап долговременной адаптации возникает постепенно, при многократном воздействии (на основе многократной реализации срочной адаптации).

Долговременная адаптация

Подвергаясь воздействию при изменении гомеостаза, нарушении функционирования организм принимает решение об изменении своих функций, чтобы обеспечить более экономичное, легкое, безопасное восстановление гомеостаза в будущем. Формируется новая программа регулирования, новое качество, в результате которого организм становится адаптированным к определенному виду воздействия.

Пример - ранее недостижимые показатели силы, выносливости, устойчивость к недостатку кислорода, к холоду, теплу.

Адаптация к силовым нагрузкам

Пример адаптационного сдвига в фитнесе. Атлет выполняет N повторений с тяжелым (для него на данный момент) весом. Проблемы в организме - израсходование энергии, нарушение химического состава, в мышце накапливаются метаболиты: лактат, ионы водорода - как следствие, происходит утомление.

Ионы водорода утилизируются 1) в кровь, 2) частично утилизируются в митохондриях с участием кислорода. Для восстановления гомеостаза повышается ЧСС (пульс), активизируется кровоток. Если клетки предельно закислятся - они умрут, поэтому организм посылает чувство дискомфорта (субъективное). Субъективные ощущения утомления опережают объективный предел. Тренированный человек утомляется медленнее, малотренированный быстрее. Если тренер "прикрикнет", то можно  "выжать" из себя больше. Чем тренированнее человек, тем разрыв между кажущимся утомлением и фактическим пределом будет меньше. Адаптация к поднятой штанге, гантели вызовет увеличение толщины и количества миофибрилл, повышение запасов гликогена и креатинфосфата в мышцах, активизацию работы буферных систем крови, наращивание прочности костей и суставов, повышение обмена веществ.

Адаптационные сдвиги при тренировке с отягощением

1.       Повышение устойчивости ЦНС к внешним воздействиям

2.       Ускорение синтеза и обновления клеточных структур (мембран, ферментативных комплексов, органелл и др.), снижается вероятность повреждения клеток

3.       Происходит гипертрофия/гиперплазия (не доказана) мышечных клеток

4.       Повышается чувствительность к инсулину. Мышцам нужна глюкоза. Во время силовой нагрузки глюкоза расходуется, - вырабатывается инсулин, - улучшается контроль над жировой массой, - профилактика диабета, т.к. снижается уровень глюкозы в крови.

5.       Повышается эластичность сосудов, прочность капилляров, улучшается обеспечение кислородом, гормонами и питательными веществами

6.       Повышение прочности костной системы. Повышается минерализация костной ткани и содержания кальция в организме.

7.       Нормализация моторно -висцеральных рефлексов

Общий адаптационный синдром Селье

Ганс Селье предложил свою теорию адаптации, которую назвал Общим адаптационным синдромом. Согласно Селье, выделяются три стадии адаптации - стадия тревоги (мобилизация сил), резистентности (приспособление организма) и истощения (при длительном стрессе).

Адаптация в физиологии

Солодков в своей "Физиологии спорта" выделяет четыре стадии, из которых значимыми для спорта считает первые две:

1. Стадия физиологического напряжения. Преобладают процессы возбуждения в коре головного мозга. Возбуждение распространяется на двигательные и вегетативные центры. Возрастает активность функций коры надпочечников, происходит повышение обмена веществ, показателей вегетативной нервной системы. В двигательном аппарате: повышение числа активных моторных единиц, дополнительное включение мышечных волокон, увеличение силы и скорости сокращения мышц, увеличение гликогена, АТФ и креатинфосфата в мышцах. Стадия характеризуется неустойчивой спортивной работоспособностью.
2. Стадия адаптированности, которую можно также назвать состоянием тренированности. В организме установился новый уровень гомеостаза с учетом изменившихся показателей его систем. Работоспособность стабильна или повышается.
3. Стадия дизадаптации развивается в результате перенапряжения организма в результате недостаточного периода отдыха между тренировками и чрезмерных нагрузок. Продолжительность развития стадии и характеристики ее проявления различны и индивидуальны. Эта стадия характеризуется тем, что признаки активации нервной и эндокринной систем отсутствуют, общая функциональная устойчивость понижена. Наблюдается раздражительность, вялость, предболезненное состояние, нарушения сна и т.п. Работоспособность снижена, причем страдает как в физический так и умственный фактор.
4. Стадия реадаптации возникает при длительном перерыве в тренировках. Организм частично возвращается к исходным свойствам, присущим индивидууму до начала тренировок. Как правило, не возвращаются к прежним показателям функционирование миокарда, скелетных мышц, нарушенный уровень обмена веществ, перестроенная гормональная и ферментативная системы. Таким образом, за систематические чрезмерные перегрузки после их прекращения организм спортсменов расплачивается кардиосклерозом, ожирением, снижением сопротивляемости клеток и тканей к неблагоприятным воздействиям и повышением уровня общей заболеваемости.