Основы спортивной тренировки в рукопашном бое

Формирование функциональных систем и реакции адаптации. Закономерности развития адаптации теснейшим образом переплетаются с закономерностями формирования функциональных систем в том их представлении, которое вытекает из работы П.К. Анохина (1975).

В дальнейшем исследования Ф.З. Меерсона (1988) позволили увязать представления о доминанте и функциональной системе с закономерностями развития долговременной адаптации. В частности, было выделено положение о взаимосвязи функции и генетического аппарата дифференцированных клеток организма, в соответствии с которым функция доминирующей системы закономерно влечет за собой активизацию синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках, образующих данную систему. Одновременно развивается торможение функций других систем, что ведет к снижению в их клетках синтеза нуклеиновых кислот и белков. Следовательно, проявляется преимущественное структурное обеспечение доминирующих систем за счет других систем организма, не подвергающихся активному воздействию факторов внешней среды.

Взаимосвязь между функцией и генетическим аппаратом клетки – ключевое звено формирования всех долговременных адаптационных реакций. Все структурные изменения в органах и тканях, являющиеся итогом долговременной адаптации к физическим нагрузкам, от гипертрофии двигательных нейронов до гипертрофии миокарда и мышц, протекают по одинаковому принципу Это происходит путем активизации синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках системы, ответственной за адаптацию. Итогом адаптации является готовность организма к соответствующим физическим нагрузкам. Таким же образом формируется адаптация и к другим факторам внешней среды, например к жаре, холоду, гипоксии.

Функциональная система, образующаяся в ответ на любую физическую нагрузку, включает три звена: афферентное, центральное (регуляторное) и эффекторное (П.К. Анохин, 1975; Ф.З. Меерсон, 1988; М.Г. Пшенникова, 1986; Ю.И. Александров, 2008). Формирование функциональной системы с вовлечением в этот процесс различных морфофункциональных структур организма составляет принципиальную основу долговременной адаптации к физическим нагрузкам и реализуется повышением эффективности деятельности различных органов и систем, а также организма в целом. Зная закономерности формирования функциональной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные ее звенья, ускоряя приспособление к физическим нагрузкам и повышая тренированность, т. е. управлять адаптационным процессом.

Понятие «адаптация» тесно связано с представлением о функциональных резервах, т. е. скрытых возможностях человеческого организма, которые могут быть реализованы в экстремальных условиях. Биологические резервы адаптации могут быть подразделены на клеточные, тканевые, органические, системные и резервы целостного организма. На уровне клеток резервы адаптации связаны с варьированием количества активно функционирующих структур из общего числа имеющихся и увеличением числа структур соответственно уровню функционального напряжения, требуемого от органа. На более высоких уровнях функциональные резервы проявляются в снижении энергозатрат на единицу работы, повышении интенсивности и эффективности функционирования различных органов и систем организма, на уровне целостного организма – в возможностях осуществления целостных реакций, обеспечивающих расширение двигательных задач различной сложности и адаптацию к экстремальным условиям окружающей среды (Н.И. Волков, 1986; В.Н. Платонов, 1988; С.С. Михайлов, 2009).

Формирование срочной адаптации. Срочные адаптационные реакции обусловлены величиной раздражителя, тренированностью спортсмена, его готовностью к выполнению конкретной работы, способностью функциональных систем организма к эффективному восстановлению, другими факторами и в целом достаточно скоропреходящи (В.Н. Платонов, 2004).

Формирование срочной адаптации применительно к определенным двигательным действиям, выраженное в целесообразных по величине и особенностям взаимодействия сдвигах различных параметров функциональных систем, вовсе не указывает на наличие устойчивой адаптации. Действительно, первоначальный эффект любой напряженной нагрузки состоит в возбуждении соответствующих афферентных и моторных центров, мобилизации деятельности мышц, органов кровообращения и дыхания, которые в совокупности образуют функциональную систему, ответственную за выполнение конкретной мышечной работы. Однако эффективность этой системы находится в строгом соответствии с ее функциональным ресурсом, имеющимся в данный момент и ограничивающим объем и интенсивность выполняемой работы. Увеличение этого ресурса требует многократного проявления максимальных (или близких к ним) возможностей функциональной системы, в результате чего и формируется долговременная адаптация.

Процесс формирования срочных адаптационных реакций может быть подразделен на три стадии. Наиболее наглядно их наличие проявляется при длительной работе.

Первая стадия связана с активизацией деятельности различных компонентов функциональной системы, обеспечивающей выполнение заданной работы. Это выражается в резком увеличении ЧСС, потребления кислорода, накопления лактата в крови и т. д.

Вторая стадия наступает, когда деятельность функциональной системы протекает при стабильных характеристиках основных параметров ее обеспечения, в так называемом устойчивом состоянии.

Третья стадия характеризуется нарушением установившегося баланса между запросом и его удовлетворением в силу утомления нервных центров, обеспечивающих регуляцию движений, и исчерпания углеводных ресурсов организма. Излишне частое предъявление организму спортсмена требований, связанных с переходом в третью стадию срочной адаптации, может неблагоприятно повлиять на темпы формирования долговременной адаптации, а также привести к отрицательным изменениям в состоянии различных органов.

Каждая из указанных стадий срочной адаптации связана с включением функциональных резервов соответствующего эшелона. Первый из них мобилизуется при переходе от состояния относительного покоя к мышечной деятельности и обеспечивает работу до наступления компенсированного утомления, второй – при продолжении работы в условиях прогрессирующего утомления. Использование резервов второго эшелона сопряжено с непроизвольным отказом от выполнения заданной работы в связи с исчерпанием соответствующих физических и психических ресурсов. В условиях физических нагрузок, характерных для тренировочной и соревновательной деятельности, все резервы не используются, что дает основание для выделения резервов третьего эшелона, которые мобилизуются организмом лишь в крайне экстремальных условиях.

Формирование долговременной адаптации. Процесс формирования долговременных адаптационных реакций состоит из четырех стадий (В.Н. Платонов, 2004).

Первая стадия связана с систематической мобилизацией функциональных ресурсов организма спортсмена в процессе выполнения тренировочных программ определенной направленности с целью стимуляции механизмов долговременной адаптации на основе суммирования эффектов многократно повторяющейся срочной адаптации.

Вторая стадия характеризуется тем, что 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 наблюдается необходимая гипертрофия органов, слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность функциональной системы в новых условиях.

Третью стадию отличает устойчивая долговременная адаптация, выражающаяся в наличии необходимого резерва для обеспечения нового уровня функционирования системы, стабильности функциональных структур, тесной взаимосвязи регуляторных и исполнительных органов.

Четвертая стадия наступает при нерационально построенной, обычно излишне напряженной тренировке, неполноценном питании и восстановлении и характеризуется изнашиванием отдельных компонентов функциональной системы.

Рационально построенный тренировочный процесс предполагает первые три стадии адаптации. При этом следует указать на то, что протекание адаптационных реакций в пределах указанных стадий может относиться к различным компонентам структуры подготовленности спортсмена и соревновательной деятельности в целом. В частности, по такому пути протекает адаптация отдельных органов (например, сердца), функциональных систем (например, системы, обеспечивающей уровень аэробной производительности), а также формируется подготовленность спортсмена в целом, проявляющаяся в его способности к достижению определенного спортивного результата.

Развитие долговременной адаптации связано с систематическим применением нагрузок, предъявляющих высокие требования к адаптируемой системе. Интенсивность развития долговременных адаптационных реакций определяется величиной однократных нагрузок, частотой их применения и общей продолжительностью тренировки. Наиболее эффективно долговременная адаптация развивается при частом использовании больших и значительных нагрузок, предъявляющих высокие требования к функциональным системам организма. Структурные и функциональные изменения в сердечной мышце (ее гипертрофия; увеличение количества волокон на единицу массы, а также волокон, богатых саркоплазмой, повышение мощности кальциевого насоса; концентрация гемоглобина и активности ферментов, ответственных за транспорт субстратов к митохондриям; увеличение количества коронарных капилляров и массы митохондрий и др.) являются основой для повышения возможностей сердца и срочной мобилизации, увеличения скорости и амплитуды его сокращений, скорости и глубины диастолы, устойчивости к утомлению (П. Астранд, К. Родаль, 1986; Л. Хартли, 1992). Такой характер долговременной адаптации проявляется на уровне не только сердца, но и мышечной ткани, органов нервной и эндокринной регуляции и др.

Важным элементом долговременной адаптации является формирование в коре больших полушарий головного мозга экономичных и стабильных систем взаимосвязанной (синхронной и синфазной) активности, являющихся частью функциональных систем управления движениями и обладающих высокой помехоустойчивостью. У индивидов, хорошо адаптированных к подобным нагрузкам, в отличие от неадаптированных, эти системы не разрушаются при действии различных сбивающих факторов (высокого психического и эмоционального напряжения, внешних помех, развития утомления).

Долговременная адаптация характеризуется увеличением функциональных резервов, являющихся следствием серьезных структурных перестроек органов и тканей, значительной экономизацией функций, повышением подвижности и устойчивости функциональных систем, налаживанием рациональных и гибких взаимосвязей двигательной и вегетативных функций. Более того, возникновение адаптационных перестроек, не связанных с существенной гипертрофией органов, является наиболее рациональным, так как они очень устойчивы к процессам деадаптации, требуют меньших усилий для поддержания достигнутого уровня и, что весьма важно, не связаны со столь глубокой эксплуатацией генетически обусловленных и ограниченных адаптационных возможностей по сравнению с адаптацией, осуществленной в основном за счет структурных изменений органов, в частности увеличения их массы.

В целом долговременные адаптационные реакции на различные сильнодействующие факторы внешней среды, в том числе и на физические нагрузки, базируются на прочном структурном основании. В зависимости от характера нагрузок в действие включаются разные системы организма, усиливают свою работу ткани и клеточные элементы, продуцируются биологически активные вещества. Но при всем многообразии путей адаптации функциональных систем, формирующихся в ответ на различные раздражители и расширяющих свой адаптационный ресурс, в ее основе лежат единые неспецифические процессы: варьирование количества активно функционирующих структур из их наличного запаса и включение в работу их числа, строго соответствующего требованиям, диктуемым уровнем нагрузки; увеличение мощности функциональных структур в случае, когда имеющиеся ресурсы недостаточны; формирование отставленного и гетерохронного по отношению к различным структурам адаптационного эффекта в ответ на реализованные нагрузки; расширение подвижности структур адаптированной системы в плане эффективной приспособительной перестройки, компенсаторных реакций, выполнения смежных функций.

Характерно также то, что ни один из этих процессов структурного обеспечения долговременной адаптации не является отличительным свойством какого-либо одного уровня организации – все они универсальны, т. е. одинаково четко прослеживаются на молекулярном, клеточном, тканевом и системном уровнях.

Явления деадаптации, реадаптации и переадаптации у спортсменов. Рационально построенная тренировка приводит к резкому возрастанию функциональных возможностей органов и систем организма за счет совершенствования всего комплекса механизмов, ответственных за адаптацию. Применение нагрузок, превышающих индивидуальные адаптационные возможности человека и требующих чрезмерной мобилизации структурных и функциональных ресурсов органов и систем организма, в конечном счете приводит к переадаптации, проявляющейся в истощении и изнашивании функциональных систем, несущих основную нагрузку. Прекращение тренировки или использование низких нагрузок, не способных обеспечить поддержание достигнутого уровня приспособительных изменений, приводит к деадаптации – процессу, обратному адаптации. Таким образом, адаптационные процессы в организме человека развиваются в строгом соответствии с характером и величиной воздействия факторов внешней среды (В.Н. Платонов, 2004).

Чрезмерные нагрузки определенной направленности таят в себе две опасности: 1) возможность функционального истощения системы, доминирующей в адаптационной реакции; 2) снижение структурного и, соответственно, функционального резерва других систем, которые непосредственно не участвуют в адаптационной реакции (Ф.З. Меерсон, 1988; В.Н. Платонов, 1988). Предупредить эти отрицательные явления можно рациональным планированием нагрузок в микро- и мезоциклах, а также в более крупных структурных образованиях тренировочного процесса. Ориентация на развитие комплекса качеств и способностей, определяющих успех в данном виде спорта, при рациональном соотношении и чередовании нагрузок различной преимущественной направленности обеспечивает наиболее эффективный для достижения высоких спортивных показателей вариант адаптации и позволяет избежать негативных последствий высоких нагрузок на отдельные органы и системы.

Прекращение тренировки вызывает интенсивное протекание процессов деадаптации. Исследования показывают, что уровень адаптации, приобретенный в результате пятилетней тренировки на выносливость, может быть утрачен в течение 6–8 недель детренировочного периода (Дж. Уилмор, Д. Костилл, 2001). Уже в первые недели после прекращения тренировки отмечаются яркие проявления деадаптации функциональной системы, определяющей уровень выносливости: в течение первых 6-24 дней на 14–25 % уменьшается количество функционирующих капилляров, расположенных вокруг мышечного волокна (Б. Солтин, Л. Ровел, 1980), снижаются показатели максимального сердечного выброса и максимального потребления кислорода. Этот процесс наиболее интенсивно протекает при полном прекращении тренировки, однако при продолжении занятий даже при резко сниженном объеме (25–30 %) ранее достигнутый тренировочный эффект сохраняется в течение достаточно длительного времени – не менее 2–3 месяцев.

Важным является и то, что деадаптация протекает неравномерно: в первые недели после прекращения тренировки наблюдается значительное снижение функционального резерва адаптированной системы, в дальнейшем процесс деадаптации замедляется. В скрытом виде адаптационные реакции сохраняются длительное время и при возобновлении тренировки после долгого перерыва служат основой для более быстрого восстановления утраченного уровня адаптации по сравнению с временем, затраченным на первоначальное формирование адаптации (Г.М. Пшенникова, 1986). Например, гипертрофия мышечной ткани, являющаяся следствием силовой тренировки, исчезает в 2–3 раза медленнее, чем возникает (X. Де Ври, Т. Хоуш, 1994). Важно учитывать и то, что чем быстрее формируется адаптация, тем сложнее удерживается достигнутый уровень и тем быстрее она утрачивается после прекращения тренировки. Например, период угасания силы после прекращения тренировки прямо связан с продолжительностью формирования адаптации (чем интенсивнее и кратковременнее была тренировка, направленная на развитие силы, тем быстротечнее период ее угасания при прекращении регулярных занятий).

Необходимо помнить, что поддержание структурных основ адаптации путем умеренных физических нагрузок несоизмеримо благоприятнее, чем многократное повторение циклов «деадаптация – реадаптация». Многократная активация биосинтеза, необходимая для многократного восстановления утраченного уровня адаптации, может привести к своеобразному локальному изнашиванию органов, входящих в систему, ответственную за адаптацию (Ф.З. Меерсон, 1988). В основе изнашивания функциональной системы – нарушение закономерностей формирования долговременной адаптации. Здесь следует отметить чрезмерные, часто повторяющиеся однонаправленные нагрузки, свидетельствующие о длительном, постоянно действующем стрессе; частое чередование явлений адаптации и деадаптации, связанное с нерациональным чередованием периода нагрузок с периодом их отсутствия; чрезмерное использование нагрузок, приводящих к адаптации функциональной системы преимущественно за счет гипертрофии органов, а не за счет эффективности их функционирования при умеренной гипертрофии (В.Н. Платонов, 1988).

В числе причин переадаптации следует назвать то, что в процессе отдельных тренировочных занятий, дней, микроциклов нарушаются необходимые соотношения между объемом и характером тренировочных воздействий, с одной стороны, и энергетическим потенциалом организма и возможностями к адаптации соответствующих биологических структур, с другой. В таких случаях происходит переадаптация органов и функциональных механизмов, несущих наибольшую нагрузку (Дж. Уилмор, Д. Костилл, 2001).

Продолжительная однонаправленная тренировка, систематически предъявляющая высокие требования к определенной функциональной системе, часто связана со снижением морфофункциональных возможностей других систем. Например, у лиц, имеющих высокий уровень тренированности к работе скоростно-силовой направленности, часто оказывается сниженной выносливость к продолжительной работе аэробного характера, уменьшается плотность капилляров и активность аэробных ферментов в скелетных мышцах. Принцип доминирующего не только функционального, но и структурного обеспечения систем, преобладающих в процессе конкретной адаптации, наблюдается и при силовой работе. Напряженная силовая тренировка приводит к интенсивному накоплению сократительных белков без соответствующего синтеза белков митохондрий и роста васкуляризации мышечной ткани. В результате гипертрофия мышечной массы и рост силы сопровождаются снижением удельной плотности митохондрий в мышечной ткани, уменьшением ее снабжения кислородом, увеличением продукции лактата и, в итоге, снижением выносливости (П. Теш, Дж. Карлссон, 1984).

Высокая адаптация организма спортсменов к физическим нагрузкам может снижать резистентность к другим факторам окружающей среды. В связи с этим объяснима подверженность простудным заболеваниям хорошо подготовленных спортсменов, особенно специализирующихся в тех видах, где возникает проблема снижения массы тела – в единоборствах, тяжелой атлетике. Отрицательные эффекты адаптации являются следствием в первую очередь нерационально построенного процесса подготовки.

2.2.2. Влияние нагрузок на формирование реакций адаптации

Величина и направленность тренировочных и соревновательных нагрузок определяются особенностями применения и порядком сочетания следующих компонентов: продолжительности и характера отдельных упражнений, интенсивности работы при их выполнении, продолжительности и характера пауз между отдельными повторениями, количества упражнений в структурных образованиях тренировочного процесса (отдельных занятиях и их частях, микроциклах и др.) (В.Н. Платонов, 2004).

Рассматривая особенности срочной и долговременной адаптации в связи с характером применяемых упражнений, следует указать на неодинаковые адаптационные реакции организма при использовании упражнений, вовлекающих в работу различные объемы мышечного массива. Например, при выполнении продолжительных упражнений локального характера, вовлекающих в работу менее 1/3 мышц, работоспособность спортсмена мало зависит от возможностей кислород-транспортной системы и обусловливается возможностями системы утилизации кислорода. Эффект упражнений локального характера особенно возрастает, если используются методические приемы или технические средства, увеличивающие нагрузку на работающие мышечные группы. Выполнением упражнений частичного характера, вовлекающих в работу до 40–60 % мышечного массива, обеспечивается более широкое воздействие на организм спортсмена, начиная с повышения возможностей отдельных систем (например, кислородтранспортной) и заканчивая достижением оптимальной координации двигательных и вегетативных функций в условиях применения тренировочных и соревновательных нагрузок.

Наиболее сильное воздействие на организм спортсмена оказывают упражнения глобального характера, вовлекающие в работу свыше 60–70 % мышечного массива. При этом следует учитывать, что центральные адаптационные перестройки, например эндокринных или терморегуляторных функций, а также мышцы сердца, зависят только от объема функционирующих мышц и не связаны с их локализацией.

Важным моментом обеспечения эффективной адаптации является соответствие применяемых упражнений требованиям результативной соревновательной деятельности конкретного вида спорта. Несоответствие характера упражнений заданному направлению адаптации мышечной ткани приводит к неадекватным специализации изменениям их метаболизма. Особенности срочных адаптационных реакций зависят и от степени освоения применяемых упражнений. Адаптация организма спортсмена к стандартным нагрузкам, связанным с решением известных двигательных задач, сопровождается меньшими сдвигами в деятельности обеспечивающей системы по сравнению с той деятельностью, где двигательная задача носит вероятностный характер. Более выраженная реакция на такие нагрузки связана с повышенным эмоциональным возбуждением, менее эффективной внутри- и межмышечной координацией, а также координацией двигательной и вегетативных функций (Я.М. Коц, 1986).

Для достижения необходимого тренировочного эффекта важным является также выбор оптимальной продолжительности тренировочных нагрузок и частоты их применения. Исследования показали, что для формирования периферической адаптации, обеспечивающей повышение уровня аэробной выносливости у тренированных лиц, наиболее эффективными являются нагрузки предельной продолжительности шесть раз в неделю. Трехразовые нагрузки, равно как и нагрузки, продолжительность которых составляет 1/2 или 2/3 максимально доступной, приводят к меньшему тренировочному эффекту. Рассматривая интенсивность работы как степень напряженности деятельности функциональной системы организма, обеспечивающей эффективное выполнение конкретного упражнения, следует отметить ее исключительно большое влияние на характер энергообеспечения, вовлечение в работу различных двигательных единиц, формирование координационной структуры движений, соответствующей требованиям эффективной соревновательной деятельности.

Вполне понятно, что различия в тренировочном эффекте нагрузок разной продолжительности, применяющихся с разной частотой, в значительной мере зависят от тренированности и квалификации спортсменов. Неквалифицированные спортсмены эффективно адаптируются даже при планировании двух-, трехразовых нагрузок в неделю относительно небольшой продолжительности.

Таким образом, комплексное планирование компонентов нагрузки, основывающееся на объективных знаниях, является действенным инструментом формирования заданной срочной и долговременной адаптации.

Специфичность реакций адаптации организма спортсмена на нагрузки. Применительно к различным видам физических нагрузок, используемых в современной тренировке, возникают специфические адаптационные реакции, обусловленные особенностями нейрогуморальной регуляции, степенью активности различных органов и функциональных механизмов.

При эффективном приспособлении к заданным нагрузкам, имеющим конкретные характеристики, нервные центры, отдельные органы и функциональные механизмы, относящиеся к различным анатомическим структурам организма, объединяются в единый комплекс, что и является той основой, на которой формируются срочные и долговременные приспособительные реакции.