Биохимия

Глава 12
БИОХИМИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ И СПОРТА

Общие представления о биохимической адаптации организма к мышечной деятельности

Проблема адаптации организма к физическим нагрузкам стала одной из актуальных проблем биологии и медицины во второй половине XX в. Адаптация - развивающийся в ходе жизни процесс, в результате которого организм приобретает устойчивость к определенному фактору окружающей среды. Понятия "адаптация" к физическим нагрузкам и "тренированность" организма тесно связаны друг с другом. Сущность адаптации к физическим нагрузкам заключается в раскрытии механизмов, за счет которых нетренированный организм становится тренированным, т.е. механизмов, лежащих в основе формирования положительных сторон адаптации, обеспечивающих тренированному организму преимущества перед нетренированным, и отрицательных сторон, составляющих так называемую цену адаптации.

Преимущества тренированного организма характеризуются тремя основными чертами:

• тренированный организм может выполнять мышечную работу такой продолжительности или интенсивности, которая не под силу нетренированному;
• тренированный организм отличается более экономным функционированием физиологических систем в покое и при умеренных, непредельных физических нагрузках и способностью достигать такого высокого уровня функционирования этих систем, который недостижим для нетренированного организма;
• у тренированного организма повышается резистентность к повреждающим воздействиям и неблагоприятным факторам.

Понимание механизма формирования тренированности составляет необходимую предпосылку активного управления этим процессом.

181

Любой адаптационный процесс в организме направлен на поддержание гомеостаза. Гомеостатические реакции имеют специфическую направленность. Поскольку метаболическая активность организма находится в строгой зависимости от макромолекул, прежде всего белков и нуклеиновых кислот, процессы адаптации должны сводиться к обеспечению макромолекулами жизнедеятельности организма. В процессе адпатации метаболизм "настраивается" на непрерывное получение организмом необходимых ему продуктов.

Адаптация организма к мышечной деятельности, как и к любому другому раздражителю, носит фазный характер. В зависимости от характера и времени реализации приспособительных изменений в организме можно выделить два этапа адаптации - срочный и долговременный.

Этап срочной адаптации - это ответ организма на однократное воздействие физической нагрузки. Срочные адаптационные процессы осуществляются непосредственно во время работы мышц. Их первоочередная задача заключается в мобилизации энергетических ресурсов, транспорте кислорода и субстратов окисления к работающим мышцам, удалении конечных продуктов реакций энергообмена и создании условий для пластического обеспечения работы мышц.

Этап долговременной адаптации характеризуется структурными и функциональными изменениями в организме, заметно увеличивающими его возможности. Этап долговременной адаптации развивается на основе многократной реализации срочной адаптации. В процессе долговременной адаптации организма под влиянием физических нагрузок активизируется синтез нуклеиновых кислот и специфических белков. Это создает возможность усиленного образования разных клеточных структур и нарастания мощности их функционирования.

На рисунке 34 приведена схема взаимосвязи отдельных этапов срочной и долговременной адаптации.

Под влиянием физической нагрузки происходит увеличение сократительной активности мышц, что приводит к изменению концентрации макроэргических фосфатов в клетке. Эти процессы стимулируют синтез АТФ и восстановление нарушенного баланса макроэргов в мышце, что и составляет начальное звено срочной адаптации. Срочные адаптационные процессы, в свою очередь, приводят к усилению синтеза нуклеиновых кислот и специфических белков при воздействии на определенные структуры мышц таких соединений, как креатин, циклический АМФ, стероидные и некоторые пептидные гормоны.

182

Рис. 34. Взаимосвязь отдельных звеньев срочной и долговременной адаптации

183