Физиологический основы влияния силовых тренировок на женский организм

Резистентность относится  к числу важнейших интегральных функциональных характеристик организма и является показателем его устойчивости к различным воздействиям. Она сформировалась в процессе эволюции, закреплена естественным отбором и обусловливает адаптивную норму реакции того или иного индивида (И.И. Шмальгаузен, 1968).

Проблема резистентности имеет ключевое значение в решении вопросов формирования адаптации при стрессовых физических нагрузках, поскольку она связана с раскрытием механизмов устойчивости в норме и патологии.

Во-первых, резистентность организма  характеризует устойчивость к действию разнообразных по своей природе  факторов (Н.Н.Сиротин, 1981; В.К. Кулагин, Н.И. Лосев, 1984), а ее механизмы играют ведущую роль в защите организма от микробной, бактериальной и вирусной агрессии. Во-вторых, резистентность организма является наиболее общей чертой механизма адаптации (В.И. Медведев, 1982; И.А. Сапов, В.С. Новиков, 1984), интегральным итогом адаптивной ценности реакций, направленных на выполнение определенного класса задач по поддержанию структурного гомеостаза (П.Д. Горизонтов, 1981). В-третьих, изучение механизмов резистентности имеет конечной целью обоснование повышения интенсивности защитных функций, что составляет одну из главных задач современной медицины (Е.А. Корнева и др., 1984; Б.И. Кузник и др., 1989).

Уровень резистентности изменяется в различных стадиях тренировки (Л.Х. Гаркави с соавт., 1979). В первой стадии реакции тренировки – ориентировки – происходит некоторое повышение  неспецифической резистентности организма. В этой стадии изменения происходят за счет того, что в ЦНС преобладает состояние охранительного торможения, сопровождающееся снижением возбудимости, благодаря чему организм становится менее чувствительным, то есть резистентность в стадии ориентировки можно назвать пассивной. В фазе тренированности наряду с повышением пассивной резистентности происходит повышение резистентности и за счет истинного повышения активности защитных систем организма, то есть происходит повышение и активной резистентности. При реакции тренировки наблюдают умеренное увеличение глюкокортикоидов, минералкортикоидов и активности щитовидной железы.

В ответ на нагрузку средней  силы развивается реакция активации. Ей также свойственен свой комплекс изменений в нейроэндокринной системе, гипертрофия тимуса и лимфатических  узлов, число лимфоцитов в крови – в пределах верхней половины зоны нормы и несколько выше (28-45%), сегментоядерных нейтрофилов – в пределах нижней половины зоны нормы и ниже (менее 55%), усилен синтез минералкортикоидов надпочечниками при нормальном или слегка повышенном уровне глюкокортикоидов.

Исследования показали, что  в реакции активации можно  выделить две зоны, несколько отличающиеся друг от друга: зону спокойной активации (ЗСА) и зону повышенной активации (ЗПА). Степень активации защитных систем организма при ЗПА больше, чем при ЗСА. При ЗСА число лимфоцитов – в пределах верхней половины зоны нормы (28-33%), число сегментоядерных нейтрофилов – в пределах нижней половины зоны нормы (47-55%), число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов – в пределах нормы. При ЗПА число лимфоцитов – более 33-45%, число сегментоядерных нейтрофилов – менее 47%, число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов и моноцитов – в пределах нормы.

Картиной крови, типичной для стресса, является нормальное число лейкоцитов, или лейкоцитоз, эозинофилия или их нормальной содержание. Эозинофилия в сочетании с лимфопенией – плохой прогностический признак, так как свидетельствует об истощении глюкокортикоидной функции надпочечников (А.К. Мацанов, 1971). В эндокринной системе наблюдается резкое преобладание глюкокортикоидов при низком уровне секреции минералкортикоидов и снижение активности щитовидной железы.

По данным Н.Ю. Шунайловой и И.В. Меньшикова (2004), в ответ на тренировочную нагрузку число нейтрофилов снижается, а лимфоцитов увеличивается. Содержание эозинофилов имеет обратную корреляцию с объемом тренировочной нагрузки.

Свойственная современному спорту интенсификация тренировочной  и соревновательной деятельности приводит к значительным изменениям в физиологических системах организма. Система крови как один из факторов, обеспечивающих гомеостаз и резистентность, прямо или косвенно реагирует на действие этих факторов. В связи с этим особенно остро встает вопрос о том, что считать гематологической нормой для спортсменок высокого класса. Вопрос о нормативах периферической крови имеет исключительное значение и для практической спортивной медицины как показатель, позволяющий судить об адаптационных возможностях организма человека.

В современном спорте огромные по объему и интенсивности тренировочные нагрузки часто являются причиной исчерпывания адаптивного потенциала организма и развития состояния дизадаптации – перетренированности, что существенно сказывается не только на работоспособности спортсменов, но и на сопротивляемости их организма (В.Н. Волков, 1972; В.П. Казначеев, Р.М. Баевский, 1974). Включение механизмов гормональной регуляции вызывает энергетический взрыв – резкое увеличение энергопроизводства. Эта фаза стрессового воздействия интенсивной физической нагрузки на организм сопровождается значительными издержками: падает интенсивность иммунной защиты, снижаются фагоцитоз, миграция лейкоцитов, уменьшается количество эозинофилов и лимфоцитов в крови (Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.Л. Уколова, 1977; Ю.И. Бажора, В.С.Соколовский, 1992; В. Гелькин, 1998).

В зависимости от дестабилизирующих  воздействий и развивающихся  вследствие этого реакций в организме  принято разделение резистентности на специфическую и неспецифическую, хотя в большей мере это разделение условно (Г.М. Яковлев и др., 1990).

К специфическим реакциям относят процессы, инициируемые антигенными воздействиями, вызывающими в конечном звене образование специфических антител или сенсибилизированных лимфоцитов к данному антигену, а к неспецифическим – реакции защитных функций в отношении не только биологических, но и других факторов.

В механизмах неспецифической  резистентности различают наружные и внутренние защитные факторы. К  наружным факторам защиты относят кожный покров и слизистые оболочки с  их антимикробной устойчивостью. Внутренними  считаются наличие в сыворотке  крови и жидкостях организма  бактерицидных субстанций – лизоцима, пропердина, комплемента, ферментов, противовирусных  веществ (интерферона, термоустойчивых  ингибиторов) и системы микро- и  макрофагов.

Повышение неспецифической  резистентности организма при рациональных (без перенапряжений и стрессовых нагрузок) занятиях физическими упражнениями показано многочисленными исследованиями (Д.Н. Давиденко, 1984). Активная двигательная деятельность повышает устойчивость к  заболеваниям. По-видимому, в основе этого факта лежит явление  перекрестной адаптации, которое, безусловно, связано с развитием адаптивных изменений на тканевом, клеточном  и молекулярном уровнях, в частности  с увеличением тканевой резистентности. Ключевым звеном здесь выступает  увеличение синтеза нуклеиновых  кислот.

3. Особенности адаптации организма при занятиях тяжелой атлетикой.

ИЗМЕНЕНИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И ЕГО ИННЕРВАЦИИ ПРИ НАГРУЗКАХ СКОРОСТНО-СИЛОВОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

Тяжелоатлеты легкого  и среднего веса, как правило, отличаются не высоким ростом, широкой грудной клеткой, хорошо развитым плечевым поясом и короткими верхними конечностями. Особенности телосложения оказывают определенное влияние на спортивные достижения. Анализ морфологических показателей участников Олимпийских игр по тяжелой атлетике выявил наличие обратной зависимости между длиной тела атлетов и атлеток и их спортивными результатами. Чемпионы Олимпийских игр имели рост, как правило, на несколько сантиметров ниже, чем их соперники. Положительная взаимосвязь обнаружена между суммой двоеборья и поперечными размерами тела (окружности груди, плеч и таза) и отрицательная – между результатами в толчке и длиной верхних конечностей (Э.Г. Мартиросов, 1986; В.С. Степанов, 2002; P. Slanashev, 1982). Чем меньше рост тяжелоатлета, тем при прочих равных данных в более выгодных условиях он находится, имея преимущество в физиологическом поперечнике различных мышц. Но это преимущество выгодно до определенных границ. Чем короче рычаги туловища и конечностей, тем больше мышечная масса, но меньше преимуществ с точки зрения динамических возможностей, так как уменьшаются путь подъема штанги и время воздействия на нее.

Таким образом, у тяжелоатлетов  происходят значительные изменения  в опорно-двигательном аппарате: увеличивается  поперечник диафизов трубчатых костей, утолщаются компактный слой кости и места прикрепления к ней сухожилий – эти изменения обеспечивают большую прочность кости; скелетная мускулатура гипертрофируется и возрастает сила мышц (А.Н. Воробьев, 1981; T. Ward, 1979).

Как указывают некоторые  исследователи, в ходе интенсивной тренировки молодых тяжелоатлетов в 1-й фазе нарастает жировая масса тела, а во 2-й – улучшается выполнение подъема тяжестей со скоростью, соответствующей развитию моторики. При этом общее развитие силы соответствует тенденции изменения не жировой массы. Возрастание взрывной мощи не связано с развитием статической силы и наблюдается с некоторым отставанием. В процессе тренировки следует также учитывать, что механическая прочность сухожилий увеличивается сравнительно медленно, поэтому особое внимание начинающие спортсмены должны уделять укреплению сухожильно-связочного аппарата (А.Л. Стасюлис, 1987; Т. Сээке, 1988). С ростом мастерства спортсменов увеличивается как абсолютное, так и относительное (на 1 кг веса) содержание мышечной ткани, тогда как количество жира уменьшается. С повышением весовой категории увеличивается абсолютная величина мышечного компонента и уменьшается относительная. Содержание же жировой ткани возрастает как в абсолютных величинах, так и по отношению к весу тела (Б.В. Шварц, 1990).

У тяжелоатлетов, как мужчин, так и женщин, наблюдается своеобразие  в формировании полидинамометрических  показателей: преимущественное развитие получают мышцы – разгибатели ног, туловища и рук. В этом проявляется специфическая гармония тяжелоатлетов. Изучение топографии мышечной силы показало, что действительно, квалификация тяжелоатлетов обусловлена в основном величиной силы мышц – разгибателей туловища, плеча, предплечья, бедра и голени. Рост рекордов связан с увеличением максимальной силы именно этих мышечных групп, участвующих в подъеме штанги. А сила мышц-сгибателей с повышением мастерства изменяется мало. Изменения силы других мышечных групп (в основном сгибателей) не оказывают существенного влияния на результаты в двоеборье (R. Margaria, 1976).

Кроме того, увеличение массы  тела ограничено весовыми категориями (исключая второй тяжелый вес), поэтому  атлеты и атлетки развивают силу главным образом тех мышц, которые выполняют основную работу при подъеме штанги.

Необходимо отметить, что  проявление максимальной силы в скоростно-силовых видах спорта зависит не только от величины массы специфических мышечных структур, но и от регуляции деятельности двигательного аппарата со стороны центральной нервной системы. Под силой в данном случае следует понимать степень напряжения, развиваемого мышцами. Она зависит от количества активированных двигательных единиц, их толщины (физиологического поперечника) и режима полного тетануса всех ее двигательных единиц при ограничении активности мышц-антагонистов (В.Н. Селуянов, 1987, 2000).

Однако эффективность  выполнения того или иного упражнения в тяжелой атлетике зависит не только от силы мышц, но и от скорости ее нарастания, так называемой взрывной силы. Определяющим фактором при этом является характер импульсации мотонейронов активных мышц. Чем выше ее начальная частота, тем быстрее нарастает мышечная сила. Очень большую роль при этом играют также скоростные сократительные свойства мышц, которые в значительной мере зависят от их композиции, то есть соотношения быстрых и медленных волокон. У высококвалифицированных представителей скоростно-силовых видов спорта в процессе тренировки быстрые волокна подвергаются более значительной гипертрофии, чем медленные. Внутри- и межмышечная координация также способствует увеличению скорости движения (мощности), так как при координированной работе мышц их усилия кооперируются, преодолевая внешнее сопротивление с большей скоростью (Т. Сээке, 1988).

Таким образом, в координационном  отношении тяжелоатлетические упражнения очень сложны. Результаты как в  рывке, так и в толчке обусловлены прежде всего развиваемыми ускорениями, а также внутрисистемной и межмышечной координацией. Характерно, что максимальные значения вертикальных составляющих реакций опор в этих упражнениях, которые и характеризуют развиваемые усилия, при современных способах исполнения отличаются незначительно.

Для тяжелоатлетов важны  так называемые быстрые МВ мышц типа II-B – белые, гликолитические, не способные усваивать глюкозу крови. Они совершенствуются при нагрузке 70-100% от максимума, но быстро утомляемы, поскольку у них небольшой уровень кровоснабжения и мало митохондрий. Поэтому для увеличения работоспособности мышечных волокон данной группы следует тренировать и так называемые медленные MB типа I – красные, окислительные, устойчивые к утомлению, способные усваивать глюкозу крови. Иннервирующие их мотонейроны обладают высокой возбудимостью, а сами MB имеют значительный уровень кровоснабжения. MB типа I начинают совершенствоваться с отягощения более 70%. Известно, что в ходе длительной работы и MB типа II-B становятся «похожими» на них, то есть повышается их выносливость. Исследования также показали, что возможен переход быстрых и медленных МВ в промежуточную форму в очень узком диапазоне, не более 5-6%. Как быстрые, так и медленные волокна обеспечивают развитие изометрической силы. Ее величина определяется не столько соотношением быстрых и медленных волокон, сколько количеством активизированных мышц (Ю.И. Иванов, с соавт., 1977; И. Фармоши, 1989; Дж. Бендел, 1990).

У мужчин и женщин, занимающихся тяжелой атлетикой, процентное соотношение  быстрых и медленных волокон  одинаково. При этом толщина всех видов мышечных волокон у женщин меньше. Вместе с тем значительное увеличение силы мышц у женщин, равное порой приросту силы у мужчин, можно объяснить совершенствованием рефлекторной регуляции, обеспечивающей внутри- и межмышечную координацию и интеграцию функций двигательных единиц (G. Nattle, 1982).