Адаптация к физическим нагрузкам

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГООБРАЗОВАНИЯ Г.МОСКВЫ

«МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГАОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА

КАФЕДРА МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

 

 

 

 

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Контрольная самостоятельная работа

Тема: «Адаптация к физическим нагрузкам»

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

3 курса  заочное отделение ФК

Коновалова  Анна Юрьевна

Проверила:

доцент  Караулова 

Лариса  Константиновна

 

 

 

Москва 2013г. 

Вариант 2

1. Адаптация физиологическая

Адаптация физиологическая, совокупность физиологических реакций, лежащая в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленная к сохранению относительного постоянства его  внутренней среды — гомеостаза. В результате адаптации повышается устойчивость организма к холоду, теплу, недостатку кислорода, изменениям барометрического давления и др. факторам. Изучение адаптация имеет большое значение для понимания процессов саморегуляции организма, его взаимодействия с окружающей средой. Большой практический интерес получили исследования адаптации в связи с полётами человека в космос. Реакции, которыми организм отвечает на раздражения значительной интенсивности, имеют общие неспецифические черты и называется адаптационным синдромом. Процесс к не адаптации обычным, экстремальным (крайним) условиям проходит несколько стадий или фаз: вначале преобладают явления декомпенсации (нарушения функций), затем неполного приспособления — активный поиск организмом устойчивых состояний, соответствующих новым условиям среды, и, наконец, фаза относительно устойчивого приспособления. Это хорошо прослеживается, например, при адаптации к высоте. Изменения условий в этом случае комплексны, но наибольшую роль играет недостаточность парциального давления кислорода в связи с общим понижением барометрического давления. При подъёме на высоту наблюдаются головокружения, нарушения зрительного и слухового восприятия, одышка и др. явления, характерные для высотной болезни. Постепенно в результате адаптации явления декомпенсации стихают и возникает приспособленность к этим необычным условиям: увеличивается количество эритроцитов (у человека с 4—5 до 8 млн. в 1 мм), растет способность гемоглобина связывать кислород, усиливается лёгочная вентиляция, нормализуются сердечная деятельность, состояние нервной системы и т. д.

Сдвиги, происходящие в организме в процессе адаптации , касаются всех уровней организма — от субклеточно-молекулярного до целостного организма. Значительную роль в адаптации играет тренировка как к воздействию каждого данного фактора, так и к изменению среды вообще. Так, тренировка к высотным условиям, к действиям ускорений и т. п. помогает космонавтам переносить перегрузки в космическом полёте; тренированные спортсмены лучше справляются с новыми трудными условиями, в том числе с вынужденной неподвижностью и др.

Огромное значение в адаптации имеют реактивность организма, его исходное функциональное состояние (возраст, тренированность и пр.), в зависимости от них изменяются и ответные реакции организма на различные воздействия. В процессе адаптации проявляется пластичность нервной системы, позволяющая организму восстанавливать контакт и равновесие с изменившимися условиями среды.

Под влиянием повторных  и относительно длительных экстремальных  воздействий, совместимых с нормальной жизнедеятельностью, возникает адаптивная перестройка функций, которая раздвигает границы существования организма. Однако колебания условий среды, в которых может происходить адаптация, имеют определённые пределы, характерные для каждого вида, а также для каждого данного организма. Механизмы, раскрывающие процесс адаптации, позволяют в определенной мере понять и явления приспособления организмов в ходе эволюции адаптации. Возвращение организма после адаптации к исходному состоянию называется дезадаптацией.

Большое биологическое  значение имеет адаптация анализаторов (называют иногда адаптацией рецепторов или органов чувств) к действию специфических раздражителей, например зрительного анализатора — к свету или темноте, слухового — к звуку, кожного анализатора — к механическим и температурным раздражителям, вестибулярного аппарата — к вращательному движению. Адаптация анализаторов связана с изменением чувствительности периферически воспринимающих образований — рецепторов и с процессами, происходящими в центральной нервной системе. Так, световая адаптация, вызываемая пребыванием на ярком свету, ведёт к понижению чувствительности глаза к свету, темновая адаптация, наоборот, — к её повышению. В темноте чувствительность глаза к свету повышается в течение часа во много тысяч раз, что связано как с восстановлением зрительных пигментов, так и с изменениями в нервных элементах и нервных клетках коры головного мозга. Адаптация в слуховом анализаторе выражается в повышении порога раздражения под влиянием звука большой силы. Явление постепенного изменения чувствительности, т. е. адаптации, наблюдается и при воздействиях на кожу холодом, теплом и др. Большое значение в этом процессе имеет и скорость нарастания интенсивности раздражителя.

Гомеостаз

Гомеостаз, гомеостазис (от гомео... и греч. stásis — состояние, неподвижность), в физиологии, относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений. Термин " Гомеостаз " предложен американским физиологом У. Кенноном в 1929. Однако представление о постоянстве внутренней среды было сформулировано ещё в 1878 французским учёным К. Бернаром. Гомеостаз— результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений, осуществляемых как в целостном организме, так и на органном, клеточном и молекулярном уровнях. Благодаря приспособительным (адаптационным) механизмам физические и химические параметры, определяющие жизнедеятельность организма, меняются в сравнительно узких пределах, несмотря на значительные изменения внешних условий. У высокоорганизованных животных гомеостаз отличается наибольшим совершенством. У человека, млекопитающих, птиц гомеостаз включает поддержание постоянства концентрации водородных ионов (pH) и состава крови, осмотического давления (изоосмия), температуры тела (изотермия), кровяного давления и многих других функций. Гомеостаз обеспечивается нейро-гуморальными, гормональными, барьерными и выделительными механизмами. Так, например, выравнивание артериального давления осуществляется регуляторными механизмами, вступающими в действие по принципу цепных реакций с обратными связями (изменение давления крови воспринимается барорецепторами сосудов, сигнал о нём передаётся в сосудистые центры, изменение состояния которых ведёт к изменению тонуса сосудов и сердечной деятельности; одновременно раздражаются и хеморецепторы сосудов, включающие систему нейро-гуморальной регуляции, и кровяное давление возвращается к норме). Пример у растений — сохранение постоянства оводнённости листьев путём открывания и закрывания устьиц.

 

Понятие гомеостаз применимо также к сообществам организмов, например гомеостаз называется сохранение постоянства видового состава и числа особей в биоценозах.

Генетический гомеостаз — способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает её максимальную жизнеспособность.

Термин " гомеостаз " применяют и в кибернетике по отношению к любому саморегулирующемуся механизму.

Стадии процесса адаптации

Процесс адаптации  при соблюдении вышеназванных условий  протекает стадийно

Стадия первичной  экстренной мобилизации предсуществующих компонентов системы.

Стадия выбора необходимых системе компонентов.

Стадия относительной  стабилизации компонентного состава функциональной системы.

Стадия полной стабилизации функциональной системы.

Стадия сужения  афферентации.

Относительно  короткая «стадия первичной экстренной мобилизации предсуществующих компонентов  системы» характеризуется тотальным  вовлечением в работу системы физиологических механизмов, которые могли бы быть задействованы в реализации конкретного поведенческого акта и высокой интенсивностью обменных процессов в организме. Формирующаяся функциональная система на этой стадии наименее специфична.

На «стадии выбора необходимых системе компонентов» осуществляется перебор и выбор необходимых системе компонентов, которые в дальнейшем и будут определять её структурно-функциональную специфичность. На этой стадии сохраняется значительная интенсивность обменных процессов в организме.

Во время  «стадии относительной стабилизации компонентного состава функциональной системы» в организме происходит «подгонка» отобранных на предыдущей стадии адаптации компонентов под  требования системы и конечного  «прогнозируемого» ею результата. Эта «подгонка» осуществляется системой в результате направленных (специфических) адаптационных изменений в ранее отобранных ею компонентах. Необходимо уточнить, что адаптационные изменения в компонентах формирующейся системы сопровождают процесс адаптации на всех стадиях его течения, однако именно в стадии относительной стабилизации компонентного состава функциональной системы адаптационные изменения в её компонентах становятся наиболее специфичными при сохранении достаточно высокой интенсивности обменных процессов. Именно адаптационные изменения, происходящие в отобранных системой компонентах, позволяют говорить лишь об относительной стабильности системы в целом.

 

«Стадия стабилизации функциональной системы», характеризуется уравновешиванием всех обменных процессов в организме, и «исчезновением» суперкомпенсаторных реакций организма в ответ на уже привычный для него комплекс стандартных афферентаций. Именно на этой стадии формирования функциональной системы она становится структурно-функционально «жесткой» (полностью теряет свойство лабильности) и абсолютно специфичной.

 

«Стадия сужения  афферентации» (П. К. Анохин, 1935, 1958, 1968, 1975 и др.; С. Е. Павлов, 2000) — заключительная стадия процесса адаптации, характеризующаяся  переходом организма на «автоматический» (по сигнальному принципу) запуск «рабочего цикла» сформированной функциональной системы (конкретного поведенческого акта). Именно эта стадия адаптации характеризуется максимальной экономичностью рабочего цикла той целостной функциональной системы, которая с учетом всех «внешних» и «внутренних» средовых воздействий «строилась» организмом на протяжении всего процесса адаптации к ним. И именно достижение этой стадии в процессе адаптации к предельно специфической деятельности соответствует достижению состояния адаптированности организма к этой деятельности.

 

2. Срочная адаптация к физическим нагрузкам

При всем многообразии индивидуальной фенотипической адаптации  развитие ее у человека характеризуется  некоторыми общими чертами. Среди таких  черт в приспособлении организма к любым факторам среды следует выделять два вида адаптации — срочную, но несовершенную, и долговременную, совершенную.

Срочная адаптация  возникает непосредственно после  начала действия раздражителя и может  реализоваться на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов и программ. Очевидными проявлениями срочной адаптации являются увеличение теплопродукции в ответ на холод, увеличение теплоотдачи в ответ на жару, рост легочной вентиляции, ударного и минутного объемов крови в ответ на физическую нагрузку и недостаток кислорода, приспособление органа зрения к темноте, бег человека, обусловленный социально значимой необходимостью, и др. Отличительной чертой срочной адаптации является то, что деятельность организма протекает не пределе его возможностей при почти полной мобилизации физиологических резервов, но далеко не всегда обеспечивает необходимый адаптационный эффект. Так, бег неадаптированного человека происходит при близких к предельным величинах ударного объема крови и легочной вентиляции, при максимальной мобилизации гликогена в печени. Быстрое накопление молочной кислоты в крови лимитирует интенсивность физической нагрузки — двигательная реакция не может быть ни достаточно быстрой, ни достаточно длительной.

 

Таким образом, функциональная адаптивная система, ответственная за двигательную реакцию при срочной адаптации, характеризуется предельным напряжением отдельных ее звеньев и вместе в тем определенным несовершенством самой двигательной реакции.

На уровне нервной и нейрогуморальной регуляции реализуется интенсивное, избыточное по своему пространственному распространению возбуждение корковых, подкорковых и нижележащих двигательных центров, которому соответствует значительная, но недостаточно координированная двигательная деятельность. Этот процесс характеризует начальный этап формирования двигательного навыка.

Со стороны  двигательного аппарата срочная  адаптация проявляется включением в реакцию дополнительной части  двигательных единиц, а также генерализованным вовлечением лишних мышечных групп. В результате сила и скорость сокращения мобилизованных мышц оказываются ограниченными, но максимально достижимыми для данного вида адаптации; координация мышц недостаточно совершенна.

На уровне вегетативных систем обеспечения срочной адаптации к физическим нагрузкам наблюдается максимальная мобилизация функциональных резервов органов дыхания и кровообращения, но реализующихся при это неэкономным путем. Так, увеличение минутного объема крови достигается ростом частоты сердечных сокращений при ограниченном возрастании ударного объема крови. Увеличение легочной вентиляции осуществляется за счет возрастания частоты дыхания, но не глубины дыхания, при этом наблюдается несоответствие между частотой дыхания и движений. В итоге легочная вентиляция все же не избавляет от развития гипоксии и гиперкапнии.