Структурные изменения прогрессивного направления— это увеличение массы функционирующего органа (гипертрофия). Истинная гипертрофия, в отличие от ложной (увеличение промежуточной, нефункциональной ткани), характеризуется ростом массы и объема специфических клеточных элементов. Гипертрофированная клетка отличается от обычной не только массой, но и внутренней структурой: ядро увеличивается в размерах, на нем образуются множественные выпячивания, которые увеличивают площадь контакта с цитоплазмой. У некоторых спортсменов сердце в 2—3 раза больше обычного. Так, у Демара, американского легкоатлета, не сходившего с беговой дорожки около 50 лет, сердце превышало размеры обычного в 3 раза. _
Основой прогрессивных структурных изменений в сократительном аппарате сердечной и скелетных мышц является активация синтеза нуклеиновых кислот и белков не только в исполнительных приборах, но и в двигательных нейронах, т. е. в аппарате регуляции сократительной функции.
Ускоренный биосинтез белка является также следствием увеличения количества митохондрий и повышения проницаемости клеточных мембран для биологически активных веществ, стимулирующих обмен.
Адаптивные изменения специфичны и определяются характером тренирующих воздействий. Так, при нагрузке силовой и скоростно-силовой направленности увеличивается физиологический поперечник мышечных волокон, появляются новые ферменты, накапливаются энергетические субстраты (гликоген, фосфагены). При работе взрывного характера в первую очередь гипертрофируются быстрые мышечные волокна. В них повышается активность АТФ-фазы и мощность системы транспорта Са++ к сократительным элементам. При этом перестраивается метаболизм и в медленных волокнах: в них активируются анаэробные механизмы ресинтеза АТФ. При работе на выносливость адаптация в виде рабочей гипертрофии выражена слабее, структурные изменения заключаются главным образом в увеличении числа митохондрий.
1.4.2. Тренированность и спортивная форма
Спортивная форма— состояние оптимальной готовности спортсмена к достижению максимального результата—отражает высшую степень развития тренированности, и в данном смысле эти понятия тождественны. Оптимальная готовность организма характеризуется высокими функциональными возможностями отдельных органов и систем, совершенной координацией физиологических процессов, способностью к интенсификации функции, устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды, стабилизированным двигательным навыком, высоким техническим и тактическим мастерством. Выражением высокой степени слаженности функций двигательного аппарата и внутренних органов является ускорение врабатываемости и восстановительных процессов.
Спортивная форма характеризуется также особым психологическим фоном, тесно связанным с физиологическими изменениями в функциях кинестезического анализатора («чувство воды» у пловца, «чувство снега» у лыжника). В состоянии спортивной формы повышается роль сознательного контроля за эмоциональным состоянием. Столь обширный и сложный комплекс изменений двигательной, вегетативной, психической сфер деятельности формируется постепенно.
Тренировочный эффект при использовании специфических нагрузок с анаэробной направленностью наблюдается через 2—2,5 месяца. В видах мышечной деятельности, обеспечиваемой аэробными источниками энергии, тренированность существенно возрастает через 5—4 месяца. Время достижения оптимальной спортивной формы составляет 5—6 месяцев. Этими сроками определяется и продолжительность подготовительного периода в годичном тренировочном цикле.
Основными физиологическими предпосылками достижения спортивной формы являются повышение общего уровня функциональных возможностей организма и прогрессивные морфологические перестройки. Оптимальную функциональную готовность отдельные системы организма достигают не всегда одновременно. Физическая работоспособность в своем развитии может опережать техническую и тактическую подготовленность, или наоборот.
Для фазы относительной стабилизации спортивной формы характерно снижение темпов дальнейших биологических перестроек. Внешнее выражение этой фазы заключается в устойчивых высоких спортивных результатах с тенденцией к росту. Продолжительность сохранения спортивной формы колеблется от 2—3 до 4,0—5,5 месяцев. Прекращение тренировки ведет к сравнительно быстрой утрате достигнутого: через 3—6 месяцев физическая подготовленность снижается до исходного уровня. Особенно быстро идет этот процесс в первые 10—15 дней. Высокая специальная работоспособность, острота ощущения потенциального спортивного успеха утрачиваются уже в первые 1,5—2 недели.
1.4.3. Диагностика тренированности
Проявление тренированности в условиях относительного мышечного покоя. О потенциальной способности спортсмена к выполнению тренировочной и даже соревновательной нагрузки можно (в известной степени) судить по показателям физиологических функций в состоянии относительного мышечного покоя или во время работы, позволяющей прогнозировать работоспособность при заданном их значении.
Высокий уровень тренированности в состоянии относительного мышечного покоя характеризуется функциональными и структурными изменениями, которые отражают нарастающую экономичность физиологических функций, повышением потенциальных возможностей организма к выполнению тренировочных и соревновательных нагрузок.
Наиболее выраженные структурные изменения наблюдаются в опорно-двигательном аппарате, а также в сердечнососудистой и дыхательной системах. В костной ткани происходят морфологические перестройки, повышающие механическую прочность костей (их поперечные размеры увеличиваются, становятся более выраженными бугристости и костные гребни—места прикрепления мышц).
Скелетные мышцы в результате систематических упражнений гипертрофируются. При этом улучшаются их питание и сократительная функция. Количество капилляров на единицу мышечной массы увеличивается. В мышцах накапливаются запасы энергетических веществ — гликогена, КрФ. Содержание миоглобина увеличивается в 2—2,5 раза по сравнению с нетренированными людьми. Вследствие этого улучшаются возможности аэробного обмена в скелетных мышцах.
На изменение функциональных свойств сократительного аппарата влияет направленность тренировочных нагрузок. Скоростные и скоростно-силовые нагрузки способствуют повышению лабильности нервно-мышечного аппарата, максимальному напряжению и полному расслаблению скелетных мышц. Тренировки, направленные на развитие выносливости, улучшают процессы аэробного энергообмена. Тренировочные нагрузки для развития специальных видов выносливости способствуют улучшению регионального кровотока в мышцах, на которые падает наибольшая нагрузка. Энергетический обмен в состоянии относительного мышечного покоя у спортсменов находится, как правило, на уровне стандартных величин.
В показателях функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем отчетливо проявляется экономизирующий эффект тренировки. Вследствие усиления парасимпатических влияний становятся реже пульс и дыхание, падает ударный и минутный объем крови, появляется тенденция к понижению АД. В подавляющем большинстве случаев сердечная мышца у спортсменов гипертрофирована. Масса сердца достигает у них 400—500 г, а ударный объем крови 900—1400 см3, что значительно выше, чем у здоровых нетренированных людей.
Для сократительной функции сердца характерна относительная гиподинамия миокарда: в условиях относительного мышечного покоя снижается мощность сердечного выброса и увеличивается постсистолический объем крови. Систематическая мышечная деятельность и вызываемая ею относительная гипоксия сопровождаются увеличением числа эритроцитов и содержания гемоглобина в крови. Объем эритроцитов после осаждения их центрифугированием (гематокрит) составляет у тренированных мужчин 0,45-0,57, у женщин — 0,40—0,42 от общего объема крови.
У спортсменов с высоким уровнем тренированности состояние ЦНС характеризуется большой слаженностью регуляторных влияний на соматические и вегетативные функции, повышенной способностью центральных приборов анализаторов к срочной переработке текущей информации. Для этих спортсменов характерно уменьшение скрытого времени двигательных рефлексов, умеренное повышение порогов возбудимости зрительного анализатора. Систематическая тренировка приводит к усилению процессов внутреннего торможения, более быстрому формированию сложных двигательных дифференцировок.
1.4.4. Проявление тренированности при мышечной работе
Начальные фазы тренированности характеризуются созданием элементов функциональной системы управления произвольными движениями. По мере повышения уровня тренированности все более значительную роль в этой системе играют вегетативные элементы. Вегетативные реакции становятся упорядоченными, адекватно отражающими потребности организма. Главным признаком этой упорядоченности является более экономное функционирование гормональной системы и снижение порогов чувствительности тканей-мишеней. Так, уже на начальных этапах развития тренированности повышается чувствительность сердечной мышцы к адреналину. Следовательно, едва намечающийся сдвиг в секреции этого гормона приводит сердце в состояние готовности к усилению сократительной функции.