1.2. Признаки адаптации к различным условиям внешней среды
В зависимости от характера физиологического адаптационного синдрома (феномены показаны в табл. 1 и 2), направленности, интенсивности и продолжительности воздействия различных стрессоров и их комплексов на организм специалисты экологической физиологии (environmental physiology) выделяют несколько типов (как физиологическая дефиниция) или стадий (в исследуемом аспекте как дефиниция организационно-методического назначения) адаптации. Это показано в табл. 9 (переработано: А.Д. Слоним, CJ. Eagan, J.S. Hart, H J. Hensel a. G. Hildebrandt, F.V. Hill, S. Itoh, C.L. Prosser).
С позиции эволюционного учения (В.И. Вернадский, А.И. Опарин, А.Н. Северцов, Ч. Дарвин, Ж.Б. Ламарк и др.) все процессы адаптации (генетические, акклиматизации и акклимации, привыкания, индивидуальные, видовые и популяционные, селективные) на протяжении «...многих тысяч и миллионов лет протекали ...при интенсивном метаболизме (интенсивном обмене веществ и энергии) и включали химическую (биохимическую авт.) эволюцию» (C.L. Prosser).
Таблица 4 – Типы (стадии) адаптации
Типы (стадии) адаптации | Время формирования | Стрессоры и их комплексы | Критерии адаптации (эффекты и примеры) |
Генетическая | Чрезвычайно медленный процесс, вовлекающий ряд поколений (тысячи и миллионы лет) | Естественные (природные) факторы среды. Мутагенез | Перестройки генетического материала организма – в хромосомах, генах |
Акклиматизация | Часы, недели, месяцы, годы | Природные, климатические, сезонные (погодные). «Искусственно управляющая среда» (И.П. Ратов) | Темпоральные компенсации, «нормализация стрессов» (термо- и кардиогенез, гомеостаз, гормонодинамика, деятельность ЦНС, программированные и адаптивные стереотипы двигательного поведения и др.) |
Акклимация | Минуты, часы, дни, (недели) | Воздействие отдельного (единичного) фактора | Тканевые адаптации. Условные рефлексы. Срочное (острое) приспосабливание (к жаре, холоду, кислород-дефициту и т.д.) |
Привыкание (C.J. Eagan) | Темпоральные и актуальные воздействия стрессоров | Воздействие отдельных (парциальных) и комплексов факторов | Уменьшение ответных реакций, главным образом ЦНС, метаболизма |
Именно таким образом механизмы выживания человека и поддержания жизнедеятельности обеспечили его «адаптивную эволюцию». В постоянно меняющихся условиях окружающей среды эта адаптация формировалась и совершенствовалась, включая различные биофизические структуры и физиологические уровни организма – молекулярный, клеточный, тканевый и т.д., а «на макроуровне – ...в специфической регуляции гомеостаза, нервных и гормональных механизмов».
На уровне целостного организма процессы адаптации осуществляются при изменении морфофункциональных признаков, вегетативных функций и двигательного поведения. Специалисты физиологи, биофизики, экологи, биологи и др. – признают, что важнейшими адаптациями организмов к условиям среды являются термическая, осмотическая, окислительно-восстановительная и пищевая (ферментативная). Все эти физиологические и биохимические адаптации свойственны всем без исключения живым существам... Иными словами, «когда организм приспосабливается к внешней среде, он ведет себя как единое целое» (А.Д. Бернштейн). По этому случаю известный биолог-эволюционист C.L. Prosser писал, что с точки зрения adaptation to environment можно использовать термин «гомеостазис» (гомеостаз. – авт.) не только для обозначения поддержания постоянства внутренней среды, но обязательно и для обозначения поддержания постоянства энергетики, работоспособности, поддержания самого себя (в обусловленной зависимости от параметров внешней среды).
Таким образом, постоянно находясь или попадая в специфические условия среды, каковыми могут стать физкультурно-спортивная деятельность в целом, многолетняя подготовка спортсменов высокой квалификации, напряженные соревнования и тренировочный процесс, в реальной спортивной деятельности человек сознательно решает многие вопросы адаптации к природным факторам окружающей среды посредством выбора «адекватных, наиболее эффективных способов действия» (Н.И. Волков, X. Созански).
В настоящее время эффективная спортивная деятельность, современная подготовка спортсменов высшей квалификации располагает совокупностью необходимых методических приемов, мероприятий, способов, спортивно-методических и медико-биологических технологий для обеспечения «рационального течения адаптационных
процессов при различных перемещениях человека» (А.Д. Слоним). Эффективность соревновательной деятельности и подготовки спортсменов обеспечивается практической реализацией показанных механизмов адаптации и всех особенностей приспособительных реакций спортсменов в различных климато-географических условиях пребывания.1.3. Подготовка и соревновательная деятельность спортсменов
высшей квалификации в различных условиях окружающей среды
Известно, что климатические факторы могут существенно осложнить выступления спортсменов в соревнованиях, особенно в видах спорта, где требуется длительное проявление высокой (предельной) физической работоспособности. В этих условиях при напряженной мышечной деятельности (работа главным образом аэробного и аэробно-анаэробного характера) основным фактором, лимитирующим ее продолжение (рабочую производительность), является перенапряжение, частичный или полный отказ исполнительных органов системы терморегуляции (Б.В. Акопджанов, П.К. Анохин, В.А. Заикин, В.В. Зайцева, J.H. Wilmora. D.L. Costill).
Следовательно, основными причинами, способными отрицательно повлиять на общее самочувствие, физическую работоспособность и результаты выступлений спортсменов в ответственных соревнованиях, можно считать воздействие различных (высоких и низких) температур окружающего воздуха. В табл. 5 показаны классы погод; в основу этой классификации положена оценка теплового состояния человека по «средневзвешенной температуре кожи, близкой к температуре кожи лба». Именно по этому показателю определяется «комфортное тепловое состояние» человека (С.А. Полиевский).
Таблица 5 – Классы погоды*
Класс | Температуракожи, °С | Теплоощущения | Потоотделение, г/ч | Температурная |
4 Т | 34 | очень жарко | 750 | чрезмерная |
3-Т | 34 | жарко | 750-400 | большая |
2-Т | 34 | очень тепло | 400-200 | умеренная |
1-Т | 33-34 | тепло | 200-150 | слабая |
К | 31-33 | комфортно | 150-100 | отсутствует |
1-Х | 30,9-29,0 | прохладно | 0 | слабая |
2-Х | 28,9-27,0 | холодно | 0 | умеренная |
3-Х | 26,9-23,0 | очень холодно | 0 | большая |
4-Х | 23,0 | крайне холодно | 0 ' | чрезмерная |
* В таблице: 1–4 – степень воздействия погоды (температуры окружающего воздуха) на человека; Т – теплая, X – холодная погода.
Классы погод К, 1-Т, 1-X наиболее благоприятны (комфортны) для нормальной жизнедеятельности. Интенсивность воздействия на организм погоды класса 2-Т и 2-Х специалисты определяют как «погоды тренирующие» – они обычно используются для проведения закаливающих процедур. «Крайние» классы погод: 3–4-Т и 3-4-Х – дискомфортны и имеют «большую и чрезмерную температурную нагрузку».
Соревновательная деятельность спортсменов высшей квалификации, как правило, проходит при любой погоде, исключая, пожалуй, класс 4-Х, когда «очень холодно и температурная нагрузка на организм чрезмерная» (L.E. Armstrong, BJ. Noble, S. Stromme).
1.4. Гипотермические реакции организма спортсменов
(адаптация к низким температурам окружающей среды)
Адаптация организма спортсмена к различным температурным изменениям внешней окружающей среды в основном сводится к специфическим, разнонаправленным реакциям двух типов (Н.К. Попова, Л.К. Чередниченко): отвод из организма, рассеяние продуцированного тепла при высоких температурах и сохранение его (тепла) в условиях низких температур.
Эволюция человека привела к тому, что в существующих условиях окружающей среды его нормальная жизнедеятельность без использования каких-либо дополнительных приспособлений: одежды, жилища, отопления, калориферов ит.д., протекает в довольно к их температурных границах:
а) «базовый регулирующий» параметр гомеостаза внутренней среды организма человека в пределах 36–37 (36,6)°С;
6) «...полноценная жизнедеятельность человека в условиях основного обмена осуществляется в пределах 18–22°С» (А.И. Опарин, АД Слоним).