1. Как се адаптира нервната система?

 

Спортните тренировки подобряват комуникацията между нервната система и мускулите на тялото, което води до подобряване на силата и спортните постижения. Всъщност, хората, които не спортуват могат да активират само част от мускулната си маса за извършването на каквото и да било физическо натоварване.

 

Адаптацията на нервната система към тренировъчния процес настъпва на нивото на висшите мозъчни центрове, на нервните пътища между главния и гръбначния мозък, на нивото на рефлексните дъги и на самото място на свързване между даден нерв и мускула, който инервира. Нервната система активира мускулите, чрез така наречените моторни единици. Моторна единица представлява неврон (нервна клетка) заедно с всички мускулни влакна, които инервира. Както повечето физиологични системи моторните единици могат да се изморяват след дълга тренировка. С тренировките, този ефект на изморяване се отлага все повече и повече. Мозъкът също така се научава да активира повече моторни единици, което води до повишаване на силата. При тренировките във фитнес залата, ранното бързо нарастване на силата при начинаещите не се дължи на мускулна хипертрофия, а на активирането на повече моторни единици, които до този момент не са използвани.

 

Когато организмът извършва физическа дейност, на мозъка се налага да активира множество моторни единици. При не трениращите, мозъкът активира моторните единици не едновременно, а през малки интервали, което води до извършването на неефективно движение. Физическите тренировки подобряват синхронизацията на този процес, или с други думи, способността на мозъка да активира необходимия брой моторни единици в точното време за да се получи максимална сила и ефективност на движението.

 

Едно проучване на Cleveland Clinic Foundation, в Охайо, САЩ от 2003-та година, дава пример за значението на нервната система в тренировъчния процес. Изследването показало, че само мисленето за упражнение може да доведе до увеличение в силата, Проучващите разделили 30 здрави младежи на 3 групи. За 15 минути на ден, 5 дни в седмицата за 12 седмици младежите от първата група си представяли, че упражняват мускула, движещ малкия пръст на ръката. Във втората група си представяли, че тренират бицепсовия мускул на ръката, а тези в третата - били контролна група, не правели нищо. Участниците в първата и втората група били помолени да си представят упражненията възможно най-живо и реалистично. Силата на участниците се измервала преди и след края на „тренировките”. След края на проучването, младежите от първата група („упражняващи” малкия си пръст) постигнали увеличение на силата от 53%, а тези от втората група („упражняващи” бицепсовия мускул) – 13.4 %. Авторите на проучването се надяват резултатите от тяхното изследване да допринесе за развитието на лечението на пациенти с инсулти, увреждания на гръбначния мозък и спортисти с травми. Те вярват, че всеки, който има затруднения да извършва физически упражнения може да използва методите за тренировка на ум за да запази или да подобри в известна степен мускулната си сила. Въпреки всичко, все още не е открит заместител на физическата тренировка, като метод за подобряване на спортните постижения и повишаването на мускулната маса. 

2. Как се адаптират мускулите?

 

Въз основа на струкурни, физиологични и биохимични критерии се различават няколко типа мускулни влакна.

Мускулните влакна тип I, наричани още червени или бавни, се уморяват бавно и бавно се съкращават. Те са подходящи за извършване на бавни, дълготрайни съкращения. Пример за такива мускули са тези от собствената мускулатура на гърба и междуребрените мускули. В мускулите на спортисти в спортове, при които се изисква голяма издръжливост има голям процент такива влакна.

 

Мускулните влакна от тип IIb, наричани още бели или бързи, се съкращават по-бързо и се измоморяват по-бързо. Примери за такива мускули са външните очни мускули. Щангисти, спринтьори и други скоростни атлети имат висок процент такива влакна в своите мускули.

 

Мускулните влакна от тип IIa, наричани още междинни, представляват преход между двата гореспоменати вида. Плувците на средни разстояния, бегачите на 400 метра и хокеистите имат висок процент такива влакна в своите мускули.

 

Върпреки че количеството на мускулните влакна от всеки вид е генетично детерминирано, се смята, че те са пластични и могат до известна степен да се трансформират от един вид в друг , в зависимост от нивото и начина на тренировка.

 

Хипертрофия се предизвиква при нетното увеличение на протеиновата съставка в мускулите (увеличена протеинова синтеза, намаляване на протеиновото разграждане или комбинация от двете). Протеиновата синтеза се увеличава веднага след тежка силова тренировка и може да остане увеличена до 48 часа след упражненията. Тя зависи от наличността на амино-киселини (съставките на протеините, които се получават при усвояването на храната) в организма, времето на прием на амино-киселини след тренировка, концентрацията на инсулин в тялото, на тестостерон, разтежен хормон и други.

 

Въпреки, че тренировките със свободни тежести се прилагат за постигане на мускулна хипертрофия, тренировките за сила също повишават мускулната маса, но в по-малка степен. Аеробните тренировки (тичане, скачане на въже, каране на колело и други) почти не водят до повишение на мускулната маса. Едновременното прилагане на тренировки за сила и аеробни тренировки води до хипертрофията на мускулни влакна от тип IIa (междинни), но само силовите тренировки увлеичават нивото на влакна от тип IIb (бързи).

 

3. Как се променя мускулният метаболизъм?

 

Редовното провеждане на тренировки за сила и издръжливост предизвиква разнообразни промени в метаболизма на мускулите. При кратки тренировки мускулите разчитат на запасите си с въглехидрати. Дългите тренировки за издръжливост водят до използване и разграждане на повече на мазнините в организма за енергия и щадене на въглехидратите. Този модел на промяна на вида на използваното гориво е важен механизъм, по който спортистите увеличават своята издръжливост.

 

Като контраст, тренировките за сила предизвикват минимални промени в метаболизма на мускулите. Това не е изненадващо, като се знае краткото време за което се изисква поддържането на максимална сила на движение в силовите спортове. Атлетите, трениращи в тези спортове, разчитат на адаптация на невромускулно и структурно ниво (активиране на повече моторни единици и мускулна хипертрофия) от колкото на промени в метаболизма на мускулите. Важно е да се отбележи, че тренировките за сила, повишават до известна степен издръжливостта на организма, а тренировките за издръжливост могат да намалят силовите постижения. Спортисти, трениращи спортове изискващи сила и издръжливост биха подобрили постиженията си практикувайки и двата типа тренировка. Трениращите обаче спортове, в които силата е най-важния компонент могат да компрометират постиженията си, ако смесват тренировките за сила с тези за издръжливост.

4. Как се адаптира ендокринната система?

 

Класическите ендокринни промени, настъпващи в организма с увеличение на спортната подготовка са уеличение в нивото на циркулиращите в кръвта хормони, като инсулина е главно изключение от това правило. Дълготрайното спортуване води до повишение на капацитета на жлези като хипофизната жлеза и сърцевината на надбъбречната жлеза (продуцираща адреналин).

 

Тренировките предизвикват увеличение в нивата на тестостерона. Различни фактори влияят върху степента на повишение на нивата на тестостерон. За сега се смята, че най-важният от тях е интензивността на тренировката. Силовите тренировки с вдигане на свободни тежести предизвикват много по-голямо повишение на нивото на тестостерон в кръвта, от колкото тренировките в спортове, в които най-важна е издръжливостта. Силовите програми, при които упражненията се извършват със средна или тежка интензивност, с малки интервали за почивка и които обхващат най-големи обеми мускулна маса, предизвикват най-големи увеличения в нивата на тестостерон в кръвта. 

5. Как се адаптират сърдечносъдовата и дихателната система?

 

Тренировките за издръжливост предизвикват редица адаптации в организма, които позволяват увеличние на максималния капацитет на организма да пренася и използва кислород (VO2 max) и да издържа на високо аеробно натоварване. Треньори и спортисти са наясно с важността на капацитета на организма да пренася по-големи количества кислород за спортове като бягане, колоездене и други и прилагат множество разрешени и неразрешени методи за повишаването му.

 

Най-ключови адаптации в организма повишаващи издръжливостта на организма са може би адаптациите във сърдечната функция и по-конкретно увеличението на ударния обем на сърцето (количеството кръв изтласкана от сърцето за един удар) и минутния обем на сърцето. В по-малка степен се адаптира към физически упражнения дихателната система. Според някои автори, тя се смята за слабото звено в системата на пренасяне на кислород по кръвта до тъканите. Въпреки, общоприетите аксиоми както сърдечния така и дихателните мускули могат да се изморят след тежко, продължително натоварване и да намалят способността на организма за пренасяне на кислород, което да предизвика сериозен спад в способността на организма да извършва аеробно натоварване.

6. Как се адаптира опорно-двигателния апарат?

 

Костите се адаптират добре към механично натоварване. Разнообразната и интензивна физическа активност увеличава костните размери и здравина особено в детството и юношеската възраст и спомага за запазването им с напредването на възрастта. По този начин практикуването на спорт спомага за предотвратяване на счупвания, дължащи се на костна слабост, свързана с възрастовите промени. Сред възрастните хора, ежедневните физически упражнения, също са изключително полезни.

 

В сравнение с мускулната тъкан, адаптационните процеси при сухожилията и ставните връзки са много по-бавни, поради по-слабото им кръвоснабдяване. Като цяло, показват добро ниво на адаптация към физическо натоварване, стига периода да е достатъчно дълъг – седмици и месеци и години вместо дни.