В основе изменений, происходящих в организме человека при тренировке, лежит его способность адаптироваться (от латинского adaptore—приспособлять) к нагрузкам, вызванным двигательной деятельностью. В чем выражается эта адаптация? Каковы объективные изменения, которыми реагирует организм на физические нагрузки? Каждый человек, желающий сознательно работать над своим физическим совершенствованием, должен это знать.

            Начнем с адаптации сердечно-сосудистой системы. Во-первых, возрастает количество капилляров в работающих мышцах. Во-вторых, повышается доступная частота сердечных сокращений. В-третьих, увеличивается порция выталкиваемой за одно сердечное сокращение крови («систолический объем»). В результате возрастания систолического объема и частоты сердечных сокращений значительно больше становится максимальный минутный объем, т. е. количество крови, «перекачиваемой» сердцем за минуту при максимально напряженной его работе. В-четвертых, увеличиваются размеры и вес сердца (как в связи с возрастанием объема его камер, так ив связи с утолщением мышечных стенок). Наконец, в-пятых, увеличивается общее количество крови и возрастает количество эритроцитов (красных кровяных телец) в единице объема, т. е. больше становится процентное содержание гемоглобина. Это увеличивает так называемую кислородную емкость крови, характеризующую ее способность переносить килород. В результате всех этих адаптивных изменений «производительность» кровеносной системы под воздействием физической тренировки может возрасти в 1,5—2 раза. Кроме того, она оказывается способной гораздо дольше работать в напряженном режиме.

            Адаптируется и дыхательная система. Возрастает жизненная емкость легких (ЖЕЛ), измеряемая количеством воздуха, которое человек в состоянии выдохнуть после полного вдоха. ЖЕЛ — важный показатель функциональных-возможностей дыхательной системы. Тренировка дыхательной системы приводит к расширению просвета бронхов, что позволяет быстрее вдохнуть и выдохнуть нужную порцию воздуха, т. е. позволяет сделать больше вдохов и выдохов в минуту при той же глубине дыхания. Наконец, сила и выносливость дыхательных мышц становятся намного больше. Последние три фактора — увеличение просвета бронхов, силы и выносливости мышц, обеспеч'ивающих дыхание, — в большинстве случаев определяют максимальный минутный объем дыхания и способность поддерживать его на требуемом у ровне'при продолжительной физической нагрузке.

            В результате регулярных и достаточно интенсивных занятий и в соответствии с их характером появляются значительные адаптивные изменения в костях: как следствие применения больших усилий возрастает прочность костей в связи с утолщением их плотного слоя; развиваются (увеличиваются по площади и в высоту) выступы и гребни, к которым прикреплены сухожилия мышц; изменяется форма и возрастает площадь суставных поверхностей, улучшается их конгруэнтность (взаимное соответствие формы), возрастает прочность сустава; как следствие работы над развитием гибкости происходят изменения другого рода, выражающиеся в уменьшении площади суставных поверхностей, в определенном изменении их. расположения на костях, в изменении расположения и формы костных гребней, в уменьшении их площади. При различном сочетании работы «на силу» и «на гибкость» происходят те или иные как бы компромиссные изменения (поскольку в этих двух случаях они в известной мере противоположно направлены).

            Претерпевают изменение также связки суставов и суставные хрящи: соответственно характеру тренировки они меняют толщину, прочность, эластичность.

            В высокой степени адаптивна нервно-мышечная система. Под воздействием тренировки оказывается возможным синхронизированное возбуждение большего количества мионов мышцы, что вызывает одновременное их напряжение, увеличивается количество саркоплазмы (мышечных несократительных белков), которая косвенно способствует выполнению мышцей двигательной функции. Возможность одновременно вызвать напряжение большей доли из общего количества двигательных единиц, входящих в состав мышцы, позволяет развить соответственно большую силу ее тяги. Иначе говоря, мышца становится сильнее. Следует добавить, что в результате очень интенсивной тренировки даже возрастает общее количество сократительных волокон в мышце. Что же касается приращения массы мышцы за счет саркоплазмы, то это, во-первых, делает более устойчивым повышение уровня максимальной силы тяги, а во-вторых, в связи с увеличением объема мышцы улучшается телосложение.

            В результате упражнений с основной направленностью на развитие гибкости (подвижности в суставах) наряду с определенными адаптивными изменениями костно-связочного аппарата (связки удлиняются, становятся эластичнее, в некоторой степени может измениться место их прикрепления; несколько уменьшаются и «отодвигаются» костные ограничители движений, приспособительно меняются суставные поверхности) происходит перестройка соответствующих (ограничивающих данное движение) мышц: брюшко (тело) каждой из них становится длиннее, а сухожилия — соответственно короче. Такое изменение увеличивает свободу движений, поскольку сухожилия практически нерастяжимы, а мышцы при том же относительном (отнесенном к единице длины) удлинении могут быть растянуты на большую абсолютную величину.

            Благодаря тренировке возрастает скорость ресинтеза АТФ; это соответственно увеличивает работоспособность мышц. Для ресинтеза АТФ нужно много энергии. В связи с этим в мышце увеличивается запас гликогена, по мере надобности превращающегося в глюкозу.

            Чтобы лучше понять характер зависимости адаптивных изменений мышц от характера тренировки, нужно иметь представление о следующем. При кратковременной интенсивной работе (до полуминуты) восстановление АТФ происходит главным образом за счет расщепления содержащегося в мышцах богатого энергией вещества — креатинфосфата. Если работа более продолжительного 1—1,5 мин.), главным источником энергии для восстановления АТФ становится расщепление глюкозы (точнее, глюкозофосфата) с образованием молочной кислоты. Оба названных процесса протекают без потребления кислорода, поглощаемого кровью из атмосферного воздуха в легких и доставляемого ею мышцам. Поэтому в таком случае говорят об анаэробной работе мышц. Молочная кислота по мере поступления кислорода из крови частично расщепляется до углекислого газа и воды, частично же идет на ресинтез глюкозы. Количество кислорода, необходимое для преобразования всей накопившейся в результате работы молочной кислоты, называется кислородным долгом. Первые минуты после окончания напряженной мышечной работы, из-за которой образовался кислородный долг, человек часто и глубоко дышит, темп сердечных сокращений высок. Это позволяет за короткий срок заметно снизить «долг». Отметим, что тренированный организм способен сохранять работоспособность при наличии гораздо большего кислородного долга, чем нетренированный.

            Где-то через минуту после начала интенсивной работы роль анаэробных процессов начинает падать, и примерно через полторы минуты на первый план выходит аэробный процесс: главную часть поставок энергии начинает обеспечивать процесс расщепления глюкозы (и накопившейся молочной кислоты) с потреблением кислорода.

            Сказанное в двух предыдущих абзацах позволяет понять, почему в зависимости от характера тренировки в организме происходят различные адаптивные изменения: если человек применяет кратковременные интенсивные упражнения, повышается мощность креатин-фосфатного механизма ресинтеза АТФ; несколько более длительная работа (до 1,5—2 мин.) совершенствует процесс гликолитического ресинтеза АТФ (образование молочной кислоты); продолжительная работа средней интенсивности воздействует преимущественно на дыхательную и кровеносную системы, повышая их возможности в снабжении мышц кислородом (что обеспечивается аэробным расщеплением глюкозы). Кроме того, тренировка с акцентом на напряжение анаэробных процессов влечет за собой увеличение в мышцах запасов богатых энергией веществ и даже миоглобина (вещества, родственного гемоглобину w также обладающего свойством связывать и затем легко отдавать кислород).

            Резервы организма человека очень велики, что и делает возможными его адаптивные изменения в результате физической тренировки. От ее интенсивности, характера и разумности построения зависят направление и глубина этих изменений. Кстати сказать, изменения в организме наступают и в случае отсутствия необходимой физической нагрузки в течение длительного времени. Конечно, следствием такого «двигательного голода» являются негативные изменения, детрени-рованность, в том числе и органические изменения дегенеративного характера: слабеют и уменьшаются в объеме мышцы, хуже функционируют энергообеспечивающие системы организма, существенно снижаются двигательные возможности человека, ухудшается телосложение, пропадает бодрость.

            Наша психика также адаптируется к физическим упражнениям. В частности, появляется потребность в регулярном их выполнении, пропадает необходимость заставлять себя приступать к упражнениям. Преодоление этого начального временного барьера, пожалуй, одна из основных трудностей на пути к началу регулярных самостоятельных занятий физическими упражнениями.