Лазерная стимуляция в медико-биологическом обеспечении подготовки квалифицированных спортсменов. II. Законы адаптации – физиологическая основа спортивной деятельности человека (С. Е. Павлов, 2017)

Над всем живым на Земле властвуют законы Природы! Человек во всем многообразии его жизненных проявлений – часть этой Природы, подчиняющаяся ее законам. Именно поэтому притязания любого индивидуума в каком угодно виде деятельности могут быть реализованы только в том случае, если его действия, направленные на достижение цели, основаны на знаниях законов Природы. Спортивная деятельность Человека не может являться исключением из правил. Жизнь на всех ступенях ее развития – «постоянное приспособление… к условиям существования» [И. М. Сеченов, 1863], то есть жизнь – непрекращающийся процесс адаптации к постоянно меняющимся условиям среды. Специалисту, объектом деятельности которого выступает Человек, необходимо понимание того, что человеческий организм является относительно открытой самоорганизующейся и самоструктурирующейся системой, подверженной разнообразным и многочисленным воздействиям среды.

2.1. Представления об общем адаптационном синдроме

Исследования реакций живого организма в ответ на экстремальные воздействия были начаты давно. Еще Ч. Дарвиным (1872) проводилось изучение эмоциональных аффектов человека и животных и было обращено внимание на общность и различия изучаемых эмоциональных проявлений. В исследованиях W. B. Cannon (1927) показано значение симпатико-адреналовой системы в механизмах экстренной мобилизации организма при эмоциогенных реакциях. В работах И. П. Павлова (1900 и др.) и его учеников А. Д. Сперанского (1935, 1936, 1955), М. К. Петровой (1946, 1955), К. М. Быкова (1947, 1960) было доказано, что в результате воздействия чрезвычайных раздражителей возникают генерализованные нарушения трофики, заболевания внутренних органов. А. Д. Сперанский (1935), основываясь на полученных им экспериментальных данных об однотипных изменениях нервной системы и наличии генерализованного процесса в виде нарушений трофики, кровоизлияний, изъязвлений в желудке и кишечнике, изменения надпочечников и других органов, делает заключение о стандартных формах реагирования организма на действие чрезвычайных раздражений. При этом в работах А. Д. Сперанского говорится о ведущей роли нервной системы в реализации этих однотипных генерализованных ответных реакций и о том, что именно нервная система определяет целостный характер реакций и те многозвеньевые механизмы, которые участвуют в осуществлении адаптационно-компенсаторных процессов организма.

К тому времени физиология уже обогатилась фундаментальным открытием И. М. Сеченовым (1863) центрального торможения. Возможно отчасти именно этим открытием обусловлен последующий приоритет «нервистского» направления в физиологии, развиваемого прежде всего в работах русских и советских ученых И. П. Павлова, А. А. Ухтомского, Н. Е. Введенского, Л. А. Орбели, А. Д. Сперанского и др. И уже в работах этих авторов появляются идеи о наличии неких, присущих многим раздражителям свойств, стимулирующих защитно-приспособительные реакции организма. Так, И. П. Павлов (1900) писал: «…Чрезвычайные раздражители, являющиеся в качестве болезнетворных причин, представляют собой специфические раздражители тех защитительных приборов организма, которые назначены для борьбы с соответствующими болезнетворными причинами. Мы думаем, что это представление должно быть обобщено на все случаи болезни, и в этом кроется общий механизм приспособления организма вообще при встрече с патогенными условиями, совершенно подобно тому, как нормальный, сочетанный и приспособленный ход жизни имеет в своем основании специфическое раздражение того или другого аппарата».

Но в качестве ключевого механизма адаптации мировое научное сообщество, тем не менее, выбирает концепцию о постоянстве внутренней среды организма C. Bernard (1878), которую ее автор считал основным условием существования организма, или, по его словам, «условием свободной жизни», что подразумевало «такое совершенство организма, чтобы внешние перемены в каждое мгновение компенсировались и уравновешивались». Правда, данная концепция получила развитие уже в работах W.В. Cannon (1929, 1932), сформулировавшего принцип гомеостазиса и утверждавшего, что единство и постоянство внутренней среды организма поддерживаются цепью сложных и многообразных процессов, где важная, почти универсальная роль принадлежит функции симпатико-адреналовой системы.

Предложенный им термин «гомеостаз» обозначает способность организма поддерживать постоянство своей внутренней среды (то есть поддержание постоянного состава крови, лимфы, тканевых жидкостей, удержание на определенном уровне величин осмотического давления, общей концентрации электролитов и концентрации отдельных ионов, кислотно-основного состояния, содержания в крови питательных веществ, продуктов промежуточного и конечного обмена и др.). При этом, согласно предложенной W.В. Cannon (1929) концепции, показатели гомеостаза даже при значительных изменениях условий внешней среды удерживаются на определенном уровне, отклонения от которого происходят в сравнительно небольших пределах. Гомеостатическое равновесие, по W.В. Cannon, поддерживается механизмами автоматической саморегуляции, приобретенными живыми существами в результате совершенствования их приспособительной деятельности в процессе эволюции. Сам W.В. Cannon в одной из своих монографий (1932) пишет о том, что тайна мудрости тела – в гомеостазе, достигаемом совершенной адаптационной деятельностью. Именно приспособительные реакции организма, по его мнению, поддерживают относительное динамическое постоянство его внутренней среды. С этой точки зрения можно поставить знак равенства между понятиями «адаптация» («приспособление») и «защита», причем даже в тех случаях, когда адаптационная реакция содержит в себе элементы повреждения [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977].

Тем не менее началом «эры общего адаптационного синдрома» (стресса) принято считать появление в 1936 г. в журнале «Nature» краткой, состоящей всего лишь из 74 строк заметки канадского исследователя H. Selye (Г. Селье) под заглавием: «Syndrome produced by Diverse Nocuous Agents» («Синдром, вызываемый разными повреждающими агентами»). В данной статье автор, основываясь на результатах экспериментов, произведенных им на крысах, сообщает об отмеченных общих для всех случаев (неспецифических) изменениях во внутренних органах и анатомо-физиологических системах лабораторных животных, происходящих в ответ на действия различных по специфике экстремальных факторов (холод; хирургическое повреждение; предельные физические нагрузки; интоксикация сублетальными дозами различных препаратов – адреналин, атропин, морфин, формальдегид и др.). Причем возникающий при действии всех этих факторов неспецифический синдром характеризуется прежде всего «классической» триадой симптомов: значительное увеличение коркового слоя надпочечников с исчезновением секреторных гранул из корковых клеток и усиленной митотической пролиферацией, особенно в пучковой зоне; острая инволюция тимико-лимфатического аппарата; появление кровоточащих язв в желудке и двенадцатиперстной кишке, наличие и выраженность которых никоим образом не зависят от природы (специфических качеств) повреждающего агента.

Очевидно, время публикации вышеуказанной статьи Г. Селье (1960) совпадает и с появлением гипотезы о единой «стереотипной реакции на повреждение». Автор свидетельствует: «…мы не видели вредных стимулов, которые не могли бы вызвать наш синдром». В данной фразе совершенно четко обозначены фактические исходные позиции, с которых далее развивались идеи ученого. Показательно и то, что первоначально вместо термина «стресс» при характеристике открытого им синдрома автор использовал термины «повреждающий» или «вредный» [H. Selye, 1936]. Г. Селье (1960) пишет: «Мы назвали этот синдром «общим» потому, что он вызывается лишь теми агентами, которые приводят к общему состоянию стресса… и, в свою очередь, вызывает генерализованное, то есть системное защитное явление».

Однако вполне приемлемый и абсолютно отвечавший полученным в экспериментах 1936 г. данным термин «повреждающее воздействие» не удовлетворил Г. Селье, поскольку оказалось, что даже такие стимулы, как кратковременное мышечное напряжение, психическое возбуждение или кратковременное охлаждение, уже вызывают стимуляцию коры надпочечников [Г. Селье, 1960]. Нетрудно заметить, что здесь речь уже не идет о синдроме, включающем «триаду» обнаруженных Г. Селье в 1936 г. изменений, полученных в ответ на экстремальные повреждающие воздействия.

Вполне очевидно, что ответные реакции на такие стимулы, как кратковременное мышечное напряжение, психическое возбуждение или кратковременное охлаждение неравноценны реакциям организма лабораторных животных в ответ на повреждающие воздействия, которые в отдельных случаях приводили к их смерти. Однако Г. Селье с легкостью объединяет все эти реакции под флагом общего термина «стресс», тем самым фактически уничтожая его первоначальный физиологический смысл и придавая ему немыслимое количество степеней свободы.

Проводимые далее Г. Селье (1960) «неспецифические» параллели между генерализованной неспецифической реакцией организма и местной воспалительной реакцией приводят его к мысли о предельной близости и едва ли не идентичности этих процессов: «…Общий адаптационный синдром и воспаление являются неспецифическими реакциями, проходящими в своем развитии ряд различных стадий, обе могут быть вызваны различными стрессорами и способны повышать устойчивость организма к их воздействиям». Термин «стрессор», употребленный здесь Г. Селье, выступает уже не только в качестве характеристики некоего воздействия, вызвавшего неспецифическую генерализованную реакцию организма, но и в качестве неспецифической характеристики местного повреждающего фактора, действие на организм которого совсем не обязательно должно привести к генерализованной стрессовой реакции (как неспецифического состояния «предельного напряжения») данного организма. Как следствие – появление «на свет» в устах самого Г. Селье (1960) терминов «системный стресс» и «ограниченный местный стресс». Такое «разделение» ответных реакций организма на генерализованные и локальные свидетельствует, кроме всего прочего, о реальном отсутствии у Г. Селье представления о системности любых физиологических и патологических проявлений в организме [П. К. Анохин, 1958, 1968, 1980 и др.]. В действительности местные реакции организма на повреждающие воздействия различной силы и неспецифические генерализованные ответные реакции организма на те же воздействия нелинейно взаимосвязаны и взаимозависимы, что не позволяет абсолютно разделить их, но это также не является поводом для объединения их «под флагом» единого термина, первоначальное физиологическое содержание которого вполне конкретно (см. выше). По мнению П. Д. Горизонтова (1980), нет абсолютно никакого повода «для смешения совершенно разнородных процессов под общим термином стресса».

Итогом всех этих трансформаций внутреннего содержания термина «стресс» явилось появление на свет определения «стресса» как «суммы всех неспецифических биологических феноменов (включая и повреждение, и защиту)», которые могут быть «локальными, или топическими (как видно на примере воспаления), или системными (как видно на примере общего адаптационного синдрома)» [Г. Селье, 1960]. С момента появления этой формулировки любой исследователь со ссылкой на Г. Селье уже мог совершенно свободно использовать термины «стресс» и «стрессор» для обозначения каких угодно процессов и состояний организма и каких угодно действующих на организм факторов даже без констатации реально достигнутых этим организмом состояний (стресс – «любое условие, которое нарушает нормальное функционирование организма» [M. B. Arnold, 1960]). С этого момента термин «стресс» в устах Г. Селье и его последователей перестал быть конкретным физиологическим понятием и стал расхожим «публичным» термином, в принципе означающим что угодно. Придание Г. Селье термину «стресс» практически неограниченного числа «степеней свобод», вне всякого сомнения, способствовало росту его славы в среде его последователей и просто обывателей, но не могло не нанести вреда большому числу медико-биологических научных дисциплин, наиболее авторитетные представители которых оказались в той или иной степени солидарными с позицией «отца» общего неспецифического синдрома (каковым «стресс» собственно уже и не являлся!). И хотя в одной из более поздних работ H. Selye (1959) дает определение «стрессу» «…как состоянию, проявляющемуся специфическим синдромом, который включает в себя все неспецифически вызванные изменения в биологической системе», этот термин и в данной трактовке не приобрел более или менее четкого физиологического смысла.

Одно из последних определений стресса, данное самим Г. Селье в книге «Стресс без дистресса», вышедшей в 1974 г. (переведенной на русский язык в 1977 г.) – «стресс есть неспецифический ответ организма на любое предъявленное ему требование» – еще более неопределенно, особенно если учесть относительность восприятия «неспецифичности» и «специфичности» отдельных проявлений жизнедеятельности организма. Более того, последняя формулировка с учетом концепции H. Selye (1952) о «корригирующем» участии «кондициональных факторов» в общей неспецифической реакции организма, позволила ему и его последователям «безнаказанно» относить к «стрессу» любые неспецифические реакции организма на опять-таки любые внешние или внутренние воздействия даже без обнаружения хотя бы единственного из описанных им [H. Selye, 1936] «компонентов» общего неспецифического синдрома.

Данный факт отмечен Л. Х. Гаркави с соавт. (1977): «…Многие исследователи даже не изучают, развивается ли после воздействия комплекс изменений, характерный для стресса, заведомо считая, что любой раздражитель вызывает стресс. Если же при этом обнаруживается хоть какое-либо изменение деятельности системы «гипофиз – кора надпочечников», то исчезают и последние сомнения (если они были) – стресс это или не стресс». Впрочем, подавляющая часть исследователей в большинстве случаев «не утруждает» себя поисками хотя бы и одного из этих «компонентов», «справедливо» считая, что раз уж организм, согласно общепризнанным представлениям, отвечает на любое воздействие единственной стандартной неспецифической реакцией («стресс»), то лишнее подтверждение ее существования бессмысленно.

Пытаясь проследить дальнейшую трансформацию представлений Г. Селье о стрессе, в его статье «Концепция стресса. Как мы ее представляем в 1976 г.» мы находим: «Стресс является частью нашего каждодневного опыта…» и «даже в состоянии полного расслабления спящий человек испытывает некоторый стресс…». Стресс по Г. Селье (1974) уже «не всегда результат повреждения» и его «не следует избегать». В связи с этим утверждением Г. Селье (1974, 1992) уже просто вынужден предоставить неспецифической генерализованной реакции «стресс» ничем не объяснимую «возможность» совершать метаморфозы в «дистресс» и «эустресс». Однако, в частности, И. А. Аршавский (1980), полностью поддерживающий идеи Г. Селье о возможности физиологического и патологического стресса, сам же пишет о том, что «…специальный физиологический анализ этих двух понятий не дается».

Несмотря ни на что, «стрессорные» идеи Г. Селье оказались крайне привлекательными для многочисленных «ученых», жаждавших «получить» пусковой момент адаптации и не желавших заниматься поисками и раскрытием сложнейших механизмов самого процесса адаптации. Таким образом, все вымыслы Селье о стрессе были приняты «научным» большинством в качестве истины, не требующей доказательств. И именно на этой базе были построены растиражированные по всему миру представления о процессе адаптации.

2.2. Неспецифические адаптационные реакции организма

Однако, несмотря на победное шествие буквально по всему миру «стресс-теории» Г. Селье и ее публичный успех среди многочисленных последователей и поклонников «отца общего адаптационного синдрома», уже в 60-е годы ХХ в. в публикациях высказываются мнения, вполне обоснованно подвергающие сомнению абсолютную истинность концепции Г. Селье (1960) об однообразии неспецифических проявлений в организме в ответ на разноплановые воздействия. Л. Леви (1970) пишет, что теория Г. Селье «вызвала серьезную критику, в частности, на том основании, что этот синдром вызывается у человека воздействием только самых грубых из всех возможных стрессоров, например инъекцией формалина, в то время как на трудности повседневной жизни человек реагирует посредством адаптационных реакций совершенно отличного типа».

П. Д. Горизонтов, Т. Н. Протасова (1968) утверждали, что Г. Селье не имел оснований для безграничного расширения понятия стресса, включая в него все возможные неспецифические реакции организма. Было замечено, что «не все раздражители вызывают однотипную стандартную гормональную реакцию» и «стремление все неспецифические изменения, возникающие в… организме, трактовать как проявление стресс-реакции, делает это понятие расплывчатым и крайне неопределенным». Позднее С. Х. Хайдарлиу (1980) пишет: «…при стрессовых воздействиях характер биохимических сдвигов в ЦНС определяется не только морфофункциональными и биохимическими особенностями конкретных нервных образований и общим состоянием организма, но и характеристиками самого стрессора – его природой, интенсивностью, продолжительностью действия, повторяемостью и т. д.».

Л. Х. Гаркави с соавт. (1977) считают, что впервые о возможности существования качественно иного, нежели стресс, неспецифического состояния организма высказался Н. В. Лазарев (1962, 1963), изучавший состояния неспецифически повышенной сопротивляемости организма. В исследованиях выявлено, что в отличие от стресса при состоянии неспецифически повышенной сопротивляемости отсутствует классическая, характерная для стресса «триада» [H. Selye, 1936, 1952; Г. Селье, 1960] и отмечается лишь активация половых желез и гонадотропной функции гипофиза [Н. В. Лазарев, 1962, 1963; О. А. Кириллов, 1964; М. А. Розин, 1966]. Позднее Р. М. Баевский (1972) пишет, что «…три стадии общего адаптационного синдрома, описанные Г. Селье применительно к острым опытам на животных, не могут быть использованы в практике оценки состояния человека, подвергающегося воздействию неадекватных факторов», и предлагает свою рабочую классификацию состояний организма по степени напряжения регуляторных систем. Очевидно результаты этих и других [И. И. Брехман, 1968; В. Петков, 1974; и др. ] работ и послужили «катализаторами» для создания «общей теории адаптационных реакций». Была выдвинута гипотеза о различии неспецифических реакций организма в зависимости от количественных характеристик действующих факторов. Эта гипотеза получила подтверждение в результатах проведенных исследований [М. А. Уколова, Ю. Н. Бордюшков, Л.X. Гаркави, 1968; М. А. Уколова, Л.X. Гаркави, Е. Б. Квакина, 1970; и др. ], согласно которым, в организме могут развиваться минимум три типа неспецифических адаптационных реакций: 1. Реакция на слабые воздействия. 2. Реакция на воздействие средней силы. 3. Реакция на сильные, чрезвычайные воздействия.

Неспецифическую реакцию на слабое по силе воздействие было предложено называть «реакцией тренировки» [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1979]. Установлено, что реакция тренировки протекает стадийно: 1) стадия ориентировки; 2) стадия перестройки; 3) стадия тренированности.

Стадия ориентировки, формирующаяся в организме через 6–24–48 ч, характеризуется некоторым увеличением тимуса (в 1,2–1,3 раза). Отмечается комплекс изменений в эндокринной «системе»: умеренное увеличение коры надпочечников за счет как пучковой, так и клубочковой зоны (ответственной за секрецию минералокортикоидов), и, соответственно, увеличение секреции глюкокортикоидных и минералокортикоидных гормонов. Увеличение продукции глюкокортикоидов, по мнению Л. Х. Гаркави с соавт. (1977), обуславливает некоторое повышение «противовоспалительного потенциала» организма, но в отличие от стресса не приводит к повреждающим эффектам. Отмечено также умеренное повышение в стадии ориентировки функции щитовидной железы. В стадии ориентировки у крыс умеренно увеличивается продолжительность активных фаз полового цикла, повышается гонадотропная активность гипофиза, умеренно повышается активность половых желез. Морфологические исследования семенников в стадии ориентировки реакции тренировки в отличие от реакции тревоги стресса показали отсутствие признаков угнетения сперматогенеза [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977].

Для стадии ориентировки реакции тренировки характерно определенное соотношение форменных элементов белой крови: лейкоциты, палочкоядерные нейтрофилы, моноциты, эозинофилы – в пределах нормы; сегментоядерные нейтрофилы – в пределах верхней половины зоны нормы (55–65 %); лимфоциты – в пределах нижней половины зоны нормы (20–27 %) [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977, 1979, 1982]. Со стороны свертывающей системы крови в стадии ориентировки, развивающейся после однократного воздействия слабой силы, наблюдается гипокоагуляция [Л. Х. Гаркави, М. А. Уколова, Е. Г. Григорьева, 1971]. В ЦНС в стадии ориентировки преобладает состояние охранительного торможения. При этом возбудимость нервных структур снижена на 32±4 % по сравнению с исходной [Е. Б. Квакина, 1972].

Повторные воздействия в тех же или несколько больших дозировках приводят к развитию в организме следующей стадии реакции тренировки – стадии перестройки. Ее длительность при периодическом «подкреплении» слабыми воздействиями – до 1 месяца [Л. Х. Гаркави с соавт., 1977]. Эту стадию характеризует постепенное снижение секреции глюкокортикоидных гормонов до уровня нормы и постепенное повышение секреции минералокортикоидов. Постепенно повышается активность тимико-лимфатической «системы» и «системы» соединительной ткани, что соответствует реальному повышению активности неспецифических защитных процессов организма [Л. Х. Гаркави с соавт., 1977, 1979, 1982].

Продолжающееся слабое стимулирование организма приводит к развитию в нем стадии тренированности. Для этой стадии характерно снижение до уровня нормы секреции глюкокортикоидов и несколько повышенное содержание минералокортикоидов – несколько большее (в 1,5–1,8 раза), чем в стадию ориентировки увеличения тимуса. Отмечено расширение клубочковой зоны надпочечников с признаками активности в ней, умеренно повышенная активность щитовидной железы [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977].

Не отмечено существенных изменений (по сравнению со стадией ориентировки) характеристик «системы» белой крови, однако в подавляющем большинстве случаев число лимфоцитов находится вблизи верхней границы, а число сегментоядерных нейтрофилов – вблизи нижней границы, характерных для этой реакции [Л. Х. Гаркави с соавт., 1977]. Система свертывания крови в стадии тренировки характеризуется гипокоагуляционным сдвигом, правда, несколько менее выраженным, чем в стадии ориентировки. В ЦНС в этой стадии, по мнению авторов «общей теории адаптационных реакций», так же, как и в стадии ориентировки и перестройки, преобладает процесс охранительного торможения [Л. Х. Гаркави, 1969].

В ответ на действие раздражителей средней силы развивается общая неспецифическая адаптационная реакция, названная «реакцией активации» [Л. Х. Гаркави, 1968; Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1969]. Данная реакция также развивается стадийно: 1) стадия первичной активации; 2) стадия стойкой активации.

Первая стадия в реакции организма на действие раздражителей средней силы, получившая название стадии первичной активации, формируется через 6 ч после воздействия, а достигнутое состояние сохраняется в течение 24–48 ч [Л. Х. Гаркави с соавт., 1977]. Для стадии первичной активации характерно значительное (в 2–2,5 раза по сравнению с контролем) увеличение тимуса, обусловленное истинной, согласно данным Л. Х. Гаркави с соавт. (1977), гипертрофией. Показатели белой крови характеризуются следующим соотношением клеточных элементов: число лейкоцитов – в пределах нормы (4000–9000 клеток); число палочкоядерных нейтрофилов эозинофилов, моноцитов – в пределах нормы; число сегментоядерных нейтрофилов – в пределах нижней половины зоны нормы и ниже (менее 55 %); число лимфоцитов – в пределах верхней половины зоны нормы и несколько выше (28–45 %) [Л. Х. Гаркави, 1968].

Морфофункциональные исследования коры надпочечников выявили ее увеличение, прежде всего за счет клубочковой зоны, ответственной за секрецию минералокортикоидов. При этом пучковая зона могла быть увеличена незначительно или оставалась неизменной. Для стадии первичной активации характерно выраженное увеличение секреции минералокортикоидных гормонов при повышенной до верхней границы нормы секреции глюкокортикоидов, то есть отмечается преобладание секреции минералокортикоидов, а также умеренное повышение активности половых желез, повышение гонадотропной активности гипофиза. В семенниках отмечена разная степень активации сперматогенеза [Л. Х. Гаркави, 1969]. Функции свертывающей и противосвертывающих «систем» крови в первой стадии реакции активации хорошо уравновешены [Л. Х. Гаркави, М. А. Уколова, Е. Г. Григорьева, 1971]. Важно отметить изменения в этой стадии некоторых показателей обмена веществ. Так, в головном мозге, при отсутствии изменений в содержании глютамина и глютаминовой кислоты, происходит увеличение (в 2,5 раза) содержания аммиака [А. В. Архангельская с соавт., 1968] и повышение (на 40–60 %) активности ацетилхолинэстеразы [Л. М. Арефьева, 1972]. Несколько повышено (на 15–20 %) тканевое дыхание [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977]. Повышены анаэробный (на 15–20 %) и аэробный (на 75–85 %) виды гликолиза. Отмечена тенденция к повышению (преимущественно за счет альбуминов и гаммаглобулинов) содержания общего белка в тканях мозга, печени, селезенки, семенников и сыворотки крови [Л. Х. Гаркави, 1969]. Исследованиями показано, что в ЦНС в стадии первичной активации преобладает умеренное физиологическое возбуждение [Л. Х. Гаркави с соавт., 1977].

Последующие воздействия на организм в тех же дозировках позволяют достичь следующей стадии реакции активации – стадии стойкой активации. Она характеризуется практическим отсутствием различий (по сравнению со стадией первичной активации) в размерах тимуса и соотношения форменных элементов белой крови. Отсутствуют и существенные различия гормональной реакции организма. Отмечена стабильно повышенная функциональная активность щитовидной железы, умеренно повышена активность половых желез. Наблюдаются фазные изменения показателей обмена [Л. Х. Гаркави с соавт., 1968]. «Относительное постоянство нейрогормональных отношений в стадии стойкой активации поддерживается фазными изменениями некоторых показателей метаболизма» [Л. Х. Гаркави, 1969]. Возбудимость ЦНС в стадии стойкой активации остается умеренно повышенной [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977]. Для стадии стойкой активации характерна следующая картина белой крови: лейкоциты – 4000–9000; эозинофилы – 0,5–2 %; палочкоядерные нейтрофилы, моноциты – норма; сегментоядерные нейтрофилы – ниже нормы (<47 %); лимфоциты несколько выше нормы – (33–45 %).

Согласно результатам исследований, полученным еще Г. Селье (1936), на чрезмерные по силе воздействия организм отвечает генерализованной неспецифической стрессорной реакцией и формированием в нем одноименного состояния. П. Д. Горизонтов (1980) дает следующее определение стресса: «…под стрессом мы понимаем общую адаптивную реакцию, которая возникает в неблагоприятных жизненных условиях, угрожающих нарушению гомеостаза организма». При этом в зависимости от интенсивности и длительности действия стрессора различают острый и хронический стресс [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977, 1998]. Стресс, по Л. Х. Гаркави с соавт. (1977, 1998), являющийся согласно первоначальной концепции Г. Селье (1936) генерализованной реакцией организма на действие чрезмерного раздражителя, и в этом своем содержании не претерпевшей в редакции указанных авторов сколь-либо значительных изменений, развивается стадийно: 1) стадия тревоги; 2) стадия резистентности; 3) стадия истощения [Г. Селье, 1950, 1952, 1956, 1960 и др.].

Стадия тревоги реакции «стресс» развивается через 6 ч после начала воздействия стрессора и длится 24–48 ч [H. Selye, 1936; Г. Селье, 1960 и др.]. П. Д. Горизонтов (1980) считает, что наиболее ранние неспецифические изменения появляются через 3–12 ч после воздействия. Стадию характеризуют определенные «специфические» изменения в органах и системах организма. Прежде всего следует упомянуть обнаруженную в свое время H. Selye (1936) «триаду» изменений в органах и системах: изъязвление слизистой желудочно-кишечного тракта; уменьшение размеров тимуса; гипертрофия коры надпочечников. Позднее им [H. Selye, 1952; Г. Селье, 1960 и др. ] и другими исследователями [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977] к «триаде», первично характеризовавшей стресс, «присовокуплен» еще ряд изменений в эндокринной системе и системе белой крови. В эндокринной системе в ответ на чрезмерные по силе воздействия в стадии тревоги стимулируется секреция адренокортикотропного гормона (АКТГ), в свою очередь приводящая к повышению секреции глюкокортикоидных гормонов коры надпочечников, при параллельном снижении секреции минералокортикоидов. Морфофункциональные исследования коры надпочечников у крыс показали, что при стрессе в стадии реакции тревоги кора надпочечников значительно увеличена за счет пучковой зоны, ответственной за секрецию глюкокортикоидов.

В стадии тревоги угнетены также деятельность щитовидной и половых желез. Имеет место угнетение сперматогенеза [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977]. Эта стадия характеризуется также определенным соотношением форменных элементов белой крови: число лейкоцитов более 9000, анэозинофилия, палочкоядерные нейтрофилы и моноциты – в пределах нормы и выше, сегментоядерные нейтрофилы – >65 %, число лимфоцитов – <20 % [Л. Х. Гаркави, 1968, 1969; Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1974, 1977, 1982]. При развитии стадии тревоги отмечается повышение коагуляционного потенциала [М. А. Уколова, Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, 1969]. Изучение течения обменных процессов в этой стадии выявило резкое повышение (в 7–8 раз) содержания в головном мозге лабораторных животных аммиака, повышение (на 60–90 %) содержания глютамина и снижение вдвое глютаминовой кислоты. Отсутствовали изменения в головном мозге тканевого дыхания. Отмечено накопление макроэргических фосфатов (АТФ, КрФ) и возрастание (на 30 %) эстерификации неорганического фосфора.

Во время стадии тревоги резко возрастают анаэробный (на 60–70 %) и аэробный (в 2–2,5 раза) синтез. То есть, создается состояние напряжения обмена. В стадии тревоги в электроэнцефалограмме удается выявить отсутствие регулярности смены ритмов и низкую амплитуду колебаний. Первичное резкое возрастание возбудимости (снижение порога на 70–90 % от исходного) достаточно быстро сменяется резким ее снижением (повышение порога на 70–90 % от исходного) [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977]. По мнению авторов «общей теории адаптационных реакций» [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977], к концу стадии тревоги реакции «стресс» в организме развивается запредельное торможение, снижающее чувствительность организма к последующим воздействием [П. В. Симонов, 1962].

Именно с запредельным торможением («крайней мерой защиты», по И. П. Павлову) Л. Х. Гаркави с соавт. (1977) связывают переход стадии тревоги в стадию резистентности. В этой стадии (через 48–72 ч после стрессового воздействия) «можно констатировать в костном мозгу явные признаки стимуляции либо миелоидного, либо эритроидного кроветворения, избирательная активация которого может рассматриваться как специализированная реакция, направленная на повышение резистентности организма к определенному виду воздействия» [П. Д. Горизонтов, 1980]. Поскольку стадия резистентности развивается после стадии тревоги, протекающей с большими энергетическими тратами, элементами повреждения и угнетением защитных сил организма, то повышение резистентности при стрессе, согласно мнению, в том числе Г. Селье (1960), дорого обходится.

Стадия истощения, развивающаяся в результате продолжительного действия стрессора, может быть представлена на примере, к сожалению, достаточно часто встречающейся в клинике стадии декомпенсации патологических процессов. Эти понятия не тождественны, но стадию истощения стресса в грубом приближении можно представить как генерализованную нейроэндокринную декомпенсацию. Хотя число исследований эффектов действия многочисленных «стрессоров» на организм животных и человека поистине огромно, ни в отечественной, ни в зарубежной литературе авторам, к сожалению, не удалось обнаружить для стадий резистентности и истощения стресса столь же подробного описания происходящих изменений, как в случае с реакциями тренировки и активации [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1977, 1982].

В противоположность Г. Селье (1960), не связывавшему общий адаптационный синдром (стресс-реакция) с метаболическими изменениями в организме, подвергшемуся воздействию стрессора, исследования Л. Х. Гаркави с соавт. (1977) доказывают зависимость изменений интенсивности метаболизма от выраженности (силы) «перенесенных» организмом воздействий (нагрузок).

Неспецифические реакции организма в ответ на суммарные величину и интенсивность средового воздействия (нагрузки) непосредственно определяют уровень неспецифической резистентности организма и опосредованно – уровень иммунитета (а следовательно – уровень инфекционной заболеваемости спортсменов).

2.3. Основы теории функциональных систем

Результат реагирования человеческого организма на комплекс действующих факторов определяется не только характеристиками этих действующих факторов, но прежде всего – генотипическими, фенотипическими и функциональными свойствами организма человека, подвергающегося действию комплекса средовых факторов. Мы вынуждены говорить, в том числе, о функциональных свойствах организма человека, поскольку человеческий организм не является чем-то неизменным, а даже в достаточно короткие промежутки времени подвержен изменчивости, прежде всего в связи с его динамически меняющимися функциональными состояниями [С. Е. Павлов, 2000 и др. ], не говоря уже об относительно растянутой во времени гомеоретической изменчивости его «гомеостатических констант» [К. Уоддингтон, 1964, 1970, 1981]. Все эти процессы подчиняются строгим физиологическим законам, рассматривающим организм как единое целое со средой его существования: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» [И. М. Сеченов, 1952].

Базой для изучения особенностей реагирования человеческого организма на средовые изменения должна быть исключительно общая теория развития человеческого организма [В. П. Войтенко, А. М. Полюхов, 1986] с теорией адаптации в качестве ее неотъемлемой составляющей. При этом именно законы адаптации человеческого организма с учетом его генотипических и фенотипических особенностей являются определяющими в формировании тех или иных результатов любой деятельности человека, включая и его деятельность в спорте [С. Е. Павлов, Т. Н. Кузнецова, 1998; С. Е. Павлов, 1999; С. Е. Павлов, 2000; С. Е. Павлов, Т. Н. Павлова, 2011]. Следует лишь иметь в виду, что процесс адаптации протекает иначе [С. Е. Павлов, 2000], чем это представлено в трудах Г. Селье (1936, 1952, 1960 и др.); Ф. З. Меерсона (1981); Ф. З. Меерсона, М. Г. Пшенниковой (1988); В. Н. Платонова (1988, 1997) и их многочисленных соратников и последователей. Представления об адаптации Г. Селье и его последователей не отражают физиологических реалий процесса направленной изменчивости и приспособления организма человека, являющейся одной из неотъемлемых характеристик его жизнедеятельности [С. Е. Павлов, 2000, 2001].

Впервые понятие системности в русской физиологии с целью исследования жизнедеятельности целого организма и в приложении к процессам высшей нервной деятельности ввел И. П. Павлов: «…Человек есть, конечно, система…, как и всякая другая в природе, подчиняющаяся неизбежным и единым для всей природы законам, но система в горизонте нашего научного видения, единственная по высочайшему саморегулированию… система в высочайшей степени саморегулирующаяся, сама себя поддерживающая, восстанавливающая…» [И. П. Павлов, 1951]. Вместе с тем, с расширением знаний о механизмах поведенческого акта, развитием и усовершенствованием методики исследований, с появлением новых фактов, вступавших в противоречие с канонами рефлекторной теории, ограниченной узкими рамками афферентно-эффекторных отношений, становилось все более ясно, что условный рефлекс, объясняющий тот или иной поведенческий акт по декартовской формуле «стимул-реакция», не может полностью объяснить приспособительный характер поведения человека и животных. Согласно классическому рефлекторному принципу, поведение заканчивается только действием, хотя важны не столько сами действия, сколько их приспособительные результаты [П. К. Анохин, 1949; К. В. Судаков, 1987].

Интенсивный рост числа результатов различных исследований способен привести исследователя к ощущению беспомощности перед половодьем аналитических фактов. Очевидно, что только нахождение какого-то общего принципа может помочь разобраться в логических связях между отдельными фактами и позволить на ином, более высоком уровне проектировать новые исследования. Системный подход в науке позволяет осмыслить то, чего нельзя понять при элементарном анализе накопленного в исследованиях материала. Системность – тот ключ, который позволяет соединить уровень целостного и уровень частного, аналитически полученного результата, заполнить пропасть, разделяющую эти уровни. Создание концепции функциональной системы – серьезнейшая задача, решение которой позволяет сформулировать принцип работы, находящийся, с одной стороны, в области целостности и носящий черты интегративного целого, а с другой – в аналитической области. Функциональная система позволяет осуществлять исследование в любом заданном участке целого с помощью любых методов. Но эти исследования находятся в тесном единстве благодаря функциональной системе, показывающей, где и как ведутся данные исследования [П. К. Анохин, 1978]. «…Только физиологический анализ на уровне функциональной системы может охватить функцию целого организма в целостных актах без потери физиологического уровня трактовки ее отдельных компонентов» [П. К. Анохин, 1968].

Едва ли есть хоть одно направление в современной науке, где так или иначе не употреблялся бы термин «система», имеющий к тому же весьма древнее происхождение. Вместе с тем термин «система» в большинстве случаев употребляется как характеристика чего-то собранного вместе, упорядоченного, организованного, но при этом вне упоминания или даже «подразумевания» критерия, по которому компоненты собраны, упорядочены, организованы [П. К. Анохин, 1978]. В качестве примера: достаточно широко распространено употребление учеными и практиками в медицине и физиологии словосочетаний «сердечно-сосудистая система», «легочная система» и др., что принимается ими самими за доказательство «системности» их образа мышления при анализе некоего имеющегося у них фактического материала. Представление о системе как о взаимодействующих компонентах и собственно их взаимодействие «не может сформировать систему, поскольку анализ истинных закономерностей функционирования с точки зрения функциональной системы раскрывает скорее механизм «содействия» компонентов, чем их «взаимодействие»» и «… система, при своем становлении приобретает собственные и специфические принципы организации, не переводимые на принципы и свойства тех компонентов и процессов, из которых формируются целостные системы». Вместе с тем, «характерной чертой системного подхода является то, что в исследовательской работе не может быть аналитического изучения какого-то частичного объекта без точной идентификации этого частного в большой системе» [П. К. Анохин, 1978].

Теория функциональных систем была разработана П. К. Анохиным (1935) в результате проводимых им исследований компенсаторных приспособлений нарушенных функций организма. Как показали эти исследования, всякая компенсация нарушенных функций может иметь место только при мобилизации значительного числа физиологических компонентов, зачастую расположенных в различных отделах ЦНС и рабочей периферии, тем не менее всегда функционально объединенных на основе получения конечного приспособительного эффекта. Такое функциональное объединение различно локализованных структур и процессов на основе получения конечного (приспособительного) эффекта и было названо «функциональной системой» [П. К. Анохин, 1968]. При этом принцип функциональной системы используется как единица саморегуляторных приспособлений в многообразной деятельности целого организма. «Понятие функциональной системы представляет собой прежде всего динамическое понятие, в котором акцент ставится на законах формирования какого-либо функционального объединения, обязательно заканчивающегося полезным приспособительным эффектом и включающего в себя аппараты оценки этого эффекта» [П. К. Анохин, 1958]. Ядром функциональной системы является приспособительный эффект, определяющий состав, перестройку эфферентных возбуждений и неизбежное обратное афферентирование о результате промежуточного или конечного приспособительного эффекта. Понятие функциональной системы охватывает все стороны приспособительной деятельности целого организма, а не только взаимодействия или какую-либо комбинацию нервных центров («констелляция нервных центров» – по А. А. Ухтомскому, 1966) [П. К. Анохин, 1958].

Согласно теории функциональных систем, центральным системообразующим фактором каждой функциональной системы является результат ее деятельности, определяющий в целом для организма условия течения метаболических процессов [П. К. Анохин, 1980]. Именно достаточность или недостаточность результата определяет поведение системы: в случае его достаточности организм переходит на формирование другой функциональной системы с другим полезным результатом, представляющим собой следующий этап в универсальном континууме результатов. В случае недостаточности полученного результата происходит стимулирование активирующих механизмов, возникает активный подбор новых компонентов, создается перемена степеней свободы действующих синаптических организаций и, наконец, после нескольких «проб и ошибок» находится совершенно достаточный приспособительный результат. Таким образом, системой можно назвать только комплекс таких избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношения принимают характер взаимосодействия компонентов для получения конкретного полезного результата [П. К. Анохин, 1978].

Были сформулированы основные признаки функциональной системы как интегративного образования:

1. Функциональная система является центрально-периферическим образованием, становясь, таким образом, конкретным аппаратом саморегуляции. Она поддерживает свое единство на основе циклической циркуляции от периферии к центрам и от центров к периферии, хотя и не является «кольцом» в полном смысле этого слова.

2. Существование любой функциональной системы непременно связано с получением какого-либо четко очерченного результата. Именно этот результат определяет то или иное распределение возбуждений и активностей по функциональной системе в целом.

3. Другим абсолютным признаком функциональной системы является наличие рецепторных аппаратов, оценивающих результаты ее действия. Эти рецепторные аппараты в одних случаях могут быть врожденными, в других это могут быть обширные афферентные образования центральной нервной системы, воспринимающие афферентную сигнализацию с периферии о результатах действия. Характерной чертой такого афферентного аппарата является то, что он складывается до получения самих результатов действия.

4. Каждый результат действия такой функциональной системы формирует поток обратных афферентаций, представляющих все важнейшие признаки (параметры) полученных результатов. В том случае, когда при подборе наиболее эффективного результата эта обратная афферентация закрепляет последнее наиболее эффективное действие, она становится «санкционирующей афферентацией».

5. В поведенческом смысле функциональная система имеет ряд дополнительных широко разветвленных аппаратов.

6. Жизненно важные функциональные системы, на основе которых строится приспособительная деятельность новорожденных животных к характерным для них экологическим факторам, обладают всеми указанными выше чертами и архитектурно оказываются созревшими точно к моменту рождения. Из этого следует, что объединение частей каждой жизненно важной функциональной системы (принцип консолидации) должно стать функционально полноценным на каком-то сроке развития плода еще до момента рождения [П. К. Анохин, 1968].

Функциональная система всегда гетерогенна. Конкретным механизмом взаимодействия компонентов любой функциональной системы является освобождение их от избыточных степеней свободы, не нужных для получения данного конкретного результата, и, наоборот, сохранение всех тех степеней свободы, которые способствуют получению результата. В свою очередь, результат через характерные для него параметры и благодаря системе обратной афферентации имеет возможность реорганизовать систему, создавая такую форму взаимодействия между ее компонентами, которая является наиболее благоприятной для получения именно запрограммированного результата. Смысл системного подхода состоит в том, что элемент или компонент функционирования не должен пониматься как самостоятельное и независимое образование, он должен пониматься как элемент, чьи степени свободы подчинены общему плану функционирования системы, направляемому получением полезного результата. Таким образом, результат является неотъемлемым и решающим компонентом системы, создающим упорядоченное взаимодействие между всеми другими ее компонентами.

Все ранее известные формулировки систем построены на принципе взаимодействия множества компонентов. Вместе с тем элементарные расчеты показывают, что простое взаимодействие огромного числа компонентов, например человеческого организма, ведет к бесконечно огромному числу степеней их свободы. Даже оценивая только число степеней свобод основных компонентов ЦНС, но принимая при этом во внимание наличие, по крайней мере, пяти возможных изменений в градации состояний нейрона [T. Bullock, 1958], можно получить совершенно фантастическую цифру с числом нулей на ленте длиной более 9 км [П. К. Анохин, 1978]. То есть простое взаимодействие компонентов реально не является фактором, объединяющим их в систему. Именно поэтому в большинство формулировок систем входит термин «упорядочение». Однако, вводя этот термин, необходимо понять, что же «упорядочивает» «взаимодействие» компонентов системы, что объединяет эти компоненты в систему, что является системообразующим фактором.

П. К. Анохин считает, что «таким упорядочивающим фактором является результат деятельности системы». Согласно его концепции, только результат деятельности системы может через обратную связь (афферентацию) воздействовать на систему, перебирая при этом все степени свободы и оставляя только те, которые содействуют получению результата. «Традиция избегать результат действия как самостоятельную физиологическую категорию неслучайна. Она отражает традиции рефлекторной теории, которая заканчивает «рефлекторную дугу» только действием, не вводя в поле зрения и не интерпретируя результат этого действия» [П. К. Анохин, 1958]. «Смешение причины с основанием и смешение действия с результатами распространено и в нашей собственно повседневной речи» [M. Bunge, 1964]. «Фактически физиология не только не сделала результаты действия предметом научно объективного анализа, но и всю терминологию, выработанную почти на протяжении 300 лет, построила на концепции дугообразного характера течения приспособительных реакций («рефлекторная дуга»)» [П. К. Анохин, 1968]. Но «результат господствует над системой, и над всем формированием системы доминирует влияние результата. Результат имеет императивное влияние на систему: если он недостаточен, то немедленно эта информация о недостаточности результата перестраивает всю систему, перебирает все степени свободы, и, в конце концов, каждый элемент вступает в работу теми своими степенями свободы, которые способствуют получению результата» [П. К. Анохин, 1978].

«Поведение» системы определяется прежде всего ее удовлетворенностью или неудовлетворенностью полученным результатом. В случае удовлетворенности системы полученным результатом организм «переходит на формирование другой функциональной системы, с другим результатом, представляющим собой следующий этап в универсальном непрерывном континууме результатов» [П. К. Анохин, 1978]. Неудовлетворенность системы результатом стимулирует ее активность в поиске и подборе новых компонентов (на основе перемены степеней свободы действующих синаптических организаций – важнейшего звена функциональной системы) и достижении достаточного результата. Более того, одно из главнейших качеств биологической самоорганизующейся системы состоит в том, что система в процессе достижения окончательного результата непрерывно и активно производит перебор степеней свободы множества компонентов, часто даже в микроинтервалах времени, чтобы включить те из них, которые приближают организм к получению конкретного запрограммированного результата.

Получение системой конкретного результата на основе степени содействия ее компонентов определяет упорядоченность во взаимодействии множества компонентов системы, а следовательно, любой компонент может быть задействован и способен войти в систему только в том случае, если он вносит свою долю содействия в получение запрограммированного результата. В соответствии с этим в отношении компонентов, входящих в систему, более пригоден термин «взаимосодействие» [П. К. Анохин, 1958, 1968 и др. ], отражающий подлинную кооперацию компонентов множества отобранных ею для получения конкретного результата. «Системой можно назвать только комплекс таких избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношения принимают характер взаимосодействия компонентов для получения фокусированного полезного результата» [П. К. Анохин, 1978]. Именно потому, что в рассматриваемой концепции результат оказывает центральное организующее влияние на все этапы формирования системы, а сам результат ее функционирования является, по сути, функциональным феноменом, вся архитектура системы была названа функциональной системой [П. К. Анохин, 1978].

Следует подчеркнуть, что «функциональные системы организма складываются из динамически мобилизуемых структур в масштабе целого организма, и на их деятельности и окончательном результате не отражается исключительное влияние какой-нибудь участвующей структуры анатомического типа», более того, «компоненты той или иной анатомической принадлежности мобилизуются и вовлекаются в функциональную систему только в меру их содействия получению запрограммированного результата» [П. К. Анохин, 1978]. Введение понятия структуры в систему приводит к ее пониманию как чего-то жестко структурно детерминированного. Вместе с тем, именно динамическая изменчивость входящих в функциональную систему структурных компонентов является одним из ее самых характерных и важных свойств. Кроме того, в соответствии с требованиями, которые функция предъявляет структуре, живой организм обладает крайне важным свойством внезапной мобилизуемости его структурных элементов. «…Существование результата системы как определяющего фактора для формирования функциональной системы и ее фазовых реорганизаций и наличие специфического строения структурных аппаратов, дающего возможность немедленной мобилизации объединения их в функциональную систему, говорят о том, что истинные системы организма всегда функциональны по своему типу», а это значит, что «функциональный принцип выборочной мобилизации структур является доминирующим» [П. К. Анохин, 1978].

Не менее важным обстоятельством является то, что функциональные системы, обеспечивающие какой-то результат, можно изолировать только с дидактической целью. В конечном итоге единственно полноценной функциональной системой является собственно живой организм, существующий в непрерывном пространственно-временном континууме получаемых приспособительных результатов. Выделение из целостных поведенческих актов любых функциональных систем «низшего уровня» в значительной степени искусственно и может быть оправдано лишь с позиций облегчения их исследования. Но всегда следует помнить, что эти искусственно выделенные «функциональные системы» сами по себе являются взаимосодействующими компонентами целостных функциональных систем, используемых организмом в процессе своего существования в среде. Поэтому, по мнению П. К. Анохина (1978), говоря о составе функциональной системы, необходимо иметь в виду тот факт, что «…каждая функциональная система, взятая для исследования, неизбежно находится где-то между тончайшими молекулярными системами и наиболее высоким уровнем системной организации в виде, например, целого поведенческого акта».

Независимо от уровня своей организации и от количества составляющих их компонентов функциональные системы имеют принципиально одну и ту же функциональную архитектуру, в которой результат является доминирующим фактором, стабилизирующим организацию систем [П. К. Анохин, 1978].

Центральная архитектура целенаправленного поведенческого акта развертывается последовательно и включает следующие узловые механизмы:

1. Афферентный синтез.

2. Принятие решения.

3. Формирование акцептора результата действия.

4. Обратная афферентация (эфферентный синтез).

5. Целенаправленное действие.

6. Санкционирующая стадия поведенческого акта [П. К. Анохин, 1968].

Таким образом, функциональная система по П. К. Анохину (1935) – это «законченная единица деятельности любого живого организма и состоящая из целого ряда узловых механизмов, которые обеспечивают логическое и физиологическое формирование поведенческого акта». Образование функциональной системы характеризуется объединением частных физиологических процессов организма в единое целое, обладающее своеобразием связей, отношений и взаимных влияний именно в тот момент, когда все эти компоненты мобилизованы на выполнение конкретной функции.

Однако хотелось бы обратить внимание на одно из высказываний великого физиолога: «Как целостное образование любая функциональная система имеет вполне специфические для нее свойства, которые в целом придают ей пластичность, подвижность и в какой-то степени независимость от готовых жестких конструкций различных связей, как в пределах самой центральной системы, так и в масштабе целого организма» [П. К. Анохин, 1958, 1968]. Именно здесь кроется ошибка П. К. Анохина и это именно тот момент, который обусловил фактическую невозможность до последнего времени реального применения теории функциональных систем в науке и практике. П. К. Анохин (1958, 1968) наделил функциональные системы свойством практически безграничной лабильности (возможности неограниченного выбора компонентов для получения одного и того же «полезного результата») и таким образом лишил функциональные системы присущих им черт функционально-структурной специфичности [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др.].

Тем не менее функциональные системы обладают свойством относительной лабильности лишь на определенных этапах своего формирования, постепенно теряя это свойство к моменту окончательного формирования системы [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др.]. В этом случае целостные функциональные системы организма (по «внешнему» содержанию – его многочисленные поведенческие акты) становятся предельно специфичными и «привязываются» к вполне конкретным структурным образованиям организма [С. Е. Павлов, 2000, 2001, 2008, 2010 и др.]. Другими словами, пробегание 100-метровой дистанции трусцой и с максимальной скоростью – две совершенно разные функциональные системы бега, обеспечиваемые различными структурными компонентами. Равно как примерами различных функциональных систем являются, например, проплывания с одной скоростью, но разными стилями одной и той же дистанции. Более того, изменение любых параметров двигательного акта при сохранении одинакового конечного результата также будет свидетельствовать о «задействовании» в реализации данных поведенческих актов различных функциональных систем, «собранных» из различных структурно-функциональных компонентов.

Однако это положение не принимается сегодня ни физиологами, ни спортивными педагогами (в противном случае, последним придется кардинальным образом пересмотреть свои позиции по вопросам теории и методики спортивной тренировки). Так В. Н. Платоновым (1988, 1997) в защиту концепции абсолютной лабильности функциональных систем приводятся данные о проплывании соревновательной дистанции Линой Качюшите, свидетельствующие о том, что одного и того же конечного результата можно достичь при разной частоте гребковых движений. Однако здесь В. Н. Платонов проигнорировал как ряд положений теории функциональных систем П. К. Анохина (1935, 1958, 1968 и др.), описывающих особенности формирования целостных функциональных систем поведенческих актов, так и дополнения к теории функциональных систем, сделанные В. А. Шидловским (1978, 1982) и обязывающие оценивать не только конечный результат, но и максимум его параметров. Более того, указанные положения и дополнения привносят необходимость оценки максимума параметров всего рабочего цикла функциональной системы [С. Е. Павлов, 2000]. Пример же, приведенный В. Н. Платоновым (1988, 1997), свидетельствует лишь о том, что один и тот же конечный результат может быть достигнут с использованием различных функциональных систем. Не одно и то же – идти за водой к колодцу во дворе или к роднику, находящемуся в нескольких километрах от дома, хотя конечные результаты и той и другой деятельности – наличие воды в доме – будут одинаковыми [С. Е. Павлов, 2000].

П. К. Анохин (1968) писал: «Совершенно очевидно, что конкретные механизмы интеграции, связанные с определенными структурными образованиями, могут менять свою характеристику и удельный вес в процессе динамических превращений функциональной системы». В связи с этим следует вспомнить о свойстве функциональной системы изменяться в процессе своего формирования и признать, что на начальных этапах своего формирования функциональная система обязательно должна быть в достаточной степени лабильна. В противном случае окажется невозможным перебор множества всевозможных сочетаний исходно «свободных» компонентов с целью поиска единственно необходимых для формирующейся системы. В то же время сформированная функциональная система всегда должна быть предельно «жестка» и обладать минимумом лабильности. Следовательно, на разных этапах своего формирования функциональная система будет обладать различными уровнями лабильности, а сам процесс формирования любой функциональной системы должен сопровождаться сужением пределов ее лабильности, определяемых уже исключительно параметрами промежуточных и конечного результатов.

2.4. Законы адаптации

Подавляющая часть врачей и спортивных педагогов абсолютно уверена, что процесс адаптации протекает по схеме «стресс – адаптация – дезадаптация – реадаптация». Однако давно известно, что стресс – не единственная неспецифическая адаптационная реакция организма [Л. Х. Гаркави, Е. Б. Квакина, М. А. Уколова, 1979]. Сделав «стресс» единственной неспецифической реакцией организма, авторы вышеприведенной «схемы» сделали сам процесс адаптации дискретным, прерывистым, зависящим только от наличия стрессора, а это противоречит всем законам Природы. Но жизнь – «постоянное приспособление… к условиям существования» [И. М. Сеченов, 1863]. «С широкой биологической точки зрения организм всю свою жизнь находится в условиях непрерывного действия последовательно развертывающихся внешних и внутренних факторов его существования» [П. К. Анохин, 1968].

Неспецифические характеристики действующих на организм факторов не могут рассматриваться в отрыве от специфических качеств этих факторов. Более того, неспецифические свойства действующих факторов, в том числе, определяют их специфику [С. Е. Павлов, 2000, 2010; С. Е. Павлов, Т. Н. Павлова, 2011]. И организм не может реагировать отдельно на неспецифические и специфические свойства действующих факторов! Но специфики в вышеприведенной «схеме» нет вообще, а следовательно, в этом случае совершенно непонятно, как протекает сам процесс адаптации.

«Дезадаптация» в представлении создателей «схемы» – процесс, обратный процессу «адаптации», ее «разрушение», что вообще возможно только в связи со смертью организма. Использование термина «дезадаптация» также свидетельствует о бытующем представлении об адаптации как о процессе, возникающем периодически. И следует сказать, что появление термина «дезадаптация» тесно связано с представлением о том, что адаптация – это всегда достижение организмом неких больших возможностей. В частности, И. А. Аршавский (1980) утверждал: «Адаптацией является лишь та реакция, которая обогащает развивающийся организм новыми структурно-энергетическими потенциалами». Но это представление в корне неверно, и мы вынуждены уличить И. А. Аршавского и его многочисленных последователей в элементарном незнакомстве с первоисточниками и физиологическими фактами: «Мы обнаруживали при стрессе катаболизм с дезинтеграцией тканей, атрофию или даже некроз клеток во всех тканях и органах (т. е. уменьшение живых веществ во всем организме), что вело к снижению веса тела, за необъяснимым исключением коркового слоя надпочечников. Только клетки коры надпочечников действительно «расцветали» при стрессе» [Г. Селье, 1960].

Процесс «реадаптации», по мнению большинства, означает «возвращение» организма к ранее достигнутому уровню адаптации. Но: «Нельзя войти в одну и ту же реку дважды!». Организм изменчив – это его неотъемлемое свойство, а потому все последующие адаптационные циклы будут не возвратом к «ранее достигнутому уровню адаптации», а движением к достижению изменившимся организмом новых «уровней адаптации» (которые вовсе не обязаны «превышать» ранее достигнутые).

Таким образом, схема «стресс – адаптация – дезадаптация – реадаптация» абсурдна от начала до конца и никоим образом не отражает реальные процессы, происходящие в организме во время его непрерывного приспособления к всегда комплексно действующим на него факторам среды.

Может показаться, что разногласия, зафиксированные в работах различных авторов, по вопросу лабильности функциональных систем несущественны. Однако, в том числе, ошибочная точка зрения по данному вопросу не дает возможности В. Н. Платонову (1988, 1997) и другим последователям Ф. З. Меерсона (1981) занять реальные физиологические позиции во взгляде на сущность процесса адаптации. С другой стороны, принципиальная позиция по вопросу о лабильности функциональных систем и «придание» целостным сформированным функциональным системам свойства абсолютной специфичности [С. Е. Павлов, 2000] позволила внести обоснованные изменения в собственно теорию функциональных систем, раскрыть системные механизмы адаптации [С. Е. Павлов, Т. Н. Кузнецова, 1998; С. Е. Павлов, 1999, 2000 и др. ] и доказать на практике [С. Е. Павлов, Т. Н. Кузнецова, А. В. Афонякин, 2001; и др. ] работоспособность предложенной теории адаптации.

Критический анализ господствующих сегодня представлений о механизмах адаптации [Г. Селье, 1936, 1952; Ф. З. Меерсон, 1981; Ф. З. Меерсон, М. Г. Пшенникова, 1988; В. Н. Платонов, 1988, 1997; и др. ] позволил в полной мере оценить их абсурдность и привел к необходимости описания реально действующих законов адаптации:

1. Адаптация – процесс непрерывный, прекращающийся только в связи со смертью организма.

2. Процесс адаптации ввиду его сложности и разнонаправленности не может быть описан линейно.

3. В основе процесса адаптации высокоорганизованного организма всегда лежит формирование абсолютно специфической функциональной системы (конкретного поведенческого акта), адаптационные изменения в компонентах которой служат одним из обязательных «инструментов» ее формирования.

4. Системообразующими факторами любой функциональной системы являются конечный и промежуточные результаты ее «деятельности», что обуславливает необходимость всегда мультипараметрической оценки не только конечного результата работы системы, но и характеристик «рабочего цикла» любой функциональной системы и определяет ее абсолютную структурно-функциональную специфичность.

5. Системные реакции организма на комплекс одновременных или (и) последовательных средовых воздействий всегда специфичны, причем неспецифическое звено адаптации, являясь неотъемлемым компонентом любой функциональной системы, также определяет специфику его реагирования.

6. Можно и нужно говорить об одновременно действующих доминирующем и обстановочных афферентных влияниях, но следует понимать, что организм реагирует всегда на весь комплекс средовых воздействий формированием единой специфичной к данному комплексу функциональной системы.

7. Каждая функциональная система предельно специфична и в рамках этой специфичности относительно лабильна лишь на этапе своего формирования.

8. Любая по сложности функциональная система может быть сформирована только на основе «предсуществующих» физиологических (структурно-функциональных) механизмов, которые, в зависимости от «потребностей» конкретной целостной системы, могут быть вовлечены или не вовлечены в нее в качестве ее компонентов.

9. Компоненты функциональной системы определяют ее «поведение» в целом, оказывая при этом влияние друг на друга, но и система в целом всегда оказывает влияние на составляющие ее компоненты.

10. Сложность и протяженность «рабочего цикла» функциональных систем не имеет границ во времени и пространстве.

11. Обязательным условием полноценного формирования любой функциональной системы является постоянство или периодичность действия (на протяжении всего периода формирования системы) на организм стандартного, неизменного комплекса средовых факторов, «обеспечивающего» столь же стандартную афферентную составляющую системы.

12. Еще одно обязательное условие формирования любых функциональных систем – участие в этом процессе механизмов памяти.

13. Процесс адаптации, несмотря на то что он протекает по общим законам, всегда индивидуален, поскольку находится в прямой зависимости от генотипа того или иного индивидуума и фенотипа, реализованного в рамках генотипа и в соответствии с условиями прежней жизнедеятельности данного организма [С. Е. Павлов, Т. Н. Павлова, 2013].

Абсолютная функциональная специфичность целостных функциональных систем (конкретных поведенческих актов) определяется столь же абсолютной структурной специфичностью компонентов этих функциональных систем, «взаимосодействие» которых и обеспечивает реализацию данных поведенческих актов. Одним из механизмов, поддерживающих специфические взаимоотношения между компонентами конкретной функциональной системы в процессе «исполнения» организмом конкретного поведенческого акта, может являться механизм направленного перераспределения периферической гемоциркуляции с преимущественным обеспечением физиологических компонентов, принимающих участие в работе данной системы [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др.; С. Павлов, З. Орджоникидзе, Т. Кузнецова, 2001]. Более того, вполне логично предположить, что уровень кровоснабжения каждого из компонентов функциональной системы зависит от «долевого участия» данного компонента в работе конкретной функциональной системы. Избирательность кровоснабжения компонентов функциональных систем – далеко не единственный механизм, обеспечивающий и определяющий «внутреннюю» специфичность поведенческих актов, но он по праву может быть причислен к числу «основных». И дело не только в том, что кровь (а точнее – эритроциты крови) является «средством» доставки к работающим тканям кислорода. Кровь осуществляет «транспортные» функции в целом, обеспечивая доставку в ткани организма огромного количества «субстратов», необходимых для его жизнедеятельности в тех или иных условиях существования. Но «пункты» и «размеры» доставки всех этих «субстратов» (включая кислород) всегда и в каждом конкретном случае определяются самой функциональной системой, ее абсолютной спецификой.

Действующие факторы среды – объемное, комплексное понятие, включающее все надпороговые (по силе воздействия на организм) факторы, которые реально оказывают на организм специфическое воздействие в конкретный момент времени. Действующие факторы – «внешние» или «внутренние» воздействия на организм – всегда рассматриваются и оцениваются во взаимодействии с биологическим объектом (организмом) и вне этого «взаимодействия» самостоятельной «стоимости» не имеют. Сила (величина) воздействия какого-либо фактора (суммы факторов) определяется сугубо индивидуальной реакцией на него каждого субъекта, зависящей не только от характеристик действующего фактора, но и от адаптационных возможностей данного субъекта и его «исходного состояния». Так, одна и та же «доза» (сила) воздействия даже для одного индивидуума (в зависимости от его состояний в разные периоды времени) может оказаться слабой, средней по силе, сильной или чрезмерной. То есть «одна и та же физическая нагрузка может вызвать у различных спортсменов или у одного и того же спортсмена при разных его функциональных состояниях неодинаковую реакцию» [Н. К. Цепкова, 1982]. Следовательно, в спорте нельзя оценивать величину тренировочной нагрузки, ориентируясь исключительно на «внешние» характеристики самой нагрузки (объем, интенсивность и проч.). Истинный размер произведенной организмом работы всегда отражен в неспецифических реакциях организма и может быть достоверно оценен только по этим реакциям.

Любой действующий фактор несет в себе как неспецифические, так и специфические черты. Более того, эти черты в нем буквально переплетены, и разделение свойств действующего фактора на неспецифическое и специфическое абсолютно условно и в реальной жизни недопустимо. И в связи с этим: ни одна из неспецифических реакций организма на какое-либо воздействие (это, в том числе, касается стресса!) сама по себе не может быть пусковым звеном адаптации (как это пытаются представить Ф. З. Меерсон, В. Н. Платонов и их многочисленные последователи), поскольку неспецифические характеристики любого действующего на организм фактора неотделимы от его специфических качеств. «Специфичность… очень часто (если не сказать всегда) выявляется в неспецифических реакциях организма, которые под влиянием различных… факторов или состояний организма приобретают свои качественные особенности» [П. Д. Горизонтов, Т. Н. Протасова, 1968].

Неспецифичность действия на организм любого комплекса факторов, как уже ранее было сказано, характеризуется величиной изменений в функционировании нейроэндокринной системы организма. Специфичность действия какого-либо комплекса факторов определяется специфичностью и величиной биохимических и структурных изменений в организме в ответ на более или менее длительное действие данного фактора. Неспецифические и специфические реакции организма на действие комплекса факторов взаимосвязаны и взаимозависимы, поскольку являются ответом организма на различные свойства (количественные и качественные) единого комплекса раздражителей. Выраженность специфической реакции организма определяется выраженностью специфических качеств воздействия и уровня неспецифических реакций организма в ответ на данный комплекс воздействий, то есть неспецифическое звено адаптационной реакции обуславливает величину специфического ответа организма на какое-либо воздействие [П. Д. Горизонтов, Т. Н. Протасова, 1987].

На практике бывает крайне сложно оценить специфичность действия на организм суммы факторов, особенно, если разрозненные действия данных факторов на организм вызывают разнонаправленные ответы. В то время как действия неспецифических звеньев разнонаправленных факторов «суммируются» (формируя неспецифический ответ организма на суммарную нагрузку), уровень специфичности действия их суммы при неограниченном увеличении числа таких факторов в ограниченном (например, тренировочным занятии) промежутке времени может стремиться к нулю, либо, в определенных условиях, носить отрицательное значение. Кроме того, преобладание суммы неспецифических звеньев факторов воздействия само по себе уже может изменять направление вектора суммы их специфических звеньев (даже в случае применения однонаправленных по специфичности воздействий) при значительном превышении первыми пороговых значений. Например, использование в тренировочных занятиях физических упражнений скоростно-силовой направленности в суммарных объемах, достигающих объемов, характерных для аэробной работы, не приведет к росту скоростно-силовых качеств спортсмена [С. Е. Павлов, 2008, 2010].

Адаптация – процесс специфического приспособления организма к всегда комплексно действующим на него факторам среды и процесс поддержания структурно-функциональной стабильности окончательно сформированных функциональных систем организма (что соответствует состоянию абсолютной адаптированности организма к комплексно действующим факторам среды). Процесс адаптации даже в предельно упрощенном варианте не может быть представлен в виде процесса структурного накопления (тогда культуристы были бы лучшими в любом виде спорта), в чем нас пытаются убедить Ф. З. Меерсон, В. Н. Платонов и их последователи. Процесс адаптации – это в первую очередь процесс «построения» специфических функций организма, позволяющих получать требуемый организму (и возможный для данного организма) результат. Но, поскольку функции организма «жестко» связаны с его структурными образованиями, то процесс адаптации еще более достоверно должен быть представлен в виде целенаправленного специфического функционально-структурного приспособления к условиям, в которые поставлен конкретный организм.

Адаптированность (абсолютная, полная) – абсолютный результат процесса адаптации – состояние специфического динамического равновесия организма, сформировавшееся в результате продолжительного (в течение периода адаптации) «взаимодействия» данного организма с неизменным комплексом факторов среды. Абсолютная адаптированность организма к комплексу стандартных, относительно неизменных по силе и специфичности воздействий (в спорте – тренировочных нагрузок) напрямую связан с окончательным формированием конкретной функциональной системы (конкретного двигательного акта). Оптимальная специфичность комплекса тренировочных нагрузок ведет к истинному достижению пика спортивной формы. Длительность формирования функциональной системы (длительность периода адаптации) при соблюдении оговоренных выше условий определяется сложностью формируемой функциональной системы и генетически обусловленным индивидуальным адаптационным периодом. Необходимость достижения более высоких уровней спортивной тренированности в дальнейшем каждый раз диктует смену доминант (изменение специфики тренировки) и формирование новой функциональной системы исходя из достигнутого уровня тренированности.

Уровень адаптированности – уровень приспособленности – состояние организма, оцениваемое мультипараметрически на любом этапе его приспособления к комплексно действующим на него факторам среды. Формирующаяся функциональная система работает в некоем континууме промежуточных результатов. После достижения ею определенной промежуточной цели начинается ее «беспокойство» на предмет достижения следующей. При этом в системе идет отбор именно тех степеней свободы ее компонентов, которые при их интегрировании определяют в дальнейшем получение конечного результата.

Адаптационные реакции – специфические реакции организма, его «срочный» ответ на комплексно действующие факторы среды. Не следует путать адаптационные реакции со «срочной адаптацией». Последний термин вообще безграмотен: «срочная адаптация» по Ф. З. Меерсону (1981) – это экстренное функциональное приспособление организма к совершаемой этим организмом работе. Попытайтесь представить себе данный феномен и возможность его реализации: работа уже «совершается», но организм к ее выполнению еще функционально не готов. За счет чего же тогда совершается работа? Нонсенс! А вот с точки зрения теории функциональных систем все крайне просто и логично: используя все ранее описанные механизмы, запускается работа конкретной функциональной системы (конкретного поведенческого акта) и никакой «срочной адаптации» (функционального приспособления) к самой «внешней» работе не происходит и происходить не может. А вот адаптационные реакции организма в ответ на выполняемую или выполненную работу (которая, как ранее было выяснено, всегда обладает абсолютной функционально-структурной специфичностью) – ее обязательное следствие. В грубом рассмотрении, адаптационные реакции организма в ответ на производимую или произведенную работу – это мотивированный спецификой выполняемой или выполненной работы гомеорез в компонентах конкретной функциональной системы. Адаптационные реакции в свою очередь стимулируют течение обменных процессов в компонентах работающей в данный момент функциональной системы, обеспечивая ее стабильность (если она полностью сформирована) или провоцируя функционально мотивированные адаптационные изменения опять же в ее компонентах (если данная функциональная система находится на той или иной стадии своего формирования).

Неспецифические адаптационные реакции организма – искусственно выделенное звено адаптации, позволяющее оценить истинный (отраженный в реакциях организма) «размер» комплекса действующих на организм факторов среды. Неспецифические реакции организма обеспечиваются его нейроэндокринной системой. Их выраженность зависит от «исходного состояния» организма (а точнее – от «исходного состояния» его нейроэндокринной системы) и от относительного «размера» «внешнего» или «внутреннего» воздействия на организм, или совершаемой организмом работы.

Адаптационные изменения – специфические изменения, происходящие в организме в процессе его приспособления к комплексно действующим на него факторам среды – один из основных «инструментов» адаптации, используемый организмом как для достижения состояния адаптированности, так и для поддержания организма в этом состоянии. Адаптационные изменения (более или менее выраженные) происходят в организме в ответ на любые изменения его внешней и внутренней среды. Спортивная тренировка должна фактически являться целенаправленным изменением условий существования организма спортсмена, призванным добиться в нем определенных спецификой избранного вида спорта адаптационных изменений. При этом следует помнить, что адаптационные изменения могут носить и негативный или относительно негативный характер, в том числе и в случаях, когда речь идет о спорте (в случаях неправильно построенного тренировочного процесса). Так, увеличение процента содержания медленных волокон в мышцах спринтера вследствие избыточного применения в тренировках нагрузок аэробной направленности [В. Н. Селуянов, 1998] может расцениваться как негативный для спорта эффект адаптационных изменений в ответ на данные нагрузки. О негативном для организма эффекте – перераспределении клеточного фонда организма (за счет гепатоцитов) в результате адаптационных изменений в ответ на многолетние тренировочные нагрузки упоминает А. Н. Воробьев (1977). Об отрицательных эффектах адаптации к спортивной деятельности пишет В. Н. Платонов (1988), утверждая, что в результате длительных физических нагрузок уменьшается количество функциональных единиц в почках (до 25 %), надпочечниках (до 20 %), печени (до 30 %).

Процесс адаптации при соблюдении вышеназванных условий протекает стадийно:

1. Стадия первичной экстренной мобилизации предсуществующих компонентов системы.

2. Стадия выбора необходимых системе компонентов.

3. Стадия относительной стабилизации компонентного состава функциональной системы.

4. Стадия полной стабилизации функциональной системы.

5. Стадия сужения афферентации [С. Е. Павлов, 2000].

Относительно короткая (в спорте – от одного до нескольких тренировочных занятий) «стадия первичной экстренной мобилизации предсуществующих компонентов системы» [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др. ] характеризуется максимальным задействованием структур и функций организма, которые впоследствии будут задействованы в работе формирующейся системы или исключены из нее за ненадобностью. В связи с этим стадия первичной экстренной мобилизации предсуществующих компонентов системы характеризуется максимальной интенсивностью обменных процессов в организме в целом, а соотношение анаболических и катаболических процессов (характеризуемое индексом анаболизма) в организме на этой стадии адаптации организма к новому комплексу тренировочных нагрузок чаще всего носит «отрицательный» характер с выраженной тенденцией к превалированию процессов катаболизма.

Тренер и спортивный врач могут зафиксировать в этот период снижение массы тела спортсмена и в зависимости, в том числе, от специфики применяемой тренировочной нагрузки (определяемой не только ее качественными, но и количественными характеристиками), в той или иной степени – снижение массы как жирового, так и мышечного компонентов массы его тела. Это связано прежде всего с достаточной напряженностью работы нейроэндокринной системы организма, вынужденного для реализации новой для него деятельности задействовать избыточное количество своих функционально-структурных элементов. Формирующаяся функциональная система двигательного акта (или комплекса двигательных актов) на этой стадии ее формирования наименее специфична.

На «стадии выбора необходимых системе компонентов» [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др. ] происходит отбор структурно-функциональных компонентов, требующихся системе для выполнения конкретной задачи. Эта стадия также характеризуется не только значительной высотой обменных процессов в организме и его значительными энерготратами, но и максимальной лабильностью самой функциональной системы [С. Е. Павлов, 2000, 2001, 2008, 2010 и др. ], что определяет ее относительно невысокую функционально-структурную специфичность. То есть на этой стадии только осуществляется выбор необходимых системе компонентов, которые в дальнейшем (при достижении организмом состояния адаптированности) и будут определять ее абсолютную специфичность. Высокая лабильность функциональной системы конкретного двигательного акта (или конкретного комплекса двигательных актов) на рассматриваемой стадии ее формирования обусловливает, в том числе, относительно низкую специфичность адаптационных изменений в организме спортсмена.

Здесь следует вспомнить постулат о равноценности всех компонентов системы в достижении конкретного результата ее деятельности и возможного увеличения функционального «веса» компонентов, которые в дальнейшем могут оказаться для данной системы ненужными, и принять во внимание тот факт, что количественные показатели клеточного состава организма определены его генотипом, а процессы развития и адаптации организма протекают по принципу «тришкина кафтана» [С. Е. Павлов, Т. Н. Кузнецова, 1998]. Кстати, Г. Селье (1952, 1960), Ф. З. Меерсон (1981) и его последователи писали об ограниченности и конечности «адаптационной энергии», правда, забыв рассказать читателю, что же такое в их понимании «адаптационная энергия». Поэтому, стимулируя структурно-функциональный рост ненужных системе в дальнейшем компонентов, тренер и спортивный врач в конечном итоге «обкрадывают» спортсмена, отбирая его очки, секунды, сантиметры. Последнее в большей степени относится к сегодняшним принципам построения спортивной тренировки, проповедуемым Л. П. Матвеевым (1996 и др.), В. Н. Платоновым (1988, 1997) и их многочисленными соратниками и последователями.

В процессе своего формирования функциональная система постепенно утрачивает свойство лабильности [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др.].

«Стадия относительной стабилизации компонентного состава функциональной системы» [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др. ] характеризуется тем, что во время этой стадии в организме происходит «подгонка» отобранных на предыдущей стадии адаптации компонентов под требования системы и конечного «прогнозируемого» ею результата. Причем эта «подгонка» осуществляется системой прежде всего в результате направленных (специфических) адаптационных изменений в ранее отобранных ею компонентах. Это не значит, что на предыдущих стадиях формирования системы адаптационные изменения в организме не протекали вообще – адаптационные изменения в компонентах формирующейся системы сопровождают процесс адаптации на всех стадиях его течения и не прекращаются, в том числе после достижения организмом состояния адаптированности к определенному комплексу средовых воздействий, играя в этом случае роль механизма, поддерживающего стабильность работы системы [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др.]. Однако именно на стадии относительной стабилизации компонентного состава функциональной системы адаптационные изменения в ее компонентах, с одной стороны, становятся наиболее (по сравнению с предыдущими стадиями процесса адаптации) специфичными, а их интенсивность все еще достаточно высока. И именно адаптационные изменения (для спорта важно, чтобы они носили суперкомпенсаторный характер), происходящие в отобранных системой компонентах, позволяют говорить лишь об относительной стабильности системы в целом. Энерготраты организма в стадии относительной стабилизации функциональной системы хотя и ниже, чем в предшествующих ей стадиях, но все же относительно велики.

Следующий этап процесса адаптации – «стадия стабилизации функциональной системы» [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др. ], характеризующаяся уравновешиванием всех обменных процессов в организме и «исчезновением» суперкомпенсаторных реакций организма в ответ на уже привычный для него комплекс стандартных афферентаций. В частности, процесс стабилизации функциональной системы сопровождается значительным снижением «индекса анаболизма» (тестостерон/кортизол × 100 %), который некоторые авторы [Л. В. Костина, Н. С. Дубов, Т. А. Осипова, А. Н. Некрасов, Т. А. Щербакова. 1999] неоправданно предлагают использовать в качестве едва ли не единственного критерия достижения организмом высшего уровня адаптированности к тренировочным нагрузкам. Именно на этой стадии формирования функциональной системы она становится предельно «жестка» (полностью теряет свойство лабильности) и специфична, а в спорте на основании анализа результатов, демонстрируемых спортсменом, появляется возможность оценить как правильность построения предшествующего тренировочного процесса, так и эффективность всех проведенных в данном цикле подготовки спортсмена восстановительных мероприятий.

«Стадия сужения афферентации» [П. К. Анохин, 1935, 1958, 1968, 1975 и др.; С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010] – заключительная стадия процесса адаптации, характеризующаяся переходом организма на «автоматический» (по сигнальному принципу) запуск «рабочего цикла» [С. Е. Павлов, 2000, 2001, 2008, 2010 и др. ] сформированной функциональной системы конкретного поведенческого (двигательного) 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. То есть, нет адаптации «вообще», и в процессе адаптации «экономизируется» именно та деятельность, к которой собственно и приспосабливался организм в течение всего адаптационного периода. Именно достижение этой стадии в процессе адаптации к предельно специфической деятельности соответствует достижению состояния адаптированности организма к этой деятельности, а в спорте – достижению спортсменом «пика спортивной формы». При этом уровень демонстрируемых им спортивных результатов во многом будет зависеть от физиологической обоснованности и эффективности запланированных ранее и проведенных педагогических мероприятий и от физиологической оправданности и эффективности проведенных спортивным врачом мероприятий по восстановлению и повышению специальной работоспособности спортсмена.

Следует понимать, что организм всегда реагирует на целостный комплекс средовых воздействий и его реакции при этом всегда носят единый системный характер [С. Е. Павлов, 2000, 2008, 2010 и др.]. При этом исключается возможность одномоментного доминирования нескольких функциональных систем [П. К. Анохин, 1958]. Единство функции и обеспечивающей ее структуры исключает афизиологические представления о неких «кумулятивных» процессах в организме, якобы являющихся основой последующих структурных изменений («структурный след» – Ф. З. Меерсон, 1981; Ф. З. Меерсон, М. Г. Пшенникова, 1988; В. Н. Платонов, 1988, 1997; А. Солодков, 1998; и др. ]) в его тканях и органах.

Согласно основным положениям теории функциональных систем окончательное формирование конкретной функциональной системы возможно при длительном (в течение адаптационного периода) постоянном, а также периодически или апериодически повторяющемся действии комплекса средовых факторов. Одно из условий возможности достижения состояния адаптированности к такому комплексу – относительная неизменность данного комплекса. «…Система создается тем, что изо дня в день повторяется стереотипный порядок одних и тех же условных раздражителей…» [П. К. Анохин, 1978]. И, кроме того, функциональная система может быть сформирована только в том случае, если изменившиеся условия существования организма адекватны его адаптационным возможностям.

В соответствии с законами адаптации:

1. Организм всегда работает как целостный механизм и «формирует» поведенческие акты – в строгом соответствии с условиями, в которые он поставлен.

2. Системы конкретных двигательных актов «формируются» в результате многократного стандартного повторения конкретных движений.

3. Любая деятельность организма предельно специфична как по внешним ее параметрам, так и по структурно-функциональным характеристикам этой деятельности.

4. Адаптационные изменения, лежащие в основе роста тренированности спортсмена, определяются спецификой осуществляемой им тренировочной деятельности.

Структурно-функциональная специфичность целостных функциональных систем (конкретных поведенческих актов) определяется структурно-функциональной специфичностью компонентов (физиологических механизмов) этих функциональных систем, взаимосодействие которых и обеспечивает реализацию данных поведенческих актов. Одним из механизмов, поддерживающих специфические взаимоотношения между компонентами конкретной функциональной системы, является механизм направленного перераспределения гемоциркуляции с преимущественным обеспечением физиологических компонентов, принимающих участие в работе данной функциональной системы, а уровень кровоснабжения каждого из компонентов конкретной функциональной системы неизбежно зависит от степени «долевого участия» данного компонента в работе конкретной функциональной системы [С. Е. Павлов, Т. Н. Павлова, 2011].

Использование законов системной физиологии в решении многочисленных задач, стоящих перед спортивными педагогами, физиологами, врачами, дает возможность едва ли не ювелирного управления тренировочным процессом, процессами восстановления после тренировочных и соревновательных нагрузок, повышения спортивной работоспособности, что, в конечном итоге, неминуемо приведет к достижению любым спортсменом максимально возможных для него спортивных результатов. Более того, только широчайшее использование в спортивной педагогике и спортивной медицине законов системной адаптации организма открывает пути для создания высокоэффективных технологий подготовки квалифицированных спортсменов.