БИОХИМИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ И СПОРТА

БИОХИМИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ И СПОРТА - самостоятельная отрасль функциональной биохимии, изучает химические процессы, происходящие в организме при выполнении физич. упражнений. Необходимым условием существования живых организмов и основным свойством, отличающим их от мертвой материи, является обмен веществ. Он служит источником энергии всех физиологических проявлений живого организма. Потенциальная энергия химических веществ в результате происходящих в организме химических реакций преобразуется в энергию нервного возбуждения, механическую энергию мышечной работы, тепловую энергию, поддерживающую постоянство температуры тела, и т. д.

Основная задача общей биохимии - изучение химического состава живой материи и химических процессов, совершающихся в живых организмах, лежащих в основе их жизнедеятельности. Задачей Б. ф. у. и с. является изучение общих биохимических закономерностей при выполнении физич. упражнений и использование этих закономерностей для совершенствования методов физич. воспитания и спортивной тренировки, для оценки состояния тренированности спортсменов и разработки биохимических основ питания спортсмена.

Путь исследования биохимических проблем физич. воспитания и спорта обычно начинается с эксперимента на животном, далее результаты проверяются в наблюдениях на человеке в строгих условиях лабораторного эксперимента и, наконец, - на спортсменах в конкретных условиях их тренировки и соревнов. Этот путь дает возможность, с одной стороны, достаточно глубоко изучить проблему, а с др. стороны, дать рекомендации для спортивной практики.

Эксперименты на животных позволяют исследовать химизм любых тканей органов, в том числе мышц, нервной системы, сердца, печени и т. д. В этих экспериментах применяются разные физич. нагрузки, служащие как бы моделями многих типов физич. упражнений (бег различной скорости по механически движущимся дорожкам и в колесах, прыжки, висение на вертикальном стержне и т. п.). С помощью таких нагрузок осуществляется и экспериментальная "тренировка" животных. Эксперименты на животных раскрывают лишь наиболее общие биологические закономерности, конкретное проявление к-рых в организме спортсмена может быть установлено только наблюдениями на человеке.

Основным методом Б. ф. у. и с. является химическое исследование у спортсменов крови, мочи, пота, выдыхаемого воздуха как в состоянии покоя, так и во время нагрузок, функциональных проб и физич. упражнений, а также в периоде отдыха после них. С этой целью используют количественный биохимический и физико-химический анализ.

Б. ф. у. и с. тесно связана с физиологией, врачебным контролем и психологией, а также с теорией и методикой отдельных видов спорта. Если исследование общих вопросов Б. ф. у. и с. возможно осуществлять с помощью средств и методов одной биохимии, то решение конкретных практических вопросов наиболее эффективно достигается с помощью комплексных исследований - при участии не только биохимиков, но и физиологов, психологов, врачей и методистов-тренеров.

Изучение отдельных вопросов Б. ф. у. и с. велось еще в конце XIX и начале XX вв., но носило несистематический характер. Как самостоятельная отрасль функциональной биохимии Б. ф. у. и с. возникла в СССР, где были созданы условия для развития науки о физич. воспитании, а в основу всех наук положен единственно научный метод познания - диалектический материализм. Началом систематического развития Б. ф. у. и с. нужно считать 1927, когда были опубликованы первые исследования А. В. Палладина и его сотрудников по биохимической характеристике мышц тренированного организма. В это же время в ряде институтов физич. культуры (харьковском, ленинградском им. Лесгафта и др.) были начаты исследования процессов обмена веществ в организме спортсмена при выполнении физич. упражнений (В. С. Асатиани, Г. Е. Владимиров, Е. С. Савронь, Н. И. Тавастшерна и др.) создавшие предпосылки для биохимической классификации физич. упражнений. Исследования в этих направлениях велись и в зарубежных лабораториях - в Германии, Англии, скандинавских странах, США и ряде др. стран (Г. Эмбден, Е. Шнейдер, В. Эвиг, И. Линдгард и др.). Однако на первом этапе развития Б. ф. у. и с. нек-рые исследования имели существенные недостатки: локалистический подход, изучение работы и тренировки "вообще", без должной конкретизации их характера, базирование теоретических построений на метафизической концепции Хилла - Мейергофа, полагавшей в основу мышечного сокращения образование в мышцах молочной кислоты из углеводов, а в основу утомления - чрезмерное накопление ее в мышцах.

Большое значение для успешного развития Б. ф. у. и с. имело открытие советским ученым В. А. Энгельгардтом в 1932 дыхательного фосфорилирования (см. Макроэргические фосфорные соединения), аденозинтри-фосфатазной активности миозина (см. Мышечное сокращение) и создание им основ механохимии мышц (1939). Значительную роль также сыграл выход монографии В. А. Белицера "Химические превращения в мышце", в к-рой по-новому были поставлены основные вопросы биохимии мышц (1940). Видная роль в развитии Б. ф. y и с. принадлежит трудам сектора биохимии ЛНИИФК (Н. Н. Яковлев и сотрудники). Работами этой лаборатории, продолжившими дело, начатое А. В. Палладиным и его школой, были раскрыты основные закономерности биохимических основ тренированности, установлены биохимические особенности различных физич. нагрузок, дана биохимическая характеристика основных качеств двигательной деятельности - быстроты, силы и выносливости - и характеристика развития биохимических основ этих качеств в процессе тренировки. Существенную помощь развитию дисциплины оказала объединенная сессия АН и АМН СССР (1950), посвященная учению И. П. Павлова. Критика недостатков, имевшая место на этой сессии, позволила окончательно преодолеть локалистические тенденции, частично сохранившиеся в Б. ф. у. и с, обратить серьезное внимание на изучение центральной нервной регуляции обмена веществ при выполнении физич. упражнений и ближе подойти к решению вопросов, выдвигаемых спортивной практикой. Результатом явились работы, посвященные биохимической характеристике отдельных видов спорта, методов тренировки, исследования по кортикальной регуляции обмена веществ; определению состояния тренированности и перетренированности, вопросам питания спортсменов и ряд др. В 1955 вышла первая монографическая работа по проблемам Б. ф. у. и с. "Очерки по биохимии спорта" Н. Н. Яковлева, а в 1957 - "Физиологические и биохимические основы теории и методики спортивной тренировки" Н. Н. Яковлева, А. В. Коробкова и С. В. Янаниса, обобщающие опыт советской и зарубежной Б. ф. у. и с.

Б. ф. у. и с. тесно связана у нас с практикой спорта. Большое число биохимических исследований по легкой атлетике, лыжному спорту, гребле и спортивным играм, по общей физич. подготовке спортсменов, по акклиматизации их в горах и др. выполнено совместно с методистами и тренерами. Результаты многих исследований по вопросам тренировки, питания и др. нашли свое применение в практике. Перед этой отраслью биохимической науки стоит еще много нерешенных теоретических и практических вопросов. К числу первых относятся изучение сократительных белков мышц (см. Мышечное сокращение) и их взаимодействия с источниками энергии, вопросы биохимической передачи нервных импульсов мышцам и др. Из практических вопросов наиболее актуальны: дальнейшая разработка проблемы развития основных двигательных качеств в процессе тренировки по отдельным видам спорта, изыскание средств повышения спортивной работоспособности и ускорения восстановительного периода, вопросы возрастной Б. ф. у. и с. и др.

Вопросы Б. ф. у. и с. разрабатываются в специальных лабораториях ЛНИИФК и ЦНИИФК, а также на кафедрах физиологии институтов физич. культуры.

Б. ф. у. и с. имеет существенное значение в подготовке физкультурных кадров. Раздел Б. ф. у. и с. включен в учебные программы институтов физич. культуры. Преподавание этой дисциплины ведется на кафедрах химии и физиологии.

Литература: Белицер В. А. Химические превращения в мышце. М., 1940. Палладии Л. В. Исследования по биохимии мышечной деятельности. "Физиол. журн. СССР", 1935, т. 19. стр. 277. Яковлев Н. П. Очерки по биохимии спорта. М., 1955. Яковлев Н. Н., Коробков А. В., Янанис С. В. Физиологические и биохимические основы теории и методики спортивной тренировки. М., 1957.

Источники:

1. Энциклопедический словарь по физической культуре и спорту. Том 1. Гл. ред.- Г. И. Кукушкин. М., 'Физкультура и спорт', 1961. 368 с.