Спортивная физиология

Физиология возникла в глубокой древности из потребностей медицины, так как для предупреждения болезней и лечения людей необходимо было знать строение организма и функции органов. Наблюдения за жизнедеятельностью организма производились с незапамятных времен. Еще за 14-15 веков до н. э. в Древнем Египте при изготовлении мумий люди подробно знакомились с внут

ренними органами человека. В Древнем Китае только по пульсу различали до 400 болезней. В IV-V вв. до н. э. там было развито учение о функционально важных точках тела, которое явилось основой для современных разработок рефлексотерапии и иглоукали-вания, су-джок терапии, тестирования функционального состояния скелетных мышц спортсмена по величине напряженности электрического поля кожи в биоэлектрически активных точках над ними. В Древней Греции первые представления о функциях мозга и сердца высказывали в IV-V веке до н. э. Гиппократ (460-377 гг. до н. э.) и Аристотель (384-322 гг. до н. э.), а в Древнем Риме во 11 в. до н. э. - врач Гален (129 или 131 - ок. 200 или 217 гг. н. э.). Физиологические познания древних ученых основывались главным образом на догадках, заключения о функциях тела были неточными или ошибочными.

Немногочисленные физиологические факты, полученные учеными Древнего мира, намеренно замалчивались до XIV-XV вв. во времена феодализма, а идеалистические умозрительные предположения древних о существовании души, независимой от тела, были канонизированы во всех религиозных верованиях и утверждались как непреложные истины. В Средние века религиозные догмы насаждались насильственно, а научные знания жестоко искоренялись. Католическая церковь запрещала вскрывать трупы, без чего невозможны точные знания строения организма. В Средние века религия привела к застою экспериментальной науки и нанесла огромный вред ее развитию. Возрождение науки началось с крушением феодального общества.

Развитию физиологии в эпоху Возрождения способствовали достижения в анатомии. Труд Андре Везалия (1514-1564), считающегося основателем современной анатомии человека, «Структура человеческого тела» («Fabrica Humani Corporis», 1543) изменил направление последующих исследований в физиологии. В нем предпринимались также попытки объяснить функции различных органов. Большинство ранних попыток объяснить физиологические аспекты были либо неверными, либо настолько туманными, что их можно было рассматривать лишь как предположения. Например, попытки объяснить, как мышцы производят силу, сводились, как правило, к описанию изменений их размеров и формы во время сокращения, поскольку наблюдения ограничивались лишь тем, что можно было видеть невооруженным глазом. На основании подобных наблюдений Херонимус Фабрициус (1537-1619) выдвинул предположение, что сократительная мощность мышцы находится в ее волокнистых сухожилиях, а не в «мясистой части». В те же годы испанский мыслитель, естествоиспытатель и врач Мигель Сервет (1511-1553) подробно изучил малый круг кровообращения, изменение крови в легких и предположил существование в них капилляров. А английский врач Уильям Гарвей (1578-1657) в 1628 г. открыл большой круг кровообращения в опытах на животных и путем наблюдений на людях.

Важный вклад в развитие физиологии внес итальянский физиолог и физик Луиджи Гальвани (1737-1798) - один из основателей теории электричества, доказал существование электричества в нервах. Итальянский физик и физиолог Алессандро Вольта (1745-1827) продолжил исследования в данном направлении и показал, что электрический ток возбуждает органы чувств, нервы и мышцы. Таким образом, Гальвани и Вольта стали основателями электрофизиологии, получившей дальнейшее развитие в трудах немецкого физиолога Эмиля Генриха Дюбуа-Реймона (1818-1896) и др. В XIX в. были проведены первые исследования утомления итальянским физиологом Анджело Mocco (1846-1910).

Этап развития физиологии второй половины XIX в. и начала XX в. связан с именем великого русского ученого И. М. Сеченова (1829-1905), считающегося «отцом русской физиологии». Ему принадлежат основополагающие исследования во многих разделах физиологии - изучение газового состава крови, процессов утомления и «активного отдыха», а главное - открытие в 1862 г. торможения в центральной нервной системе. В труде «Рефлексы головного мозга» (1863) И. М. Сеченов впервые теоретически обосновал физиологическую природу психических процессов человека и описал рефлекторный механизм его поведенческих реакций.

Дальнейшую разработку идей И. М. Сеченова продолжили его ученики. Н. Е. Введенский (1852-1922) изучал тонкие механизмы возбуждения и торможения; им создано представление о физиологической лабильности как скоростной характеристике возбуждения и учение о парабиозе как общей реакции нервно-мышечной ткани на раздражение. В дальнейшем это направление было продолжено его учеником А. А. Ухтомским (1875-1942), который, изучая процессы координации в нервной системе, открыл явление доминанты и роль в этих процессах усвоения ритма раздражений. В условиях хронического эксперимента на целостном организме И. П. Павлов (1849-1936) впервые создал учение об условных рефлексах и разработал новую главу физиологии - физиологию высшей нервной деятельности. Кроме того, в 1904 г. за свои работы в области пищеварения И. П. Павлов, одним из первых русских ученых, был отмечен Нобелевской премией. Физиологические основы поведения человека, роль сочетанных рефлексов были разработаны В. М. Бехтеревым (1857-1927).

До конца XIX в. главная цель физиологов заключалась в получении информации, имеющей клиническое значение. Проблема реакции организма на физические нагрузки практически не изучалась. Несмотря на общепризнанную значимость регулярной мышечной деятельности уже в середине XIX в., до конца столетия на физиологию мышечной деятельности внимание почти не обращали.

Многочисленные данные о реакциях организма при мышечной деятельности, накопившиеся к концу XIX в., легли в основу первого учебника по физиологии упражнений, написанного в 1889 г. Фер-нандом ла Гранжем. В учебниках были освещены такие темы, как «Мышечная работа», «Усталость», «Привыкание к работе», «Функция мозга при нагрузке». Эта ранняя попытка объяснить реакции организма на физические нагрузки была во многом ограничена достаточно противоречивыми теоретическими аспектами и незначительным количеством фактического материала. Несмотря на появление в то время некоторых основных понятий биохимии физических нагрузок, ла Гранж тем не менее отмечал, что многие детали этой проблемы все еще находятся в стадии становления и изучения.

В конце XIX в. появилось множество теорий, объясняющих источник энергии, обеспечивающей мышечное сокращение. В первой половине XX в. английские биохимики Уолтер Флетчер и Фредерик Гоуленд Хопкинс установили тесную взаимосвязь между мышечным сокращением и образованием лактата (1907). Стало ясно, что энергия для выполнения мышечного сокращения образуется вследствие распада мышечного гликогена с образованием молочной кислоты, хотя детали этой реакции оставались невыясненными. Немецкий биолог Вильгельм Ру (1850-1924) и русский физиолог И. М. Сеченов показали зависимость перестройки живого организма от его функций, обосновали понятие функциональной адаптации, показав способность живого организма перестраиваться, приспосабливаясь к требованиям внешней и внутренней среды. Эти идеи в дальнейшем оказались в числе основополагающих для развития физиологии, морфологии, биохимии мышечной деятельности и спорта, которые интенсивно начали развиваться в 20-30-х гг. XX в.

В 1921 г. Арчибальд Вивиен Хилл (1886-1977) получил Нобелевскую премию за исследования энергетического метаболизма. Он был одним из первых, кто провел физиологические исследования на человеке. Эти исследования стали возможны благодаря технической помощи Джона Холдена (1892-1964), разработавшего метод и прибор для измерения потребления кислорода во время физической нагрузки. Этими и другими учеными была заложена основа современного понимания процесса образования энергии, оказавшегося в центре пристального изучения в середине прошлого столетия, который в настоящее время исследуется с использованием компьютерных систем для измерения потребления кислорода[1].

Бурное развитие физиологии и ускорение научно-технического прогресса в нашей стране обусловили появление в 30-х гг. XX в. нового самостоятельного раздела физиологии человека - физиологии спорта, хотя отдельные работы, посвященные изучению функций организма при выполнении физических упражнений,

публиковались еще в конце XIX в. (И. О. Розанов, С. С. Груздев, Ю. В. Блажевич, П. К. Горбачев и др.). Важно отметить, что систематические исследования и преподавание физиологии спорта начались в нашей стране раньше, чем за рубежом и носили более целенаправленный характер. Кроме того, в нашей стране с 1960-х гг. существовали комиссии и секции в системе Академии наук СССР, Академии медицинских наук СССР, Всесоюзного физиологического общества им. И. П. Павлова и Госкомспорта СССР. А Генеральная Ассамблея международного союза физиологических наук приняла решение о создании при ней комиссии «Физиология спорта» только в 1989 г.

Теоретические предпосылки для возникновения и развития физиологии спорта были созданы фундаментальными работами как отечественных, так и зарубежных ученых. Помимо упомянутых выше, это исследования Д. Баркрофта (1872-1947) - функции дыхания и кровообращения, дыхательные функции крови; Д. Дилла -адаптация организма к экстремальным условиям внешней среды; А. Крога(1974-1949)-капиллярноекровообращение; В. Эйнтхове-на (1860-1927) - деятельность сердца, регистрация электрических изменений в сердце; Л. Лючиани (1840-1919) - физиология сердца, дыхания, нервно-мышечной системы; Г. В. Фольборта (1885— 1960) и Д. Дилла - развитие процессов утомления и восстановления; П.-О. Астранд - физиология дыхания, энергообеспечение мышечной деятельности и др.[2]

Особенно большая заслуга в создании спортивной физиологии принадлежит отечественным ученым: основателю эволюционной физиологии и адаптологии академику Л. А. Орбели (1882-1958), изучавшему условно-рефлекторные влияния коры на внутренние органы, и его ученику А. Н. Крестовникову (1885-1955). В 1938 г. А. Н. Крестовников обобщил материалы по функциональным показателям организма спортсменов под влиянием различных физических упражнений и анализу их изменений и подготовил к изданию первый в нашей стране и в мире учебник физиологии для инс-

титутов физической культуры, а в 1939 г. - монографию «Физиология спорта». Крупный вклад в развитие физиологии внесли и другие выдающиеся отечественные физиологи: К. М. Быков (1886-1959), создатель учения о функциональной системе академик П. К. Анохин (1899-1974), основатель физиологии активности Н. А. Бернштейн (1896-1966) и многие др.

С 1960-х гг. физиологи спорта начали изучать не только воздействие отдельных физических нагрузок на функции организма, но и влияние систематических тренировок и их особенностей на функциональное состояние спортсменов, особенно в процессе достижения высшего спортивного мастерства. Интенсивно развивались исследования в области кровообращения, нервно-мышечного аппарата, электроэнцефалографии, изучалась физиология стрессовых состояний в спорте. Важную роль в дальнейшем становлении спортивной физиологии в те годы сыграл профессор Н. В. Зимкин (1899-1989). Им дана физиологическая интерпретация развития физических качеств - силы, быстроты и выносливости, показаны закономерности формирования и вариативности двигательных навыков, роль процессов экстраполяции в программировании двигательных действий, выявлено значение физических упражнений в повышении неспецифической устойчивости организма человека к действию неблагоприятных факторов внешней среды, развито представление об особенностях мобилизации двигательных единиц при мышечной работе различной мощности и характера как в оптимальных условиях, так и при утомлении, разработана методика неинвазивного анализа состава (композиции) скелетных мышц здорового человека, с успехом используемая в настоящее время[3].

Выполненные в лабораториях академии физической культуры им. П. Ф. Лесгафта исследования позволили получить новые данные по спортивной биоэнергетике и осуществить классификацию спортивных упражнений с учетом их энергетической характеристики (А. Б. Гандельсман); выявлен феномен синхронизации потен-

циалов на электромиограммах при утомлении (Е. К. Жуков); определены особенности сосудистых реакций у спортсменов различных специализаций (В. В. Васильева); создана оригинальная методика регистрации электроэнцефалограмм непосредственно в процессе высокоинтенсивной мышечной работы и впервые исследованы корковые механизмы регуляции движений спортсменов (Е. Б. Сологуб); изучены эмоции при соревновательной деятельности (С. А. Разумов); развито представление о физиологических резервах спортсмена (А. С. Мозжухин); обосновано учение о функциональной системе адаптации спортсменов (А. С. Солодков) и др.

В дальнейшем изучение различных проблем спортивной физиологии в нашей стране существенно расширялось и углублялось. В 70-80-е гг. XX в. основным направлением научно-исследовательской работы было изучение функциональных резервов спортсмена; проблема физиологической адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам. В 90-е г. XX в. изучались роль и значение всех физиологических систем организма при мышечной деятельности, а также приоритетные для спортивной физиологии проблемы: адаптация к физическим нагрузкам, работоспособность, утомление и восстановление спортсменов, функциональные резервы организма и др.

  • [1] См.: Уилмор Дж. X., Костилл Д. Л. Физиология спорта и двигательной активности. Киев : Олимп, лит-ра, 1997. С. 8-9.
  • [2] См.: Платонов В. Н. Система подготовки спортсменов... С. 17.
  • [3] См.: Солодков А. С., Сологуб Е. Б. 100 лет со дня рождения профессора Николая Васильевича Зимкина (1899-1989) // Теория и практика физической культуры. 1999. № 7. С. 56-57.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >