Перспективы биологии спорта в XXI веке
Заслуженный деятель науки РФ, заслуженный работник физической культуры РФ, доктор биологических наук, профессор Н.И. Волков, Российская государственная академия физической культуры, Москва
Последние десятилетия уходящего века ознаменовались бурным развитием биологических исследований и широким внедрением их результатов в спорте. Учеными из разных стран были реализованы углубленные исследовательские программы, направленные на решение ключевых проблем теории и практики спорта [1-12]. С применением самых совершенных технологий и сложнейших инструментальных методов исследования были изучены молекулярные механизмы мышечного сокращения [13,14], биоэнергетические процессы, обеспечивающие различные виды мышечной деятельности [15,16], особенности нервной и гормональной регуляции функций при мышечной работе [17,18], развитие процессов адаптации в ходе спортивной тренировки [19-21], проявления утомления в различных формах напряженной мышечной деятельности [22,23].
Как правило, большинство исследователей, обращавшихся к изучению биологических процессов при занятиях спортом, прежде всего пытались удовлетворить свое собственное любопытство как специалиста в определенной области биологии и ответить на вопрос о том, как занятия спортом влияют на ту или иную функцию, полезны ли эти занятия для здоровья человека, способствуют ли они расширению и укреплению его функциональных возможностей. И в наши дни многие из выполняемых изысканий в области биологии спорта все еще пытаются утвердить тезис о безусловной полезности занятий спортом. В то же время неуклонно растет число ученых-биологов, которые уже сполна удовлетворили свой интерес в понимании феномена спорта и обрели способность воспринимать запросы практиков на разрешение специфических проблем, связанных с повышением эффективности тренировки и улучшением спортивной работоспособности [24-32].
Фундаментальные проблемы современного спорта, на решение которых ориентированы прикладные биологические исследования, могут быть сведены к четырем основным вопросам:
- Что лимитирует уровень достижений в избранном виде спорта (проблема факторной структуры спортивной работоспособности);
- Какие средства и методы тренировки оказывают наибольшее воздействие на лимитирующие факторы спортивной работоспособности ( проблема наиболее эффективных средств и методов тренировки);
- Как лучше всего построить тренировку, чтобы достичь наибольшего прироста спортивного результата (проблема оптимального построения тренировочного процесса);
- Как можно корректировать и видоизменить воздействие традиционных тренировочных средств за счет применения дополнительных диетарных, фармакологических, физиотерапевтических и биоклиматических средств ( проблема эргогенических средств в спорте).
Для разрешения вышеуказанных проблем со стороны ряда национальных и международных организаций (Международный олимпийский Комитет(IOC)), Международный Совет спортивной науки и физического воспитания(ICSSPE), Европейский колледж спортивной науки(ECSS), Британская Ассоциация спортивных наук, Канадская Ассоциация спортивных наук, Национальный институт спорта и физического воспитания Франции, Американская академия физического воспитания, Американский колледж спортивной медицины(АСЗМ), Гаторейдовский институт спортивной науки(GSSI), Корпорация Марс и т.д. предпринимают активные усилия по координации научных исследований, проводимых в этих направлениях, по сбору и обобщению информации о результатах выполненных исследовательских работ.
Как свидетельствуют результаты недавних историографических изысканий, выполненных на материале наиболее популярных видов спорта [33-36], развитие мировых рекордов в спорте происходит сменяющими друг друга экспоненциальными скачками, отражающими процесс адаптации к доминирующему на данном этапе методу тренировки. В столетней истории современных олимпийских игр четко прослеживаются две различающиеся по относительным темпам прироста рекордов эпохи. В период, охватывающий первую половину XX века, доминирующими методами спортивной подготовки были методы длительной непрерывной и повторной работы; во второй половине нынешнего века, начиная с 50-х годов, доминирующим методом спортивной подготовки становится метод интервальной тренировки в различных сочетаниях с иными тренировочными средствами и методами.
За истекшее столетие ученые и практики спорта испробовали при подготовке ведущих спортсменов мира все допустимые сочетания основных эргометрических характеристик нагрузки, вида применяемых упражнений, их интенсивности и продолжительности, числа повторений упражнения, длительности пауз отдыха и характера отдыха после завершения упражнения. Для того чтобы ускорить развитие процесса адаптации в ходе тренировки и достичь заметного прироста спортивных результатов в ближайшем будущем, следует изыскать новые необычные тренировочные средства, которые могут вызвать необходимые адаптационные перестройки в организме. В качестве таких средств, в достаточной мере апробированных при подготовке высококвалифицированных спортсменов, в настоящее время могут рассматриваться тренировка в горах, применение искусственно вызываемой прерывистой гипоксии, барокамерная тренировка, эргогеническая диететика, использование фармакологических средств и различного рода физиотерапевтических воздействий и т.д.
Анализируя развитие биологических исследований в спорте за последние десятилетия, можно составить следующий прогноз на начало XXI века:
- В ближайшие годы можно ожидать создания на базе углубленных и всесторонних исследований процессов биологической адаптации при выполнении физических нагрузок в сочетании с иными эргогеническими средствами специальной теории спорта. Исходные посылки такой теории уже отчетливо просматриваются в отдельных руководствах и монографиях [24,37-49].
- Важным разделом специальной теории спорта будет разработка математических моделей развития адаптации в процессе спортивной тренировки и создание автоматизированной системы управления физическим состоянием спортсменов.
- Широкое развитие получат исследования по изучению новых эргогенических средств и условий их применения в различных видах спорта. Эти исследования будут дифференцированы в зависимости от специфики изучаемых биологических механизмов и направленности физиологического воздействия эргогенических средств на стимуляцию срочного, отставленного и кумулятивного эффектов тренировки.
С этим направлением тесно смыкается применение в области спорта современных биотехнологий для разработки как основных, так и дополнительных тренировочных средств. Можно предполагать, что по мере изучения особенностей воздействия и установления адекватных условий применения для отдельных эргогенических средств они из разряда дополнительных, применяемых от случая к случаю, будут переходить в разряд основных тренировочных средств, систематически употребляемых на соответствующих этапах подготовки.
Будут разрабатываться и внедряться в спортивную практику методы дистанционного контроля и управления ключевыми биологическими функциями, определяющими спортивные достижения в избранном виде упражнений.
Получат широкое распространение специальные формы организации биологических исследований в спорте, в частности создание постоянно и временно действующих международных центров, организация совместных экспедиций ученых-биологов для проведения исследований на крупнейших международных соревнованиях, обмен информацией из накопленных банков данных и пересылка инструкций по системе Internet и т.п.
Многие из отмеченных выше направлений биологических исследований в спорте уже частично реализованы в наши дни, и они, без сомнения, будут расширены и приобретут масштаб международных научных программ в грядущем XXI веке.
Список литературы
1. Фарфель В.С. Исследования по физиологии выносливости. -М: ФиС, 1949.
2. Платонов В.Н. Адаптация в спорте. - Киев:3доров'я, 1988.
3. Яковлев Н.Н. Биохимия спорта. -М.: ФиС, 1974.
4. Яковлев Н.Н., Коробков А.В., Янанис С.В. Физиологические и биохимические основы теории и методики спортивной тренировки.- М.: ФиС, 1960.
5. Bucci L., Nutrients As Ergogenic aids for sports and exercise. -Boca Raton: CRC Press, 1993.
6. Hollman W. Hochst- und Dauerleistungsfahigkeit des Sportlers.-Munchen: J.A.Barth, 1963.
7. Jokl E., Anand P.L., Stoboy H., eds. Advances in exercise physiology.-Basel, S.Karger, 1976.
8. Komi P.V. ed. Strength and power in sport. - Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1992.
9. Margaria R., ed. Exercise at altitude.-N.Y.:ExcerptaMed., 1967.
10. Pernow В., Saltin В., eds. Muscle metabolism during exercise.- N.Y.: Plenum Press, 1971.
11. Shephard R.J., Astrand P.-O., eds. Endurance in sport.-Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1992 .
12. Williams M.H., ed. Ergogenic aids in sport.- Champaign: Human Kinetics Publ., 1983.
13. Hochachka P. Muscle as molecular and metabolic machines.-Boca Raton: CRC Press, 1994.
14. Margaria R. Biomechanics and energetics of muscular exercise.-Oxford: Clarendon Press, 1976.
15. Keul J., Doll E., Keppler D. Muskelstoffwechsel.- Munchen: J.A.Barth, 1969.
16. Cerretelli P., Whipp B.J., eds. Exercise bioenergetics and gas exchange.- Amsterdam: Elsevier/North- Holland Biomedical Press, 1980.
17. Galbo H. Hormonal and metabolic adaptation to exercise.-Stuttgart: G.ThimeVerl., 1983.
18. Viru A.A. Hormones in muscular activity, Vol. 1, Hormonal ensemble in exercise.- Boca Raton: CRC Press, 1985.
19. Меерсон Ф.З., Пшеюшкова М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам.- М.: Медицина, 1988.
20. Mс Caffertty W.B., Horvath S.M. Specificity of exercise and specificity of training: a subcellular review. - Research Quarterly, 1977, Vol. 48, p.358-371.
21. Viru A.A. Adaptation in sports training.- Boca Raton; CRC Press, 1995.
22. Моногаров В.Д. Утомление в спорте.- Киев: Здоров'я, 1986.
23. Simonson E. Physiology of work capacity and fatigue.-Springfield: C. Thomas, 1971.
24. Волков Н.И., Карасев А., Хосни М. Теория и практика интервальной тренировки в спорте.: Военная академия им. Ф.Э. Дзержинского, 1995.
25. Burke E.R., Newsom M.M. Medical and scientific aspects of cycling.- Champaign: Human Kinetics.
26. Colgan M. Optimum sports nutrition.- N.Y.; Advanced Research Press, 1993.
27. Costill D.L. Inside running: Basics of sports physiology.-Indianapolis: Benchmark Press, 1986.
28. Costill D.L., Maglischo E.W., Richardson А.В. Swimming. -Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1992.
29. Courtay R. Entrainement et performance athletique: Biologic, methodologie, application a la course a pied.- Paris: Ed. Amphora, S.a., 1986.
30. Newshoime E.A., Leech A.R., Duester G. Keep on running: The science of training and performance. -Chichester J.Wiley, 1994.
31. Reilly Т., Lees A., Davids К., Murphy W.J., eds. Science and football.- London: E.& F.N.Spon.
32. Zatsiorsky V.M. Science and practice of strength training.-Champaign: Human Kinetics, 1995.
33. Волков Н.И. Рекорды грядущего. Легкая атлетика, 1970, №6,с.6.
34. Волков Н.И., Ионов С.В. Теор.практ.физ. культ., 1994,№ 10,с.21.
35. Clarke D.H. The limits of human performance.- In: Clarke D.H., Eckert H.M., eds. Limits of Human Performance.-Champaign: Human Kinetics, 1985,p.4.
36. Astrand P.-O., Borgstrom A. Pourquoi les records sportifs progressent - ils?- In: Strauss R.H. Medicaments et performances sportives.- Paris: Masson, 1990, p. 147.
37. Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировочного процесса.- М.: ФиС.
38. Годик М.А. Контроль тренировочных и соревновательных нагрузок.- М.: ФиС, 1980.
39. Матвеев Л.П. Основы спортивной тренировки.- М.: ФиС, 1977.
40. Платонов В.Н. Подготовка квалифицированных спортсменов.-М.: ФиС, 1986.
41. Желязков Ц. Теория и методика на спортната тренировка.- София: Медицина и физкултура.
42. Astrand P.-O., Rodahl K. Textbook of Work Physiology.-N.Y.: McGraw- Hill Book Сотр., 1977.
43. Choutka M., Dovalil J. Sportovni trenink.- Praha: Olympia, 1987.
44. Haag H., Grupe O., Kirsch A. Sport Science in Germany.-Berlin: Springer Verl., 1992.
45. Harre D. ed. Principles of Sports Training.- Berlin: Sportverlag, 1982.
46. Komer Th., Schwanitz P. Rudem.-Berlin: Sportverlag, 1987;
47. Veineck J. Optimales training.-Perimed, 1983.
48. Wilmore J., Costill D.L. Training for Sport and Activity.-Champaign, Human Kinetics, 1988.
49. Платонов Н. Общая теория подготовки спортсменов в олимпийском спорте. - Киев: Олимпийская литература. 1997.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://lib.sportedu.ru/