Все раздражители по своей сути сходны в действии на жизнедеятельность организма, если не в макро-, то в микроструктурах. Объединяющим фактором служат обменные процессы, обмен веществ, энергии и информации. Жизнь и работа любого организма, органа, клетки, органоида возможны только за счет расхода энергии и структур. В процессе работы (тренировки) структуры клеток изнашиваются и восстанавливаются в количествах, пропорциональных работе. При длительных воздействиях происходит избыточное восстановление, то есть строится разрушившийся органоид плюс новый. В общем, образование энергии в клетках человеческого организма происходит за счет сложных превращений животных и растительных белков, жиров, углеводов и кислорода, поступающих в организм. В каждой клетке отдельно путем анаэробного и аэробного расщепления глюкозы и жирных кислот образуется универсальный носитель энергии – АТФ, который и обеспечивает все функции клетки. Для образования этого универсального носителя энергии, кроме глюкозы и жирных кислот необходимы различные классы ферментов (белковых молекул), катализирующих расщепление и синтез, а также белковые структуры – матрицы, на которых и происходит окисление и синтез.
Для обеспечения обычной жизнедеятельности необходимо поступление из внешней среды: животных и растительных белков – 125 г, жиров – 75 г, углеводов – 450 г, кислорода – 460 л, воды – 2-2,5 л и множество (до 40 наименований) других компонентов. В течение суток синтезируется и расщепляется 30-70 кг АТФ.
Следовательно, выполнение любой функции организма, поддержание жизнедеятельности всегда связано с затратой энергии, распадом одних структур и одновременным синтезом энергетических веществ и реставрацией поврежденных структур. Внешняя среда при этом играет роль поступления «полуфабрикатов» и информации. Организм существует до тех пор, пока два взаимнопротивоположных процесса – распад и синтез – стойко уравновешивают друг друга и поддерживают единство структуры и функции. Нарушение этих процессов ведет к гибели или клетки, или органа, или организма.
Жизнедеятельность любой структуры, клетки, ткани, органа, организма обязательно характеризуется двумя видами работы — внутренней и внешней.
Внутренняя работа идет беспрерывно, не прекращаясь ни на минуту. К этой работе относится переработка поступивших питательных веществ, образование энергии, синтез белково-липидных компонентов, замена изношенных структур, образование тепла. Внутренняя работа направлена на поддержание гомеостаза.
Внешняя работа совершается периодически. Основой ее является внутренняя работа. Внешняя работа это не только перемещение тела в пространстве или перемещение отдельных звеньев тела друг относительно друга. К этой работе относится и выделение секрета, обезвреживание и выведение продуктов распада, образование тепла за счет сокращения мышц и т.д.
Спортивные движения – также продукт внутренней работы. У детей преддошкольного возраста большая часть энергии тратится на сохранение положения тела и позы, на выполнение простых движений из-за не устоявшейся координационной системы. Однако на простые движения ребенок 2 лет тратит энергии, по мнению Н.А. Бернштейна, значительно меньше, чем взрослый субъект, так как движения ребенка в большей мере совершаются с использованием инерции. Биомеханические и энергетические процессы проходят по той же схеме, что и у взрослого.
Длительные наблюдения за человеком в течение дня показали, что энерготраты в различные часы суток существенно отличаются, как и реактивность организма. В утренние часы системы энергообеспечения работают менее активно, чем после 15 часов. Поэтому соревнования по целому ряду видов спорта проводятся в вечерние часы.