Чому вони біжать так швидко?

Із задоволенням читала я інтерв'ю з талановитими спортсменами, які публікував у ШЖ Денис Місюля. Герої цих матеріалів розповідають про себе, своєму шляху в спорт і своєму шляху в спорті.

Але не я одна, напевно, читаючи ці інтерв'ю, задавалася питанням - чим ці люди відрізняються від нас, простих смертних? Волею і працездатністю? Або тим, що їм дано від природи? А якщо дано - то чого і скільки?

Візьмемо для прикладу один з найдавніших видів спорту - біг на короткі дистанції. Для стародавніх греків це був біг на 1 стадій (192,7 м). Для сучасних легкоатлетів - на дистанції до 400 м. Для стислості говорити буду лише про чоловічому спринті на 100 м.

Рекорди в цій області змінювалися наступним чином. Перший офіційно зареєстрований рекорд на стометрівці відзначений на Стокгольмській олімпіаді в 1912 р - 10,6 с (Д. Ліппінкотт, США). У 1930 р рекордом виявився результат П. Вільямса (Канада) - 10,3 с. Легендарне виступ Джессі Оуенса (США) на Берлінській олімпіаді 1936 подарувало світові досягнення в 10,2 с. Лише в 1956 р цей рекорд був побитий В. Вільямсом (США) - 10,1 с. У 1968 р був подоланий рубіж в 10 секунд - на олімпіаді в Мехіко Дж. Хайнс (США) пройшов стометрівку за 9,95 с. Цей результат покращив в 1983 р К. Сміт (США) - 9,93 с.

Нинішній рекорд належить ямайському спортсмену Асафі Пауеллу - 9,77 с. Такий результат цей спортсмен показував на трьох змаганнях: в Афінах в 2005 р, в Гейтсхеді та Цюріху в 2006 р

Зрозуміло, цей список неповний, тут не відображена драматична боротьба за соті частки секунди, що розгорнулася в 80-90-ті роки минулого століття. Але й без цього зрозуміло, що мова йде про гранично можливої для людини швидкості, про межі людських можливостей. Хоча, треба відзначити, що професіонали, які спостерігали за бігом Пауелла, говорили: у нього явно є резерв швидкості.

Крім того, на олімпіаді в Токіо (1964) при бігу в естафеті 4х100 у замикаючого Б. Хайеса була зафіксована взагалі швидкість виняткова - 8,9 с! Але це - естафета, спринтер біг з «розігрітими» м'язами. «Політ» Білла Хайеса справив на глядачів грандіозне враження. Від спортсмена чекали спринтерських звершень (але він зробив кар'єру в американському футболі).

...Між тим звичайна молода людина, наприклад, що зібрався вступати до вузу, де на вступних іспитах необхідно продемонструвати свою фізпідготовку, на «відмінно» повинен пробігти стометрівку за 13,6 с, на «добре» - за 14,2 (дані - з сайту одного із спеціалізованих вузів). Чуєте різницю ?!

Але чому ж генії спринту в стані бігати так швидко?

Цим же питанням в момент свого зародження задалася і наука про спорт. Очевидно, що для досягнення найвищих результатів необхідно наукове забезпечення - на сучасні рекорди працюють педагогіка, медицина, психофізіологія, біохімія, біофізика.

Пошуком відповідей на заголовний питання і займалася, по суті, ця сама комплексна наука про спорт. Вірніше, не на заголовний: вчені шукали відповідь на питання - чому деякі люди можуть бігти дуже швидко? А практики домагалися від теоретиків відповіді на інше питання - як зробити, щоб такі люди бігли ще швидше? Про це докладно писали в журналі «Хімія і життя» М.З. Залеський («Марафон». 1983, № 5 «Спринт». 1983. № 7) і А.С. Мозжухин («Що може людина». 1982, № 9).

Займаючись пошуками відповіді на перше питання, вчені досить скоро з'ясували, що практично все залежить від вроджених властивостей конкретного людського організму. І зріст, вага, характер тут не при чому.

Значимо інше. Наприклад, для швидкості бігуна багато визначають частота і довжина кроків. Вродженим є така властивість, як частота кроків при бігу на повну силу, а довжина, залежна від довжини і сили ножних м'язів і їх здатності до напруги-розслаблення, - властивість не вроджене.

Вроджена властивість - структура м'язів. Якщо в них більше швидких волокон, що володіють великою потужністю, але витрачають енергію майже миттєво - бігуну судилася кар'єра спринтера. Якщо переважають повільні - бігати йому марафонські дистанції. У видатних марафонців в м'язах повільні волокна становлять 80-90%.

Передбачається, що саме великою кількістю швидких волокон в м'язах обумовлені переваги в бігу на короткі дистанції та стрибках спортсменів - жителів Західної Африки та їхніх нащадків - афроамериканців.

Вроджена властивість - час реакції, інтервал між сигналом і початком дії. Першим який пробіг стометрівку за 10 секунд Армін Харі, якого постійно звинувачували в фальстарт, насправді мав феноменальну реакцією на постріл стартера - на 0,05-0,07 с випереджав суперників! Бігав Харі в кінці 50-х - початку 60-х років, технічні можливості контрольної апаратури зараз не дали б звинуватити цього чудового спринтера в нечесності.

Вродженою властивістю є ємність і потужність енергетичних механізмів. Щоб розібратися в цьому моменті, читачеві доведеться пригадати шкільний курс біології та хімії.

Енергію м'язи одержують при розщепленні аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) на аденозіндіфосфорной кислоту (АДФ) і неорганічний фосфат. АТФ організм може отримувати з трьох джерел - при розщепленні креатинфосфату (КФ), при гліколізі (розщеплення глюкози до молочної кислоти), при кисневому окислюванні.

Для спринту найбільше важливий перший джерело, енергії з нього якраз вистачає на стрімке 10-секундний біг. Гліколіз - це постачальник енергії на більш тривалі витрати, але включається через 30-100 секунд після початку бігу. Кисневе окислення починає «працювати» лише через кілька хвилин після старту, а це для спринту значення вже не має.

У 1922 р англієць А. Хілл отримав Нобелівську премію за відкриття явища прихованого теплоутворення в м'язах, а німець О. Мейергоф - за відкриття законів регуляції поглинання кисню м'язом і освіти в ній молочної кислоти. У 1931 р академік В.А. Енгельгардт відкрив ключове явище в енергетиці живої клітини: освіта АТФ за рахунок енергії процесів біологічного окислення (американець угорського походження А. Сент-Дьордь, теж «нобелевец», досліджував енергетику м'язів, механізми м'язового скорочення, але це вже події 40-х рр.) .

А в 1936 р на олімпіаді в Берліні здійснює свій подвиг Джессі Оуенс.

Я бачу в цьому перерахування дат і подій свідоцтва висоти людського духу одного порядку. Науковий геній озброїв спортсменів і тренерів науковим знанням, геніальний спортсмен, який володів, крім здібностей і навичок, волею до перемоги і бійцівським характером, у фашистській Німеччині, яка зробила тоді расизм державною ідеологією, здобув велику перемогу - і над суперниками-спринтерами, і над врагамі- расистами.

Отже - вони, ці генії спринту - такими народилися. Навіщо ж вони тренуються?

Тренери і тренування потрібні для того, щоб спортсмени з найбільшою віддачею використовували те, що отримано від природи. Під керівництвом тренерів і в ході тренувань спринтери засвоюють науково обґрунтовану техніку бігу. Наприклад, у сучасному бігу усунені зайві рухи - підстрибування і розгойдування. Ще одне завдання тренерів - домогтися ритмічного бігу свого підопічного, щоб довжина кроку кожної ноги була однаковою. Тренуваннями досягається вміння спортсмена чергувати напруження у фазі відштовхування з розслабленням у фазі польоту.

У зв'язку з цим цікавий досвід В. Борзова. На тренуваннях при бігу з максимальною швидкістю він тримав у роті паперову трубочку, завданням було - не зім'яти її. Таким чином Борзов тренував уміння при напрузі сил бігти зі спокійним виразом обличчя - інакше напруга мімічних м'язів передається м'язам верхнього плечового пояса і далі, в кінцевому підсумку сковує рух і вкорочує довжину кроку.

Тренування спрямовані і на вироблення найкращої стратегії проходження дистанції. Притому ця стратегія знову ж повинна бути розроблена з урахуванням особливостей конкретного спортсмена.

Своє значення мають і мотивація в досягненні високих результатів, навчання прийомам мобілізації організму в момент змагань.

Словом, не дарма їдять хліб тренери. Спортсмени продовжують прагнути до досягнення рекордів. Той же Асафа Пауелл говорить про намір подолати стометрівку за 9 секунд. Можливо це?

Безумовно, є межа людських можливостей. Вчені вважають, що нинішні досягнення - це і є межа. Подальші рекорди неможливі без прискорення фізіологічних процесів - що, в свою чергу, виявляється неможливим і для спортсменів без застосування спеціальних препаратів ... В той же час ми спостерігаємо, як прогнози 20-річної давності виявляються відкинутими нинішньої дійсністю.

Поживемо - побачимо!