Итак, если прочли две предыдущие статьи, составляющие "Систему", то знаете, что высокий уровень результатов в соревнованиях на выносливость зависит от: 1) высокого максимального потребления кислорода или МПК, и 2) высокого лактатного порога или точки начала накопления молочной кислоты. Ваш МПК устанавливает верхний предел вашей способности выдерживать нагрузку. Для лучших спортсменов высокий МПК - это как приглашение на бал. Приглашение не гарантирует, что вы будете танцевать с самой хорошенькой девушкой. Но, если его нет, то вы точно не будете танцевать! Лактатный порог дает нам информацию о том, какую часть способностей вашей сердечно-сосудистой системы вы сможет использовать для поддержания усилия. Он определяется характеристиками скелетных мышц и адаптацией в результате тренировок. Умножение МПК на ЛП (потребление кислорода при лактатном пороге) дает меру эффективности вашего "двигателя". Т.е. мы приходим к эффективности. Что эффективность должна делать с работой на выносливость? Выигрывает то, у кого самый мощный и выносливый мотор? Хорошо, давайте проведем аналогию с гоночной машиной.
Если я построю мощный, хорошо отлаженный мотор, который может часами работать на пределе, и помещу его в грузовик, то этот грузовик сможет разогнаться до 200 км/ч. Но если я помещу его в обтекаемый Феррари, то смогу выжать 350 км/ч! Это большая разница. Мощность двигателя не изменилась, а скорость возросла. В некоторой степени тот же самый эффект наблюдается в любом виде спорта на выносливость. Эффективность определяет предел увеличения скорости!
Причины неэффективности работающей системы
Возьмем, к примеру, велосипедную "разделку" на 40 км. Задача состоит в том, чтобы продвигать тело на велосипеде над землей и через воздух нм максимально поддерживаемой скорости. Организм должен производить АТФ для мышечных сокращений путем химического преобразования энергии питания, что требует кислорода (т.е. высокой способности доставки кислорода), при минимизации производства молочной кислоты (высокий лактатный порог). Вся химическая энергия питания не переходит в АТФ. Около 60% теряется в виде тепла. Вот почему вам жарко во время упражнений. Этот источник потерь есть у всех. Следующий источник потерь энергии возникает на стадии, когда химическая энергия, запасенная внутри молекулы АТФ, превращается в механическую энергию путем сокращений мышц. Есть данные из одной американской лаборатории, предполагающие, что состав мышечного волокна влияет на эффективность мышечного сокращения. (Coyle et al., Medicine and Scienсe in Sports and Exercise. 24:782-788, 1992). Велосипедисты, у которых больший процент медленных волокон, оказываются более эффективными. Наблюдался небольшой рост потребления кислорода при заданной нагрузке для группы велосипедистов, у которых доля медленных волокон была от 35 до 76%. Более высокая эффективность также была отмечена при повторяющемся распрямлении ног, что предполагает зависимость эффективности от мышц, и не от техники педалирования. Эти различия малы. Возможно, велосипедист, у которого 80% медленных волокон, должен иметь большую эффективность (произведенная работа, Вт, разделенная на потребление кислорода) - 23%. Спортсмен, у которого только 50% медленных мышц, покажет только 20% эффективности. Итак, среди тренирующихся на выносливость численное различие мышечной эффективности кажется небольшим, но разница в выработке энергии в 40-километровой "разделке" будет составлять 8-10%, вне зависимости от других факторов. Например, данные Горовица (Horowitz et al., Int.J.Sports Medicine, 15:152-157, 1993), сравнившего две группы по семь велосипедистов. Среднее потребление кислорода, сохранявшееся в течение 1 часа езды на велосипеде (зависит от МПК и ЛП), было одинаково в обеих группах (4,48 против 4,46 л/мин). Однако, группа с более высоким средним процентом медленных волокон (73 против 48) достигала более высокой выработки энергии во время работы при большем количестве вырабатываемой энергии (342 Вт против 315). При тех же физиологических затратах они выработали на 8% больше энергии. Как это отразится на скорости велосипеда?{banner_st-d-1}
Биомеханика и аэродинамика
До сих пор мы обсуждали внутренние ресурсы выигрыша или потери эффективности. Теперь, возвращаясь к аналогии "грузовик - Феррари", займемся внешними ресурсами. Самый большой двигатель не гарантирует самого быстрого времени в автогонках, велогонках (или гребле, беге, плавании). Феррари едет быстрее, т.к. она легче и очень чисто рассекает воздух, уменьшая аэродинамическое сопротивление. То же самое делает велосипедист, принимая аэродинамически выгодную позу. Лучшие стайеры показывают высокую экономичность бега (слово экономичность употребляется для описания эффективности бега). Это значит, что они могут бежать с заданной скоростью при меньшей потребности в кислороде. Высокая экономичность может помочь при относительно низком МПК. Например, Дерек Клейтон в 1969 году пробежал марафон за невероятные 2:08. Его МПК был "только" 69 мл/мин/кг (ну может, чуть выше - это данные получены не во время его пика формы). Благодаря его высокой экономичности бега, это время продержалось 12 лет и не было побито такими талантливыми бегунами, как Крейг Верджин, Гари Тутл и Билл Роджерс, чьи МПК были от 78 до 82 мл/мин/кг. В гребле на эффективность влияют и гидродинамика дорожки и техническое мастерство гребца. Однако, даже на стационарном эргометре лучшие гребцы имеют большую эффективность, чем гребцы хорошо подготовленные, но не элитные. Это не зависит от состава мышц. Итак, оказывается, что неуловимые изменения в технике гребли могут вносить свой вклад в улучшении эффективности гребли и результат, после дополнительных лет тренировок.{banner_st-d-2}
Ни в одном виде спорта так не важна эффективность, как в плавании. Лучшие в мире пловцы не будут выделяться в физиологических тестах "чистой" выносливости по сравнению с представителями других видов спорта на выносливость. Это показывает, что высокая эффективность, достигнутая через сочетание идеального анатомического строения и технического совершенства гребка, является самым важным фактором.
Общая картина
Возвращаясь к рабочей модели, можно подытожить. Я определил несколько анатомических и клеточных характеристик, который влияют на 1) МПК, 2) относительную интенсивность работы на лактатном пороге и 3) эффективность преобразования физиологической работы в скорость движения. Детали различны для разных видов спорта и разной продолжительности соревнований. Но, существуют всего ТРИ БОЛЬШИХ ПЕРЕМЕННЫХ. МПК ограничивается функцией сердечно-сосудистой системы, но также зависит от периферических адаптаций, которые проявляются в тренированных мышцах. Высокий лактатный порог зависит от периферических адаптаций, улучающих способность мышц вырабатывать энергию окислительным способом. А высокая эффективность связывает физиологический "мотор" и цель работы, максимальное увеличение средней скорости. В будущем я постараюсь рассмотреть исследования эффективности с большей спортивной спецификой.
