Фізіологія лижних гонок.


Мій підхід до вивчення і практики в новому вигляді спорту полягає в тому, щоб спочатку прочитати якомога більше про специфічні вимоги та фізіології цього виду. Основи будь-якого виду спорту на витривалість схожі, але я люблю відшукувати деталі. На щастя, є багато досліджень по фізіології лижних гонок. Багато з них проводилися в Європі та Скандинавії з-за високого рівня популярності цього спорту в цій частині світу. Багато чого з того, що я читав, було написано англійською, і це дуже добре. Дещо на норвезькому, і це теж добре. А одна дуже корисна робота, яку я тримаю в руках прямо зараз, написана на данській мові, і це досить серйозна проблема. Так що вивчення лижних гонок сприятливо позначилося на моїй мовній підготовці!
На що схожий елітний лижник-гонщик?
Хороше запитання. У середньому, гонщикам світового класу на піке їх кар'єри від 27 до 29 років, але можуть бути відхилення в 4 роки. Це означає, що ви можете бачити призерів Олімпіади у віці від 20 з невеликим до 30 з гаком. Одне важливе уточнення, яке говорить про необхідність терпіння наполегливості: жоден юніор ніколи не вигравав Олімпійські Ігри або Чемпіонат світу. Щоб досягти найвищих результатів, потрібні роки підготовки .
Цікаво те, що в лижних гонках не існує "зразкового" статури . У таких видах, як плавання, стаєрський біг, веслування, еліта часто виглядає як клони. Навпаки, чемпіони світу з лижних гонок розрізняються по зростанню від 1,68 м до 2,0 м. У лижників зазвичай мало жиру, але не занадто. Як такі кращі лижники-гонщики важчі, ніж бігуни-стаєри, але легше, ніж веслярі. Жінки - лижниці частіше мають менший індекс маси тіла (маса в кг, поділена на зріст у квадраті), чим не займаються спортом жінки того ж віку.
Склад м'язових волокон
А що у них під шкірою? Волокна I типу переважають в м'язах ніг, але навіть серед еліти є значні відмінності. Для нормальної людини склад волокон в vastus lateralis (м'яз стегна, яку часто досліджують у спортсменів) співвідношення швидких і повільних волокон буде приблизно 50 - 50. Швидкі волокна складатимуться з суміші волокон типів IIа та IIb. Для гонщиків - професіоналів співвідношення ближче до 66% (62-75% в різних дослідженнях) повільних м'язів та інші - типу IIa. "Чисті" швидкі волокна підтипу IIb у добре тренованого лижника-гонщика (і у інших тренуються на витривалість) практично відсутні. Це відбувається з-за конверсії волокон типу IIb в тип IIa (волокна типу IIa ще "швидкі", але мають не дуже високу опірність стомленню). Для порівняння, такі ж дослідження для стаєр показують лише невелике переважання повільних волокон в порівнянні з іншими бігунами (78-79%). Можливо, для лижників-гонщиків характерне переважання волокон типу IIa через відмінності в рельєфі трас і нестабільних умовах , в яких проходять гонки.
На відміну від бігу та велосипедного спорту лижні гонки задіють всі кінцівки . Великі вимоги щодо витривалості також покладаються на мускулатуру верхнього плечового пояса , включаючи найширші м'язи спини, дельтовидні м'язи і трицепси. Дивно, але було виконано набагато менше робіт, що описують склад м'язів верхнього плечового пояса у професійних лижників. З того, що нам відомо, у середньої людини в м'язах верхнього плечового пояса більше швидких волокон, ніж в м'язах нижньої частини тіла. Наприклад, трицепси нетренованого людини містять 65-80% швидких волокон. Отже, лижник-гонщик повинен працювати над максимальним збільшенням витривалості цих зазвичай мало використовуваних м'язів верхнього плечового поясу. Але навіть у кращих гонщиків частка повільних волокон в цих м'язах менше, ніж у м'язах ніг, близько 50%, як показало одне велике дослідження. Деякі дослідники припустили, що в таких специфічних м'язах, як трицепси краще мати більше швидких волокон заради більшої швидкості рухів руки під час "поштовхової" фази одночасного ходу.
Швидкість руху на лижах
Як і в бігу, у лижних гонках швидкість залежить від частоти і довжини кроку . Збільшення будь-якій з них без зменшення іншого призведе до збільшення швидкості. То який фактор відрізняє класного гонщика від посереднього? Хороші гонщики мають довші в порівнянні з іншими кроки як в коньковом ході, так і в класичному поперемінному. Більш швидкий гонщик швидше не завдяки більшій частоті кроків. Однак, якщо ми подивимося тільки на верхній плечовий пояс під час одночасного поштовху, то там кращі гонщики досягають більшої швидкості, використовуючи більш швидкий темп поштовхів , збільшуючи швидкість відштовхування. Нарешті, елітні гонщики можуть краще перетворювати потенційну енергію в кінетичну , ніж "прості смертні". Це зменшує потребу в зміні швидкостей руху частин тіла. Наприклад, класний гонщик краще використовує винос руки в початковій стадії одночасного поштовху руками.
Середня швидкість в гонці на Кубку Світу близько 6-7 м/с в залежності від умов. У бігу з збільшенням дистанції (після 200м) відбувається прогресивне зниження середньої швидкості. Кращі марафонці біжать приблизно на 19% повільніше, ніж бігуни на 5000м. Навпаки, різниця в середній швидкості під час 50-кілометрової класичної гонки порівняно з 10-кілометрової порядку 5-7%. Головна причина цього утримання швидкості в тому, що більш довгі дистанції підбираються з меншим перепадом висот , що дозволяє розвивати вищу швидкість. Інша причина в тому, що у лижника більше загальна кількість глікогену , доступного для вироблення енергії при високій інтенсивності роботи, протягом всієї гонки без досягнення межі, викликаного виснаженням запасів глікогену.
За тим же причин, нелегко порівнювати гоночні швидкості чоловіків і жінок . Проблема в тому, що вони часто змагаються на різних трасах. Однак, якщо ми розглянемо шведську Васалоппет, то там і ті, і інші біжать по одній трасі, одночасно, кожен рік. У цій гонці, як повідомляв фізіолог Бьорн Екблом, переможці серед чоловіків у середньому на 16% швидше, ніж переможці серед жінок. Інші дослідження припускають відмінності в 14-15% середньої швидкості. Ця різниця більше, ніж ми бачили в бігу або веслування.
МПК професійних гонщиків
Єдина фізіологічна складова, яка найбільш чітко відокремлює чемпіона з лижних гонок від середньої людини, і навіть добре тренованого від менш успішного гонщика, - це МПК. У непрощающем світі лижних конок, здається, немає заміни ВЕЛИКИЙ МАШИНІ!
Головне питання в дослідженнях лижних гонок полягає в наступному: "Який найбільш підходящий спосіб порівняння значень МПК для різних спортсменів?" Один спосіб - порівнювати абсолютне споживання в л/хв під час тесту з максимальним навантаженням. Це значення представляє максимальну здатність спортсмена виробляти енергію шляхом аеробного метаболізму, який в основному і використовується в лижних гонках. Якщо ми зробимо так, то отримаємо вражаючі значення (5,5-6,5 л/хв), але вони не враховують відмінності в масі тіла. Типове рішення у багатьох видах на витривалість - порівнювати цифри з поправкою на масу тіла. Наприклад, для 70-кілограмового лижника з МПК = 6 л отримаємо скориговану цифру 85 мл/кг/хв (так, це багато, але для еліти цілком звичайно). Скажімо, в іншого лижника споживання кисню навіть "більше", 6,5 л/хв. Однак, він важить 80 кг, і його МПК "тільки" 81 мл/хв/кг. Отже, більш важкому лижникові трохи не вистачає. Проблема з цим найбільш загальним методом порівняння в наступному: умови ковзання змінюються кожну хвилину . Енергія, необхідна для руху на заданій швидкості на даній місцевості, збільшується непропорційно ваги тіла. При підйомі на крутий схил зайва маса тіла швидше значний негативний фактор. На спуску це плюс! Враховуючи умови, що змінюються, фізику, просторовий аналіз, тестові дані і т.д., виявляється, що найбільш точний вираз МПК для лижних гонок виходить при розподілі споживання кисню на масу тіла в ступені 2/3. Інгьер (Ingjer) в 1991 р. показав, що середній МПК для гонщиків світового класу значно вище того ж показника для менш успішні лижників тільки якщо його розділити на масу тіла в ступені 2/3, а не на масу тіла. (У нашому попередньому прикладі два лижника з МПК в 85 і 81 мл/хв/кг показують майже однакові значення в 350 при розподілі на вагу тіла в ступені 2/3).


Одне ясно. Команди, що домагаються найбільших успіхів, мають лижників з найвищим МПК.
Що обмежує МПК?
Раніше я вже обговорював фактори, що обмежують МПК, але деякі додаткові моменти будуть згадані тут. У дослідницькому співтоваристві є суворе угоду про те, що перекачувальна здатність серця (а значить, доставка кисню) обмежує МПК у багатьох спортсменів і неспортсменов. Однак, тут є пастка. Для тих спортсменів, у яких дійсно високі значення абсолютного споживання кисню, регульовані дійсно високою максимальною серцевої виробленням, виявляється, що інші зв'язки в ланцюжку доставки кисню стають слабкою ланкою. Якщо темп плину крові через легені досить великий, межа досягається, коли збіднена киснем кров, що йде з правого шлуночка серця, проходить через легені перед тим як повністю збагатитися киснем. У цій точці ми можемо сказати, що здатність легень передавати кисень обмежує загальну доставку кисню , та отже, МПК. Це, можливо, трохи більше, ніж ви хотіли отримати. Головне те, що єдиним визначальним чинником серед світової еліти є дуже високий максимальний ударний об'єм і висока максимальна серцева вироблення. Як правило, можна припустити, що ті хлопці, які виграють олімпійські медалі, мають значення МПК більше 6 л/хв, максимальну серцеву вироблення більше 40 л/хв і ударний об'єм понад 200 мл. Вони можуть виглядати зовсім звичайним способом, але у них в грудній клітці працює абсолютно надзвичайний насос. Якщо ви захочете знайти краще серце, то вам доведеться піти на кінські скачки і перевірити породистих скакунів!
Нинішні лижники сильніше тих, хто виступав раніше?
Велика частина зростання швидкостей в 90-ті роки в порівнянні, скажімо, з 60-ми, відбувається через удосконалення інвентарю, техніки та підготовки трас , а не через появу більш тренованих і талановитих спортсменів. Однак, найкращі повільно але впевнено стають краще і в фізіологічному сенсі. Причинами прогресу є більший тренувальний обсяг і більше число конкурентів на дистанції. Ось деякі дані по шведським медалістам 60-х, 70-х і 80-х рр.. (Ulf Bergh and Artur Fosberg, 1992).
МПК Маса тіла, кг л/хв мл/хв/кг мл/мін/кг2/3 1960-і 1968 5,56 82335 1970-і 1972 6,14 84 , 9 353 1980-ті 1973 6,33 87,2 363
У мене немає даних по шведам 90-х років, але я розмовляв з деякими норвезькими фахівцями, які займалися фізіологічним тестуванням норвезької національної команди (яка в 90-х перемагала шведів). Зараз на першому місці знаходиться Бьорн Делі , його МПК дорівнює 90 мл/хв/кг. Він завойовував Кубок Світу і вигравав Олімпіаду. на всі види на витривалість було всього одне або два повідомлення про спортсменів, чий МПК підходив до 90 мл/хв/кг. Зауважте, це дуже-дуже велика рідкість, щось з ряду геть. З ЯКОЮ ВІН ПЛАНЕТИ? Індурайн ...... Морселі ...... Делі ...... НЕ З НАШОЇ. НА ВЕРШИНІ повітря стає все більш і більш розрідженим!
Верхній плечовий пояс в лижних гонках.
Просування тіла на лижах вимагає інтенсивної роботи і рук, і ніг . Якщо ми біжимо на лижах з великою швидкістю, ми "просимо" серце створювати сильний потік крові відразу в декількох різних напрямках. Запам'ятайте, якщо навантаження задіє велику кількість м'язів (біг, веслування, велосипед для досвідчених гонщиків), то обмеження по споживанню кисню полягають в серці і його здатності постачати кисень. Тоді, що трапиться на лижах, коли ми додамо до максимальної роботі ніг ще й максимальну роботу рук? Відповідь: трохи або нічого. Лабораторні дослідження показали, що додавання навантаження на руки до максимальному навантаженні на ноги під час тесту на МПК збільшує споживання кисню тільки на дуже маленький відсоток або не збільшує зовсім . Серцево-судинна система працює на постійному межі, пов'язаному з підтриманням достатнього кров'яного тиску в системі. Це дуже схоже на те, що відбувається в старому будинку, якщо ви приймаєте душ, а хтось відкриває кран на кухні, поки хто-небудь ще знаходиться в туалеті. Дуже скоро натиск води в душі слабшає. Щоб підтримати тиск води в трубах, ви не повинні відкривати дуже багато кранів одночасно. Це вірно і для наших серцево-судинних "труб". Коли робота рук додається до роботи ніг, приплив крові до ніг тут же знижується через стиснення артерій в ногах. Тепер можливе збільшення припливу крові до рук. Тіло підтримує кров'яний тиск шляхом контролю ступеня "відкриття" кожної артерії.
При пересуванні на лижах внесок верхнього плечового пояса в швидкість руху варіюється від приблизно 10% у класичному поперемінному ході до 100% при одночасно-бесшажном. При підйомі "коником" (одночасним ходом) верхній плечовий пояс вкладає 50% або більше від загального зусилля. Витривалість верхнього плечового пояса завжди була важлива для лижника. Сьогодні, з появою конькових ходів, де висока інтенсивність роботи рук, це ще більш важливо. Отже, було проведено багато досліджень витривалості верхнього плечового пояса елітних лижників-гонщиків і її впливу на результати.
Були розроблені спеціальні ергометри для виміру споживання кисню під час одночасного поштовху руками або під час поперемінних рухів руками, використовуваних при поперемінно-двухшажному ході. Пристрої розрізнялися від переробленої гребного тренажера до дуже просунутих ергометр, які вимірювали вихід сили і швидкості руху кожної лижної палиці при симулювання "що пливуть" рухів ніг. Було проведено важливе порівняння "пікового споживання кисню", досягнутого при одночасному поштовху палицями, і МПК, виміряного на доріжці, що імітує підйом, при бігу або їзді на лижероллерах. Для нетренованих людей пік споживання кисню верхнім плечовим поясом був лише близько 60% максимуму для всього тіла. Для добре тренованих гонщиків співвідношення зросло до 70-85%. Примітно, що для елітних лижників, протестованих в Норвегії і Швеції (і без сумніву, для інших гонщиків світового класу з усього світу), це співвідношення було 90% в середньому, а іноді досягало 95%! Я думаю, що це цінна інформація для всіх тих з нас, хто хоче поліпшити свої результати . Одна зі сфер, у якій укладена слабкість багатьох тренуються на витривалість, - це витривалість і потужність верхнього плечового поясу. Для елітних лижників протягом сезону вимальовується цікава картина. МПК для всього тіла досягає свого піку на початку сезонної підготовки. Однак, схоже що, пік форми під час змагального сезону пов'язаний з піком витривалості верхнього плечового пояса, вимірюваного як пік МПК для верхнього плечового пояса.
М'язова сила
Тепер ми підходимо до загального питання: "Якщо я тренуюся добре, збільшить це мою витривалість?" Неопубліковані спостереження шведських дослідників (Ekblom and Berg) показують, що максимальна сила ніг лише ненабагато більше, ніж у звичайної людини. Однак, якщо проводити тест на витривалість в тому ж самому русі, такому як 50 присідань, лижники сильно перевершують інших, навіть у порівнянні з представниками інших видів спорту на витривалість (може бути, за винятком веслярів). Це означає, що між максимальною силою ніг і їх витривалістю немає зв'язку . На практиці, кращі гонщики роблять мало або не роблять зовсім вправ з обтяженнями для ніг. Для більш вікових (старше 50) лижників я б порекомендував програму занять з обтяженнями, тільки для підтримки м'язової маси.
Зовсім інша справа верхній плечовий пояс. Час прискорення на 60 м одночасно-бесшажном ходом сильно пов'язане з піковим скручивающие зусилля, виробленим трицепсів при тестуванні сили. Кращі часи показуються тими, у кого сильніше руки . До того ж, тут у Норвегії заздалегідь упевнені, що навіть короткочасна інтенсивна силова підготовка верхнього плечового поясу призводить до збільшення його МПК та витривалості у стандартних навантажувальних тестах на спеціальному лижному ергометр.
Що далі?
Я неодноразово повторював, що МПК для всього тіла обмежена серцем (разом з витривалістю м'язів), неважливо скільки у вас м'язів і сили. Тобто Чому? Це невірно. Оскільки Чому?