Чи досягла людина своїх меж Science & Vie
Проаналізувавши понад 3000 записів, досягнутих у 5 дисциплінах за останні сто років, статистичне дослідження підтверджує, що фізіологічні можливості людини майже досягли свого максимуму. Насправді, незважаючи на допінг та технічні нововведення, наші сухожилля, легені, серце. не можна вимагати до нескінченності. Залишається з’ясувати, чи розкрила людська різноманітність усі свої таємниці.
КОНТЕКСТ
Людина досягла б 99% своїх фізіологічних можливостей. На відкриття Олімпійських ігор у 1896 році це становило лише 75% її потужності. Переможець на 100 м за 12 с, Томас Берк сьогодні відійде більш ніж на 20 м позаду Усейна Бойта (9 '72). Найкращий стрибок у висоту 1896 року становить 64 см при поточному рекорді (2,45 м), і за століття стрибки в довжину подовжилися на 40%. Через 2 год 58 хв і 50 с марафонець Спірідон Луї був би майже На 50 хвилин відстали від діючих чемпіонів.
Це схоже на скупчення глибокої несправедливості! Подумайте лише: чистокровного галопу достатньо, щоб його селезінка раптом випустила великі потоки еритроцитів - переносника кисню - у своєму тілі. У людей ми плачемо за допінгом менше, ніж це! А як же сибірський хаскі, здатний спалити вдвічі більше калорій (за кілограм), ніж вершник Тур де Франс. ніколи не спираючись на свої резерви. Що стосується червоного кенгуру, встановленого на нескінченних ахіллових сухожиллях, він може перестрибнути 12,8 м, залишивши нас на 3 м позаду! Найвище приниження: гепард, будучи квадрицепсом, виконував би своє коло (400 м) за 16 невеликих секунд, коли найкращому представникові нашого виду потрібно 43.
І все ж: м’язи, кістки, сухожилля, «ми маємо, по суті, одне і те ж обладнання, тому у нас є все необхідне, щоб зробити набагато краще», - сказав Пітер Веянд, директор лабораторії руху в Університеті Райса (штат Техас), і великий фахівець у змаганнях. Така можливість для вдосконалення, принаймні на папері, залишає мрію. Тим паче, що сувора реальність нас наздоганяє відразу! Щоб краще зрозуміти наші фізіологічні межі, вчені користуються досвідом у натуральну величину, який є настільки ж мимовільним, як і невблаганним: спортивні змагання. Однак статистичне дослідження, опубліковане в лютому минулого року Інститутом біомедичних досліджень та епідеміології спорту (Ірмес), щойно винесло свій вердикт. Очевидно, що лише 1% можливостей для вдосконалення у флагманських дисциплінах Олімпіади! Це те, що випливає з аналізу 3263 світових рекордів у п'яти кількісно вимірюваних олімпійських видах спорту (легка атлетика, плавання, швидкісне катання, катання на велосипеді та важкій атлетиці), починаючи з 1896 р.
Ахілесова сухожилля, болі в м’язах, м’язова маса, ємність легенів: стовпи продуктивності. Як далеко вони можуть зайняти ?
Незалежно від метаболічних шляхів (вибухових чи тривалих зусиль) чи задіяних груп м’язів, статистична модель, розроблена тут, завжди окреслює ту саму асимптоту, що збільшує стелю наших можливостей. Настільки, що протягом покоління нам доведеться бути в захваті із записом 100 ні з точністю до тисячної частки секунди, другим в марафоні або ста грамами у важкій атлетиці.
І найнеприємнішим є те, що ця тенденція здається неминучою. Насправді з тих пір триває зниження кількості рекордів, побитих з цих дисциплін. 1968 рік! Хоча запас для покращення між кожним новим брендом ніколи не припиняв зменшуватися (див. Криву навпроти). Без того, що насправді змогло змінити тенденцію: ні прогрес спортивної медицини чи тренувань, ні поява африканських спортсменів, ні збільшення чисельності загальної сукупності, пов'язане з кращим харчуванням, ні навіть, коли час був все ще в холодній війні стимул загострення конкуренції між двома блоками! Чи міг новий жест, блискучий біомеханічний трюк запалити полум’я? ?
"Після стрибка у висоту назад до барної стійки, винайденої Фосбері в 1968 році, що залишається? Стрибати обома ногами вперед? Не вірте", фрагменти Жан-Франсуа Туссен, директор Ірмеса.
Не кажучи вже про те, що допінг та розвиток обладнання заплутані у питанні: чи не переоцінити наші справжні фізіологічні можливості? Зауважте, що, як і будь-яке проспективне дослідження, прогнозам Ірмеса не судилося швидко суперечити фактам. Так, але в основному завдяки технологічним інноваціям! Таким чином, поява нового костюма LZR Racer від Speedo тепер забезпечує плавцям зниження опору та споживання кисню на 5%. У 1960-х роках, помінявши їх жорсткий металевий стовп на гнучкий склопластиковий стрижень, вже було збережено перемички майже на 90 см. "Це є доказом того, що для задоволення суспільного попиту на записи немає іншого вибору, окрім як апелювати до технічного прогресу", - стверджує Жан-Франсуа Туссен. Після переходу з легкоатлетичних доріжок на глині до тих, що мають синтетичне покриття з тартану, що повертає ногам енергію більше 65 '70, ми, без сумніву, скоро побачимо дозвіл на ще більше поверхонь.
Рекорди стають жорсткішими
ВАГА М'ЯЗІ ПЕРЕДАЄ ІНВАЛІДНІСТЬ
І все-таки нам доводиться стикатися з фактами: якщо ямайський Усейн Болт був найшвидшою людиною з 31 травня, маючи 100 метрів за 9,72 с. завдяки сприятливому вітру (див. вставку), починаючи з фіналу 100 м в Сеулі в 1988 р., максимальна швидкість, досягнута спринтерами, стагнувала на рівні 12,1 м/с (43,5 км/год). Повертати ноги швидше? Чемпіони замислюються над цим і кидаються по похилих майданчиках, щоб змусити себе збільшити частоту руху. Ціль: п’ять кроків в секунду. Але, розтинаючи зображення Олімпійських ігор в Атланті в 1996 році, Пітер Веянд зробив дивовижне спостереження: час, необхідний для перестановки ніг найкращих спринтерів (130 мс), майже ідентичний тому, що найпоширеніший із смертних! Насправді повернення ноги по суті засноване на пасивному процесі відновлення пружної енергії сухожиллями після кожної опори. І спринтери повинні жити з цим.
Якщо встановити ці межі, що тоді відрізняє найшвидших людей? Відповідь: їхня груба сила! Дійсно: вимірювання показують, що найшвидшими є ті, хто здатний чинити найбільшу силу на землю за найкоротший час контакту: 80 мс. Крок стає довшим, а частота дуже незначно зростає завдяки коротшим натисканням. Однак при швидкості 12 м/с "складність полягає в можливості застосувати високий рівень сили за дуже короткий час", пояснює Пітер Веянд. Ультрарозвинені сідниці, квадроцикли та телята набувають повного значення. І це, тим більше, що вага спортсмена дає змогу підкреслити рівень сили: кожні додаткові м/с вимагали б лише на 2,5 маси тіла більше. До точного моменту, все ще погано визначеного, коли транспорт цієї маси стає недоліком.
Сильніший ?
Поточний запис 213 кг (2003, Хоссельн Резазаде)
Межа, обчислена за статистичною моделлю 218 кг
Коментарі У великих будівельників проблема: часто кульмінація якої перевищує 1,90 м, їм доводиться піднімати планку вище і з бурхливим прискоренням. Що не без наслідків: "У русі пориву, якщо важкоатлет піднімає штангу вагою 100 кг, тіло збирається в більше 60 кг завдяки прискоренню, необхідному для виконання руху", пояснює Жак Квівр з INSEP.
Потім плечі, поперековий відділ і сухожилля надколінка піддаються сильним навантаженням.
МОЗГ, ВОРОГ ВИСНОВОСТІ ?
У будь-якому випадку, саме так пропонує Тімоті Ноукс, видатний фізіолог з Університету Кейптауна (ПАР). Об'єкт правопорушення: поява втоми під час тривалих судових процесів. Яким би не був їх рівень, усі марафонці вже знали “30-кілометрову стіну”. Раптом знесилені у бігунів складається враження, що вони піднімаються на пагорб.
Біговий лижник Бжом Баелі (зліва) та велосипедист Мігель Індурейн (вгорі): два приклади виняткових значень VO2 max.
Більш стійкий ?
Поточний запис 2 год 04 мм 26 с, Хайле Гебселассі (2007)
Межа, обчислена за статистичною моделлю 2 год. 02 мм
Коментарі Для марафону необхідно оптимізувати три фактори: потужність бігуна (його VO2 max), його витривалість та енергетичні витрати на його перегони. Але це не єдина проблема: 23000 точок тиску, які розставляють перегони, - це стільки ж уповільнення (3 г) у початку м’язових уражень, подібних до боксерських поєдинків. Важко пробігти більше двох перегонів на рік.
КЛЮЧ до витривалості НАЗВАЄТЬСЯ "VO2 MAX"
Пробіг цих легендарних 42,195 км за один раз і якнайшвидше вимагає, перш за все. великий водотоннажність. Він вимірюється за допомогою «VOZ max»: коротше кажучи, максимальна ємність кисню, яку організм може взяти з повітря, транспортувати та споживати за одиницю часу. Найкрасивіші механіки - це велосипедист Мігель Індурейн та лижник на бігових лижах Бьорн Даелі, чий макс. Oz піднімається до понад 90 мл/л: г/хв. це до бодібудованого серця. На додаток до генетичних схильностей, "завдяки тренуванням стінка лівого шлуночка потовщується, а скорочуваність міокарда збільшується, що дає можливість більш повно спорожнити порожнину", пояснює Веронік Білла. Результат: коли серце сидячого людини викидає, при кожному ударі еквівалент "маленького швейцарця", у цих чемпіонів виділяється вміст йогурту (180 мл)!
Верхня ?
Поточний запис 2,45 м (Хав'єр Сотомайор, 1993)
Межа, обчислена за статистичною моделлю 2,50 м
Коментарі Вигнувши своє тіло, стрибун може перетнути штангу із значною економією енергії! Але з поривом, криволінійні махи (у Фосбері) іноді включають крайній поворот щиколотки, тоді як розгинання завдає мук ахілловому сухожиллю. ?
Далі ?
Поточний запис 8,95 м (Майк Пауелл, 1991).
Межа, обчислена за статистичною моделлю 9,24 м.
Коментарі Згідно з балістикою, щоб перетнути найбільшу відстань, потрібно катапультування під кутом 45 ". Але останній світовий рекорд у стрибках у довжину був побитий з кутом зльоту 23 "! Це майже ідеальний компроміс, оскільки пошук високого кута зльоту шкодить швидкості захисту, враховуючи імпульс - тому гальмування - що вимагає.
Завдання полягає в тому, щоб зберегти свою швидкість руху (10 м/с), зменшивши кут зльоту. але не надто.
ВИКОРИСТАННЯ НЕЙРОЗНАВСТВА.
Але бігун все одно повинен враховувати свій "молочний поріг", тобто інтенсивність фізичних вправ, від яких молочна кислота (продукт бродіння вуглеводів, який не може спалюватися киснем) починає накопичуватися в його організмі (> 4 ммоль/л крові), порушуючи функціонування м’язових клітин. Тому вся проблема полягає у флірті з цим обмеженням швидкості, яке завдяки тренуванню можна відсунути назад. Поки не змогла використати 90% свого VO2 max, як з британкою Полою Редкліфф, володаркою рекорду серед жінок.
Фізіологія хортів не вимагає від них уповільнення по черзі, звідси їх неймовірна продуктивність
Однак метаболічна сила сама по собі не є гарантією досконалості довгострокових зусиль. Протягом сорока років поліпшення часу бігу на бігу багато в чому завдячує бігунам із крихітного регіону Нанді (Кенія). Однак дослідники з Копенгагенського центру досліджень м’язів виявили, що їх VO2 max був цілком порівнянний з показником їх датських конкурентів. Інколи навіть нижче! То в чому їх секрет?
Низька вартість енергії їхньої гонки. Значення, яке становить від 220 мл O2 на кілограм, що транспортується на кожен кілометр, досягало 170 мл/кг/км для найбільш економічних людей, включаючи цих кенійців. Ці розбіжності можна пояснити різницею в урожайності мітохондрій, нормою маси жиру, окружністю литок, а також простою технікою бігу.
Але нам, безперечно, слід все-таки краще використовувати свої можливості. Насправді наукова підготовка ще перебуває у зародковому стані. "Коли ми наближаємося до асимптоти, звернення до нейронауки набуде позиції", - проповідує зі свого боку Бенуа Барді, директор Дослідницької лабораторії з моторної ефективності та дефіциту (Монпельє-I). І недарма: за однакових механічних та енергетичних якостей краща координація може змінити ситуацію.
"Деякі люди демонструють неперевершену мову тіла, як скакач із жердиною Сергій Бубка. У майбутньому ми можемо уявити, що виявлення, навіть підготовка майбутніх чемпіонів буде здійснюватися за допомогою МРТ". Чиї думки більше не будуть робити. Загадка: "Швидше, вище, сильніше ".