Олимпийские рекорды: Научный взгляд на достижения спортсменов

Рекордсмены соревнований считались лучшими из лучших не только на спортивной арене, но и в обычной жизни. Устанавливая рекорды, они открывали миру настоящий масштаб физических возможностей. Их целеустремленность и выносливость позволяла ученым углублять знания о способностях человека. 

Жак Майоль стремился преодолеть 100-метровую глубину водоема. Медики заявляли: человек не способен задержать дыхание так надолго. Сейчас для фридайверов и 200 метров под водой – не придел. Мы знаем об этом благодаря упорству, силе духа и тела Майолья. 

Проделывая тяжелейшую работу, рекордсмены первыми покоряли Эверест. Через несколько лет пройденная ими тропа превращалась в комфортный автобан на Эверест, в Антарктиду, Северный полюс и даже в космос.  Однако, новых глубин, вершин и скоростей мы можем и не покорить. Случилось страшное - человечество достигло предела физических возможностей.

Сегодня лучшие спортсмены ставят рекорды, отличающиеся от предыдущих на миллисекунды. В 1896 году американец Томас Берк установил первый мировой рекорд в беге на сто метров — 12 секунд. Нынешний рекорд принадлежит ямайскому спринтеру Усэйну Болту, в 2009 году одолевшему стометровку за 9,58 секунды. Моргните два раза – настолько ускорились спортсмены за 40 лет. Разница — две с половиной секунды, спустя сто лет развития.  

Действительно ли человечество достигло предела физической эволюции, и как будут устанавливаться спортивные рекорды будущего, читайте в нашей статье.

На пределе возможностей 

В последние 100 лет увеличилась средняя продолжительность жизни, рост и выносливость человека. Это подтверждается частым обновлением спортивных рекордов, которое происходило до 1980 года. Сейчас рост практически остановился, и ученые нашли этому объяснение. 

Они выяснили: организм человека во время физических нагрузок может сжигать только в 2,5 раза больше энергии, чем человек тратит в состоянии покоя. Если этот предел превысить, организм начнет «съедать» себя -  разрушать мышцы и ткани, чтобы восполнить дефицит калорий. Даже самый тренированный атлет не может преодолеть установленный природой барьер.

По словам ученых, человечество достигло максимальных физических возможностей для нашего вида. Быстрее, выше, сильнее без применения технологий людям не стать. Поэтому чистых рекордов от спортсменов можно не ждать. Специалисты в сфере спортивной науки даже задумываются о решении обнулить шкалу рекордов. По их мнению,  без использования допинга обойти предыдущие достижения невозможно.

Гены рекордсмена

Достижение рекордов приостановилось, а изучение их продолжается. Спортивные медики и диетологи все-таки ищут пути преодоления биомеханических ограничений тела с помощью генной инженерии. 

Российские генетики разработали и уже применяют ДНК-тест, позволяющий определить наличие «спортивных» генов у ребенка или взрослого. Этот тест может выявлять людей с генетической предрасположенностью к рекордам. 

В спорте высших достижений получит атлет золото или останется без медали — часто вопрос сотых долей секунды. И тут, конечно, без спортивной медицины не обойтись. Врачи не только определяют, когда спортсмен выйдет на пик формы и каковы для него оптимальные физические нагрузки, но и разрабатывают методы реабилитации после травм. Эта работа ведется на острие науки. Методики, созданные и опробованные спортивными врачами, уходят в обычную медицину и помогают тысячам людей,

— сообщает Евгений Ачкасов, заведующий кафедрой спортивной медицины и медицинской реабилитации Первого МГМУ им. Сеченова.

Зарубежные ученые также активно изучают область спортивной генетики. Первый «спортивный» ген ACE открыл британец Хью Монтгомери 24 года назад. Ученый доказал: носитель этого гена обладает преимуществом в силе и скорости, но подвержен риску серьезной сердечной болезни - гипертрофической кардиомиопатии. Обладателем такого гена был знаменитый венгерский футболист Миклош Фехер. От этой болезни он скончался прямо на футбольном поле в 2004 году. 

Сегодня известно более 170 генов, отвечающих за предрасположенность к какому-либо виду спорта. Например, PPARGC1A - ген выносливости, определяет подходящий тип физических нагрузок, а мутации в гене ACTN3 указывают на беговую специализацию - спринтер, стайер или марафонец.

Ученые выявляют генетические маркеры, исходя из того, как гены влияют на мышцы. У человека три типа мышечных волокон: быстрые, медленные и промежуточные. Их соотношение зависит от генетических факторов и не меняется в течение жизни, поэтому они точно определяют подходящую спортивную специализацию. У атлетов, тренирующих силу, преобладают быстро сокращающиеся мышечные волокна. У бегунов на длинные дистанции, для которых важна выносливость, больше волокон медленного типа. Они не дают взрывной энергии, но работают достаточно долго.

В рамках спецпроекта ученые исследуют мышечные волокна с помощью ДНК-чипов, а биоинформатики расшифровывают данные - более 850 тысяч генетических маркеров на одного испытуемого! Команде исследователей предстоит амбициозная задача: выявить комбинацию генов, которая позволит определять профориентацию спортсменов в самом начале карьеры. Подобные тесты помогут тренерам отобрать перспективных спортсменов и заранее раскрыть возможные факторы риска.

Рекорды будущего 

«Рекорды существуют для того, чтобы их бить», - говорил  американский пловец, Майкл Фелпс, единственный в истории спорта 23-кратный олимпийский чемпион. Как мы выяснили, на исход состязания влияют сотые доли секунды и побить максимальные достижения не просто. Теперь результат все больше зависит от научных открытий и технологий. Спортивная индустрия развивается в этом направлении: совершенствуются условия тренировок и соревнований, происходит апгрейд спортивной формы и атрибутов. 

Дорожки для забегов сделаны из полиуретана на асфальтовой основе, а не как раньше из уплотненного грунта.  Дополнительные усилия при отталкивании ног больше не требуются. Бег атлетов облегчают и специальные беговые кроссовки. Профессиональная обувь полностью повторяет изгибы стопы, смягчая удар, приходящий на суставы и связки. Пружинистая прослойка между стелькой и подошвой позволяет сильнее оттолкнуться от колодки, а от удачного старта на короткой дистанции зависит многое. Спортивные костюмы проходят испытания в десятках лабораторий.  Но бегает, прыгает и плавает в них все равно человек. 

Ученые уверяют, мировые рекорды будущего будут определяться технически совершенной спортивной формой. Мир не стоит на месте и технологии переведут рекорды на новый уровень – сверх человеческих возможностей.