Фрагмент из саммари на книгу Lore of Running
Это фрагмент (введение и первая часть) из моего краткого изложения книги Lore of Running. Полная версия есть на сайте Смарт Ридинг.
Полная версия саммари на сайте Смарт Ридинг
Введение
Lore of Running -- это большая, значимая книга, самая настоящая матчасть по бегу, свод знаний.
Журнал Runner's World пишет: "Для серьезного бегуна или тренера эта книга обязательна", а читатели на Амазоне: "Если бы вы могли иметь только одну книгу по бегу..."
Книга имеет основательную научную базу. Список источников - 100 страниц. И в 930 страниц книги он не входит. Он есть на сайте издательства.
Многие исследования, которые упоминаются в книге, проводил сам автор. Любопытно, что он был одним из первых создателей такого продукта, как углеводный гель.
Итак, это самая объемная и, возможно, самая лучшая книга о беге. Хотя все же не стоит ограничиваться только ей. Но прочитать ее точно стоит. Даже если она не №1, то выделяется на фоне всех книг, как Бостон и Берлин на фоне сотен других, пусть даже отличных, марафонов.
Год выхода четвертого издания книги - 2002. Очевидно, что таблицы с рекордами и другой статистикой не самые свежие, нет примеров из практики последних лет, свежих исследований. Но это не является существенным минусом книги.
Даже если вы не найдете время прочитать всю книгу «от корки до корки», ее полезно иметь дома как справочник, в котором можно найти ответ практически на любой вопрос. И этот ответ будет гораздо более точным и выверенным, чем найденный в случайной статье в интернете.
Часть 1. Физиология и биохимия бега
Мышцы, их структура и функции
В организме есть три вида мышц – скелетные мышцы, гладкие мышцы и сердечная мышца.
В этой главе обсуждаются структура и функции скелетных мышц. Именно они – и в меньшей степени сердечная мышца – имеют отношение к бегу.
Структура мышц
Мышечные клетки окружены капиллярами (в среднем, каждая клетка окружена пятью), количество которых растет по мере тренированности. Капилляры обеспечивают клетки кровью.
Основные структурные компоненты скелетных мышц – миофибриллы, митохондрии, триглицериды, гликоген.
Каждая клетка состоит из множества тонких лежащих параллельно нитевидных структур – миофибрилл. Каждая, в свою очередь, состоит из более коротких саркомер, а те – из тончайших волокон (филаментов), также лежащих параллельно. Они взаимодействуют, производя мышечные сокращения, когда мы бегаем.
Главная функция митохондрий – производство энергии, необходимой для мышечных сокращений. Известно, что каждая митохондрия состоит из энзимов – катализаторов, перерабатывающих энергию из пищи в аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ – форма, в которой энергия существует в организме.
Еще один компонент мышц – молекулы триглицерида, являющийся формой хранения жира в организме и одним из источников энергии для сокращения мышц. Чтобы обеспечить энергию, молекула триглицерида распадается на жирные кислоты и глицерин.
Гликоген – второй важный источник энергии в клетках. Это множество молекул глюкозы в длинных цепочках. Это единственная форма энергии, в которой она хранится и в печени, и в мышцах.
Медленные и быстрые волокна
Волокна двух типов отличаются цветом, количеством митохондрий и скоростью сокращений. Первый тип называют также «медленными волокнами», второй – «быстрыми». Первый тип имеет красный цвет и более высокую концентрацию митохондрий. Красный цвет объясняется высоким содержанием миоглобина, белка, чья функция – доставка кислороды из крови к митохондриям. Волокна типа 2 белые из-за низкого содержания миоглобина. В них также низкая концентрация митохондрий.
Согласно исследованиям, у элитных атлетов наблюдается прогнозируемое соотношение быстрых и медленных волокон.
Например, у спринтеров бывает примерно 26% медленных волокон (типа 1), у велосипедистов и пловцов – около 50%, у профессиональных полумарафонцев – 54%, а у элитных бегунов на длинные дистанции 79-88%.
Предположительно соотношение мышечных волокон определяется генетически . Изменить его нельзя. Если это так, а скорее всего это так, а соотношение волокон важно для успеха в разных видах спорта, то выходит, что потенциал человека в видах спорта на выносливость определяется тем, с какой долей волокон каждого типа он родился.
Ряд исследований показал, что атлеты, преуспевающие в видах спорта на выносливость, живут дольше тех, кто показывает высокую скорость или мощность. Вероятно, это связано с преобладающим типом мышечных волокон.
Автор рассуждает о том, что прирожденные характеристики мышц могут объяснять, почему большинство сильнейших спринтеров мира происходят из Западной Африки, а спортсмены из других регионов Африки, особенно кенийцы, доминируют на средних и длинных дистанциях.
А вот почему именно так распределились гены и были ли также внешние факторы у атлетов из разных регионов, Ноукс не пишет. Это требует дополнительных исследований.
В сети можно найти протоколы тестирований для определения преобладающего типа волокон у вас. Как правило, это серия определенных силовых упражнений.
Система доставки кислорода и экономичность бега
Глава посвящена поиску ответов на вопросы:
- Почему одни бегуны быстрее других?
- Как тренировки улучшают нашу физическую форму и время на соревнованиях?
- Какие факторы позволяют прогнозировать результаты?
Соответственно, обсуждаются понятия максимального потребления кислорода (МПК ) и экономичности бега .
В главе рассматривается традиционная концепция, которая сводится к тому, что ключевым фактором результата является способность атлета доставлять кислород к мышцам. Ноукс обсуждает ее ограничения – теоретические и практические – и приводит свою модель «центрального регулятора» (central governor, по сути – головной мозг мозга), контролирующего интенсивность упражнения, чтобы не допустить фатальных последствий для сердца и организма в целом. Мозг анализирует большое количество информации о состоянии организма, учитывает все факторы, например, длительность соревнования, температуру разных частей тела и окружающей среды.
Предпосылка этой модели в том, что сердце – тот орган, который находится в наибольшей зоне риска в связи с развитием дефицита кислорода при интенсивных нагрузках. И должен существовать механизм его защиты. Как только мозг получает информацию о том, что возникает опасный для деятельности сердца дефицит кислорода, он ограничивает активность мышц.
Из модели центрального регулятора следует, что МПК не является ключевым фактором, определяющим результаты атлета. Максимальная результативность физических упражнений ограничивается объемом коронарного кровотока, обеспечивающего сердце кислородом. А также «экономичностью» сердца и мышц, их эластичностью и сокращаемостью.
Хотя VO2max считают золотым стандартом как показатель вашей аэробной формы, это далеко не всегда лучший предиктор результата в соревнованиях. Во многих современных часах встроен расчет VO2max и функция прогноза результатов, но опираться на них не стоит.
В таблице ниже сравниваются результаты четырех атлетов с похожими значениями МПК.
Атлет (страна) МПК, мл/кг/мин Время на марафоне, ЧЧ:ММ:СС
Джоан Бенуа (США) 78.6 02:24:52
Альберто Салазар (США) 76.0 02:08:13
Кевин Вудворт (Великобритания) 74.2 02:19:50
Грета Уайтц (Норвегия) 73.0 02:25:29
Как кислород попадает к работающим мышцам
1. Вдыхание воздуха, богатого кислородом;
2. Доставка крови, насыщенной кислородом, из легких к мышцам;
3. Мышцы используют кислород для окисления жиров и углеводов. Выделяется углекислый газ и АТФ;
4. Кровь, насыщенная углекислым газом, возвращается в легкие;
5. Углекислый газ выводится легкими.
Факторы, влияющие на МПК
1. Возраст
2. Пол
3. Физическая форма, тренированность
4. Изменения высоты над уровнем моря
5. Интенсивность легочной вентиляции
Экономичность бега
Считается, что МПК стабилен в течение жизни и меняется незначительно, даже при интенсивных тренировках. В отличие от экономичности бега. Экономичность бега связана с объемом потребляемого кислорода на определенной (субмаксимальной) скорости, тогда как МПК – это потребление кислорода при беге с максимальной скоростью, которую атлет способен поддерживать в течение 5-8 минут. Чтобы сравнить экономичность двух бегунов, их нужно тестировать на определенной одинаковой скорости.
Тренированные атлеты в среднем могут выдерживать уровень в 94% от максимального потребления кислорода на забегах в 5 км, 82% на стандартном марафоне, 67% на ультрамарафоне (85 км), 60% на дистанции 160 км, около 45% на суточном беге.
Если вы знаете МПК атлета и его экономичность бега (потребление кислорода), то можете рассчитать скорость, которую он сможет поддерживать на определенной дистанции.
Например, если его МПК = 60 и он может бежать с потреблением кислорода в 50% от МПК в течение 17 часов, его потребление кислорода будет на уровне 30 мл на килограмм в минуту. Чтобы узнать, как быстро он побежит, нужно применить формулу Дэвиса-Томпсона:
Скорость бега (км/ч) = (потребление кислорода [мл/кг/мин] + 7.736) / 3.966
В примере это будет 9.5 км/ч, и за 17 часов такой атлет пробежит 161.8 км.
Экономичность бега улучшается в первую очередь с увеличением тренировочных объемов.
Также менее значительно на нее влияют другие факторы, перечисленные ниже.
Прогноз Тима Ноукса: в будущем производители обуви сосредоточатся на создании продуктов, улучшающих экономичность бега, биоинженеры будут ее исследовать, чтобы выявлять факторы, влияющие на нее, а тренеры будут разрабатывать новые подходы для ее улучшения.
Авторы одного исследования пришли к выводу, что высокий МПК (выше 67 мл/кг/мин) обеспечивал атлету с таким МПК пребывание среди быстрых бегунов. Своего рода необходимое, но не достаточное условие. Но в рамках этой группы ключевым фактором была уже экономичность бега.
МПК Стива Префонтейна и Фрэнка Шортера отличались на 16%, а время в беге на 1 милю - на 8 секунд (3.4%), на 3 мили - на 0.2 секунды.
Артур Ньютон : «учитесь бегать легко, не затрачивая ни капли лишней энергии. Делайте короткие шаги. Чем длиннее шаг, тем сильнее вертикальные колебания. Вы должны стремиться к тому, чтобы практически скользить по поверхности земли, не касаясь ее»
Факторы, влияющие на экономичность бега
1. Вертикальные колебания (они больше у неэкономичных бегунов) и тем выше, чем длиннее шаг
2. Эластичность мышц, их способность возвращать больше энергии, определяемая в том числе типом волокон
3. Биомеханические факторы, например, различие в длинах конечностей или распределение массы тела;
4. Техника и тип активности – например, бег вниз или вверх. Те, кто экономичны при беге по плоской поверхности, могут бежать неэкономично по холмам.
5. Физическая форма и тренированность
6. Возраст
7. Усталость
8. Пол
9. Раса
10. Дополнительный вес одежды и обуви
11. Внешние условия – покрытие, ветер, рельеф
Еще один доказанный эффект от тренировок, помимо улучшения экономичности – увеличение скорости бега на уровне лактатного порога. Доказана и корреляции этих изменений с изменениями результатов на соревнованиях. Об этом автор рассказывает подробнее в третьей главе.
Прогнозирование результатов в беге
Лучший предсказатель результата на более длинных дистанциях - это результат на дистанции 10 км (или короче).
В книге есть таблицы от разных экспертов для прогнозирования результатов на разных дистанциях на основании фактических результатов на других дистанциях.
Тест в лаборатории на беговой дорожке (тредмил-тест) не так эффективен для прогноза результатов. Например, можно с помощью теста выявить бегунов, способных пробежать марафон быстрее 2:14, пишет Ноукс. Но вы не сможете выявить самого быстрого из них или предсказать, кто выбежит из 2:07.
Энергетические системы и производительность бега
В этой главе рассматривается влияние той или иной пищи на производительность в спорте.
Автор отвечает на следующие вопросы:
- как пища снабжает организм необходимыми элементами?
- являются ли углеводы лучшим «топливом» для бегунов?
- в чем роль жира и белка в спортивной диете?
- как тренировки влияют на запасы энергии в организме и на ее использование?
- до каких пределов тело может адаптироваться к тренировкам?
Факторы, влияющие на то, что будет сжигаться во время упражнений (белки, жиры или углеводы):
1. Интенсивность упражнений
2. Длительность
3. Уровень физической формы
4. Запасы углеводов в организме
5. Что и когда было съедено в последний раз
6. Концентрация никотиновой кислоты в крови
7. Голодание перед упражнением
8. Употребление пищи во время упражнения
9. Регулярная диета спортсмена
10. Пол
11. Температура окружающей среды
12. Разминка
В главе есть рекомендации по профилактике гипогликемии (низкого уровня сахара в крови). По статистике, это состояние развивается у 2% участников классической дистанции марафона, но растет до 6-11% у участников ультрамарафонов (56-90 км ).
То, что называют марафонской стеной, как правило, является проявлением симптомов гипогликемии.
Стратегии по предотвращению гипогликемии сейчас являются довольно очевидными – это употребление углеводов во время тренировок и соревнований (самый эффективный способ), а также перед ними (чтобы стартовать с полными запасами гликогена в печени). Так называемая, углеводная загрузка.
Самые важные запасы углеводов в привязке к усталости – те, что хранятся в печени, они не очень велики (около 100 гр.), используются со скоростью 10-60 гр./час (в зависимости от интенсивности активности) и их опустошение вызывает гипогликемию, что, в свою очередь, приводит к ощущению усталости или даже полной невозможности продолжать движение (предположительно, в этом задействован «центральный регулятор»).
Большинство типов углеводов подходят для быстрого восполнения запасов, кроме некоторых крахмалов. Углеводы усваиваются со скоростью 60-90 граммов в час .
В обычных углеводных гелях для питания на тренировках и соревнованиях от 20 до 30 граммов углеводов на 90-110 килокалорий .
Вероятно, на забегах длительностью до 90 минут можно показывать максимально возможный результат, не употребляя углеводы. Но в более длительных это становится обязательным и все более важным по мере увеличения длительности.
Любопытно, что еще в начале 1980-х не было очевидно, что нужно употреблять углеводы во время длинных гонок, и природа симптомов гипогликемии (слабость, головокружение и т.д.) была непонятна. Гелей не было и автор книги вместе с легендарным ультрамарафонцем Фордайсом стояли у истоков первого коммерческого продукта – прообраза углеводных гелей. До этого употребляли кока-колу, другие сладкие напитки, кукурузный сироп и другие источники углеводов. Говорят, лыжники брали с собой кусковой сахар.
Описаны случаи, когда лидеры на ультрамарафоне Comrades теряли позиции во второй половине гонки из-за гипогликемии (низкого уровня сахара), так как не было практики употребления углеводов на дистанции. После чего им приходилось выпивать большое количество кока-колы и заканчивать дистанцию с потерей мест в протоколе.
Также в главе обсуждаются эффекты от тренировок на энергетические системы организма.
Терморегуляция во время бега
Главные риски на забегах
В основном на длинных забегах случаются три серьезные вещи: гипонатриемия, гипогликемия и тепловой удар.
Риск первой и последнего особенно высок в жару.
В холод также есть риск гипотермии.
Вы должны знать о симптомах и мерах профилактики всех состояний. И тогда можете спокойно и уверенно соревноваться.
Помните, что хотя организаторы забега, как правило, делают все от себя зависящее, но вы все же должны заботиться о себе сами.
Для организаторов забегов у Ноукса есть вся полезная информация - что нужно иметь, как организовать трассу и финиш и так далее. Эти советы могут серьезно снизить риски для участников.
Про то, как быть при жаре
Жара - один из самых серьезных факторов риска для здоровья и результатов на тренировках и соревнованиях.
Перед соревнованием нужно акклиматизироваться, проводя тренировки в жару.
Если жара сильная - нужно смириться с тем, что придется бежать консервативно и медленнее запланированного.
Очень важно протирать кожу губками, смоченными в холодной воде, на пунктах освежения, или обливаться холодной водой.
Сильное солнечное излучение повышает риск развития рака кожи. Надевайте кепки и очки, футболки с длинным рукавом (если вы видите свою руку сквозь ткань - она слишком тонкая), бегайте до 10 утра и после 4 часов дня, наносите защиту от SPF 15 и выше.
Не нужно пить очень много в последние сутки перед стартом - мы не верблюды. Бледный цвет мочи - лучший индикатор оптимального состояния гидратации организма.
А вот во время гонок по жаре надо пить. Раньше считалось показателем хорошей формы не пить на марафоне или пить как можно позже. Ноукс рассказывает и про людей, впервые делавших глоток воды на Комрадс после 60-го километра.
Но потеря жидкости в объеме от 3% от массы тела поднимает температуру тела до рискованных значений.
Поэтому перед некоторыми сложными гонками, например перед Ironman Kona, участников взвешивают. Кроме того, на некоторых соревнованиях это делают на заранее определенных станциях помощи.
Не геройствуйте и не пренебрегайте мерами безопасности - пейте часто и понемногу. И не забывайте, что одно из самых опасных состояний, которое может возникнуть во время бега, помимо теплового удара - это гипонатриемия.
Ноукс также называет ее перегидратацией или "интоксикацией водой" (!). Из 17 бегунов, госпитализированных на Комрадс в 1985 году, гипонатриемия была у 9 человек.
Сложно получить серьезные проблемы от умеренной дегидратации. А вот от гипонатриемии - легко. Вплоть до фатального исхода. Такие случаи, к сожалению, происходят регулярно. Что на айронменах в Европе, что на забегах в России, везде.
Поэтому отнеситесь к этому риску серьезно. Изучите вопрос - не каждый спортивный напиток содержит необходимое количество натрия. А если спортивного напитка нет под рукой, то лучше пить меньше чистой воды, чтобы не повышать риск гипонатриемии.
У Ноукса этот вопрос рассматривается очень подробно. Вплоть до рекомендаций организаторам забегов и врачам по тому, как предотвращать и выявлять гипонатриемию.
Переохлаждение (гипотермия)
Переохлаждение (или гипотермия) в первую очередь опасно для тех, кто бегает или ходит по горам, плавает в холодной воде. Но в холодном климате рискуют и бегуны, особенно на длинных тренировках и забегах.
Первые современные случаи переохлаждения на марафоне были зафиксированы в 1982 году в Глазго, где марафон проходил при температуре 12 градусов по Цельсию и сильном ветре. Даже при более мягких погодных условиях (но непривычных для Южного полушария и местных бегунов) на Марафоне двух океанов в Кейптауне бывали случаи гипотермии.
Главные факторы развития переохлаждения - погодные условия, одежда бегуна и композиция его тела, скорость бега.
Желательно, чтобы вы не начинали потеть сразу же от слишком теплой одежды - это снижает ее теплоизоляцию. Еще сильнее усугубляет ситуацию длительный дождь. Фатальные случаи гипотермии фиксировались наиболее часто как раз в таких случаях, когда бегуны недооценивали дождь, не имели непромокаемых ветровок, и бежали в мокрой одежде при низких температурах.
Стремитесь к тому, чтобы иметь одежду, которая позволяет немного адаптироваться к внешним условиям - например, ветровку с удобной молнией, которую можно застегнуть или расстегнуть, капюшоном, при этом легкую, чтобы ее было легко нести в руках и надеть в случае необходимости (например, при переходе на шаг - см. ниже).
Ветер - важный фактор, который нужно учитывать. Он может очень существенно усиливать воздействие низкой температуры (и чем ниже температура - тем сильнее усугубляет ситуацию ветер, охлаждение растет не линейно, а экспоненциально в зависимости от скорости ветра). Понятно, что при встречном ветре его воздействие усиливается, и аналогичным образом уменьшается при беге с попутным ветром . Рекомендуется в первой половине тренировки бежать против ветра, чтобы во второй половине - когда вы будете уставшими - ветер дул в спину. Речь у Ноукса идет именно об усилении охлаждения, а не влиянии на скорость. Касаемо скорости – встречный ветер может замедлить вас, но попутный не ускорит в той же степени, а менее существенно (об этом см. у Джека Дэниелса в книге «От 800 метров до марафона»).
Композиция тела имеет значение: те, у кого низкий процент жира в организме и не так много мышц, будут сильнее всего подвержены воздействию холода и имеют наибольший риск гипотермии. Известный бегун Фрэнк Шортер отмечал, что ему тяжело бегать в холодных условиях, но не так сложно в жару (да, к жаре все это относится в той же степени: худым бегунам проще выдерживать жаркие условия).
Чем ниже темп бега - тем теплее должна быть одежда. В состоянии покоя при температуре воздуха 0 градусов по Цельсию нужна четырехкратная теплоизоляция по сравнению с бегом на скорости 16 км/ч при той же температуре.
Поэтому риск переохлаждения сильно повышается, если вы переходите на шаг на марафоне или длинной тренировке при низких температурах. Если вероятность этого высока - хорошо иметь с собой дополнительную легкую одежду, которая пригодится при сильном снижении темпа движения.
В холодное время года планируйте тренировки так, чтобы не убегать очень далеко от дома. Старайтесь бегать по людной местности, где могут оказать помощь в случае экстренной ситуации. Не планируйте зимой тренировки такой длительности, при которой вы можете устать и пойти пешком. Обязательно надевайте шапку и перчатки.