Наука и спорт: Наука успеха

<1l>О спорт! Ты - ... Каждый из нас по-своему продолжит этот лозунг. Для древних это было время, когда начиналась Олимпиада и кончались войны. Совсем недавно спорт был большой политикой. Сейчас он постепенно становится такой же профессией, как и многие другие, оставаясь при этом зрелищем. Но что стоит за красивым призывом 'быстрее, выше, сильнее'? Амбиции, стремление заработать, кропотливый труд тренера и других специалистов? С желания разобраться в сегодняшнем мире спорта и начались мои разговоры с тремя специалистами в различных областях: биомеханики - заведующий кафедрой естественнонаучных дисциплин, доктор педагогических наук, профессор Григорий Иванович Попов, психологии - кандидат педагогических наук Дмитрий Александрович Аросьев, и фармакологии - заведующий лабораторией биологически-активных веществ, доктор медицинских наук Сергей Николаевич Португалов.

Их ответы в чем-то схожи, в чем-то разнятся, удивительно другое - привычный мир спорта перестал быть глянцевой, лубочной картинкой. Например, удивительны и неожиданны слова Дмитрия Аросьева: 'Спорт это неприличное занятие - вы выигрываете или у более слабых, что значит бить лежачего, или за счет лучших условий. А равных условий в спорте быть не может в принципе, ведь выигрывают или более обеспеченные, или те, кому бог дал больше'.

Несостоятельной оказалась и идея о том, что чем больше людей занимается физкультурой, чем шире основание спортивной пирамиды, тем выше поднимается вершина, на которой находится спорт высших достижений. По мнению Сергея Португалова, спорт высших достижений стоит отдельно и нет перехода от физкультурников к профессионалам. Недаром даже маленькие страны способны достигать в отдельных видах спорта достаточно серьезных результатов.
***
И в этой ситуации решающее значение приобретают методы отбора потенциальных 'чемпионов'. Об одном из них рассказывает Григорий Попов: 'В результате исследований строения мышц, которые состоят из разных волокон, было выяснено, что есть определенная предрасположенность человека к тому или иному виду двигательной деятельности. Если у человека в мышцах больше 'быстрых' волокон, то ему легче быть спринтером, и наоборот - люди с иной структурой мышц успешнее бегают на длинные дистанции'.

Другой показатель способности организма человека к большим физическим нагрузкам - толщина стенки аорты. Оказывается, это генетически детерминированный признак и развивается стенка пропорционально росту организма. Сергей Португалов вспоминает, что еще семь лет назад была разработана методика, позволяющая определить толщину стенки аорты даже на ранних стадиях занятия спортом. Этот показатель так важен, потому что, если она недостаточна, дальнейшее увеличение нагрузок ничего не даст, какие бы таблетки спортсмен ни принимал, в каких бы кроссовках ни бегал.

Несколько выбивается из общей картины ситуация с черными спортсменами. Известно, что исторически негроидная раса была поставлена в крайне жесткие условия выживания. В результате сейчас черные спортсмены генетически более приспособлены к быстрой работе. Например, кубинский бокс. Почему их боксеры все время выигрывали? На взгляд Дмитрия Аросьева, дело не только в генетике, но и в особенных методах отбора и тренировки. 'Наши тренеры сразу ставят молодых ребят в стойку, учат технике. А кубинцы пускают всех, кто хочет заниматься боксом, в зал, дают перчатки и внимательно смотрят, как они друг друга лупят. Чтобы подловить индивидуальный стиль - ту драгоценную особенность, которая выделяет подлинного спортсмена. И тренеры их не школят - только огранивают бриллиант'. (Правда, среди российских спортсменов существует шутка: 'Наши тренеры - самые лучшие тренеры в мире: у них самые лучшие спортсмены в мире'.)
***
Но тренеров тоже можно понять - вокруг них двадцать человек ученых, каждый из которых ему советует что-то свое. Например, Григорий Попов рассказал мне, что он вместе с другими учеными разработал уникальную методику вывода спортсмена на рекордный для него результат. Ученые с помощью математического моделирования оценивают, какие должны быть у человека биомеханические и физические показатели для того, чтобы он мог показать рекордный результат. И ставят спортсмена в такие искусственные условия тренировок, когда он может такого результата достичь, но только при помощи специалистов.

Но как 'бедному тренеру' во всем этом разобраться? Ведь он же не может понять всех ученых, каким бы ни был начитанным и грамотным. Неожиданную точку зрения на эту проблему высказал Дмитрий Аросьев: по его мнению, спорт ничего общего не имеет с наукой!

'Спорт - это же высшее достижение, чисто практический результат. А наука сводит все до узенькой, изолированной точки зрения. Ученые, как бы держа за хобот слона, пытаются говорить обо всем слоне. Но вещь изолированная - вещь непонятная. Необходимо работать цельно, однако этого не получается. Я знаю только один пример столь необходимого синтеза - в польском спорте было шесть человек, которых называли суперметодистами. Они ничего не исследовали, они должны были быть посредниками между наукой и практикой.

У нас же посредником между тренером, спортсменом и учеными, на мой взгляд, мог бы быть психопрактик. Он же участвовал бы в организации и проектировании всей подготовки. Ведь работа с духовной стороной спорта сейчас может быть более решающей, чем разработки в области фармакологии'.
***
Несколько иная точка зрения у Сергея Португалова:
'На самом деле, для современного спорта это закономерный итог, что в него вмешалась фармакология. По мере приближения к физиологическому пределу, пределу возможностей организма, крайне трудно увеличить адаптацию организма к нагрузке, испытываемой спортсменом. И чем выше квалификация спортсмена, чем ближе он к Олимпу, тем все меньше и меньше приросты в результатах.

А динамика прогресса в спорте и связана с вопросом: как улучшить результат. Улучшение можно искать в ряде направлений, каждое из которых очень лимитировано. Технологическое - например, когда появился фибергласовый шест, Пенти Никкула сразу взял пять метров. Хотя это и был прорыв, все равно десять лет обсуждали - можно с таким шестом прыгать или нет. Новые шипы, новые покрытия, новые комбинезоны, оно все как-то способствует. Но это очень медленный путь.

Второй путь - совершенствование самой системы подготовки, то есть тренировок. Это путь, дающий малый прирост, потому что здесь много наработано и совершить открытие тут весьма затруднительно. Вся научная сторона сводится к тому, как скомпоновать известные блоки тренировок.

И третье - это, безусловно, фармакология. В условиях, когда надо увеличивать и увеличивать нагрузки и их интенсивность, физиологические ресурсы человека оказываются близки к пределу. А необходимо помочь организму справиться с этими нагрузками и еще восстановиться после них.

Простой отдых, конечно, восполнит потерянные ресурсы, но сделает это очень медленно. Средний темп восстановления мышечных и энергетических затрат составляет три-четыре дня. И если ориентироваться на этот срок, то нельзя всерьез говорить о повышении нагрузок и улучшении результатов. Следовательно, надо как-то помочь спортсмену адаптироваться ко все возрастающим нагрузкам.
***
И в середине шестидесятых годов на коммерческом рынке появились первые препараты, производные тестостерона, под названием анаболические стероиды. Чтобы понять, какой прорыв был в спорте после этого: к мировому рекорду в метании молота за три - пять лет в начале шестидесятых годов было прибавлено восемь метров. Начинается ураганное развитие спорта, которое пришло к сегодняшнему дню, когда люди поднимают по 260-270 килограммов в толчке, прыгают в высоту за 2,45 метров и так далее:

На таком фоне немедленно возник контртезис: 'Это очень вредно для здоровья. Да, это дает сумасшедший прирост спортивных результатов, но это очень вредно для здоровья и в конечном итоге вызовет генетический риск либо побочные эффекты, не совместимые с нормальной жизнедеятельностью организма'. И в 1976 году был впервые проведен допинг-контроль на анаболические стероиды.

С той поры, вот уже двадцать лет, идет эта борьба. С одной стороны - все более и более изощренные попытки уловить хоть дальние следы приема препаратов и дальнейшее расширение списка запрещенных препаратов. С другой стороны, после того как спорт стал коммерческим предприятием, спортсмен поставлен перед неизбежностью приема препаратов, потому что свои деньги он может заработать только с ними.

На сегодняшний день ситуация обстоит так: существует весьма обширный описок запрещенных веществ, прием которых карается дисквалификацией на несколько лет, и довольно большой массив лекарственных средств, которые формально не запрещены. Но определенные круги с радостью бы все туда включили, даже и витамины.
***
У меня этот тезис вызывает много сомнений - еще надо посмотреть, что вреднее для организма: вот эти сумасшедшие нагрузки без лекарств, которые, безусловно, вызовут развитие тех или иных болезней, или возможность переваривать нагрузки, но с определенной химией. Простое переливание крови - чем оно собственно опасно? Вот это никак невозможно уяснить - все упирается в то, что нет достоверного объяснения, что такое допинг. (Само обозначение допинга идет от английского выражения to doupe - подхлестнуть.) С ума сойти, но сейчас это звучит так: допинг - это то, что включено в список допинга. Полный произвол. Огромное число полупроверенных, а порой просто фантастических сведений о смерти, заболеваниях, генетическом риске. Представьте себе шахтера, который идет в забой. Ему надо вырубить побольше угольку, он взял и кольнулся. Проходит в шахту, а там стоит директор с баночкой и говорит: 'Ах ты! Ты что, анаболики принимал?! Я тебя не допускаю к забою!'. Это же бред! А в спорте дело обстоит именно так. Пока спорт имел хотя бы фиговый листочек любительства, запрет допинга имел под собой некую моральную основу. Но с того момента, когда профессиональный спорт разрешен:

С другой стороны, это противостояние стимулирует поиск веществ, которые пока еще не вошли в антидопинговые списки и были бы соизмеримы по способности восстанавливать организм с запрещенными'.

Итак, что же такое современный спорт? Для нас он остается зрелищем, для спортсменов становится профессией, а для ученых? Существует ли наука в спорте и есть ли ей место на подиуме? Наверное, не в своем 'классическом' варианте, но наука в спорте есть. И является очень важной областью практического знания о человеке в условиях его максимальных психических и физических нагрузок. Поэтому, когда вы увидите победно вскинутые вверх руки спортсмена, то знайте, что тень от них лежит и на людях науки.
***
Позиция

Каковы мотивы людей, которые идут в профессиональный спорт?

Дмитрий Аросьев:
Наши люди шли в спорт, потому что для них это - единственный шанс увидеть мир. Убежать от надоевшего быта, даже просто уехать из дома на сборы. Одним словом, тяга к красивой жизни. Но неосознаваемая, потому что там никто не рассуждает, почему пришел в спорт. Ты столько времени 'пашешь', что, конечно, не до органных концертов. У спортсменов очень узкий диапазон переживаний и впечатлений. Лыжники, например, немногословны. Суровая жизнь - и поэтому, если встречается спортсмен, который много спрашивает, то о нем долго помнят. Считается, например, что если тренер сказал: два по тысяче, две по сто с усилием в конце - то чего спрашивать.

Сергей Португалов:
Сейчас у спортсменов сильнейшая материальная мотивация. Например, легкоатлеты не самого первого ранга получают в год около тридцати - пятидесяти тысяч долларов. Есть виды невероятно коммерческие - футбол, баскетбол, хоккей, легкая атлетика, плавание, фигурное катание, коньки. Все поняли, что если хочешь получать максимальную отдачу от спорта как от зрелища, то он должен быть профессиональным. Второй мотив людей, занимающихся спортом высших достижений,- честолюбие. Впрочем, в молодости он может выходить на первый план. И третье - это накатанная дорога после окончания занятий спортом.

Григорий Попов:
Я думаю, для людей, которые стремятся достигнуть высших рубежей в спорте, важен не столько материальный стимул, а - самоутверждение. А когда ты на первых порах еще недостаточно подготовлен, еще не пробился наверх, то тем более все держится на голом энтузиазме. Это люди из породы тех, кого называют упертый, но талантливо упертый. Ведь тренировки занимают много часов, и это ведь надо каждый раз себя заставить совершать монотонную, трудную работу изо дня в день. И никакими деньгами это не оправдаешь.
***
Есть ли какие-то пределы в спорте?

Григорий Попов:
Эволюционно сложилось так, что наша нервная система содержит некие ограничители, регуляторы, которые не позволяют организму достигать максимальных для него результатов. Ведь показав результат 'за гранью', человек может потерять здоровье, исчерпать энергетические ресурсы и повредить себе. Вот регуляторные механизмы и не позволяют нам выходить за какие-то пределы. Но в экстремальных ситуациях они каким-то образом подавляются. Например, известны случаи, когда человек в полной одежде перепрыгнул через двухметровый забор, спасаясь от бешеной собаки, чего в обычных условиях он никогда бы не смог сделать.

Дмитрий Аросьев:
Пусть даже есть абсолютный предел, предел биологический. Но пока мы видим большие скачки в результатах, например, в легкой атлетике. А дело, на мой взгляд, в том, что люди сами себе ставят психологические барьеры: когда Брумель прыгал на два двенадцать, мог ли я представить, что теперь будут прыгать на два пятьдесят. Конечно, когда спорт подходит к своим пределам, нужны изменения условий, например, лыжный спорт - в него вводится коньковый ход, и мой сын Дмитрий в двенадцать лет бегает как 'вчерашний' мастер спорта.

Сергей Португалов:
Не забывайте, что спорт всегда останется соревнованием. И сейчас уже не так важно установление новых, фантастических рекордов, гораздо важнее, чтобы сохранилась максимальная острота соревнований, правда, на очень высоком уровне. Пускай мировой рекорд на стометровке не перепрыгнет девяти секунд, но очень интересно, когда все 'выбегут' из десятки. А есть виды спорта, где пределы даже не видны, например в беге на длинные дистанции.

Что же касается фармакологии, то, на мой взгляд, к 2000 году вся концепция борьбы с допингом должна быть пересмотрена. Иначе спорт просто зайдет в тупик. Но при этом, конечно же, надо запретить применять допинг детям, допинг без контроля и уменьшить те невероятные дозы, которые спортсмены сейчас применяют по незнанию.
***
Во всем мире спорта

Радуешься жизни? Придется поднажать.
Перетренированность как профессиональная болезнь спортсменов появилась в виде медицинского термина в восьмидесятые годы. Симптомы этого заболевания: снижение спортивных результатов, усталость, легкая подверженность болезням. Избыток физических упражнений влияет на мозг, внутренние органы, мышцы и иммунную систему.

Новые исследования английских биологов показали, что вместе с хронической усталостью наступает и депрессия. А значит, используя стандартный опросник для определения психологического состояния спортсменов, можно выявить и тех, кто перерабатывает, и тех, кто, судя по относительно хорошему состоянию их психики, могли бы без особого ущерба для здоровья увеличить объем тренировок.

Спортсмены больше всего любят пиво
Алкоголь - любимое 'лекарственное' средство среди спортсменов-любителей. Профессиональные спортсмены избегают таких 'удовольствий'. Опрос тридцати четырех ведущих ирландских спортсменов показал, что они выпивают в неделю эквивалент 340-миллилитровой бутылки пива или даже меньше. Конор 0'Брайен, ученый из клиники Блэкрок в Дублине, отметил, что больше всего пьют теннисисты, а меньше всего - баскетболисты и хоккеисты. Любимый алкогольный напиток спортсменов - пиво. Опыты 0'Брайена показали, что использование алкоголя снижает результаты в среднем на 12 процентов. Его вывод: алкоголь - не лучший друг спортсменов. Если же вам пришлось 'погулять' за день до соревнования, то вечером лучше всего выпить как можно больше воды, чтобы избежать обезвоживания, вредного последствия алкоголя.
***
Чемпионы живого мира
Как спортсмены, люди далеки от призовых мест среди всех живых организмов. Мы отстаем от оленей и морских котиков по скорости обмена веществ, от собак и пони - по использованию кислорода. Борзые собаки и скаковые лошади бегают спринты быстрее лучших спортсменов, может быть, потому, что мы не полностью используем руки и мышцы спины. Правда, в беге на выносливость люди опережают крупный рогатый скот и овец. Но рекорд в скорости бега домашней свиньи - 4,6 метра в секунду - лишь немного уступает человеческому рекорду - шесть метров в секунду.

Как прыгнуть на девятнадцать метров
На чемпионате по легкой атлетике в Швеции Джонотан Эдвардс побил мировой рекорд в тройном прыжке, прыгнув на 18,15 метров (прежний рекорд был 17,98). Всего через несколько минут сорокатысячная аудитория стала свидетелем того, как он побил собственное достижение, прыгнув на 18,29 метров.

С помощью компьютерного анализа движений спортсмена шведские и датские ученые создали модель атлета, учитывая в динамике углы наклона головы, поворота рук и ног, положение центра тяжести. Оказалось, что Эдвардс использует уникальную технику прыжка и что он - один из самых быстрых людей в беге на короткие дистанции. Когда Льис в 1991 году в Токио побил мировой рекорд на стометровке, его максимальная скорость составила 11,8 метров в секунду, а Эдвардс набрал при разбеге 11,9 метров в секунду.
***
К тому же он и прыгал не так, как остальные. Центр тяжести большинства спортсменов во время разгона 'прыгает' вверх-вниз, а средний угол финального прыжка составляет 22,5 градуса. Разбегаясь, спортсмены обычно ставят ногу чуть впереди центра тяжести, чтобы избежать неконтролируемого вращения вперед. Оно ведет к тому, что прыгуны приземляются головой в песок далеко от заветных семнадцати метров. Но подобная техника тормозит спортсмена, уменьшая его скорость.

Траектория центра тяжести Эдвардса удивительно плавная, а отталкивается он под очень маленьким углом - всего 17,5 градуса. Самое удивительное, что его ноги приземляются прямо под центром тяжести. 'Так все хотят делать, но никто не осмеливается',- говорит Лейф Даберб, один из исследователей и тренер шведской команды легкоатлетов. Еще не ясно, как Эдвардсу удается сдержать вращение вперед.

Но и его техника не идеальна. Расчеты показывают, что если он увеличит угол отталкивания всего на одну десятую долю градуса, то сможет прыгнуть на 18,8 метров.

Ромарио не при чем
Для большинства бразильцев героем прошедшего чемпионата мира по футболу стал блестящий центрофорвард Ромарио. А для компьютера из Финляндии важнее оказался вклад не столь знаменитого капитана команды чемпионов - Дунга. Таков один из результатов компьютерного исследования видеоматериалов чемпионата, проведенный Пеккой Лютаненом из Исследовательского института Олимпийских игр.

Что же привело бразильцев к победе? Тренер команды, Карлос Перейра, заставил своих подопечных усвоить новый принцип игры, суть которого в задаче совершать минимум ошибок на поле. Перейра заменил традиционно зрелищный стиль бразильцев менее красочным, но более эффективным. Основной целью стало владение мячом, средством - подготовленные пасы 'наверняка'. Это показывают результаты компьютерного анализа. Из них же становится ясно, что основную роль в удержании мяча играл Дунга. Он редко вел мяч, но всегда был открыт для паса. Дунга выбрал тактику игры в одно касание между двумя-тремя игроками и настойчиво следовал ей, удивительно редко теряя мяч даже под мощным прессингом.
***
Биологические ритмы помогают устанавливать рекорды
Существование биологических ритмов было доказано давно. Все мы или 'жаворонки', или 'совы'. Что-то получается лучше с утра, а что-то - поздней ночью. Но особенно важно учитывать ритмы спортсменам. Ученые наблюдали за спортсменами, которые прыгали с места в течение всего дня. Разница в результатах получилась небольшая - всего 3 процента, но сами спортсмены говорят, что эта разница влияет на победу или поражение. Она связана во многом с волновыми изменениями температуры тела, которая достигает максимума ранним вечером. Это легко объяснить - мускулы работают лучше всего, когда они разогреты, и наилучшее время - когда температура тела высока. Оптимальное время для установления спортивных рекордов - между полуднем и девятью часами вечера. Остальные биологические показатели также достигают своего пика после 12 часов дня. Максимальный уровень адреналина - в час дня, скорость ударов сердца - в 6 вечера, скорость дыхания - в 2 часа дня. Практическое доказательство важности биологических ритмов - с 1945 года ни один мировой рекорд не был совершен до 12 часов дня (за редкими исключениями в мужской стрельбе и женском копьеметании).

Новый мяч, пожалуйста: и побольше!
По мнению Ховарда Броди из Пенсильванского университета, в последние годы характеристики ракеток для большого тенниса настолько улучшились, что меняется сам характер этой игры.

Во-первых, современные ракетки жестче своих деревянных предшественниц, что приводит к большей скорости полета мяча. Во-вторых, они намного легче, и это позволяет спортсменам замахиваться быстрее, больше используя кисть руки В-третьих, расчетная точка, попадая в которую мяч получает максимум энергии, расположена выше на ракетке. Игроку при подаче открывается большая, чем раньше, часть корта за сеткой и ему можно просто бить изо всех сил, не тратя времени и сил на аккуратное прицеливание.
***
Подачи лучших современных теннисистов настолько стремительны, что обмена ударами почти не происходит. На быстром корте, например на Уимблдоне, скорость мяча при подаче достигает 209 километров в час. А новое поколение ракеток только увеличит ее. 'Никто скоро не пойдет на теннис,- говорит Броди,- игра превратится в одни подачи'.

Он предоставил в Американскую теннисную ассоциацию проект изменения, уменьшающего скорость мяча. Броди предлагает просто увеличить его диаметр. Скорость при этом упадет из-за сопротивления воздуха. Как ни странно, это изменение более эффективно и просто, чем подсказываемое логикой уменьшение прыгучести мяча.