Вопреки устаревшему мифу, который до сих пор продолжают активно обсуждать в раздевалках любых фитнес клубов, причина, почему вы не можете работать дальше, заключается не просто в том, что мышцы горят из-за накопившейся молочной кислоты. Ощущения, которые вы испытываете во время бега, соответствуют различным мини-кризисам в организме, и вместе они определяют, как долго вы в состоянии удерживать заданный темп.
Прошлой весной на специальной конференции в Сан-Диего собрались ученые со всего мира, чтобы поделиться друг с другом результатами исследований и наработками в области изучения максимальных пределов выносливости. Они обсуждали такие популярные темы как метаболиты (промежуточные продукты обмена веществ) и психологическая усталость, а также говорили о таких известных негативных явлениях, как перегрев и обезвоживание. Ниже представлены их открытия, касающиеся того, что стоит за болью, которую мы превозмогаем ради улучшения своих результатов.
«Я НЕ МОГУ ПОЙМАТЬ СВОЕ ДЫХАНИЕ»
Причина: недостаток кислорода
Когда проявляется: практически сразу, после начала бега
Решение: «прайминг» разминка , включающая в себя выполнение взрывных отрезков интенсивного бега.
Первое повторение в интервальной тренировке всегда кажется самым тяжелым. Дыхание сбивается; сердце стучит как сумасшедшее. Однако следующее повторение дается немного легче. «Частота вашего дыхания на самом деле не уменьшается, просто организм принимает это положение вещей», - объясняет практикующий психолог Эксетерского университета в Англии, доктор наук Эндрю Джонс.
Когда вы только начинаете бежать, мышцы начинают потреблять больше кислорода, однако для изменений в работе организма требуется определенное количество времени. Такой кислородный дефицит провоцирует сигналы, стимулирующие ускорение скорости дыхания и сердечного ритма, расширение кровеносных сосудов и активацию перерабатывающих кислород энзимов в самих мышцах. В результате этих процессов мышцы через 2-3 минуты начинают получать достаточное количество кислорода.
Тем не менее временный недостаток кислорода влечет за собой определенные последствия. Для того, чтобы быстро восполнить нехватку энергии, мышцы по максимуму используют драгоценные запасы гликогена. Это приводит к образованию промежуточных продуктов обмена веществ, которые и заставляют вас чувствовать усталость в мышцах, а также оставляют гораздо меньше энергии на завершающий анаэробный спринт в конце забега. «То, что вы сожгли в первые пару минут, никогда не восстановится, если вы не замедлитесь прямо сейчас», - считает Джонс.
В целях борьбы с недостатком кислорода, Джонс и другие исследователи изучают подход, называемый «прайминг-эффектом», который позволяет организму получить эту первоначальную усталость еще до начала забега. За 10-20 минут до начала основной нагрузки выполните в качестве разминки несколько интенсивных отрезков. Например, спринты по 45-60 секунд в темпе 5-километровой гонки. Этот предварительный бег позволит активизировать энзимы, расширить кровеносные сосуды и при этом даст вам достаточно времени на восстановление перед самим забегом.
«Я ПРИКЛАДЫВАЮ БОЛЬШЕ УСИЛИЙ, НО НЕ УСКОРЯЮСЬ!»
Причина: неэффективное вовлечение мышечных волокон.
Когда проявляется: при средних усилиях, например, во время преодоления 10км гонки или полумарафона.
Решение: тренируйте быстросокращающиеся волокна, для их более рационального использования.
Первые километры полумарафона чаще всего проходят достаточно легко. Вы не ускоряетесь слишком сильно, следовательно, уровень молочной кислоты и метаболитов не выходят за пределы нормы; и в отличие от марафона вы не полностью опустошаете запасы энергии. Так почему же в конечном итоге все равно становится так тяжело?
Согласно исследованиям Копенгагенского университета, ответ кроется в динамике использования кислорода. Во время продолжительного забега в полумарафонском темпе или быстрее, количество энергии (и, следовательно, кислорода), необходимой для его поддержания, постепенно повышается. После первых 10-20 минут потребление кислорода может увеличиться более чем на 25%, что значительно усложнит сохранение изначального темпа.
Эта тенденция является результатом перехода на менее эффективные мышечные волокна. В начале забега организм автоматически распределяет всю нагрузку на медленносокращающиеся волокна, которые прекрасно подходят для бега на длинные дистанции и более устойчивы к усталости. Со временем отдельные мышечные волокна начинают утомляться. Чтобы восстановить баланс, мозг вовлекает в работу быстросокращающиеся волокна, которым требуется больше энергии и кислорода, чтобы выдержать такую же нагрузку.
Один из вариантов решения подобной проблемы - тренировка быстросокращающихся волокон, которые обычно используются нашим телом для резких и взрывных движений. «Это одна из причин, почему бег на длинные дистанции так важен для марафонцев», - объясняет Джонс. 2,5-часовой забег, даже в медленном темпе, в конечном итоге приведет к истощению медленносокращающихся мышечных волокон и заставит быстросокращающиеся включаться в работу. В результате, за счет увеличения количества митохондрий и капилляров для лучшего кровотока, будет повышаться выносливость.
«НОГИ ГОРЯТ!»
Причина: мышцы подают в мозг сигнал о накоплении в них продуктов метаболизма
Когда проявляется: на коротких забегах, при быстром ускорении и во время финишных спринтов.
Решение: короткие и быстрые интервальные тренировки
Представьте, что весь мышечный дискомфорт после тяжелой интервальной тренировки сконцентрировался в большом пальце. Это странное ощущение 10 добровольцам посчастливилось испытать в 2014 году в лаборатории Университета Юты, когда исследовательская группа под руководством профессоров Алана Лайта и Маркуса Аманна ввела коктейль метаболитов - промежуточных продуктов обмена веществ, которые накапливаются в мышцах во время сильных нагрузок - прямо в их большие пальцы. Результаты были впечатляющими. Метаболиты создали невероятное ощущение усталости у людей, которые ни на секунду не напрягали мышцы.
На протяжении десятилетий ученые и спортсмены говорили о том, что «молочная кислота вызывает жжение в мышцах» после интенсивных упражнений. Во время тяжелой гонки в какой-то момент вы достигаете той точки, когда аэробная энергетическая система - которая зависит от кислорода, поставляемого сердцем и легкими - не в состоянии достаточно быстро давать энергию мышцам. Тогда тело обращается к анаэробным (без кислорода) источникам, которые также производят энергию, но вместе с этим происходит образование продуктов метаболизма, которые накапливаются в мышцах. Одними из этих метаболитов являются лактаты (молекулы, которые по своей структуре близки к молочной кислоте). Но несмотря на это, сами по себе лактаты не вызывают чувства усталости.
Лайт и Аманн вводили добровольцам три вида веществ: лактаты; протоны, которые «закисляли» мышцы; и аденозинтрифосфаты - вид клеточного топлива. Введение данных элементов поодиночке или парами не дало никакого эффекта. Но стоило ввести все три одновременно...
Сначала испытуемые отметили «усталость» и «тяжесть» в больших пальцах, несмотря на то, что все они спокойно сидели на стульях. Затем исследователи увеличили дозировку метаболитов, что соответствовало высокоинтенсивной тренировке до отказа, и ощущения сместились в сторону «боли» и «жара». Таким образом, ученым удалось воссоздать эффект «жжения» мышц молочной кислотой.
Результаты исследования показали, что несмотря на возникающие ощущения, молочная кислота не расщепляет мышечные волокна. Жжение вызвано лишь тем, что мышцы ног распознают определенную комбинацию метаболитов и подают сигнал бедствия, который по спинному мозгу проникает в головной и создает это ощущение в мышцах. Каково решение? Научите рецепторы быть менее чувствительными, постоянно раздражая их во время тренировок. «Первая интервальная тренировка после долгого перерыва ощущается как путешествие по всем кругам ада», - отмечает Аманн. Но после одного-двух занятий вы начинаете чувствовать себя гораздо лучше.
«Я С ТРУДОМ МОГУ ПОДНЯТЬ НОГИ!»
Причина: накопившиеся продукты метаболизма препятствуют сокращению мышц
Когда проявляется: ближе к концу тяжелой гонки
Решение: правильный выбор темпа
Итак, теперь мы знаем, что «жжение в мышцах» - это лишь ложное ощущение в клетках мозга, вызванное нервными рецепторами. Значит ли это, что сами мышцы могут работать бесконечно, если игнорировать подобные сигналы? Чтобы разобраться в этом, Аманн и его коллеги ввели в позвоночники добровольцев препарат для блокадной анестезии под названием фентанил, который предотвращает перемещение нервных импульсов от мышц ног к мозгу. Затем им предложили проехать на велотренажере 5 километров в максимально быстром темпе.
Результаты шокировали. Когда первый испытуемый, завершив заезд, попытался слезть с тренажера, то просто рухнул на пол, ученые даже не успели его подхватить. Все остальные участники исследования также не смогли слезть с велотренажера без посторонней помощи. Некоторые из них не смогли даже снять ноги с педалей и, по словам Аманна, никто из них не смог сделать ни шагу. Каждый из добровольцев получил то, о чем мечтают многие спортсмены - возможность выйти за пределы своих возможностей, не чувствуя при этом никакой боли и усталости - но заплатили большую цену - получили мышцы, которые по сути перестали функционировать.
Тем не менее, несмотря на временные сверхспособности, никто из испытуемых не ехал быстрее, чем тогда, когда получал плацебо. «Поначалу все чувствовали себя прекрасно», - рассказывает коллега Аманна, доктор наук Грегори Блэйн. «Они буквально летали. Но», - по его лицу расползлась злобная ухмылка - «мы знали, что в итоге они потерпят крах». На половине пути велосипедисты все еще чувствовали себя отлично, но при этом начинали выглядеть озадаченными, поскольку их ноги переставали реагировать на сигналы, посылаемые мозгом. Все преимущества, которые им дал быстрый старт, испарились в момент, когда ноги престали их слушаться.
В этом случае, утомление находилось именно в мышцах, а не в мозге. Без предупреждающих сигналов, поступающих в мозг, метаболиты, такие как протоны и фосфат-ионы, накапливаются в огромных количествах и просто парализуют мышцы, нарушая способность мышечных волокон сокращаться. Другими словами, утомление, вызванное метаболитами, не находится «в голове». На самом деле во время сложных забегов вы испытываете нечто среднее между «центральной» (в мозге) и «периферийной» (в мышцах) усталостью. Переусердствуйте на старте и к концу гонки вы узнаете свой предел, а также лично познакомитесь с периферийной усталостью.
«Я СДАЮСЬ!»
Причина: тяжелые нагрузки
Когда проявляется: в любой момент, когда вы на пределе возможностей
Решение: тренируйте мозг.
Слишком больно. Самое простое объяснение тому, почему вы не поднапряглись и не пробежали оставшиеся пару километров. Но это не совсем так. Боль - то чувство, которое заставляет вас ойкать и морщиться - не сдерживает вас. Когда исследователи из Кентского университета в Англии, используя метод транскраниальной стимуляции мозга постоянным током (ТЭС-терапия) ослабили чувство боли, добровольцы не стали ощущать себя лучше во время выполнения физических упражнений. Также не изменились и их показатели во время изматывающих занятий на велотренажере.
По словам одного из авторов исследования, доктора наук Сэмуэля Маркоры, важно лишь усилие: намерение продолжать, и борьба с желанием остановиться. Все другие признаки усталости - нехватка кислорода, накопление метаболитов, перегрев, обезвоживание, повреждение мышц, недостаток энергии и прочее – лишь способствуют общему пониманию, насколько тяжело будет поддерживать заданный темп и скорость. Другими словами, усилие - это сочетание различных сигналов усталости, собранных со всех уголков тела, и в момент истины в любой гонке оно соответствует максимальным стараниям.
Большую часть тренировок бегунов направленна на повышение продуктивности и силы мышц, сердца и легких. Но теория Маркоры предполагает, что, изменив свое субъективное восприятие усилий, можно бежать быстрее. Для этого исследователи использовали различные техники: обращение, нацеленное на подсознание (мелькающее на долю секунды изображение улыбающегося лица), электрическая стимуляция мозга (электроды располагаются так, чтобы изменять восприятие усилия и боли), аутотренинг (Ты сможешь!) и «тренировка на выносливость мозга» (компьютеризированные задачи, выполняемые во время тренировки на велотренажере).
Однако главный вопрос все еще остается без ответа. Что именно из себя представляет усилие? Это психологическое состояние? Тактильное ощущение от сокращения мышц? Или, как верит Маркора, наше общее ощущение того, насколько тяжело дастся тот или иной темп? Мы узнали многое о том, что происходит с организмом во время бега, и нашли объяснение различным физиологическим процессам, с которыми мы сталкиваемся, и которые ограничивают нас. Следующий большой шаг относительно подготовки бегунов заключается в понимании деятельности мозга.
