Тренируемость переносимости усталости может давать значимый вклад в рост сопротивляемости утомлению и результатов соревнований. Как показывают исследования, процесс начинается в первый же день, до того как бегун-новичок успевает набрать форму. Так, например, в 2013 году команда исследователей из Новой Зеландии обнаружила, что дети в возрасте от 9 до 11 лет существенно улучшали свои результаты в беге на 800 метров за свои первые четыре попытки пробежать эту дистанцию, без всяких тренировок между попытками и без уточнения их стратегии по темпу. Они улучшали результат, просто учась лучше интерпретировать свое ощущение усилия и используя то, чему научились, чтобы лучше изыскивать внутренние физические резервы.
Аналогичный процесс продолжается и после той точки, за которой опытный бегун уже не набирает лучшую форму. В 2007 году эфиопский бегун Хайле Гебреселассие установил мировой рекорд в марафоне – 2:04:26. Ему было 34 года, а его карьера профессионального бегуна длилась уже 16 лет. Первые его слова после финиша: «Я могу бежать быстрее». Год спустя Гебреселассие вернулся на тот же марафон (в Берлине) и пробежал с темпом на одну секунду на милю быстрее. Он не был в лучшей форме, чем 12 месяцев назад, и уж точно не был моложе. Но он приложил больше усилий.
Низкоинтенсивная и объемная подготовка развивает толерантность к усталости эффективнее, чем скоростные тренировки. Быстрые пробежки могут быть тяжелее, но во время длинных терпеть приходится дольше. Та нагрузка, которую бегун испытывает во время длинных и менее интенсивных тренировок, более специфична для гонок. Скоростные тренировки приучают мозг к тому, что дискомфорт от бега в уставшем состоянии быстро заканчивается. Как тяжело ни работал Эмиль Затопек во время своих легендарных интервальных тренировок, он никогда не был дальше, чем в 400 метрах от финиша своего интервала. Это должно было накладывать на него определенные психологические ограничения в соревнованиях на 5 и 10 километров (в самом деле, Затопек был известен своим неустойчивым темпом, как будто он не мог поддерживать стабильный уровень усилий) и, вероятно, еще сильнее сдерживало его в тех немногих марафонах, которые он бегал. В свою очередь низкоинтенсивные, объемные тренировки приучают мозг к принятию того, что усилие продлится достаточно долгое время и не закончится быстро.
Вы можете не соглашаться с тем, что разные подходы к усталости имеют большое значение, но тому есть доказательства. Некоторые из них следуют из еще одного эксперимента Вероники Биллат. В нем группа бегунов на длинные дистанции и группа спринтеров бежали до отказа с высокой, но субмаксимальной интенсивностью – примерно между лактатным порогом и МПК (или примерно с соревновательным темпом на 10 километров). Это было привычное испытание для бегунов на длинные дистанции, но не для спринтеров, которые привыкли к более коротким и быстрым усилиям.
Хотя все участники исследования бежали с одинаковой относительной интенсивностью, бегуны на длинные дистанции давали более низкие оценки своего воспринимаемого усилия в течение теста. Они также давали более высокие оценки того, сколько еще смогут (по своим ощущениям) выдержать, в разные промежуточные моменты теста. Биллат сделала вывод, что стиль подготовки бегунов (низкая интенсивность, высокие объемы) на длинные дистанции развил в них большую толерантность к той усталости, которую обычно испытывают во время бега на средние и длинные дистанции.
В таком случае, кажется, подход 80/20 работает лучше скоростных тренировок в плане подготовки бегунов к тому, чтобы глубже изыскивать свои физические резервы. Но не только. Он также лучше всего усиливает те части мозга, которые отвечают за толерантность к усталости.
Мозг и сопротивляемость утомлению
Бегуны часто замечают, что очень длинные гонки и тренировки психологически гораздо более тяжелы, чем короткие. Тому есть причины. Согласно исследованиям, от длительных нагрузок с низкой интенсивностью мозг устает сильнее, чем от интенсивных тренировок, длящихся недолго.
В одном из таких исследований участники должны были совершать изометрическое сокращение икроножных мышц так долго, как только могли, с тремя разными уровнями интенсивности: 25, 50 и 75 % от максимума. В среднем они могли выдержать сокращение с интенсивностью 25 % в 10 раз дольше, чем сокращение с интенсивностью 75 %. Основная причина отказа при этих двух уровнях интенсивности была разной. Ученые могут оценить вклад мозговой усталости в общую усталость во время упражнения, сравнивая силу сокращения мышц до и после тренировки. Большее снижение показателя означает более уставший мозг. В этом исследовании максимальная произвольная сила сокращения икроножных мышц снизилась на 11 % при низкоинтенсивной нагрузке, но не снизилась вовсе при высокоинтенсивной. Эти результаты показывают, что мозг уставал после низкоинтенсивного теста и не мог активировать мышцы так же сильно, как до него.
Мы уже знаем, что, вызывая усталость в теле с помощью упражнений, мы вырабатываем адаптацию, делающую его более устойчивым к усталости в будущем. Это работает и в отношении усталости мозга. Более короткие и быстрые пробежки не так эффективно стимулируют усталость и адаптацию зон мозга, включая островковую область и височную долю, чья задача – воспринимать физические составляющие эмоциональных состояний (таких как дискомфорт при экстремальных нагрузках), и переднюю поясную кору, чья задача – разрешение внутренних конфликтов (например, конфликта между желанием продолжить тренировку и желанием ее закончить, когда человек бежит в уставшем состоянии). Чем сильнее становятся эти зоны, тем медленнее будет возникать чувство усталости у бегуна во время гонок и соревнований и тем больше он или она смогут выдерживать сильную усталость.
Важно понимать, что длительность упражнения имеет большее значение, чем интенсивность, с точки зрения развития устойчивости мозга к усталости. Важно не то, как интенсивно работают мышцы, а как долго мозгу приходится фокусироваться на выполнении задачи. На самом деле, согласно исследованиям, мозг может уставать
В 2012 году Сэмюель Маркора из Университета Кента тестировал воздействие тренировки мозга в состоянии покоя на физическую выносливость. Он разработал видеоигру, которая была направлена на то, чтобы вызывать усталость (и таким образом стимулировать усиление) передней поясной коры – части мозга, которая помогает бегунам противостоять желанию сдаться и закончить тренировку или соревнование. Маркора нанял для исследования группу неспортсменов, половина из которых в течение шести недель играла в развивающую игру, а половина вместо этого смотрела документальные фильмы. Обе группы не меняли своего спортивного распорядка на время исследования. В начале и конце исследования обе группы проходили тест на выносливость на велотренажере, в рамках которого нужно было крутить педали до отказа. Невероятно, но время до отказа увеличилось в среднем на 20 % у тех, кто тренировал мозг, по сравнению с полным отсутствием прогресса у другой группы (смотревшей кинофильмы).
Эти результаты показывают, что состояние мозга значительно влияет на физическую выносливость, что никак не связано с физиологическим состоянием всего, что ниже шеи. Вам даже не нужно тренироваться, чтобы усилить «форму мозга» и сопротивляемость утомлению в виде спорта на выносливость. Все, что нужно, – долго концентрироваться на задаче, требующей когнитивных ресурсов. Конечно, развитие мозга через бег будет улучшать результаты в этом виде спорта более эффективно, чем развитие мозга вне бега. Но поскольку развитие мозга требует фокусирования на длительных задачах и не требует большого напряжения от организма, длинные пробежки с низкой интенсивностью – самый эффективный способ тренировки мозга сопротивляться развитию утомления. Это позволяет объяснить, почему такие бегуны, как Пола Рэдклифф, так прогрессируют, тренируясь много и с низкой интенсивностью, и почему ни один бегун не прогрессирует, тренируясь по программам, основанным на скоростных тренировках.
Форма мозга и аэробная производительность не являются единственными факторами, отвечающими за улучшение беговых результатов. Как вы скоро увидите, тренировки с высокими объемами и низкой интенсивностью улучшают результаты еще одним образом, никак не связанным с двумя основными компонентами беговой формы.
5. Как бег по правилу 80/20 улучшает технику
Представьте на секунду, что некий талантливый химик разработал сыворотку, которая уравнивает физическую форму всех, кто ее выпил. Просто проглотите несколько капель – и вы уже находитесь в такой же форме, как те, кто сделал то же самое. Теперь представьте, что вы и еще 99 других бегунов употребили эту сыворотку и будете бежать гонку на 10 километров. Что произойдет? Вы все финишируете на первом месте? Ни в коем случае. Дело в том, что форма – не единственный фактор, определяющий результаты. Другим важным фактором является техника.
Иметь хорошую технику – значит иметь эффективный беговой шаг. Критерием его эффективности является экономичность бега, которая в чем-то похожа на топливную экономичность автомобиля. Если последняя характеризуется количеством топлива, необходимым, чтобы проехать определенное расстояние, то беговая экономичность определяется объемом кислорода, необходимым, чтобы поддерживать заданную скорость. Все бегуны становятся более экономичными, тренируясь, что проявляется в снижении объема кислорода, необходимого, чтобы поддерживать одну и ту же скорость.
В предыдущей главе я рассказывал, как Пола Рэдклифф добилась значительного прогресса, тренируясь по принципу 80/20. Я относил эти улучшения во многом на счет лучшей формы мозга (возросшей способности психики переносить утомление). Но улучшившаяся техника тоже играла роль. Рэдклифф в течение всей карьеры периодически проходила тестирования на экономичность бега, и они демонстрировали постоянные улучшения.
Функциональная подготовка определяется тем, как работают определенные внутренние органы, такие как сердце или мозг; а техника определяется работой тела. Некоторые особенности движений техничного бегуна позволяют ему тратить меньше сил на поддержание одного и того же темпа по сравнению с менее техничным спортсменом. Некоторые тренеры считают, что эти особенности – это и есть
Тренеры, ориентированные на технику, стараются привить эти характеристики бегунам, которым их не хватает, предполагая, что более медленный бегун, который сможет сделать свой беговой шаг более похожим на шаг более быстрого атлета, сам станет в результате
Но если правильная техника – это не «что-то особенное» в движениях бегуна, то что это? Артур Лидьярд предложил альтернативу в своей статье 1962 года в Sports Illustrated. В ней был лишь один абзац, посвященный технике. В четырех коротких предложениях Лидьярд сказал все, что, по его мнению, должны были знать бегуны об этой теме.
«Забудьте про технику, – писал он. – Если бегун сильно разбрасывает руки в стороны, это нормально – в случае, если он в форме и расслаблен. Тогда он бежит легче, а техника позаботится о себе сама. Нам нужны бегуны, способные бежать два или три часа и в конце выглядеть так же, как перед началом пробежки».
Таким образом, Лидьярд заявлял, что есть очень много отличных бегунов, техника которых далека от эталонной. Но у всех хороших бегунов есть свойство, которое можно назвать
Эти идеи оказались пророческими. Уже после смерти Лидьярда в 2004 году науке удалось дать определение RSE и доказать, что бегать больше, не пытаясь имитировать идеальный рисунок бега, – самый лучший способ стать более техничным бегуном. Новые исследования показали, что RSE – видимое отражение «спокойствия» в тех частях мозга, которые отвечают за движения тела, – вроде нейробиологической эффективности, сформированной благодаря непрерывной практике, позволяющей беговому шагу адаптироваться. Ключевое свойство техничного бега – способность бежать с
Вернемся к нашему мысленному эксперименту – гонке на 10 километров, участники которой приняли «допинг», уравнивающий их форму. Победителем этой гонки, скорее всего, стал бы тот, кто испытывает наименьшее ментальное напряжение при беге, – и он же, скорее всего, был бы тем человеком, кто больше всего бегал медленно во время подготовки.
Цена «коррекции»
Исторически в беге мало внимания уделялось технике бега, потому что большинство тренеров топ-уровня разделяли мнение Лидьярда о том, что хороший рисунок бега – это не подлинная основа техничного бега. Но в течение последнего десятилетия или около того в спорт пришло много тренеров, сфокусированных на технике. Существует много разных школ «правильного» бега, но отличаются они в основном названиями. Будь то ци-бег, позный метод бега, эволюционный бег, естественный бег или что-то еще, у представителей всех школ в голове примерно одна картинка «правильного» бега: высокая частота шагов, короткий шаг, минимальные вертикальные колебания и т. д.
Не так уж сложно обучать бегуна высокой частоте шагов или другим характеристикам, которые у него отсутствуют. Процесс не сильно отличается от обучения танцам: инструктор показывает, ученик повторяет, инструктор вносит коррективы и – бум! – танец освоен. Так что логично предположить, как это делают тренеры, ориентированные на технику, что обучение бегуна имитации движений лучших атлетов сделает его быстрее. Но это тот случай, когда теория расходится с практикой. Исследования 40-летней давности убедительно доказали, что насильственная «коррекция» естественной техники бегуна практически всегда ухудшает экономичность его бега.
Давайте рассмотрим, например, длину шага. Воздействие длины шага на экономичность бега широко исследовалось. Самое влиятельное из исследований по этой теме было проведено в 1982 году Питером Кавенагом. Питер – один из самых выдающихся экспертов своего времени по биомеханике – привлек в исследование 10 бегунов. По его просьбе они бегали с длиной шага, попадавшей в диапазон от – 20 % до +20 % от естественного значения, и не меняли при этом темп. Все десять бегунов потребляли меньше всего кислорода – то есть бегали экономичнее всего – с естественной длиной шага. Другими словами,
В 2012 году команда шведских исследователей во главе с Кьяртан Халворсен предоставляла группе из 16 мужчин-бегунов визуальную и голосовую обратную связь, которая помогала им уменьшать высоту вертикальных осцилляций во время бега. Это работало. Все бегуны смогли избавиться от некоторого «излишнего» объема колебаний. К сожалению, выяснилось, что они не были излишними, и изменение естественного шага таким образом делало бегунов менее эффективными, а не наоборот.
Похожая вещь произошла и тогда, когда ученые попытались вмешаться в естественную постановку стопы. В одном исследовании выяснилось, что опытные бегуны, приземлявшие стопу на переднюю часть и приземлявшиеся на пятку, имели примерно схожую экономичность бега, и ни одна из групп не стала экономичнее, поменяв привычный для себя способ приземления стопы. Хотя принято считать, что приземление на переднюю часть стопы лучше, в реальности оказалось, что приземление на пятку более экономично для тех бегунов, которые пришли к нему естественно и неосознанно.
Сторонники того, что есть один-единственный способ правильно бегать, настаивают на том, что все бегуны могут стать эффективнее, меняя рисунок бега на близкий к идеальному. Им просто нужно время для внедрения этих изменений. Невозможно, заявляют эти тренеры, бегуну стать более эффективным, не меняя техники. Если же ее постепенно изменять, бегун будет все более и более эффективным. Но исследования опровергают такое предположение. К примеру, в 2005 году в Университете Кейптауна 16 опытных триатлетов по просьбе исследователей стали приземляться на переднюю часть стопы и в течение 12 недель практиковали новую для себя технику бега под экспертным наблюдением. В конце этого периода они все еще бегали менее экономично, чем со своей естественной техникой приземления на пятку.
Самооптимизация
Тот факт, что любые изменения в естественном беговом шаге ухудшают результаты, позволил некоторым ученым сделать предположение, что беговая техника – это самооптимизирующаяся система. В главе 3 мы убедились, что сам бег является такой системой, в которой тренировочные методы эволюционируют со временем, способствуя появлению все более быстрых бегунов. Многие эксперты в биомеханике сейчас считают, что беговой шаг каждого спортсмена автоматически становится более эффективным со временем, а сознательные изменения в технике не нужны и не продуктивны.
Поддержка этой точки зрения приходит от детей. Те из них, кто только научился бегать, обычно гораздо менее эффективны, чем взрослые. Для этого есть и метаболические причины, и биомеханические: дети делают слишком длинные шаги. Когда они вырастают, техника бега становится гораздо более экономичной. Это случается независимо от того, будет ли ребенок лишь бегать трусцой (беготни на игровой площадке оказывается достаточно) или соревноваться на любительском уровне, – но быстрее произойдет с теми детьми, кто целенаправленно занимается бегом. Корректировка техники бега, впрочем, не повышает экономичность бега у детей – точно так же, как и у взрослых.
Согласно научным исследованиям, экономичность бега кардинально улучшается уже в течение нескольких недель после начала регулярных тренировок. В 2012 году Шэрон Диксон из Эксетерского университета в Англии фиксировал изменения в разных показателях бегового шага и беговой экономичности в группе из 10 начинающих бегуний. Эти девушки тренировались в течение 10 недель без каких-либо указаний касаемо техники. Они просто бегали. Во время этого периода экономичность их бега выросла на 8,4 %. Этот прогресс был связан с семью небольшими изменениями их техники. Например, после тренировочного периода сгибание в голеностопном суставе происходило в более поздней фазе бегового шага. Если вы не до конца понимаете, что это значит, – все нормально. Участницы исследования тоже не понимали. Они абсолютно не воспринимали это изменение сознательно, и это не то, чему можно научиться путем имитации. Такие небольшие и полностью согласованные изменения, повышающие эффективность, должны происходить сами по себе.
Если беговой шаг сам по себе оптимизируется и становится более эффективным, для этого должен быть специальный биологический механизм. Одно из предположений – мозг каким-то образом отслеживает потребление кислорода и «запоминает» те движения и паттерны, которые его минимизируют. Но последние исследования показывают, что самооптимизация происходит с помощью совсем другого механизма. В исследовании 2012 года выяснилось, что мозг на самом деле отслеживает активацию мышц и закрепляет те паттерны, которые генерируют б
Это открытие соотносится с исследованиями в других видах спорта на выносливость, которые также подтвердили, что организм минимизирует мышечную работу, а не потребление кислорода.
Например, бегуны естественным образом выбирают такой каденс (частоту вращения педалей), который минимизирует активацию мышц, а не потребление кислорода. Хотя два этих показателя связаны и они меняются в одном направлении, они не идентичны. Большинство экспертов продолжают считать потребление кислорода однозначным маркером беговой экономичности, но если верно то, что работа мышц является объектом «мониторинга» мозга, то использование потребления кислорода как главного показателя беговой эффективности может быть неверным.
Каким бы ни был механизм, с помощью которого беговой шаг эволюционирует в сторону большей эффективности, он недоступен для сознательных манипуляций. Ни один бегун не может волевым усилием снизить количество мышечных волокон, которые он использует для поддержания определенной скорости. Что бы вы стали делать, если бы на бегу услышали команду тренера: «Хорошо, продолжай в том же темпе, но задействуй при этом меньше мышц»?
Если беговой шаг на самом деле самостоятельно оптимизируется, то почему тогда все опытные бегуны не выглядят одинаково, когда бегут? Потому что не бывает бегунов с одинаковым телом. Каждое тело уникально по структуре и нервно-мышечному строению. Следовательно, хотя все бегуны автоматически становятся экономичными, минимизируя работу мышц, у каждого это происходит по-своему. До некоторой степени изменения, приходящие с опытом, схожи у многих бегунов – например, как я говорил выше, большинство сокращает беговой шаг. Но даже лучшие бегуны в мире бросают вызов идеальной эталонной технике. Мебрахтом Кефлезигхи, победитель Нью-Йоркского марафона 2009 года и Бостонского марафона 2014 года, бегает с пятки. У Райана Холла, рекордсмена США в полумарафоне, вертикальные колебания во время бега более чем в два раза выше, чем у других элитных бегунов. Мо Фара, олимпийский чемпион и чемпион мира в беге на 5 и 10 километров, делает 160 шагов в минуту – гораздо меньше, чем 180, считающиеся идеальным каденсом. Тренеры, ставящие во главу угла технику, думают, глядя на этих бегунов: «Представьте, как бы они бежали, если бы поправили свою технику!» Другие тренеры, глядя на этих же спортсменов, заключают (как и Артур Лидьярд), что должна быть разница между правильным рисунком бега и техничным бегом.
Фактор свободы
Когда мы характеризуем чей-то бег, то обычно описываем его в терминах частоты шагов, длины шага и вертикальных колебаний – и упускаем очень важный аспект: изменчивость.
Не бывает двух одинаковых шагов у одного и того же бегуна. Как и снежинки, каждый шаг хотя бы немного отличается от остальных, даже если они сделаны одним и тем же бегуном. Когда вы наблюдаете размеренный бег в небольшом темпе по ровной и гладкой поверхности, вам может показаться, что все шаги одинаковы, но чувствительные инструменты, такие как акселерометры, могут зафиксировать малейшую изменчивость в движениях, которую не различить невооруженным глазом.
У одних бегунов наблюдается б
Вариабельность в движениях можно воспринимать как некоторую свободу или расслабленность. Может ли эта дополнительная расслабленность быть тем самым качеством, которое Лидьярд и другие тренеры описывали как «расслабленную плавность и легкость движений»? Я уверен, что да. Но откуда берется эта свобода и почему она автоматически возрастает с опытом и улучшением формы?
Ответы на эти вопросы могут быть найдены в мозге. Мышечные волокна активируются мозгом. Прежде чем выполнить определенную задачу, мозг сначала создает план действий. Сейчас ученые имеют возможность делать «мгновенные снимки» мозга во время этой стадии, прямо перед тем, как движение будет совершено. И они обнаружили, что мозг никогда не создает одинаковый план для одного и того же движения. Неважно, насколько оно простое и знакомое, мозг каждый раз формирует немного другой план перед исполнением движения. Это говорит о том, что мозг просто
Неспособность мозга точно воссоздать план таких движений, как беговой шаг, объясняет, почему ни один бегун не может сделать двух абсолютно одинаковых шагов. Но это не объясняет, почему у некоторых бегунов наблюдается большая вариабельность шага, чем у других, или почему она возрастает с опытом. Объяснение этих паттернов кроется в том, как мозг меняется в процессе практики с новыми моторными навыками. Исследования со сканированием мозга показали, что некоторые зоны мозга, которые особенно активны во время первоначальной фазы выучивания новых движений (мозжечок, премоторная зона коры, базальные ганглии и дополнительная моторная область), становятся менее активными, когда навык развивается. Другие зоны мозга становятся более активными, но общая тенденция характеризуется как «некоторые повышения активности с глобальным снижением».
С продолжением практики те части мозга, которые отвечают за соответствующие движения частей тела, начинают расти. Кроме того, миелин – вещество, образующее оболочку нервных волокон, формируется вокруг тех из них, которые чаще всего используются в конкретном движении, улучшая передачу сигнала. С этими структурными изменениями активность мозга во время движений становится более синхронизированной – и более эффективной.
Опытные и техничные атлеты во всех видах спорта демонстрируют меньшую активность мозга – то, что я называю «тихим» мозгом, – во время выполнения упражнений. И, как я уже отмечал, у опытных спортсменов наблюдается большая вариабельность их движений. Два этих феномена связаны друг с другом. Вариабельность движений опытных бегунов вызвана именно тем, что их мозг «тише». Чем больше мозг работает над определенными движениями, тем более скованными они будут. Лучшим атлетам не нужно тратить так много ментальных усилий на контроль своих движений, и поэтому движения получаются более свободными.
Аналогия может сделать эту идею более понятной. Представьте, что мозг атлета-новичка – это руководитель, который занимается «микроменеджментом». Сотрудники, которыми руководит «микроменеджер», будут работать по стандартам, чтобы отвечать ожиданиям надоедливого босса. Также и движения новичка повторяются вследствие попыток мозга контролировать тело. Соответственно, мозг опытного атлета – это спокойный и отстраненный руководитель, под началом которого сотрудники могут работать в разном стиле, добиваясь результата так, как им удобно. Так и ослабленный контроль движений тела в случае с опытным бегуном позволяет конечностям двигаться более свободно, что и приводит к большей вариабельности. В случае с бегунами «бесшумный мозг» способствует небольшим колебаниям в рисунке бегового шага, что со стороны может выглядеть как некая расслабленность.
Мы прояснили связь между «тихим» мозгом и более разнообразным беговым шагом. Но один важный вопрос остался без ответа: почему это хорошо? Иначе говоря, в чем именно польза от более свободных движений? Чтобы ответить на этот вопрос, мне понадобится помощь роботов.
Урок от роботов
Одни из самых полезных сведений о том, как люди бегают (и ходят), ученые получили благодаря попыткам создать роботов, которые могут ходить и бегать, как люди. Первые двуногие машины, способные ходить, были созданы в 1893 году. Это были машины, а не роботы, потому что они были полностью механическими и не содержали в себе никакого компьютера, контролирующего движения. Первый двуногий робот с компьютером-контроллером был создан только в 1966 году. Это изобретение симулировало человеческие движения лучше, чем любая простая машина, потому что компьютер, контролировавший движения, выполнял роль мозга.
И все же между движениями первых ходивших роботов и движениями людей были важные различия. Во-первых, движения роботов были совершенно неадаптивными. Первые роботы могли делать ровно то, на что были запрограммированы. Они не могли учиться и улучшать свои движения или менять их в соответствии с окружавшей их обстановкой (например, столкнувшись с уклоном). Кроме того, движения первых роботов просто-напросто не были похожи на человеческие. Им не хватало изящества и плавности.
Инженеры пытались решить эти проблемы, создавая роботов со все большей вычислительной мощностью. Идея была в том, чтобы заранее запрограммировать механические реакции на все случаи, которые только могли произойти. Лучшие роботы такого типа могли выполнять тысячи вычислений каждую миллисекунду, чтобы полностью контролировать все свои движения. Но это было бесполезно. Неважно, насколько сложна программа робота, – в любом случае так невозможно добиться настоящей адаптивности, а ресурсы, требующиеся для тотального управления всеми движениями, требовались колоссальные. Если бы живым существам приходилось вкладывать столько усилий в движения, они бы никогда не выжили в реальном мире, требующем эффективности и безжалостном к бесполезным действиям.
Инженеры пришли к другой идее, вернувшись к концепции, впервые предложенной русским психофизиологом Николаем Бернштейном в 1930-х годах. Бернштейн считал, что координация движений тела осуществлялась не самим мозгом, но рефлексами по всему телу. Мозг вовлечен в процесс только на верхнем уровне – в принятие решений о том, в какую сторону двигаться, с какой скоростью и как реагировать на новые внешние обстоятельства. Основываясь на этой идее, робототехники создали роботизированный эквивалент «тихого мозга», контролирующего движения свободно, а не жестко.
В 2008 году немецкий профессор Флорентин Вёргёттер, занимающийся вычислительной нейробиологией, представил RunBot – шагающего и бегающего робота, чьи движения контролировались набором простых правил, которые оставляли место для корректировок и адаптации, основанных на обратной связи от датчиков, расположенных в ключевых местах робота. В отличие от своих предшественников, RunBot мог сам выучивать вещи, которые не были в него заложены заранее, такие как подъем и спуск с уклонов, – и его движения были гораздо более изящны. Последующие разработки, включая Petman, созданный в DARPA[10], пошли еще дальше в реализации концепции «тихого мозга», их движения стали еще более адаптивными и эффективными.
Прорыв RunBot преподал важный урок о механике человеческих движений: свободно контролируемые движения оставляют пространство для улучшений, а жестко контролируемые – нет. Робот, адаптирующий паттерны движений на основании обратной связи от окружающей среды, вначале движется менее «умело» по сравнению с жестко запрограммированным роботом, но в итоге становится более эффективным, потому что учится, в отличие от последнего. Так и у людей-бегунов: более свободный шаг самооптимизируется для большей эффективности.
Хотя все новички более осознанно контролируют свой бег и поэтому их движения более жестки, существует определенный спектр. Те бегуны, которые начинают с большей свободой в движениях, становятся эффективными быстрее. Этот паттерн соблюдается для всех видов движений, а не только для бега. Йохсюке Миямото из Гарвардского университета – бывший пловец мирового уровня – продемонстрировал, что те люди, у которых при первичном выполнении нового для них задания на координацию наблюдается б
Эта адаптивность не только способствует кратко– и долгосрочному прогрессу, но и имеет мгновенный положительный эффект. Внешняя среда, в которой выполняются такие механические движения, как беговой шаг, изменчива и нестабильна. Почти никогда не бывает абсолютно одинаковых условий. И поэтому непрерывная адаптация движений необходима для поддержания высокой эффективности.
Между пробежками тело бегуна немного меняется, что требует незначительных адаптаций бегового шага. Фактически даже в рамках одной пробежки происходит адаптация. Ваше тело в конце умеренно тяжелой пробежки на пять миль не то же самое, что было в ее начале. И поэтому тот беговой шаг, который был эффективен вначале – когда вы свежи, – более не является оптимальным к моменту, когда вы устали. И если у вас «тихий мозг», чувствительный к внешней обратной связи, то ваш беговой шаг будет лучше адаптироваться при усталости.
Это было продемонстрировано в исследовании 2007 года, проведенном Иэном Хантером из Университета Бригама Янга. Шестнадцать опытных бегунов попросили бежать с быстрым для них темпом. Команда Хантера измеряла частоту шагов в начале бега – когда бегуны были свежими – и ближе к концу упражнения. Частота шагов обычно уменьшается с ростом усталости, и именно это происходило в эксперименте. Ученые считали, что такая динамика – это очень плохо, что она означает, что усталость заставляет технику стремительно портиться. У Хантера было другое предположение: изменение частоты шагов на самом деле было спонтанной адаптацией к усталости, которая служила сохранению эффективности. Оказалось, что он был прав. В обеих точках, в которых велись измерения, он просил участников бежать с пятью разными частотами: естественной, на 4 и 8 % ниже естественной и на 4 и 8 % выше. Он обнаружил, что в обеих точках естественная частота шагов бегунов была наиболее эффективной – даже несмотря на то, что она уменьшалась с течением времени.
Это сильное доказательство того, что эффективный бег – это в большей степени про мозг, прислушивающийся к телу, чем про мозг, говорящий телу, что делать. Если бегуны в этом исследовании пытались сохранить свою естественную частоту шагов, несмотря на возрастающую усталость, они снижали свою эффективность. Вместо этого они позволяли себе несознательно подобрать частоту шагов в ответ на сигналы об усталости, чтобы сохранить свою эффективность.
Развитие RSE
Превращение в более техничного и эффективного бегуна больше похоже на выращивание бороды, чем, например, на рубку дров. Иными словами, вы не можете сделать это – вы можете позволить этому случиться. Настоящая сущность техничного бега – не корректные движения конечностей, а «тихий мозг». Таким образом, подлинная цель всех усилий по улучшению техники – снизить активность мозга во время бега. Если бегун сможет так или иначе бежать более несознательно, его результаты будут лучше. И наоборот, все, что увеличивает активность мозга, будет снижать результаты.
Это касается и попыток сознательного изменения бегового шага. Уделяя слишком много внимания вашему шагу, вы будто возвращаетесь к более ранним стадиям своего бегового развития, когда беговой шаг был менее привычным движением для вас и нельзя было избегать более интенсивного самоконтроля.
Многочисленные исследования показали, что люди движутся менее технично и медленнее выучивают механические движения, когда им приходится фокусировать внимание на своем теле. Несколько таких исследований касались именно бега. Например, немецкие ученые в 2009 году обнаружили, что бегуны становились менее экономичными, когда задумывались о своих движениях, – по сравнению с тем, когда они фокусировались на своем дыхании. И они бежали еще экономичнее, если концентрировались не на дыхании, а на окружающей обстановке. Самое любопытное в этих открытиях – это то, что на самом деле биомеханика бегунов никак не менялась во всех трех состояниях – они отличались только активностью мозга. Похоже, насильная коррекция бегового шага снижает эффективность, не только меняя естественные паттерны движения, которые развивались с опытом, но и заставляя бегунов больше думать о том, что они делают.
Если сознательные попытки изменить беговой шаг – не лучший способ развить технику, тогда что является лучшим способом? Как мы обсуждали в начале главы, Артур Лидьярд верил, что большие объемы тренировок были ключом к развитию RSE, которую он правильно обозначил как видимый признак техничного бега. Зная о самооптимизации бегового шага, мы можем ожидать, что просто бегать больше – самый прямой путь к развитию RSE.
Три ключевые характеристики самооптимизирующейся системы – вариация, селекция и повторение. Вариация встроена в нервно-мышечную систему. Поскольку не бывает абсолютно одинаковых шагов, каждый шаг представляет собой небольшой эксперимент. Ваш следующий шаг может быть немного эффективнее предыдущего (поскольку требуется меньшая активация мышц для поддержания того же темпа) или же быть немного менее эффективным. Если он окажется более эффективным, ваш мозг с высокой вероятностью «выберет» его, фиксируя ключевые детали паттернов активации и используя их в будущем, делая вас более эффективным в целом. Очевидно, нельзя получить ощутимый прогресс с помощью оптимизации одного-единственного шага. Нужно много тысяч шагов, чтобы получить измеримый прирост. Это повторение – еще одна характеристика самооптимизирующейся системы. Высокие тренировочные объемы означают большее количество шагов за меньшее время и, как следствие, более стремительный прогресс. А низкая интенсивность на протяжении большинства тренировок – иначе говоря, следование правилу 80/20 – позволит вам тренироваться больше без выгорания.
Итак, наилучший путь к тому, чтобы стать более техничным бегуном, таков же, как и кратчайший путь к улучшению вашей физической формы. Но хотя у RSE и хорошей формы один и тот же источник, это принципиально разные вещи. Это было показано в умном исследовании, проделанном моим другом Стивеном МакГрегором, ученым из Восточного Мичиганского университета. Задачей этого исследования было отделить влияние высоких тренировочных объемов на форму от влияния на технику бега. Чтобы это сделать, МакГрегор задействовал две группы участников – бегунов из колледжа и соревнующихся триатлетов. Обе группы прошли два вида тестов. Стандартный тест МПК использовался, чтобы измерить аэробную производительность бегунов и триатлетов. В дополнение к нему использовались акселерометры, чтобы измерить вариабельность (или RSE) шага в обеих группах.
МакГрегор обнаружил, что МПК (или форма) было примерно одинаковым в обеих группах. Но бегуны продемонстрировали большую вариабельность своего шага. Это значит, что они были более техничными. МакГрегор предположил, что причиной была разница в тренировочном процессе. Общие объемы у двух групп были сравнимы, и именно поэтому оценка их физической формы (МПК) была примерно на одном уровне. Но триатлеты разделяли это время на три вида спорта – плавание, велосипед и бег, а бегуны занимались только бегом, и поэтому их шаги были более расслабленными и техничными. МакГрегор доказал, что чем больше человек бегает, тем свободнее и эффективнее будет его шаг, независимо от изменений его формы. Простое повторение одного и того же действия, снова и снова, как можно больше – это секрет становления техничного бегуна.
Артур Лидьярд в 1962 году был прав. Если вы хотите лучшую технику, все, что вам нужно делать, – это бегать достаточно много, чтобы вы могли пробегать два или три часа и не выглядеть после этого уставшим. Тогда техника «позаботится о себе сама». Бег с низкой интенсивностью в течение 80 % всего времени позволит вам бегать больше и прогрессировать естественным образом.
6. Мониторинг и контроль интенсивности
Правило 80/20 затрагивает беговую интенсивность, которую мы определяем просто как то, насколько напряженно работает организм во время бега – в сравнении с максимальной напряженностью, с которой он может работать. Для того чтобы эффективно практиковать правило 80/20, вам нужно отслеживать и контролировать интенсивность каждой своей тренировки. Попытка установить правильный баланс тренировочной интенсивности, не уделяя внимание тому, насколько тяжело вы проводите каждую пробежку, будет сродни попытке сбалансировать домашний бюджет, не ведя учет расходов и доходов.
Существует много способов измерять интенсивность – и ни один из них не является идеальным. Так, например, ученые обычно используют потребление кислорода как индикатор интенсивности, но этот показатель поднимается до пика при таких скоростях бега, которые лежат значительно выше максимальных, и не может использоваться для определения интенсивности на высоких скоростях. Кроме того, он непрактичен. Необходимое оборудование стоит дорого и занимает много места. Другие показатели интенсивности, включая концентрацию лактата в крови, имеют некоторые другие ограничения, из-за которых могут замеряться только в лаборатории.
Три самых практичных показателя интенсивности – это воспринимаемое усилие, частота сердечных сокращений и темп. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Вы добьетесь наилучших результатов, применяя принцип 80/20, если будете использовать их все и они будут дополнять друг друга. В этой главе я предложу конкретные рекомендации по мониторингу и контролю вашей интенсивности с помощью этих трех показателей – как вместе, так и с помощью каждого из них по отдельности.
Воспринимаемое усилие
Воспринимаемое усилие – это не что иное, как то, насколько сильно вы напрягаетесь во время пробежки,
Когда вы прикладываете значительные усилия в середине пробежки, воспринимаемое усилие может быть высоким, даже если нет жжения в трахее или боли в икроножных мышцах. Так, например, обработка ног анестезией не имеет никакого воздействия на воспринимаемое усилие.
Причина в том, что воспринимаемое усилие буквально «находится только в вашей голове». Исследования показали, что восприятие усилия в большей степени является функцией того, насколько тяжело работает мозг, приводя в движение мышцы. Иначе говоря, это восприятие мозгом его собственных усилий, а не работы тела. Чем сложнее ему приводить в движение мышцы, тем более тяжелым кажется усилие.
Ученые используют такой показатель, как «потенциалы мозга, связанные с движением» (MRCP – movement-related cortical potentials), чтобы подсчитать, насколько тяжело мозгу приводить мышцы в движение во время тренировки. Исследование, проведенное Сэмюэлем Маркора в Кентском университете, показало, что MRCP и субъективные оценки воспринимаемого усилия пропорционально росли, когда спортсмены поднимали тяжелые веса вместо легких. Это именно то, чего мы и ожидаем увидеть, – при условии, что активность мозга определяется восприятием усилия.
В похожем исследовании также обнаружили, что MRCP и воспринимаемое усилие были одинаково высоки, когда участники исследования поднимали легкий вес уставшей рукой и когда они поднимали тяжелый вес рукой, которая не устала. Бегунам должно быть понятно последнее открытие. Если вы начинаете бежать с максимальной скоростью, вы будете сразу ощущать высокий уровень усилия – еще до того, как устанете. Это вызвано тем, что мозгу нужно двигать ваши мышцы очень быстро, когда вы двигаетесь быстро. С другой стороны, когда вы бежите медленнее, воспринимаемое усилие низкое вначале, но постепенно растет. Это объясняется тем, что мозгу нужно работать больше, чтобы приводить в движение уставшие мышцы. Более того, как мы увидели в предыдущей главе, мозг сам устает во время длительных низкоинтенсивных нагрузок, и стимуляция мышц с его стороны снижается, хотя мозг продолжает прикладывать усилия для того, чтобы приводить тело в движение.
Все это означает для вас, что связь между воспринимаемым усилием и интенсивностью меняется под воздействием усталости. Влияние усталости на воспринимаемое усилие имеет важное практическое следствие для мониторинга и контроля интенсивности ваших беговых тренировок. Если вы совершаете длинную пробежку со стабильным темпом, то и интенсивность тренировки по определению будет оставаться стабильной, но воспринимаемое усилие будет расти с нарастанием усталости. Чтобы сохранить усилие стабильным на протяжении длинной пробежки, вам придется снизить темп ближе к концу тренировки. Это не самый точный способ использования воспринимаемого усилия для контроля интенсивности бега. Вместо этого я рекомендую использовать воспринимаемое усилие для соблюдения правильной интенсивности в начале тренировки или в начале одного тренировочного сегмента. После этого полагайтесь на темп или пульс для поддержания необходимой интенсивности в то время, когда воспринимаемое усилие возрастает вместе с усталостью.
Это не означает, что вам нужно полностью игнорировать воспринимаемое усилие во время бега. Наоборот, именно оно должно быть решающим фактором в контроле интенсивности тренировок. Хотя воспринимаемое усилие существует «только в вашем сознании», именно оно говорит вам о том, как в целом себя чувствует организм. И этого не делает ни темп, ни пульс. Любой фактор, влияющий на вашу производительность, будет менять отношение между ментальным усилием и физическим результатом – и вы будете ощущать это изменение. Например, если качество сна в последнюю ночь было низким, это может повлиять на вашу производительность на сегодняшней пробежке. Потребуется больше ментальных усилий, чем обычно, и вы это почувствуете. Даже если вы не будете осознавать, что спали плохо, вы просто почувствуете, что сегодня бег идет тяжелее.
У всех бегунов случаются дни, когда не все идет гладко. Иногда эти дни случаются тогда, когда вы ждете этого меньше всего и не видите очевидных причин. Но причина всегда есть, даже если ее не получается идентифицировать, и это ощущение – способ, с помощью которого мозг сообщает вам, что обнаружил, что в организме что-то неладно, и вам не нужно прикладывать чрезмерных усилий. В такие дни вы можете чувствовать, что бег идет непривычно тяжело при любом темпе или пульсе. Если вы заставите себя соблюдать заданный темп или пульс, то, скорее всего, почувствуете себя еще хуже на следующий день. В таких условиях лучше доверять мозгу больше, чем GPS-часам или датчику пульса, и замедлиться настолько, насколько это необходимо, чтобы прийти к правильному уровню воспринимаемого усилия.
Для того чтобы тренироваться по воспринимаемому усилию, вам нужно его подсчитать. В главе 1 я упоминал о таком инструменте, как шкала воспринимаемого усилия Борга, которую ученые используют для сбора оценок от участников разных спортивных исследований. Эта шкала из 15 позиций представлена в таблице 6.1. Я предпочитаю использовать модифицированную 10-балльную шкалу, которую проще применять в сочетании с мониторингом пульса и темпа. Эта шкала представлена в таблице 6.2.
Таблица 6.1. Шкала субъективно воспринимаемой напряженности Борга
Таблица 6.2. Десятибалльная шкала воспринимаемого усилия
Помните, что главная задача отслеживания интенсивности – соблюдение правильного баланса между низкой, средней и высокой интенсивностью. Поэтому первое, что мы должны сделать, – разделить эти шкалы на три соответствующих диапазона.
Есть много научных определений этих трех диапазонов интенсивности, но разница между ними невелика и не имеет значимых последствий для практики. Кроме того, в главе 1 я описывал исследование ученых из Аризонского университета, которые определили среднюю интенсивность как диапазон между дыхательным порогом (на котором частота дыхания резко увеличивается) и лактатным порогом (когда говорить становится некомфортно). Это определение средней интенсивности я использовал при составлении рекомендаций по мониторингу и контролю интенсивности по системе 80/20 – не только по воспринимаемому усилию, но и по пульсу и темпу.
Клинические исследования показали, что бегуны всех уровней оценивают свои усилия примерно на уровне 12 по шкале Борга от 6 до 20, когда тренируются на уровне дыхательного порога. Эта оценка соответствует оценке 5 по десятибалльной шкале, которой пользуюсь я. На уровне лактатного порога бегуны обычно оценивают усилие на уровне 13–14 по шкале Борга, что находится чуть ниже оценки 6 по моей шкале. Соответственно, на этой шкале средняя интенсивность представлена оценками 5 и 6, низкая – оценками от 1 до 4, а высокая – от 7 до 10. А значит, чтобы следовать правилу 80/20, вам просто нужно поддерживать уровень воспринимаемого усилия ниже пяти в течение 80 % тренировочного времени.
Впрочем, добиться максимальных результатов от системы 80/20 не так легко. Деление интенсивности на три зоны вполне адекватно для научных целей и недостаточно точно для практического применения во время тренировок. Дело в том, что диапазоны низкой и высокой интенсивности достаточно широки – и остается много возможностей для «дрейфа» в сторону слишком быстрого или слишком медленного бега на тех тренировках, которые требуют достаточно точной регулировки интенсивности.
В следующем разделе я опишу систему измерения интенсивности, основанную на пяти пульсовых зонах. Каждая из пяти зон соответствует двум оценкам воспринимаемого усилия, так что две шкалы вполне соответствуют друг другу. Помимо того, что система пяти зон позволяет более точно контролировать интенсивность тренировок, с ней вы можете более точно полагаться на оценки воспринимаемого усилия. Бегуны, которым не хватает опыта в оценке своих усилий, как правило, недооценивают реальную интенсивность. Мониторинг пульса позволит откалибровать оценки воспринимаемого усилия.
Например, пульсовая зона 4 соответствует воспринимаемому усилию на уровнях 7–8. Во время тренировок, на которых вы работаете в зоне 4, вы можете прислушаться к своим ощущениям, чтобы лучше понимать, как именно воспринимается нагрузка уровней 7 и 8. В последнем разделе этой главы я отражу связь между воспринимаемым усилием, пульсом и темпом в каждой из пяти зон.