Олимпийская наука: физика и физиология в мире спорта

Идеальный спортсмен

Много написано о сверхчеловеческих спортивных способностях пловца Майкла Фелпса, который завоевал шесть золотых медалей на Олимпиаде в Афинах в 2004 году. Это генетический феномен: он сложен как рыба и руки-ноги у него — как весла. Действительно, Олимпийские игры нельзя выиграть без генетической предрасположенности к конкретному спорту. Но если бы Фелпс побил рекорд Марка Спица (семь золотых олимпийских медалей на играх 1972 года), то это было бы идеальное сочетание природных способностей, упорных тренировок и грамотной техники.

1. Тело. Тело Фелпса — это специальная машина для плавания. Размах его рук — 201 см, что на 8 см больше, чем его рост. У него длинное тело и относительно короткие ноги — длина джинсов — 32 дюйма (81 см). Все это позволяет Фелпсу держать тело достаточно высоко в воде.

2. Биохимия. При мощных гребках руками, которые характерны для стиля баттерфляй, в мышцах образуется молочная кислота, снижающая их работоспособность. Точные данные Фелпса засекречены, но известно, что в его организме молочная кислота образуется в гораздо меньшем количестве, чем у других спортсменов.

3. Гибкость. Одни виды спорта требуют от спортсмена быть особенно сильным (метание ядра), другие — гибким (гимнастика). Для пловца необходимо и то, и другое. Необычная гибкость рук и ног Майкла Фелпса позволяет ему двигаться в воде с меньшим сопротивлением.

4. Гидродинамика. В заплыве на 200 м вольным стилем пловец двигается со скоростью 6,1 км/ч, при этом он тратит 290 кДж только для преодоления лобового сопротивления. Для решения этой проблемы Фелпсу приходится занимать особую гидродинамическую позу — голова опускается вниз, бедра поднимаются вверх.

5. Техника. Майкл Фелпс — известный мастер баттерфляя. Отталкиваясь от стенки и делая хлесткий удар ногами, он может плыть даже быстрее, чем при традиционной технике работы ногами. Это позволяет ему легко выигрывать у соперников до половины корпуса.

6. Тренировки. Фелпс тренируется ежедневно круглый год — четыре часа в бассейне и один час в зале. Поскольку пловцы могут сжигать до 1000 килокалорий в час, диета Фелпса содержит большое количество углеводов, для того чтобы избежать истощения запасов гликогена в организме.

Марафонцы и спринтеры

Выносливость. Бег на длинные дистанции определяется аэробными способностями. Максимальный коэффициент потребления кислорода у Райана Холла (VO2 max) составляет 84,7 мл/мин/кг, что почти в два раза превышает уровень обычного человека. Мышцы лучших марафонцев планеты в основном состоят из медленных волокон, что позволяет максимально использовать поглощаемый кислород для производительности мышц.

Взрывная скорость. 100 метровый забег заканчивается раньше, чем начинает работать фактор аэробной эффективности, поэтому для Тайсона Гэя работа быстрых мышц важнее, чем параметр VO2 max. У спринтеров до 80 % мышц составляют быстрые волокна, а они сокращаются в 10 раз быстрее, чем медленные волокна.

Большие обороты

Когда член сборной США по гимнастике Настя Люкина делает большие, очень энергичные, обороты на брусьях, то они могут показаться серией обычных кругов. Но на самом деле во время этого упражнения происходит довольно сложный обмен энергией между гимнасткой и гибкой верхней жердью брусьев, за которую она держится. Обороты должны быть и красивыми и функциональными – у гимнастки должны быть прямые руки и вытянутые носки, но при этом она обязана набрать достаточный момент инерции, чтобы суметь выполнить соскок с двойным сальто. С невероятной силой и скоростью Настя элегантно преодолевает гравитацию.

1. Гимнастка начинает движение со стойки на руках в верхней точке над жердью. Ноги выпрямлены, носки по струнке вытянуты вверх.

2. Когда она начинает движение вниз из стойки трение рук о жердь слегка уменьшает скорость вращения, которая достигает в первой фазе упражнения 275 град/сек. Для компенсации этих потерь гимнастка делает хлестообразное движение, опуская ноги и слегка сгибаясь в поясе для того, чтобы не задеть нижнюю жердь.

3. При приближении к вертикальному положению в нижней точке гимнастка прогибает спину для увеличения энергии вращения. Перегрузки в нижней точке могут достигать от 4 до 7 g, что приводит к тому, что жердь изгибается вниз до 12 см.

4. Она завершает это хлесткое движение (мах) на фазе движения вверх за счет сгибания в поясе и подачи ног вперед. В результате центр тяжести тела приближается к центру вращения тела, при этом момент инерции используется для увеличения угловой скорости, которая возрастает до 304 град/сек.

5. Временное окно для выполнения соскока составляет всего 67 миллисекунд, когда тело гимнастки занимает положение от -10 до +20 град относительно горизонтали. Время полета составляет меньше 1,5 сек.

Подъем планки

Мировой рекорд по прыжкам с шестом — 614 см, установленный украинцем Сергеем Бубкой, держится уже 14 лет. Брэд Уокер (Brad Walker), которому принадлежит рекорд США – 604 см — новая олимпийская надежда Америки. Что нужно сделать для того, чтобы преодолеть эти дополнительные 10 см? Секрет прыжка с шестом заключается в том, что результат на 85 % зависит от физики и 15 % от акробатики. Для того, чтобы подняться на эту огромные высоту Уолкер, ростом 188 см, должен иметь достаточное количество кинетической энергии, и поэтому обязан разогнаться до скорости 10 м/с. При постановке шеста в упор, шест начинает работать как пружина, переводя энергию Уокера (4195 дж) из горизонтальной плоскости в вертикальную, в результате поднимая его на высоту 5 м. А дополнительный 1 м можно получить за счет изгиба тела и последующего отталкивания от шеста с движением вверх и через планку.

Олимпийская наука: физика и физиология в мире спорта

Идеальный спортсмен

Много написано о сверхчеловеческих спортивных способностях пловца Майкла Фелпса, который завоевал шесть золотых медалей на Олимпиаде в Афинах в 2004 году. Это генетический феномен: он сложен как рыба и руки-ноги у него — как весла. Действительно, Олимпийские игры нельзя выиграть без генетической предрасположенности к конкретному спорту. Но если бы Фелпс побил рекорд Марка Спица (семь золотых олимпийских медалей на играх 1972 года), то это было бы идеальное сочетание природных способностей, упорных тренировок и грамотной техники.

1. Тело. Тело Фелпса — это специальная машина для плавания. Размах его рук — 201 см, что на 8 см больше, чем его рост. У него длинное тело и относительно короткие ноги — длина джинсов — 32 дюйма (81 см). Все это позволяет Фелпсу держать тело достаточно высоко в воде.

2. Биохимия. При мощных гребках руками, которые характерны для стиля баттерфляй, в мышцах образуется молочная кислота, снижающая их работоспособность. Точные данные Фелпса засекречены, но известно, что в его организме молочная кислота образуется в гораздо меньшем количестве, чем у других спортсменов.

3. Гибкость. Одни виды спорта требуют от спортсмена быть особенно сильным (метание ядра), другие — гибким (гимнастика). Для пловца необходимо и то, и другое. Необычная гибкость рук и ног Майкла Фелпса позволяет ему двигаться в воде с меньшим сопротивлением.

4. Гидродинамика. В заплыве на 200 м вольным стилем пловец двигается со скоростью 6,1 км/ч, при этом он тратит 290 кДж только для преодоления лобового сопротивления. Для решения этой проблемы Фелпсу приходится занимать особую гидродинамическую позу — голова опускается вниз, бедра поднимаются вверх.

5. Техника. Майкл Фелпс — известный мастер баттерфляя. Отталкиваясь от стенки и делая хлесткий удар ногами, он может плыть даже быстрее, чем при традиционной технике работы ногами. Это позволяет ему легко выигрывать у соперников до половины корпуса.

6. Тренировки. Фелпс тренируется ежедневно круглый год — четыре часа в бассейне и один час в зале. Поскольку пловцы могут сжигать до 1000 килокалорий в час, диета Фелпса содержит большое количество углеводов, для того чтобы избежать истощения запасов гликогена в организме.

Марафонцы и спринтеры

Выносливость. Бег на длинные дистанции определяется аэробными способностями. Максимальный коэффициент потребления кислорода у Райана Холла (VO2 max) составляет 84,7 мл/мин/кг, что почти в два раза превышает уровень обычного человека. Мышцы лучших марафонцев планеты в основном состоят из медленных волокон, что позволяет максимально использовать поглощаемый кислород для производительности мышц.

Взрывная скорость. 100 метровый забег заканчивается раньше, чем начинает работать фактор аэробной эффективности, поэтому для Тайсона Гэя работа быстрых мышц важнее, чем параметр VO2 max. У спринтеров до 80 % мышц составляют быстрые волокна, а они сокращаются в 10 раз быстрее, чем медленные волокна.

Большие обороты

Когда член сборной США по гимнастике Настя Люкина делает большие, очень энергичные, обороты на брусьях, то они могут показаться серией обычных кругов. Но на самом деле во время этого упражнения происходит довольно сложный обмен энергией между гимнасткой и гибкой верхней жердью брусьев, за которую она держится. Обороты должны быть и красивыми и функциональными – у гимнастки должны быть прямые руки и вытянутые носки, но при этом она обязана набрать достаточный момент инерции, чтобы суметь выполнить соскок с двойным сальто. С невероятной силой и скоростью Настя элегантно преодолевает гравитацию.

1. Гимнастка начинает движение со стойки на руках в верхней точке над жердью. Ноги выпрямлены, носки по струнке вытянуты вверх.

2. Когда она начинает движение вниз из стойки трение рук о жердь слегка уменьшает скорость вращения, которая достигает в первой фазе упражнения 275 град/сек. Для компенсации этих потерь гимнастка делает хлестообразное движение, опуская ноги и слегка сгибаясь в поясе для того, чтобы не задеть нижнюю жердь.

3. При приближении к вертикальному положению в нижней точке гимнастка прогибает спину для увеличения энергии вращения. Перегрузки в нижней точке могут достигать от 4 до 7 g, что приводит к тому, что жердь изгибается вниз до 12 см.

4. Она завершает это хлесткое движение (мах) на фазе движения вверх за счет сгибания в поясе и подачи ног вперед. В результате центр тяжести тела приближается к центру вращения тела, при этом момент инерции используется для увеличения угловой скорости, которая возрастает до 304 град/сек.

5. Временное окно для выполнения соскока составляет всего 67 миллисекунд, когда тело гимнастки занимает положение от -10 до +20 град относительно горизонтали. Время полета составляет меньше 1,5 сек.

Подъем планки

Мировой рекорд по прыжкам с шестом — 614 см, установленный украинцем Сергеем Бубкой, держится уже 14 лет. Брэд Уокер (Brad Walker), которому принадлежит рекорд США – 604 см — новая олимпийская надежда Америки. Что нужно сделать для того, чтобы преодолеть эти дополнительные 10 см? Секрет прыжка с шестом заключается в том, что результат на 85 % зависит от физики и 15 % от акробатики. Для того, чтобы подняться на эту огромные высоту Уолкер, ростом 188 см, должен иметь достаточное количество кинетической энергии, и поэтому обязан разогнаться до скорости 10 м/с. При постановке шеста в упор, шест начинает работать как пружина, переводя энергию Уокера (4195 дж) из горизонтальной плоскости в вертикальную, в результате поднимая его на высоту 5 м. А дополнительный 1 м можно получить за счет изгиба тела и последующего отталкивания от шеста с движением вверх и через планку.

Почему важно сухое плавание и как правильно тренироваться на суше?

Хороший уровень в плавании достигается не только за счет занятий в воде, но и благодаря дополнительным тренировкам на суше.

В ходе таких занятий укрепляются рабочие мышцы, связки, нарабатывается мышечная память и выносливость, а также развивается растяжка.

Упражнения с эспандером (с “резиной”)

Занятия с эспандером (или, как его обычно называют пловцы, с “резиной”) очень хорошо нагружают мышцы верхней части тела и заодно позволяют тренировать гребок.

Рекомендуется заниматься с резиной не очень долго – 10-15 минут в день будет достаточно, но регулярно.

Мне нравится комплекс упражнений, предложенный Никитой Кисловым (основатель школы плавания Swim Rocket).

Он состоит из 4 упражнений – приведу их описание, ниже также вы можете посмотреть видео, в котором все эти упражнения показаны.

Смысл этого комплекса – последовательно имитировать каждую фазу гребка, а в конце – весь гребок полностью.

1. Тренировка первой фазы – захват.

Задача – зафиксировать предплечья, чтобы двигалась только часть руки ниже локтя:

В этом упражнении нарабатывается чувство захвата и тренируются мышцы, которые за него отвечают.

Рекомендуется делать 3 подхода по 1 минуте каждый.

Вторая фаза – гребок.

Мы продолжаем делать первое упражнение, но к нему дополнительно добавляем уже непосредственно гребковое движение. Рекомендуется также 3 подхода по 1 минуте.

Окончание гребка.

Ошибка многих пловцов – во время гребка не доводить руку до конца, а преждевременно выносить ее вперед. В результате гребок становится менее эффективным.

Устранить эту ошибку и заодно потренировать соответствующие мышцы помогает третье упражнение – работа рук только в самой последней фазе:

Рекомендуются 4 подхода по 30 секунд.

Полная амплитуда.

Сделав три предыдущих шага, теперь имеет смысл их всех соединить в одно большое движение – рука будет двигаться с самой начальной точки захвата до самой последней точки окончания гребка.

Делается 6 подходов по 30 секунд.

Полностью весь комплекс вместе с советами автора наглядно продемонстрирован в этом видео:

Следует также отметить, что в магазинах продаются разные эспандеры, отличающиеся друг от друга уровнем нагрузки.

О том, как подобрать для себя нужный эспандер, хорошо рассказано здесь:

Тренировка ног на суше

Кроль

Классическая тренировка ног для кроля – сесть на пол, руками упереться назад и делать махи выпрямленными ногами, имитирующие работу ног кролиста.

Выглядит это следующим образом:

Это – физически тяжелое упражнение. Постарайтесь непрерывно выполнять его в течение минуты. Если не получается – тогда делайте 2 подхода по 30 секунд.

Вышеуказанное упражнение напрягает мышцы передней части бедра (квадрицепсы).

Для того, чтобы задействовать заднюю часть бедра, лягте на живот, примите положение “лодочки” и делайте аналогичные движения:

Брасс

Для брасса, к сожалению, мышцы не натренировать тем же способом, как и для кроля: простая имитация движений будет делаться в ситуации отсутствия сопротивления (воды или нагрузки собственного веса), потому сильно мышцы не нагрузятся.

Выход – делать имитацию движений ног брассиста под нагрузкой все того же самого эспандера. Прикрепите его таким образом, чтобы для удара ногами требовалось преодолеть сопротивление резины:

Растяжка

Очень важная часть сухого плавания – растяжка. Если мышцы и связки тренируются во время плавания в воде (в связи с чем их тренировка на суше хотя и крайне желательна, но не является строго обязательной), то как раз-таки растяжка в воде не делается, а она очень важна для пловцов.

Голеностоп

Классическое упражнение для пловцов – растяжка голеностопа. Стопа во время плавания должна быть максимально вытянута назад (должна являться продолжением линии ноги), однако такое положение не совсем физиологично для человека.

Для того, чтобы стопа могла в большей степени натягиваться назад, не вызывая при этом сильного дискомфорта и напряжения, и делается растяжка.

Необходимо сесть на пол, расположив стопы под ягодицами:

Затем постепенно поднимаем колени наверх – медленно и аккуратно, чтобы ощущалось растяжение голеностопа, но не было болезненных ощущений. Задерживаемся в верхней точке на 10-15 секунд:

Руки в замок

Сцепляем руки в замок сзади, наклоняемся вперед, поднимаем руки наверх. Стремимся, чтобы руки стремились в сторону пола, делаем ими небольшие движения назад-вперед, постепенно опуская руки все дальше и дальше:

Растяжка плечевого корпуса и груди

Ложимся на грудь, вытягиваем правую руку в сторону. Постепенно и аккуратно ложимся на правый бок, другую руку заносим через верх и пытаемся достать ей до правой руки. Затем делаем то же самое на другую сторону.

Наглядно это, а также другие хорошие упражнения для растяжки показаны в этом видео:

Силовая подготовка пловцов в зале

Как я уже неоднократно писал в других статьях на этом сайте, красивая фигура пловца, которую многие хотели бы получить, достигается не за счет плавания в бассейне, а в первую очередь за счет тренировки соответствующих мышц в тренажерном зале.

При этом занятия в нем целесообразны не столько для красивой фигуры (женщинам, например, фигура пловца вовсе не требуется), а для развития мощности и выносливости групп мышц, отвечающих за плавание.

Если вы в большей степени развиваете для себя какой-то конкретный стиль плавания (например, вы – кролист или брассист), то стоит обратить внимание на проработку мышц, свойственных именно этому стилю.

Во всех четырех стилях плавания обязательно задействованы мышцы спины и дельт, поэтому тренировка в тренажерном зале для пловца – это в первую очередь проработка этих групп мышц.

Основные упражнения, тренирующие спину и дельты для пловца:

• тяга к себе;
• тяга сверху;
• подтягивания в тренажере;
• тяга, имитирующая гребок (аналогично резине, только в тренажере с выставленным весом);
• гиперэкстензия (тренировка мышц поясницы).

Кроме того, для пловца также актуальны сильные ноги, для чего выполняются следующие упражнения:

• приседания, в том числе с весом в руках или в тренажере;
• жим ногами лежа в тренажере;
• сгибания и разгибания, сведение и разведение.

Также целесообразна (но не так значима по сравнению с вышеизложенным) тренировка мышц пресса, груди (жим или разведения) и рук (трицепсы и отчасти бицепсы).

Кифута – ОФП для плавания

Если говорить о занятиях в домашних условиях, то одним из лучших считается комплекс упражнений, разработанный известным американским тренером Робертом Кифута.

В него входит 25 упражнений, которые можно выполнять без каких-либо тренажеров и эспандеров.

Я подробно описал каждое из этих упражнений, а также привел к каждому из них видео в этой статье:

Упражнения для отдельных стилей

В заключение также рекомендую вам ознакомиться с моими статьями, посвященными упражнениям на суше для кролистов и для брассистов:

Если у вас есть комментарии или остались какие-либо вопросы – буду признателен, если напишите об этом в комментариях.

https://www.popmech.ru/science/7975-olimpiyskaya-nauka-fizika-i-fiziologiya-v-mire-sporta/
https://www.popmech.ru/science/7975-olimpiyskaya-nauka-fizika-i-fiziologiya-v-mire-sporta/

Почему важно сухое плавание и как правильно тренироваться на суше?