Железный Мир: Здравствуйте Виктор Николаевич! Я думаю, что не все читатели знакомы с Вашим с соавторами учебником, поэтому начнем с самых азов. Расскажите,что скрывается за этим понятием упругая деформация мышц.

Виктор Селуянов: Упругость в биологических объектах связана с коллагеновыми образованиями. Они как правило представляют собой спираль, поэтому легко могут растягиваться и возвращаться в начальное состояние в пределах допустимой биологической нормы. Встречается короткодиапазонная упругость и длиннодиапазонная. Короткодиапазонная упругость — это упругость структурных элементов миофибриллы. Начнем с сактиномиозиновогомостика, состоящего из головки,тела и места крепления к миазиновомуфиламенту. Тело мостика – тончайшая ниточка представляет собой по сути пружинку. Физики специально изучали ее свойства и получили ее коэффициент упругости и другие характеристики. Но она очень мало растягивается, очень жесткая. Практического значения для выполнения упражнения не имеет. Но она необходима чтобы там, на микроуровне, выполнять движения и амортизировать всякие рассогласования в работе и несчастные случаи, которые там происходят. Так же упругостью обладают миозин, зет пластинка и титин. Титин тоже представляет из себя некоторую коллагеновую нить, которая может деформироваться. Сама зет пластинка может колебаться в ту или другую сторону. Но все это мелочи, на которые практикам не следует обращать внимание. Главная упругость, длиннодиапазонная, находится в сухожильной части. И если это сухожилие достаточно длинное, оно растягивается на 2-3 мм. Иногда на 5 мм. Коленный сустав только за счет длины сухожилия может изменять угол на 10-20 гр. Именно это и происходит, когда человек бежит. Он натыкается на опору, коленный сустав амортизирует и отдает энергию обратно. При этом мышцы практически не сокращаются. Происходит накопление и отдача энергии упругой деформации.

ЖМ: А разве при беге не более важно ахиллово сухожилие.

ВС: Я сейчас говорю только про коленное сухожилие. А в ахиллах происходит то же самое. Ахиллово сухожилие длиннее и там еще больше накапливается энергия упругой деформации (ЭУД). От длины сухожилий зависит эта величина ЭУД. Самое главное с какой амплитудой работает сухожилие. Человек, который использует ЭУД, то есть бежит, натыкается и потом подпрыгивает. Если при этом его мышца не сокращается, то молекулы АТФ практически не тратится, тратятся только на первый захват, а потом растягивается сухожилие, мышца остается в растянутом положении. Молекула АТФ не может истратится, когда мостик находится в растянутом положении. И в результате спортсмен начинает очень мало расходовать энергии во время движения. Движение происходит за счет накопления и отдачи ЭУД. Поэтому во всех видах спорта где начинают использовать ЭУД КПД резко возрастает. Дальше можно привести типы движений где считали КПД. Самый простой случай ходьба вверх и вниз по лестнице. Вверх КПД =20%. Когда вниз, то полагают это 1/3 от затрат, когда идешь вверх. Но если вычесть затраты на работу внутренних органов, то метаболические затраты практически равны нулю. Если потом разделить механическую работу по спусканию на энергию метаболическую, то КПД получается более 1000 %. Из животных самым экономичным считают кенгуру. У него очень длинные сухожилия и он совершает прыжки используя ЭУД. При весьма скудных величинах потребления кислорода он бежит со скоростью 60 км/ч.

ЖМ: Расскажите поподробнее как запускается механизм ЭУД.

ВС: Для начала нужно создать встречное движение, направленную в сторону противоположную от направления основного движения. В беге и прыжках это движение осуществляется под действием силы тяжести, в метании используется замах, который осуществляют мышцы антагонисты. А перед тем как запустить в движение в обратную сторону необходимо начать напрягать целевые мышцы. Когда они напрягаются в негативной фазе, начинают растягиваться упругие компоненты. Сила мышц увеличивается за счет рекрутирования новых ДЕ, негативное движение тормозится и следует позитивное движение, которое обеспечивается как мышцами, так и ЭУД растянутых сухожилий и поэтому имеет больший силовой показатель. Самый простой пример это разница между выпрыгиванием из статического полуприседа и выпрыгиваниемс использованием быстрого подседа. В одном эксперименте группа испытуемых (31 чел.) совершала однократные прыжки вверх с места на максимальную высоту с паузой и без паузы после приседания. Все испытуемые выполняли по 3 попытки каждого варианта без помощи маховых движений рук. В результате при выполнении без паузы результат был лучше на 8%.Чем больше вклад такой неметаболической энергии в общую величину энергии, обеспечивающей выполнение основного движения, тем меньше требуется метаболической энергии, тем более экономично выполняется это движение.

ЖМ: Чем сильнее растянуто сухожилие, тем больше будет ЭУД?

ВС: Да

ЖМ: Если марафонец бежит через пятку он в большей степени использует ЭУД ахиллового сухожилия, чем спринтер, который бежит на носках?

ВС: Наоборот. При беге с пятки ЭУД не накапливается в ахилловом сухожилии. Это для спринтера неправильно. Надо поставить стопу на носок. Тогда угол в голеностопном суставе начнет меняться при напряженной мышце. Ахилово сухожилие растянется и отдаст энергию при толчке. Поставил на пятку – ничего в гленостопном суставе не растягивается , внешние силы равны нолю.

На пятках бежать можно, но при этом ставятся совсем другие задачи. Марафон нельзя бежать на носках. За время прохождения дистанции марафона камбаловидная мышца в ноль разрушится. Поэтому марафонцы соревнуются два раза за сезон. Чтобы мышцы не разрушались, надо бежать с пятки, а под пяткой должна быть мягкая подошва.

ЖМ: Так ведь марафонки (специальная обувь марафонцев) имеют жесткую подошву.

ВС: Вот это плохо. Поэтому они и травмируются так сильно. После суточного марафона (примерно 260-280 км) мышцы болят, температура тела поднимается до 40оС. Выздоровление наступает через 10 дней.

ЖМ: А если подошва кроссовок из хорошего эластичного материала, пятка ведь тоже должна передавать ЭУД?

ВС: Да, если правильно сделать, она будет помогать.

ЖМ: Тартановое покрытие на легкоатлетической дорожке тоже должно значительно помогать?

ВС: Тартан помогает, поэтому результаты, показанные на нём выше, чем на другом покрытии, но при этом он создает частоту колебаний в сухожилиях. Ахиллово сухожилие начинает вибрировать, входит в резонанс. Поэтому от тартана у спортсменов возникают дикие сухожильные боли, тендовагинит. Когда переходят с естественного грунта на тартан это очень заметно. Ахиллы болят, крепления к костям болят.

ЖМ: А как ЭУД используется в метаниях?

ВС: В метании копья чтобы далеко метнуть надо создать натянутый лук. Грудь должна провалиться вперед, а плечо должно отстать. Для быстрого смещения груди вперед надо переднюю ногу поставить прямой на опору. Если нога сгибается, то результат ухудшается на десятки метров. Если одновременно грудь летит вперед, рука с напряженными мышцами отстает, то накапливается огромная энергия упругой деформации. Это и определяется как положение натянутого лука, после которого снаряд летит существенно быстрее.

ЖМ: Но копьеметатели уже бегут с оттянутой рукой назад.

ВС: Это делают спортсмены невысокого уровня. Мастера делают замах прямо перед броском.

ЖМ: Как долго сохраняется ЭУД?

ВС: Как только сила мышц исчезает энергия исчезает тоже. Если пик натяжения мышцы и сухожилия прошел, и ты провалился, натянутый лук не получится. Дальше мышца просто будет сокращаться без ЭУД и снаряд далеко не полетит. Вот десятиборцы метают на 50 метров. А Дайнис Кула, олимпийский чемпион 1980 г., за 90 м метал при собственном весе 85 кг. А у десятиборцев даже у 95- килограммовых красавцев копье не летит. Ноги ставят под себя, натянутого лука нет, только одна рука метает.

ЖМ: В вашей книге указано, что у ММВ ЭУД больше, чем у БМВ. С чем это связано?

ВС: Это ссылка на литературные источники. Эмпирический факт, по-моему, финских исследователей, который потом никак не подтвердился. На самом деле ЭУД зависит от максимальной силы мышцы.