Как элитные марафонцы справляются с жарой
Данные о гонках, собранные во время чемпионатов мира, проливают новый свет на то, как лучшие спортсмены на выносливость избегают перегрева.
На чемпионате мира по легкой атлетике 2019 года в душном и жарком Катаре в общей сложности 108 марафонцев и бегунов за несколько часов до забега проглотили специальные таблетки с возможностью оценки температуры тела и позировали инфракрасной камере на старте и финише. Полученные данные, некоторые из которых были опубликованы в Journal of Applied Physiology, предлагают заглянуть внутрь движков лучших атлетов мира в условиях реальных соревнований, параллельно демонстрируя ряд неожиданных сюрпризов.
Самая очевидная новость – спортсменам было очень жарко. Условия для стартов, включенных в исследование — марафона, спортивной ходьбы на 20 км и спортивной ходьбы на 50 км — варьировались от 29 до 33 градусов по Цельсию при относительной влажности от 46 до 81 процента. Не стоит забывать и о том, что соревнования проводились среди ночи! Гонки проходили с 23:30 до 5:00 утра по местному времени, что как минимум устранило дополнительное нагревающее воздействие солнечной радиации, как сверху, так и отраженной от дороги.
Тем не менее, для оптимальной производительности было слишком жарко. Только один из спортсменов в исследовании показал время, равное своему личному рекорду, установленному перед Олимпиадой, и в среднем время, показанное атлетами, было на 13% медленнее, чем их лучший результат. Температура тела, измеренная термотаблетками, поднималась в среднем на 2,7 градуса в течение гонок. Все спортсмены финишировали с "лихорадочной" температурой тела – выше 37.7 градусов, а у 16 процентов атлетов температура была выше 40 градусов, что долгое время считалось приблизительным верхним пределом переносимости.
Предыдущие данные, в том числе данные с чемпионата мира по велоспорту 2016 года, который также проходил в Катаре, показали, что многие элитные спортсмены способны преодолевать потолок в 40 градусов без негативных последствий. Фактически, в новых данных о марафоне и спортивной ходьбе не было никакой связи между температурой ядра и производительностью (по сравнению с предыдущими лучшими результатами атлетов).
Форма температурных кривых также рассказывает нам интересную историю. Как правило, спортсмены демонстрировали быстрое повышение температуры тела во время первой части гонки, в середине гонки температура стабилизировалась, а в конце гонки наблюдалось еще более быстрое повышение, совпадающее с финишным ускорением атлета. Это согласуется с пересмотренным взглядом на то, как тепло влияет на темп бега и раскладку на дистанции. Вы не замедляетесь, потому что тело уже перегрелось. Вместо этого вы тщательно регулируете свой темп, чтобы избежать перегрева — до тех пор, пока финишная черта не окажется в пределах досягаемости, и в этот момент вы отбрасываете осторожность в сторону.
Но анализ данных показал и неожиданные находки. Исследовательская группа, в которую вошли ученые из восьми разных стран под руководством Полли Эйлвин и Джорджа Хавенита из Университета Лафборо в Великобритании, также использовала инфракрасные камеры для оценки температуры кожи спортсменов, когда они бегали или проходили мимо камеры во время гонки. И в данном случае тенденция была обратная: средняя температура кожи от начала до конца гонки снизилась на 2,7 градуса.
Чтобы понять, почему это произошло, можно обратиться к исследованию, опубликованному в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise, проведенное командой Канберрского университета под руководством Фелисити Брайт и Жюльена Периара. Брайт и ее коллеги провели в лаборатории серию из четырех велогонок на время продолжительностью около 45 минут. Во время гонок были созданы 4 варианта "погодных условий": условия неподвижного воздуха и три разных скорости ветра (16, 30 и 44 километра в час), создаваемый тремя промышленными вентиляторами, дующими атлетам в лицо.
Выходная мощность в четырех испытаниях показана на рисунке ниже, при этом испытание в условиях неподвижного воздуха обозначено черными треугольниками:
Вопреки ожиданиям исследователей, разная скорость ветра не имела большого значения. Производительность при скорости ветра 16 км/ч (это нижний предел того, что вы можете ощутить во время езды на горном велосипеде) была неотличима от 44 км/ч (это ближе к верхнему пределу того, что хорошие шоссейные велосипедисты испытывают в течение длительных периодов времени). Но все же воздух заметно отличался: велосипедисты рано начали сбрасывать скорость в гонке на время. Это потому, что они были более горячими. Вот температура кожи в четырех условиях:
Движущийся воздух имеет значение даже при относительно скромной скорости в 16 километров в час. К этому моменту, как предполагают Брайт и ее коллеги, ваша эффективность потоотделения, вероятно, близка к 100 процентам, а это означает, что оно охлаждает вас, испаряясь прямо в воздух, а не капая в лужу, которая скапливается, когда едете на велотренажере или бегаете в помещении.
Фактически, результаты соревнований по легкой атлетике в Дохе показывают, что движение воздуха имеет значение даже на более скромных скоростях, таких как те, которые показывают марафонцы и бегуны. Есть много факторов, которые могли способствовать наблюдаемому падению температуры кожи, в том числе меняющиеся условия ветра, изменения температуры воздуха в течение ночи и стратегии охлаждения, такие как обливание головы водой. Но основная причина того, что результаты в гонке так сильно отличались полученных в лабораторных исследованиях, заключается в том, что спортсмены двигались по воздуху, генерируя собственный ветер.
Это важно, потому что многие из общепринятых представлений о тепле и поддержании водного баланса были получены в лабораторных исследованиях без движущегося воздуха, что создало ложное впечатление о том, как заданные уровни тепла и обезвоживания повлияют на производительность в реальном мире. В последние годы в исследованиях начали использовать вентиляторы, чтобы сделать условия более реалистичными. Например, исследование, проведенное в 2015 году, показало, что даже потеря жидкости, равная 3% массы тела не повлияла на эффективность велогонки при ветре со скоростью 33 километра в час.
Ничто из этого не означает, что тепло не влияет на производительность. Результаты Дохи являются яркой иллюстрацией того, что даже лучшим спортсменам в мире приходится снижать скорость при повышении температуры. Но с приближением летней жары стоит помнить об этих результатах, чтобы утешить себя во время неизбежного потоотделения: на беговой дорожке было бы хуже.