Одна и та же горка — разная для каждого

Вы бежите вдвоём. Одинаковые результаты на десятке, одинаковый объём тренировок, вы вместе делаете длительные и одинаково страдаете на интервалах. По результатам на равнине вы кажетесь примерно равными.

Начинается подъём — и он легко отрывается от вас, спокойно, не напрягаясь.

Через два часа начинается длинный спуск — и теперь уже вы быстро уходите вперёд, а он ковыляет сзади, оберегая квадрицепсы.

Ничего мистического не произошло: одна и та же трасса предъявляет к вам разные требования, и преимущество меняется вместе с рельефом.

01Подъём: где решает вес

Первый фактор — масса тела. На подъёме её приходится перемещать против силы тяжести, поэтому при прочих равных более лёгкий бегун тратит на набор высоты меньше механической работы. В небольшом исследовании любителей вертикального километра масса тела действительно была одним из факторов, связанных со временем финиша. Но подъём определяется не только весом — важны и относительная аэробная мощность, и техника, и крутизна склона.

Второй фактор менее очевиден: подъём и равнина требуют разных качеств. Финские физиологи сравнили, что предсказывает скорость на горизонтали, а что — на семиградусном подъёме. В этой выборке скорость на равнинном участке лучше объяснялась показателями мышечной и анаэробной мощности, а статистически значимой связи с VO₂max исследователи не обнаружили. На подъёме картина менялась: главным предиктором становился VO₂max — хотя мышечная мощность оставалась важна и там.

Поэтому хороший результат на равнине не гарантирует такого же преимущества на подъёме: эти режимы предъявляют разные требования к аэробной мощности, силе и технике.

Третий возможный фактор — механические свойства икроножных мышц, в частности их тонус, измеренный в покое (прибором Myoton). Вместе с массой тела этот показатель объяснял значительную часть различий между бегунами в этой выборке. Что именно здесь причина — лучшая передача усилия, особенности тренированности или что-то ещё, — сказать нельзя.

И чтобы закрыть тему «просто накачай ноги»: в этой выборке сила разгибателей колена была связана с экономичностью бега на равнине и на спуске, но не в гору. Отсутствие связи в одной выборке ещё не доказывает, что её нет вообще, но одной только гипертрофии квадрицепсов недостаточно, чтобы заметно улучшить результат на подъёме.

02Спуск: где решают мышцы

Как мы уже писали, по энергетике спуск дешёв. Бег по ровному стоит 3,40 джоуля на килограмм-метр, бег под уклон −20% — всего 1,73. Вдвое дешевле. На умеренном беговом спуске кислород обычно не главный лимитирующий фактор.

На длинном или крутом спуске скорость чаще ограничивают повреждение мышц и связанная с ним потеря силы.

На спуске квадрицепс во многом работает эксцентрически: напрягается, одновременно удлиняясь, чтобы контролировать сгибание колена и поглощать энергию при приземлении. Такие сокращения называются эксцентрическими, и при непривычно большой такой нагрузке они вызывают заметно больше мышечного повреждения и последующего падения силы, чем обычный бег по ровному.

Цифры отрезвляют. После одного жёсткого спускового усилия сила разгибателей колена падает: у нетренированных — примерно на четверть, у тренированных — примерно на шестую часть. В литературе разброс потерь идёт от 14 до 55 процентов. Креатинкиназа в крови — маркер мышечного повреждения — подскакивает через сутки в три с половиной — четыре раза выше нормы. Полное восстановление силы занимает четыре-пять дней. Конкретные цифры сильно зависят от крутизны, длительности и подготовленности — это диапазоны из разных протоколов, и у конкретного бегуна результат может отличаться.

После тяжёлого спуска квадрицепсы способны производить заметно меньше силы — а гонка при этом продолжается.

03Эффект повторной нагрузки: почему мышцы всё помнят

В небольшом эксперименте десять бегунов пробежали тридцать минут спуска под уклон −20%. Сила упала на 16,5%. Через три недели они повторили тот же самый спуск, теми же тридцатью минутами. Сила упала уже только на 8,4% — вдвое меньше. Болезненность в мышцах снизилась примерно на три четверти. А креатинкиназа во второй раз не выросла вообще.

Это называется эффектом повторной нагрузки. После первой непривычной эксцентрической нагрузки организм адаптируется, поэтому похожая нагрузка через несколько недель обычно вызывает меньше болезненности, повреждения и потери силы — хотя и не исчезает совсем: в этом эксперименте сила всё равно упала на 8,4%. Защита держится неделями: её фиксировали и через три, и через шесть, и через девять недель.

Практический вывод касается не общей выносливости, а специфической подготовки к спускам.

Спуск — это отдельный навык, и он тренируется отдельно. Лучше всего готовит сам спуск — или другая достаточно специфичная эксцентрическая нагрузка; подъёмы и интервалы на стадионе этого воздействия не заменяют. Даже одна заранее выполненная тренировка с продолжительным спуском может уменьшить повреждение мышц при следующей похожей нагрузке. Но для гонки с двухтысячеметровым сбросом этого мало: способность долго и технично спускаться всё равно требует регулярной практики.

Есть и оговорка, которую мы обязаны сказать. Тренировочные исследования спуска показали смешанные результаты: сила растёт на 9–24%, а вот экономичность бега — нет, и у хорошо тренированных бегунов эффекта часто не находят вовсе. Специфическая тренировка спусков прежде всего повышает устойчивость мышц к эксцентрической нагрузке. При этом улучшение беговой экономичности наблюдается не во всех исследованиях, особенно у хорошо подготовленных спортсменов.

04Почему на ультре ноги сдают именно на спусках

Анализ 16 518 результатов в четырёх ультратрейловых гонках подтверждает знакомую многим участникам тенденцию: во второй половине дистанции особенно сильно снижается скорость на спусках.

Это наблюдение основано на статистике финишей, а не на контролируемом эксперименте: такой анализ показывает, где именно падает скорость, но сам по себе не доказывает механизм.

В этом массиве результатов различия между более быстрыми и более медленными финишёрами особенно сильно проявлялись на спусках: те, кто финишировал впереди, лучше держали скорость под гору, и просадка скорости во второй половине гонки концентрировалась на спусках, а не на подъёмах.

То, что на двадцатом километре давалось почти бесплатно, к восьмидесятому становится тяжело. Одно из вероятных объяснений — накопленная усталость разгибателей колена: спуск остаётся сравнительно недорогим по потреблению кислорода, но поддерживать скорость уже не позволяют сила, координация или болезненность мышц.

Добавьте сюда: спуск ухудшает экономичность последующего ровного бега на 3–18% сразу, и на 4–7% — на срок до трёх суток.

Интерпретация напрашивается, и она противоречит инстинкту новичка: ранние спуски стоит дозировать так же внимательно, как ранние подъёмы. Ранний спуск может быть относительно лёгким для сердечно-сосудистой системы, но дорого обходится мышцам — и потерянную на нём силу уже не удастся полностью восстановить до финиша.

05Горка — это не только уклон: корни, камни и жара

Мы говорили про атлета — теперь про саму горку.

Один и тот же уклон в 10% — это разные горки, если под ногами разное.

В одном из экспериментов неровность поверхности всего в два с половиной сантиметра — то есть просто корни и мелкие камни, не «техничная тропа» — повышала энергетическую стоимость ходьбы на 28%. По приросту энергетических затрат такой неровный участок был сопоставим с ходьбой по ровной поверхности с уклоном около 2%. Для бега эффект оказался намного меньше — около 5%. Почему неровность поверхности сильнее увеличила энергозатраты при ходьбе, чем при беге, по этим данным однозначно определить нельзя.

А если уходить с тропы совсем — даже элитные ориентировщики в лесу сохраняют лишь малую долю своей скорости по дороге; любители теряют ещё больше.

Даже при одинаковом профиле трассы результат меняют температура и условия теплоотдачи. В большом анализе марафонов результаты ухудшались с ростом жары: у лучших мужчин отклонение от рекорда трассы росло примерно от 1,7% в самых прохладных условиях до 4,5% в самых жарких. Более медленные бегуны теряли от жары ещё больше. Про ультра данных заметно меньше — там на терморегуляцию влияет слишком многое.

06Как Pacevine решает уравнение с твоими ногами

Из всего перечисленного следует одна вещь. Универсальная формула «темп от уклона» описывает не тебя, а среднего человека из лаборатории.

Тебя описывает поправка: ты легче или тяжелее, твоя сильная сторона — высокая аэробная мощность, мышечная сила или способность к короткой интенсивной работе, ты недавно бегал спуски или последний раз спускался в прошлом сезоне, под ногами гравийка или курумник.

Эти исследования не дают единой готовой формулы, но помогают определить факторы, которые стоит учитывать в модели. В Pacevine базовая оценка стоимости уклона дополняется поправками на покрытие и накопленную усталость; величины этих поправок затем проверяются и калибруются по данным реальных прохождений. А там, где модель заведомо не может знать всё — например, насколько именно твои квадрицепсы готовы к спускам после этой зимы, — мы оставляем пользователю возможность вручную скорректировать прогноз с учётом собственной подготовки.

Модель рассчитывает базовый прогноз по параметрам трассы, а спортсмен корректирует его с учётом собственного опыта и текущей формы.

Есть и то, чего мы честно не знаем. Длина конечностей связана с экономичностью бега — но почти все такие исследования сделаны на ровной дорожке, поэтому напрямую переносить эти результаты на бег по склону было бы методологически некорректно. На плоском марафоне женщины раскладывают силы заметно ровнее мужчин, но в горных ультра крупнейший датасет показывает обратное: элитные женщины во второй половине проседают на спусках сильнее мужчин. Почему — науке пока неясно. Мы не строим на этом коэффициенты.

Когда появятся надёжные данные, мы обновим модель и расскажем об этом отдельно.