Докторська з лижних пальцям. Чому Норвегія обігнала всіх по золоту

Ще до Олімпійських ігор у Пченхане Норвегія 329 олімпійськими медалями у скарбничці залишила далеко позаду США (281) і Канади (170). Після Пченхана Норвегія лише посилить свої позиції - день без золотої медалі для норвежців втрачено. У Норвегії живе близько п'яти мільйонів чоловік. Це в 64 рази менше, ніж у США. Як вийшло, що невеликий народ в медальному заліку за всі роки зимових Ігор випереджає решту світу?

Один з відповідей на це питання - наука. Спорт для норвезьких вчених настільки ж важливий напрямок, як у свій час освоєння космосу для американців, - пише Gazeta Wyborcza.

Спорт як натхнення для науки

Фізик Trine Себерг з SINTEF Digital - інституту, який є частиною найбільшого незалежного дослідницького агентства в Скандинавії, - керує програмою Smart Sensor System. Коли-то вона конструювала датчики для пацієнтів, що страждають серцевими захворюваннями, а також для дайверів і пожежників, а тепер працює з кращими норвезькими спортсменами та їх технічним досвідом.

Себерг вважає, що спорт сьогодні - найбільш надихаюча область для дослідників. До того ж, результати робіт вчених допомагають не тільки спортсменам, але і звичайним людям. Сьогодні Норвегія є одним з європейських лідерів в таких дослідженнях, особливо коли мова йде про зимових видах спорту.

"Спорт сьогодні настільки просунуті, що охоплює наукові напрями, - з ентузіазмом говорить Себерг. - Важливо відзначити, що технології, розроблені для спортсменів, що використовуються, наприклад, для реабілітації людей з хронічними захворюваннями, травмами та різними видами інвалідності".

Врахувати кожен крок

Себерг пояснює, що у професійному спорті враховується кожен крок. Знання того, як найбільш ефективно використовувати фізіологічний потенціал, - запорука олімпійського золота. Тому Норвезький дослідницька рада (Forskningsrådet) не шкодує коштів для розробки систем, здатних надавати якомога більш точні дані про фізіологію людини.

Смарт-годинник з вбудованими спортивними програмами, які контролюють активність ентузіастів фітнесу, здатні підрахувати, скільки калорій використовується під час прогулянки, бігу чи їзди на велосипеді. Однак вони недостатньо точні. Годинник не знають, рухаємося ми за вітром або проти нього, під дощем або під палючим сонцем, а може і в сильні морози. Вони також не можуть здогадатися, скільки зусиль людина вкладаємо в певну послідовність рухів. Тому такі гаджети не підходять для професійних спортсменів. Команда Себерг з SINTEF Digital вирішила побудувати набагато більш точну систему, призначену для вимірювання ефективності рухів лижників.

У співпраці з університетами та університетською лікарнею в Осло дослідники створили інтегровану сенсорну систему, яка серед іншого відстежує частоту серцевих скорочень, температуру шкіри, положення в просторі, а також руху і прискорення окремих кінцівок.

Система включає в себе сім датчиків IMU, тобто інерціальної навігації. Оскільки в спорті, як і під час польоту в космос, важливий кожен кілограм, система легка, легко монтується і до того ж бездротова.

Спеціальний алгоритм порівнює дані про роботу рук з даними про рухи ніг і визначає три основні лижні техніки. Завдання системи - допомогти бігунам та їх тренерам розробити більш ефективні методи навігації по маршрутами з різними характеристиками. Програма знаходить слабкі місця бігуна, допомагаючи поліпшити його індивідуальну програму навчання. Ці знання також будуть використовувати виробники лиж.

Розробники програми отримали фінансування від Норвезького дослідницького ради на чотири роки.

Варто економити

Норвегія не шкодує грошей на спорт і охоче створює нові установи для його підтримки. Прикладом може служити дослідний центр SenTIF, розташований поруч з гірськолижним центром Гранасен.

Центр високих спортивних досліджень Норвезького університету науки і технологій в Тронхеймі є одним з чотирьох норвезьких національних інститутів, які займаються спортивними розробками. Його завдання включають в себе розробку та оптимізацію спортивних технік, а також обладнання, яке сприяє більш ефективної спортивної підготовки і всі досягнення кращих результатів.

У дослідженнях SenTIF бере участь еліта норвезького спорту - стрибуни, бігуни і лижники, гандболісти, жіноча футбольна команда і спринтери, а також члени провідних місцевих спортивних клубів. Центр пишається своїм інноваційним, міждисциплінарним підходом і гнучкістю, що дозволяє швидко підготувати проекти, адаптовані до поточним потребам даного виду спорту.

Норвезькі платники податків не протестує проти виділення коштів на спорт. Оскільки хочуть пишатися досягненнями своїх представників. До того ж, поширена думка, що чим більше заощаджуєш на спорті, тим більше потім доведеться вкладати в систему охорони здоров'я.

Дисертація використання палиць

Один з стипендіатів SenTIF - Йорген Деніелс. Він пише першу в Норвегії дисертацію про техніку використання лижних палиць у класичній лижній гонці. Правда зараз у Даниэльсена вимушена перерва в роботі - багато "об'єкти" його досліджень поїхали представляти Норвегію на Іграх в Пхенчхані.

Деніелс зацікавився технікою "скандинавської ходьби", - ця область досліджень надзвичайно активно розвивається в останні роки. Нещодавно було виявлено, що для ефективного відштовхування від палиць потрібна робота всього тіла, і великою мірою ніг. Раніше лижники викидали палиці перед собою, після чого залишали позаду. Стипендіат SenTIF рекомендує робити невеликі замахи і динамічно працювати ногами, немов підстрибуючи, щоб тіло "обвисало" на палицях.

Використання лижних палиць часто вирішальний фактор перемоги. Правильна робота ніг в класичних лижах тим важливіше, чим вище рівень лижника. При фізичному навантаженні невеликої інтенсивності верхня частина тіла виконує близько 60% роботи. Але чим краще тренований спортсмен і чим швидше він рухається, тим більше навантаження лягає на ноги.

Норвезька банан на трампліні

SenTIF вивчає та стрибки з трампліну. У Тронхеймі регулярно з'являються ведучі стрибуни, щоб поліпшити свою техніку. Один з найважливіших проектів центру в цій дисципліні - "Баланс, поза і техніки руху кращих у світі стрибунів на лижах і норвезьких комбінаторів". В лабораторіях і в гірськолижному комплексі вчені провели безліч біомеханічних аналізів стрибків.

Стейнар Бретен з Інституту неврології і руху NTNU пояснює, що це одна з найбільш технічно складних спортивних дисциплін у світі. Щоб зробити хороший стрибок, потрібні відповідна фізична, технічна і психічна підготовка. Від навчання не варто чекати дива - для цього виду спорту підходять тільки гнучкі і стрибучі люди. Стрибун на лижах з першого світової тридцятки здатний підстрибнути на місці в два рази вище ніж будь-який інший чоловік, який не займається цим видом спорту. Багато людей, навіть якщо тренувалися б цілодобово, не змогли б цього досягти.

Однак можна навчитися відповідної техніки, яка, до речі, не має нічого спільного з природними людськими рухами.

Імітуючи стрибок у безпечному середовищі лабораторії, звичайна людина зробить те, що на трампліні напевно вбила б його - максимально опустить вниз, пальці стоп і выпятит живіт.

Стрибун на лижах підтягне стопи вгору, щоб лижі, і в якийсь момент вигинається так, щоб його тіло за формою нагадувало банан. Щоб викорінити природні рефлекси і навчитися робити нераціональні з точки зору логіки руху потрібні тисячі повторень.

У SenTIF дослідники також працюють над розумової стороною стрибків. Наприклад, вимірюють мозкові тета-хвилі у стрибунів, які працюють в лабораторних умовах, для вивчення рівня їх концентрації. Мета полягає в тому, щоб навчити спортсменів максимально концентруватися на завданні - незалежно від погодних умов, очікувань аудиторії та рівня конкуренції.

Вся справа - в голові

Психологія часто є ключем до успіху., Тренер і керівник однієї з філій Олимпиатоппен (організація, створена Норвезькою асоціацією спортивної та Олімпійським комітетом) Фроде Моен займається дослідженнями з психологічної підготовки спортсменів. Він відіграє роль головного ментального тренера норвезьких олімпійців.

Вражаючі досягнення норвежців в зимових видах спорту Моен пояснює кількома факторами. "Протягом багатьох років норвежці створювали культуру таких зимових видів спорту, як бігові лижі, стрибки з трампліну, лижне двоборство, біатлон, швидкісний спуск. В кожній з цих дисциплін є чемпіони, яких наслідують довгі роки, і кожна з них закріпилася в певному регіоні країні, асоціюючись з місцевими громадами".

Завдяки цьому сьогодні в Норвегії важко знайти місто або навіть село, де немає спортивного клубу або не проходить щорічний конкурс з бігу на лижах, ковзанярського бігу або стрибків з трампліну.

Наступний фактор - тренерський склад. "Тренери, а також батьки, які ведуть місцеві спортивні групи, що володіють глибокими знаннями про методи навчання і обладнанні, оскільки в свій час були спортсменами високого рівня і знайомі з міжнародними стандартами", - говорить Моен.

І, нарешті, третій фактор - наукова підтримка. Олимпиатоппен, а також університети та дослідницькі центри тісно співпрацюють між собою для створення дослідних проектів та навчальних програм.

На злості далеко не заїдеш

В одній зі своїх робіт Моен довів, що так звані эудэмонические почуття, тобто задоволення власним життям, грають велику роль в реалізації потенціалу спортсменів. Недостатньо отримувати задоволення від миттєвих успіхів, наприклад, у спорті. Щоб перемагати, краще всього бути реалізованим і щасливим у звичайному житті. Про це свідчить аналіз даних, зібраних у кращих норвезьких лижників. Дослідження не підтверджує думку про те, що "спортивна злість" - хороша рушійна сила.

"Почуття - це хімія, а на практиці - сила, що впливає на витрату енергії в організмі, - пояснює Моен. - Про те, які емоції ми відчуваємо і в якій інтенсивності залежить, наскільки ефективно ми будемо управляти енергетичними ресурсами. Крім того, сильні емоції можуть призвести до "хімічної лоботомії", а це означає, що підтримання спокою і контакту з самим собою буде дуже складним завданням. Розуміння того, які стимули пов'язані з почуттями, а також мистецтво підтримки психічної рівноваги, незважаючи на різні дратівливі чинники, це те, чого спортсмени можуть і повинні вчитися".

За словами наставника норвезьких олімпійців, для професійних спортсменів вкрай важливо знайти джерело задоволення межами спортивних арен.

"Професіоналам варто знайти якесь заняття окрім тренувань, якими можна займатися в не дуже завантажені пори року. Почуття, що вони досягають успіху не тільки в спорті, може зменшити стрес", - пише Моен у своєму університетському блозі.

На прохання дати пораду спортсменам, Моен каже: "Тренуйтеся так, ніби ви "б'єтеся". Навіть під час вправ звикайте до ситуацій, з якими вам доведеться зіткнутися під час змагань. Робіть це часто і сумлінно, не тільки на фізичному та технічному рівні, а й на розумовому. Коли справа дійде до змагань, пов'язані з цим дзвінки будуть для вас чимось буденним. Досить буде просто вести себе як завжди".

Trine Себерг стверджує, що сьогодні жоден спортсмен, який стоїть на олімпійському подіумі, не може сказати, що зобов'язаний своїм успіхом тільки самому собі. Щоб отримати олімпійську медаль, потрібна потужна група підтримки. Роль вчених, однак, не тільки в підтримці самих спортсменів, але і їх партнерів - тренерів, техніків, реабілітологів, психологів і навіть членів родини.