Для спортсменів у будь-якій дисципліні мало що може бути таким болісним, як несподівана судома м’язів, що змушує залишити змагання. Ці болісні, неконтрольовані спазми, офіційно відомі як м’язові судоми, пов’язані з фізичним навантаженням, роками розчаровували атлетів, тренерів та дослідників. Традиційно вчені пов’язували судоми, викликані фізичними вправами, зі зневодненням організму або електролітним дисбалансом. Зневоднення – це стан, при якому організм втрачає більше рідини, ніж споживає, а електролітний дисбаланс означає порушення нормального рівня важливих мінералів, таких як натрій чи калій, що впливають на функціонування м’язів і нервів. Однак ця теорія залишала безліч питань без відповіді. Наприклад, багато добре гідратованих спортсменів страждають від судом, тоді як інші, змагаючись у спекотних, вологих умовах, залишаються неушкодженими.
Зростаюча кількість досліджень кидає виклик цьому поясненню, натомість вказуючи на ігрове покриття як на важливий чинник. У своїй роботі як спортивний науковець, дослідник впливу різних змінних на спортивні досягнення, я вивчаю, як саме вони впливають на ефективність атлетів. Моя команда виявила, що особливості ігрових покриттів можуть призвести до передчасної нервово-м’язової втоми та несподіваних м’язових судом.
М’язові судоми та ігрові покриття
Коли м’язи втомлюються, порушується нормальний баланс між сигналами в нервовій системі, які керують скороченням і розслабленням м’язів. М’язові веретена, що відчувають розтягнення, збільшують частоту своїх імпульсів. Водночас, гальмівний зворотний зв’язок від органів Гольджі – спеціальних сенсорних рецепторів, розташованих у сухожиллях на межі м’язових волокон та сухожиль – знижується. Простіше кажучи, м’язи отримують суперечливі сигнали щодо того, чи скорочуватися, чи розслаблятися. Результатом цього є надмірна активація рухових нейронів, які стимулюють м’язові волокна до тривалого, мимовільного скорочення – тобто судоми.
Останні дослідження свідчать, що змагання на поверхнях із незнайомими механічними властивостями, такими як жорсткість та еластичність, можуть прискорити нервово-м’язову втому. Нервово-м’язова система – це інтегрована система нервів і м’язів, що дозволяє тілу рухатися. Поверхні змінюють механіку роботи ваших м’язів та суглобів. Якщо нервово-м’язова система не звикла до цих навантажень, втома може наступити передчасно і створити умови для судом.
В одному з досліджень моя команда виявила 13-відсоткову різницю в м’язовій активності у бігунів, які виступали на полях з різною жорсткістю та еластичністю. Інше дослідження моєї команди показало 50-відсоткову різницю в активності підколінних м’язів – м’язів задньої поверхні стегна, що відповідають за згинання коліна та розгинання стегна – у спортсменів, які виконували однакові вправи на різних типах покриття. Окрім специфічних для спорту показників ефективності, біомеханічні дослідження, що вивчають механічні властивості живих організмів, давно показали, що зміна властивостей ігрових поверхонь змінює жорсткість м’язів, навантаження на суглоби та діапазон рухів. Ці змінні безпосередньо впливають на втому. М’язи, що перетинають декілька суглобів, такі як підколінні сухожилля, виявляються особливо вразливими до цього впливу.
Запобігання судомам під час фізичних вправ
Якщо ігрові покриття впливають на втому, то керування їхньою взаємодією з гравцями може допомогти запобігти судомам. Дослідники запропонували створити регіональні бази даних, що каталогізують механічні характеристики змагальних поверхонь для таких видів спорту, як теніс. Завдяки цим даним тренери та спортивні організації могли б адаптувати тренувальні умови так, щоб вони імітували умови змагань, зменшуючи шок від незнайомих поверхонь. Важливо не стільки властивості самої поверхні, скільки її схожість або відмінність від того, до чого звик спортсмен.
Уявіть собі футбольну команду, яка тренується на м’якій поверхні, але змагається на більш жорсткій. Без підготовки зміна способу використання м’язів може призвести до передчасної втоми та судом під час змагань. Включення вправ, які відтворюють те, як м’язи спортсменів будуть активуватися на змагальному покритті, могло б допомогти команді краще підготуватися до ігрових умов. Аналогічно, баскетбольна команда, звикла до нового паркету, може отримати користь від тренувальних сесій на зношених або амортизованих кортах, які імітують майбутні виїзні майданчики. Суть полягає у систематичному впливі. Кондиціонування на поверхнях, що відтворюють змагальні вимоги, акліматизує нервово-м’язову систему, знижуючи ризик втоми та потенційно зменшуючи ризик судом.
До комплексного підходу до судом
Гідратація та правильне харчування залишаються основними для спортивних досягнень. Але врахування фізичної підготовки, зчеплення взуття та адаптації до різних ігрових поверхонь може допомогти спортивній медицині рухатися до повнішого вирішення проблеми м’язових судом, пов’язаних з фізичними навантаженнями. Завдяки продовженню досліджень та розвитку технологій, судоми можуть більше не бути неминучим розчаруванням. Натомість спортсмени та тренери могли б їх передбачати, коригувати тренування відповідно до вимог поверхні та вживати заходів для їх запобігання, перш ніж вони зірвуть виступ.
Майбутнє запобігання судомам може полягати в моніторингу в реальному часі. Досягнення в поєднанні портативних біосенсорів для виявлення нервово-м’язової втоми, обладнання для тестування поверхонь та машинного навчання могли б допомогти передбачити індивідуальний ризик судом. Тоді тренери могли б коригувати плани тренувань, робити заміни під час гри або навіть адаптувати умови поверхні, коли це можливо. Краще готуючи спортсменів до механічних вимог змагальних поверхонь, команди можуть захистити здоров’я своїх атлетів і забезпечити наявність найкращих виконавців у вирішальні моменти гри.
