Атлет-киборг. Как будут выглядеть спортсмены будущего?

За ответами на эти вопросы спортивные менеджеры и тренеры обращаются к учёным. И тем есть что предложить. 

Чтоб костюмчик сидел

Долгие годы спортсмены-пловцы выступали в обычных купальниках и плавках, а накануне Олимпиады-2008 почти поголовно облачились в костюмы «лазер рэйсер». Это было настоящее чудо технологической мысли: сделаны из особой водоотталкивающей ткани, имитируют кожу морских млекопитающих, на теле сидят как влитые. Изготовлены с помощью технологии лазерной сварки, поэтому не имеют ни одного шва, зато снабжены стабилизаторами положения. Костюмы испытывали в аэродинамической трубе НАСА с привлечением специалистов по компьютерному моделированию. Добились того, что вода обтекает тело пловца идеальным образом, а к мышцам поступает больше кислорода.

•  
•  
•  
•  

На Олимпиаде в Пекине 23 из 25 побитых мировых рекордов в плавании были установлены именно в костюмах «лазер рэйсер»! Американец Майкл Фелпс, мировая звезда и теперь уже 19-кратный олимпийский чемпион, говорил: «В нём я чувствую себя ракетой». К слову, о Фелпсе. Для того чтобы он стал абсолютным рекордсменом по количеству наград в истории Олимпийских игр (их у него 23), на него работали шесть научных институтов в США!  

То, что в современном спорте без помощи науки и технологий уже нельзя рассчитывать на высокие результаты, поняли во многих странах мира. В Великобритании создали агентство, которое занимается научными исследованиями в спорте. Оно внедряет в процесс тренировок «умные» датчики и компьютерные программы, и вот итог: на Олимпиаде 2004 г. эта страна была на 10-м месте в медальном зачёте, в 2012-м поднялась на 3-е.

Наука и спорт давно идут рука об руку. Сравните шест для прыжков столетней давности и современный. Первый был сделан из дерева, не гнулся и весил 6-8 кг. С его помощью прыгали на 3,5 м. Легкоатлетический шест ХХI в. - высокотехнологичный снаряд, изготовленный из сплавленных углеродных нитей. Весит пару кило, но позволяет брать планку высотой 5-6 м. 

Однако всё это - новые материалы, экипировка, компьютерные программы и электронные датчики - не самое главное. Результат всё равно даёт человек. И тут на сцену выходят психологи и нейрофизиологи.

Зарядка током

Весной авторитетный научный журнал Nature опубликовал статью об исследованиях, как влияет стимуляция мозга электричеством на повышение результативности в спорте. Оказывается, Ассоциация лыжного спорта и сноуборда США обратилась к одной калифорнийской компании с просьбой протестировать семерых спортсменов. Компания выпускает устройства электростимуляции мозга - например, для лечения депрессии и других психических расстройств.

Выглядят они как наушники с массажными шипами. В определённые участки коры головного мозга подаются звуковые и электромагнитные импульсы, повышающие возбудимость двигательных нейронов. Те, в свою очередь, посылают более сильные (чем обычно) сигналы мускулам. А это позволяет точнее и эффективнее выполнять упражнения.  

Спортсмены (а это были прыгуны с трамплина, в т. ч. участники зимних олимпиад), которым на протяжении двух недель проводили электростимуляцию, смогли на 70% увеличить силу отталкивания от трамплина и на 80% улучшить координацию своих движений! Чудо-наушники будто бы заряжают мозг, а через него и мышцы дополнительной энергией. И ведь никакой анализ на допинг-контроль этого не выявит! 

А теперь самое интересное. Недавно та же калифорнийская компания призналась, что работала с тремя американскими легкоатлетами, которые на её оборудовании готовились к Олимпиаде в Рио. И что исследования показали: у атлетов, использующих наушники для нейростимуляции, спортивные результаты в 2 раза лучше!

А вот данные другого эксперимента, его провели в Кентском университете (Великобритания). Добровольцев просили крутить педали на велотренажёрах до изнеможения. Одной группе перед этим сделали электростимуляцию мозга, другой - нет. Участники первой группы смогли «продержаться в седле» в среднем на две минуты дольше, чем их коллеги. И к тому же чувствовали себя менее уставшими, хотя пульс у них был такой же, уровень молочного сахара в мышцах - тоже. А это значит, что точечная стимуляция определённых зон коры головного мозга делает спортсмена менее восприимчивым к усталости. 

«Мозг способен замедлять наши мышцы, чтобы предотвратить усталость, - прокомментировал эксперимент Дилан Эдвардс, американский нейрофизиолог. - Даже если вы считаете, что выполняете упражнение изо всех сил, у вас всегда есть запас возможностей. Похоже, наука движется в сторону индивидуальных рекомендаций по использованию стимуляции коры головного мозга. МОК должен быть  обеспокоен - нет никакого способа обнаружить использование «мозгового допинга».

Впрочем, для мобилизации внутренних резервов человека бывает достаточно более доступных методов. Например, гипноза. Его иногда используют перед соревнованиями гольфисты, гребцы, боксёры. Из современных спортсменов, практикующих гипноз, можно назвать олимпийского чемпиона по стендовой стрельбе Винсента Хэнкока и прыгуна с шестом Стива Хукера.

Известно, что тренеры таких футбольных суперклубов, как «Челси», «Бавария», «Реал Мадрид», нагружают своих игроков не только физическими упражнениями, но и задачками для мозга на логическое мышление. Это помогает футболистам лучше видеть поле, точнее отдавать пасы и бить по воротам. «Это одна из самых удивительных вещей, которую мне удалось открыть в процессе работы, - сказал как-то немецкий тренер Юрген Клопп. - Скорость и чёткость реакции улучшаются буквально на глазах».

А ещё учёные предупреждают: спортсменам не стоит чрезмерно увлекаться… гаджетами. «Их постоянное использование снижает функции внимания и реакции, - считает Алёна Грушко, спортивный психолог из МГУ имени М. В. Ломоносова. - К тому же у человека начинает формироваться «туннельное зрение» в противовес периферическому, что плохо отражается на командной игре». 

Каким будет спортсмен-киборг?

Учёные стремятся всё больше снабдить человеческое тело чипами-имплантами, новыми материалами и электронными носителями информации. Всё это должно открыть нам дополнительные возможности, по сути, превратив в киборгов. Многие из этих технологий могут найти применение и в спорте.

Биоконечности

Учёные уже придумали, как заменять отсутствующие у инвалидов руки и ноги превосходящими их по силе протезами. Управляться они могут как сигналами из мозга, так и напряжением мышечных волокон. В будущем синтетические мышцы пригодятся и спортсменам: благодаря им мускульная сила увеличится в 100 раз.

 

Искусственные органы

Травмы, с которыми атлеты зачастую покидают соревнования, не стоят той радости, которую получают от зрелища болельщики. Не исключено, что спортсменам разрешат замену некоторых органов искусственно выращенными, чтобы не оставлять их калеками на всю жизнь ради одного момента славы.

Электронное зрение

Очки, создающие дополненную реальность, пока не получили широкого применения. Но идея востребованна. Суть в том, что либо на дисплей перед глазами, либо прямо на сетчатку глаза выводится полезная информация об окружающей среде. Для спортсмена это могут быть направление и скорость ветра, положение на местности партнёров по команде или соперников, расстояние до финиша и др. 

Внутренний «доктор»

Вшитые под кожу чипы сканируют пульс, дыхание, мышечную усталость и пр. Данные передаются в мини-компьютер (также имплантированный в тело), который определяет ресурс спортсмена: стоит ему прибавить или лучше поберечь силы? Информация выводится перед глазами в системе электронного зрения (наподобие индикатора заряда батареи). Другие импланты впрыскивают в кровь необходимые препараты, разрешённые к применению.

Дмитрий ВЛАДИМИРОВ