Во время современных олимпийских соревнований атлеты часто борются за десятые и даже за сотые доли секунды. Ясно, что существенно отодвинуть рубежи, уже достигнутые в спринте, плавании, прыжках в длину, в высоту и в других подобных видах спорта, вряд ли удастся. Вот только один конкретный пример. В 1999 году в Афинах американский спринтер Морис Грин поставил новый мировой рекорд, пробежав стометровку за 9,79 секунды. Предыдущее достижение принадлежало Доновану Бэйли, который одолел сто метров за 9,84 секунды. Разница между двумя золотыми медалями всего в пять сотых секунды! Такой крошечный интервал времени на обычных часах и засечь-то невозможно…

За десятилетия развития олимпийского движения человечество вплотную приблизилось к пределам своих физических возможностей. Теперь для того, чтобы хоть немного продвинуться вперед, от спортсменов требуются годы упорного труда, а также невероятное напряжение всех душевных и физических сил.

Отчего эти физические силы зависят? Только ли от упорства и правильно выбранного режима изнуряющих тренировок? Требования, предъявляемые к атлетам, выбравшим для себя ту или иную область спорта, столь жестки, что наводят на мысль о своеобразном биологическом отборе, который осуществляется благодаря правилам игры под названием «Погоня за олимпийским золотом». Говоря иначе, не проходят ли сквозь сито отбора лишь те спортсмены, способности которых в том или ином виде спорта являются врожденными? Или все дело в упорных тренировках? В истории спорта и цирка были случаи, когда тщедушные юноши становились затем всемирно известными тяжелоатлетами. Где в спорте проходит граница между физическими данными, унаследованными от родителей и приобретенными в результате тренировок?

Не секрет, что многие спортивные достижения зависят от работы мышечной системы. Что известно о врожденных особенностях мышц? Для того чтобы ответить на эти вопросы, надо вначале вспомнить, что нам известно о строении мышц.

Мышечная система – самая крупная система органов человека, а скелетная мускулатура является наиболее распространенной тканью в его теле. Достаточно сказать, что общая масса скелетной мускулатуры составляет 35–40 % массы тела человека в восемнадцатилетнем возрасте. Каждый мускул похож на сплетенный из волокон канат или на многожильный провод. Сверху он покрыт защитной оболочкой из соединительной ткани. Внутри проходят длинные пучки мышечных волокон – фибрилл. Протяженность самого длинного мышечного волокна человека достигает 30 сантиметров. Каждая фибрилла состоит из мышечных клеток – миоцитов. Образное представление о строении мышечной клетки дает пачка спагетти. Ее пластиковая упаковка соответствует клеточной мембране, а отдельные спагетти – фибриллам. Представьте, что пачки очень длинные, упакуйте их десятками в отдельные картонные коробки, а теми, в свою очередь, забейте контейнер – получится модель мышцы.

Первая олимпийская чемпионка СССР Нина Ромашкова. Хельсинки, 1952 г.

Валерий Брумель, олимпийский чемпион 1964 года

Модель грубая, поскольку, в отличие от мышц, спагетти не способны менять свою длину. А фибриллы способны благодаря двум своим главным белкам – актину и миозину. Их пучки, расположенные последовательно по длине фибриллы, называются саркомерами (от греч. sarkos – «мясо»). Образно говоря, фибрилла состоит из саркомеров, как поезд из отдельных вагонов.

В процессе сокращения мышцы белки актина скользят по миозину. Как происходит такой процесс, можно представить, если подвигать пальцами одной руки между пальцами другой, держа ладони в одной плоскости. Длина каждого саркомера уменьшается, и в результате фибрилла укорачивается. Все основные мышцы закладываются у зародыша человека уже на 8-й неделе развития. В то же время их объем в этом нежном возрасте несравним с объемом мышц даже новорожденного, не говоря уже о мышцах взрослого человека. Другой факт: у людей, которые начали заниматься бодибилдингом или тяжелой атлетикой даже в довольно зрелом возрасте, масса мышц может вырасти с 35–40 % до 50 % массы тела. Почему? За счет чего увеличивается объем мышц?

Александр Карелин, 3-кратный олимпийский чемпион

Мухаммед Али, чемпион Олимпийских игр 1960 года

Морис Грин, олимпийский чемпион Афин

Майкл Фелпс, 18-кратный олимпийский чемпион

Каждая мышца тела рассчитана на выполнение определенной, привычной для нее работы, которая состоит из сокращений и расслаблений. Работая в таком ритме, мышцы почти не устают. Например, передвигаясь в течение дня, человек проходит около 10 километров, однако у него при этом не возникает чувства сильной мышечной усталости. Мышцы наших пальцев не болят к концу дня, хотя они почти постоянно двигаются. Точно так же не устает сердце. После каждого его сокращения следует краткий момент расслабления, в течение которого сердечная мышца восстанавливает необходимый запас кислорода и глюкозы. Существенные изменения мышц начинаются лишь в результате приложения к ним дополнительных нагрузок. Тогда к клеткам мышц присоединяются их соседи – так называемые сателлиты, и через некоторое время число фибрилл начинает расти.

Владимир Сальников, 4-кратный олимпийский чемпион

Валерий Борзов, 2-кратный олимпийский чемпион

Сергей Бубка, чемпион Олимпийских игр 1988 года

Именно такой процесс лежит в основе «накачки» мышц с помощью упражнений с отягощениями. Благодаря этому процессу в мышцах возрастает число фибрилл; диаметр мышечных волокон начинает увеличиваться. Тренировки с отягощениями в состоянии удвоить и даже утроить объем мышц человека. Напротив, отсутствие регулярных нагрузок, например во время космических полетов, способно привести к сокращению до 20 % объема мышц всего за две недели!

При чем тут наследуемые от родителей качества? Казалось бы, тренируйся как следует, и победа будет обеспечена. На самом деле не все так просто. Оказывается, существует два вида главного мышечного белка – миозина. Один называется «медленным», а другой – «быстрым». Скорость сокращения фибрилл медленного миозина составляет всего лишь одну десятую часть от скорости сокращения фибрилл с быстрым миозином. Разница колоссальная!

Самой природой фибриллы двух типов предназначены для выполнения разных задач. Если требуется быстрая, но непродолжительная работа (например, при скачке, прыжке), основная нагрузка ложится на быстрые фибриллы. При выполнении работы длительной, но необязательно быстрой (бег в спокойном ритме) основная нагрузка ложится на медленные фибриллы.

Теперь мы подошли к самому главному. Соотношение быстрых и медленных фибрилл у различных людей разное от рождения. У отдельных людей этот показатель может колебаться от 19 % до 95 %! Ясно, что человек с врожденной минимальной долей «медленных» мышц сможет стать хорошим спринтером, а из спортсмена с максимальной долей таких мышц получится великолепный неутомимый марафонец.

Исследования показывают, что мышцы с максимальной долей «медленного» миозина характерны для марафонцев, а у спринтеров они буквально насыщены «быстрым» миозином. Мы уже упоминали о рекорде спринтера Мориса Грина, поставленном в 1999 году на Олимпиаде в Афинах. Так вот, своих первых успехов в беге Грин добился, когда ему было всего восемь лет! Уже в четвертом классе школы он соревновался с ребятами из пятых классов и побеждал их в беге на дистанциях в 100 и 200 метров. Любопытно, что подобными же спринтерскими качествами обладал и его старший брат, пример которого и подтолкнул Мориса заняться бегом. Поневоле создается впечатление, что «взрывная бегучесть» в семействе Гринов была наследственной чертой.

Александр Дитятин, 3-кратный олимпийский чемпион

Александр Поветкин, чемпион Олимпийских игр 2004 года

Евгений Кафельников, чемпион Олимпийских игр 2000 года

Поскольку соотношение быстрых и медленных мышечных пучков – свойство врожденное, получается, что будущих олимпийских чемпионов в определенных видах спорта можно отбирать уже среди грудных детей, просто изучая соотношение у них в мышцах различных типов миозина. Сделать это совсем несложно. Если тестировать новорожденных, среди них удастся отобрать группу детей, из которых имеет смысл растить рекордсменов. С ними и надо будет работать.

Алексей Немов, 4-кратный олимпийский чемпион

Ольга Корбут, 4-кратная олимпийская чемпионка

Алина Кабаева, чемпионка Олимпийских игр 2004 года