Vítěz běhu na sto metrů je považován za nejrychlejšího muže světa. Letos 16. srpna se jím stal jamajský sprinter Usain Bolt. Na nedávném mistrovství světa v atletice běžel nejvyšší rychlostí 44,72 km/h. Stovku zvládl za 9,58 sekundy.
Bolt je přírodní úkaz, skoro jako Niagarské vodopády. Nad schopnostmi Jamajčana posunovat rekordy v běhu na sto metrů kroutí hlavami protřelí sportovní komentátoři i experti na biomechaniku. Jak svých výkonů dosahuje? Odpověď nacházejí odborníci v jeho dlouhé postavě a psychice. Je to pohodář, který trému buď nemá, nebo ji úspěšně maskuje.
Za kolik se poběží „stovka“ Teoreticky je možné zaběhnout stovku za devět sekund. Ještě rychlejšímu sprintu už brání fyziologické možnosti lidského organismu.
Podobně jako písty ve válcích se mažou také kloubní hlavice a jamky v těle. „Olejem“ lidského organismu je tzv. nitrokloubní tekutina. Vrstvička mazu tenká setiny milimetru by se při velmi rychlém běhu trhala a v otvorech by se o sebe místo molekul tekutiny začaly doslova dřít molekuly chrupavky.
Frekvenci pohybu nohou už tedy příliš zvyšovat nelze, o rychlosti sprintu rozhodnou spíše dlouhé kroky. „Podle mého názoru začnou rekordy posunovat dlouháni jako Bolt,“ říká profesor Miroslav Kučera z Ústavu klinické rehabilitace a tělovýchovného lékařství 2. lékařské fakulty Fakultní nemocnice Motol Praha.
Tretry i povrchy běžeckých drah budou pro všechny borce prakticky stejné, takže rozhodnou i takové maličkosti jako síla větru. Povolená norma je dva metry za sekundu, kdo náhodou poběží ve chvíli, kdy dosáhne vítr 1,9 m/s, dostane velkou šanci rekord překonat.
Ve jménu kolibříka Erbovním zvířetem běžců na krátké tratě by mohl být kolibřík. Miniaturní opeřenec má totiž svaly s tak zvláštním typem vláken, že dokáže mávat křídly až padesátkrát za vteřinu. Sprinter schopný kmitat nohama s podobnou frekvencí by vyhrál každý závod. Pouhá fantazie?
Ne tak docela. Ve svalech některých vynikajících závodníků totiž odborníci skutečně našli určité procento stejných vláken, jaká mají kolibříci. „Umožňují svalům podávat ve zlomku sekundy ohromný výkon. Velmi zjednodušeně lze říci, že výbušná síla ukrytá ve sprinterových nohou je závislá na množství oněch vláken ve svalstvu. Jde o genetickou dispozici, kterou samozřejmě nemá každý člověk,“ zdůrazňuje profesor Kučera.
Sprint na 100 metrů je především záležitostí startu. Kdo dokáže rychleji vyběhnout, tedy uvolnit energii v trénovaných nohou, ten má šanci vyhrát a případně překonat starý rekord. To je samozřejmě sen každého atleta i jeho trenéra. Problémem ale zůstává, jak jedince se „sprinterskými“ vlákny najít. „Odebírat vzorky svalů přímo z nohou atleta je velmi bolestivé, přesto se někteří borci k tomuto zákroku v minulosti odhodlali,“ říká profesor Kučera.
Dnes se nohy zkoumají pomocí tomografických snímků, na kterých lze končetinu pozorovat podobně, jako když se nařeže na tenké vrstvy. V každém plátku se pak speciálním zařízením váží hmotnost vytypovaných buněk a hledají se zmíněné typy svalových vláken.
Nápad zaplatit snad i desetitisíce dolarů za vytypování budoucího rekordmana však naráží na několik překážek. „Vlákna v noze zřejmě mohou zesílit tréninkem, ale zatím to nevíme zcela jistě,“ připomíná profesor anatomie.
Jako auto s dokonalými tlumiči Na prvním mistrovství světa v atletice, které se konalo v roce 1983 v Helsinkách, získali běloši 31 titulů ze čtyřiceti. Od té doby se poměr podstatně změnil, jak ukázalo i nedávné mistrovství v Berlíně. Ve světové atletice kralují atleti tmavé barvy pleti a odborníky zajímá, co je příčinou.
Američtí běžci, mezi nimiž je většina černých atletů, bývají perfektně vytypovaní podle genetických testů a patrně i podle přítomnosti „sprinterských“ vláken ve svalstvu. Kromě toho jim na univerzitách věnují pozornost celé týmy odborníků od psychologů, biomechaniků, špičkových trenérů až po biochemiky. Na start sprinterských disciplín pak přicházejí chlapíci s velkou výbušnou silou a ohromnou fyzickou kondicí.
Věda nachází vysvětlení i pro úspěchy černých reprezentantů ve skokanských soutěžích. Profesor Morehouse z pensylvánské univerzity už v 60. letech zjistil, že černoši mají jiný úhel mezi patní kostí a chodidlem. Tato anomálie jim dovoluje odrazit se s větší silou.
Poznatku o odlišném úhlu využil tehdejší sovětský skokan Valerij Brumel, který během dvou let posunul světový rekord ve výšce o pět centimetrů. Dal si vyrobit tretry, z nichž jedna měla trochu vyšší podrážku. Vypadala jako kopyto. Brumel se díky tomu mohl odrazit větší silou. Ostatní ho napodobovali alespoň tím, že si před skokem jednu botu sundávali. Technické zvýhodnění s kopytem i s jednou bosou nohou bylo později zakázáno.
Tvar nohy je spojován s úspěchy afrických maratonců. „Když biomechanici zkoumali způsob jejich běhu, zjistili, že dlouhá úzká chodidla stále kopírují terén,“ vysvětluje profesor Kučera. Neustálý kontakt se zemí by se dal přirovnat k jízdě auta s dokonalými tlumiči. Když dobře pérují, pneumatika se nepřetržitě dotýká vozovky a veškerá hnací síla je využita k pohybu.
Zvláštnost tzv. etiopské nohy je dána tím, že děti v Africe běhají většinou bosy, takže klouby v chodidle zůstávají pružné i v dospělosti. Elastická je samozřejmě i noha bělochů, ale jakmile začnou coby batolata nosit boty, spojení mezi klouby v chodidle ztuhne a je po přilnavosti,“ vysvětluje profesor anatomie.
Určitou roli v úspěšných startech na dlouhých tratích a v maratonech hraje i životní styl. Například chlapci v Keni jsou přijati mezi muže teprve po náročném několikadenním běhu divočinou. Zajímavé poznatky o životě malých Afričanů přinesla také česká expedice Virunga ze 70. let.
„U některých kmenů se už batolata v 18 měsících dostávají do skupiny vedené staršími dětmi. Parta žije většinu dne v přírodě a její příslušníci se od útlého věku učí házet kamením, lézt po stromech, vrhat oštěpy a podobně. Samozřejmě pak mají úplně jiný vztah k pohybu než děti z měst,“ podotýká profesor Kučera.
Vyhraje ten, kdo se lépe soustředí „Bylo by příliš jednoduché tvrdit, že stačí jedince jenom dobře vybrat a pak správně trénovat,“ říká profesor Kučera.
Rekord přichází v okamžiku, kdy jsou optimálně sladěny i další faktory. Fyzická zdatnost a psychika. Právě v psychologickém vyladění sportovce vidí odborníci největší rezervu pro další překonávání rekordů.
Největší rychlosti dosáhne sprinter až po čtyřiceti metrech. Kdo si udělá na tomto úseku náskok, má šanci vyhrát. Odraz ze startovních bloků a vpadnutí do výstřelu jsou proto podle odborníků doslova klíčovými momenty závodu.
Výhodu mají samozřejmě závodníci se „sprinterskými“ vlákny v noze. Ale stejně důležitá je i schopnost soustředění.
„Mozek a centrální nervová soustava řídí pomocí signálů svalovou činnost. Pokud jsou všichni borci ve stejné formě, pak je ve výhodě ten, kdo se dokáže lépe koncentrovat,“ říká psycholog Jan Gruber.
Proto také závodníci před startem většinou nevnímají okolí ani diváky na tribunách a jsou jakoby izolováni od ostatních lidí. „Když je mozek před závodem vyrušen, jde výkon okamžitě dolů,“ zdůrazňuje profesor Kučera. S psychickou zátěží bojují rovněž borci ve zdánlivě klidnějších disciplínách, jako jsou například běhy na dlouhé tratě nebo maraton. Duševní rozpoložení atleta nahlodává samota a tělesná krize v dlouhém závodu. Běžec je v permanentním stresu, do krve se vyplavují hormony pro případ nebezpečí. Stále si musí posilovat sebevědomí a opakovat si, že je nejlepší. Zároveň vnímá soupeře jako nepřítele. Kdyby nezvládl psychiku, mohl by být vůči nim i agresivní.
Pro maratonce a běžce dlouhých tratí je určitou odměnou opojení z pohybu. Z mozku se při delším běhu vyplavují endorfiny. Mají podobné účinky jako morfium. Tiší bolest a navozují stav lehkosti. Tělo běží jakoby samo, bez větších známek námahy. „Jde o prastarý mechanismus, který chránil pračlověka při lovu, kdy musel třeba dlouho utíkat za kořistí nebo naopak před nepřítelem. Endorfiny mu dovolily překonat příznaky z přetížení organismu,“ vysvětluje docent evoluční antropologie Václav Vančata z Pedagogické fakulty UK.
...nebo ten s vylepšenými geny
Profesor Kuchař se ale obává, že atletiku ve velkém měřítku ovlivní genetické vylepšování tělesné kondice. Zatím se tzv. Schwarzeneggerovy myši s mohutnými svalovými pletenci vyskytují jen v laboratoři. Genovou manipulací se podařilo dosáhnout toho, že mají dvakrát objemnější svaly než normální myši.
Profesor molekulární biologie Se-Jin Lee z John Hopkins Medicine informoval o výsledcích svého výzkumu v srpnu roku 2007 v PloS One. Podle českého experta se těžko podaří udržet tento genový doping pod kontrolou a je pouze otázkou několika let, kdy se objeví atleti „vytrénovaní“ genetikou.
Test schopný odhalit takový doping neexistuje a podle názoru expertů je nereálné, že by se někdy podařilo kontrolní nástroj vytvořit. Nelze totiž odhalit, které geny má sportovec v těle v původním stavu a které jsou zásahem zvenčí pozměněné.
Velmi slabou útěchou může být snad jen to, že pokud budou geneticky zmanipulovaní všichni špičkoví sportovci, rozhodne o jejich výkonu zase jen psychika. A ta se zatím bez přípravků, které odhalí i poměrně jednoduché testy, ovlivnit nedá.
***
Svaly vynikajících sprinterů připomínají svou strukturou svaly kolibříka
Genetický doping, který vylepší kondici, je prakticky neodhalitelný
Vítězí hlava
Špičkoví atleti mají dnes tělesnou kondici přibližně stejnou. Rekordy mohou překonávat už jen díky psychologickému vyladění. Právě to se v poslední době vede jamajskému běžci Usainu Boltovi. Kromě dlouhých nohou, které jsou podle experta na biomechaniku dobrým předpokladem k dosahování rekordních časů, vládne Jamajčan vždy dobrou náladou.
O autorovi| Josef Matyáš, redaktor LN
