Olyan gyorsan, olyan magasan, olyan nehéz a Tudomány számára
Az atlétikai rekordok sokfélesége csak látszólagos. Közülük sok az egyetlen izom jól átalakított erejéből származik: a quadriceps, amely az értékeket rögzíti.
Súlyemelésben, a rángatásban a combizmok szinte "minden munkát" elvégeznek: a sportoló hirtelen kiegyenesedéssel emeli a súlyt, és ennek során kellő sebességgel kommunikál vele, így a súly még mindig megnő, miközben leereszkedik és elhelyezi magát a sáv alatt.
Bruno Vacaro rajza
Tíz másodperc 100 méterenként, hat méter a rúdugrásban, kilenc méter a távolugrásban stb.: sprint és ugró sportolók lenyűgöznek minket. És ezért súlyemelők, akik súlyuk több mint kétszeresét emelik! Az alakok és a sportágak sokfélesége alatt azonban rejlik egy közös nevező: a quadriceps. Ez a combunk tetején lévő izom a legerősebb a testünkben, és rövid és intenzív erőfeszítések során meghatározza az optimális teljesítményünket.
Hogyan lehet felmérni azt az energiát, amelyet a quadricepsünk képes leadni? Ehhez térjünk le azokról a sportágakról, amelyek egyszerre sokféle izomra igényelnek, és nézzük meg a súlyemelést. A két mozgás egyike ebben a tudományágban az a kiragadás, amikor a sportoló eleinte leguggol, karjait még mindig kinyújtja, felegyenesedik, majd lefelé, mielőtt újra felkelne.
Ebben az erőfeszítésben csak a comb izmai működnek igazán, a test többi része csak követi. Első lépésben, mielőtt felállt (lásd az 1. ábrát), a súlyemelő csak egyszer kapta el a négyfejű lábát. Felemelte a rudat és annak súlyát a guggoló láb kanyarulatának megfelelő magasságig, és elegendő sebességet adott ahhoz, hogy valamivel több mint egy métert megemelje. 173 kilogrammos súlyzókkal (világrekord a kevesebb, mint 77 kilogramm kategóriában) körülbelül 1700 joule, azaz 850 joule energiát szolgáltat a quadricepsnél.
Ez a becslés ésszerű? A megismeréshez hajtsunk végre egy függőleges ravaszt, vagyis felfelé ugrást visszalépés nélkül. Ha ezt az energiát potenciális gravitációs energiává alakítanák, egy 80 kilogrammos ember csaknem két méter magasra ugrana. Nagyon soknak hangzik. Mindazonáltal, ha két lábbal ugrik és nem fut be, egy képzett kosárlabda játékos több mint 80 centimétert emelkedik. Figyelembe véve a 40 centiméteres felszállási hajlítást, a sportoló súlypontja közel 1,2 méterrel, vagy 960 joule, vagyis 480 joule/quadriceps energiával emelkedik.
A különbséget a fent említett 850 joule-hoz képest az izom erőfeszítésének eltérő jellege magyarázza, röviden az ugráshoz, amely hosszabb, ha súlyt emelünk: mivel nincs terhelés, az ugró nem gyakorol maximális erőt mozgása során . Ezenkívül a következőkben elfogadjuk az 500 joule értékét négyfejűen, hogy megbecsüljük a sprinterek és az ugrók teljesítményét, és figyelembe vesszük, hogy a sportolók ezt az energiát egy sprint vagy egy futóverseny minden lépésénél elhasználják.
Körülbelül 500 joule lépésenként.
Kifogásoljuk, hogy az 500 joule becslésünk egyetlen erőfeszítésnek felel meg. Képes-e egy sportoló ilyen energiát adni minden impulzussal? A válasz igen rövid erőfeszítések esetén igen. Az izomrostok összehúzódásához szükséges energiát a molekulák átalakulása atp (adenozin-trifoszfát) -ból adp-ra (adenozin-difoszfát) képezi. Izmaink egy-két másodperc alatt elégetik az atp kezdeti raktárait, rövid idő alatt, amíg a foszfokreatinból az ad regenerációja az atp-ig körülbelül tíz másodpercig tart. Ez az izomfunkció, amelyet anaerobnak (oxigén nélkül) és alaktikusnak (tejsav termelés nélkül) neveznek, képes 20-50 kilojoule előállítására, ami több tucat lépés biztosításához elegendő.