La scienza dello sport spesso ottiene una cattiva stampa, con molti allenatori esperti che criticano regolarmente alcuni aspetti della disciplina. È certamente giusto dire che ci sono molti problemi all’interno della scienza dello sport, ma lo stesso vale per quasi tutte le scienze. Ci sono molti problemi all’interno della medicina, per esempio, eppure quasi tutti noi ancora visitare il medico quando c’è qualcosa di sbagliato.
Sono stato invitato di recente a tenere una presentazione alla Southern Cross University di Coffs Harbour (Australia): “An Olympian’s Perspective on the Role of Sport Science and Psychology in Athlete Performance.”Mentre preparavo la presentazione, sono stato costretto a riflettere sia su come ho usato la scienza dello sport durante la mia carriera, sia su come ora uso regolarmente la scienza dello sport nel mio ruolo attuale.
Data l’attuale discordia con la scienza dello sport in generale, ho ritenuto utile scrivere di queste esperienze e fornire informazioni su tre aree specifiche in cui la scienza dello sport può essere applicata per aiutare gli atleti a raggiungere un livello d’élite: biomeccanica, fisiologia e psicologia.
Che cos’è la scienza dello sport?
Cercare di definire il significato della scienza dello sport è sorprendentemente difficile, in quanto non esiste una definizione impostata. Per me è l’applicazione di principi scientifici allo sport. La scienza dello sport è una disciplina relativamente nuova, costruita su un fondamento di altre scienze, come la biologia (la comprensione di come funziona il corpo umano), fisica e matematica (con equazioni relative alla biomeccanica), chimica (riconoscendo una moltitudine di reazioni biochimiche), e psicologia, con piccole parti di altri campi scientifici, tra cui la sociologia.
La scienza dello sport in sé è un argomento relativamente fluido, ed è in continua evoluzione. Abbiamo visto questo forse cinque anni fa con un forte cambiamento di interesse per la ricerca di acquisizione di abilità. E lo stiamo vedendo ora con un crescente interesse per la raccolta e l’analisi dei dati, il che significa che sempre più scienziati di dati stanno passando allo sport (e molti scienziati sportivi stanno lavorando su upskilling in queste aree).
Lo sviluppo continuo della disciplina può diventare sempre più complesso con strumenti come l’analisi di rete e altri agenti di modellazione avanzati che giocano un ruolo nella nostra comprensione dello sport. Questi hanno effetti di trickle-down su come gli scienziati dello sport lavorano con gli allenatori per migliorare le prestazioni.
Questa fluidità e ambiguità sono dimostrate nella varietà di titoli di lavoro all’interno della sfera delle scienze dello sport, tra cui fisiologi dell’esercizio, biomeccanici, scienziati dello sport, consulenti dello stile di vita delle prestazioni, allenatori di forza e condizionamento, analisti delle prestazioni e professionisti della medicina dello sport. Mentre ci sono persone con il titolo di lavoro generale di scienziato sportivo, anche i loro ruoli spesso si concentrano su una specialità. Infine, è importante capire che la scienza dello sport non è necessariamente vincolata allo sport, con ricadute nell’esercizio generale insieme alla salute e al benessere.
#SportScience ci permette di capire cosa fanno gli atleti d’elite, come un atleta in via di sviluppo si confronta con loro, & modi per colmare le lacune, dice @ craig100m. Clicca per Tweet
Ora che abbiamo un concetto di lavoro di ciò che la scienza dello sport è, il passo successivo è quello di capire come potrebbe aiutare gli atleti a Nel discutere di questo, attingerò pesantemente dalla mia carriera e dalle mie esperienze. Il mio processo generale nell’usare la scienza dello sport per guidare l’allenamento è capire cosa fanno i migliori al mondo e dove sono, dove sono paragonato a loro e cosa devo fare per colmare le lacune.
Biomeccanica
La prima delle “tre grandi” discipline scientifiche sportive che possono aiutarci è la biomeccanica, che definisco vagamente come la scienza di descrivere e spiegare il movimento. Biomeccanica ci permette di approfondire ciò che una prestazione di classe mondiale 100m assomiglia; la IAAF ha rilasciato diversi studi che ci danno un’idea della cinetica e cinematica di sprint elite, come hanno fatto altri ricercatori.
La tabella seguente include alcuni dei dati di prestazione dei Campionati del Mondo 2009, tratti dal rapporto ufficiale IAAF. Mostra come si presenta un record mondiale di prestazioni 100m in termini di dati divisi e approssimativamente ciò che è richiesto per una prestazione sub-10. Forse i dati più utili sono la divisione 0-30m e la divisione 30-60m-che possiamo usare come proxy per una corsa volante di 30m. Guardando atleti di standard diversi, possiamo avere un’idea ragionevole di ciò che serve per esibirsi ad un dato livello.
Come atleta attivo nel 2009, ho potuto confrontare le mie prestazioni direttamente con questi benchmark. A quel tempo, abbiamo usato un sistema di temporizzazione blocco elettronico che ci ha dato 10m – e 30m-split dati, in cui il mio migliore era 3.98 s. Ho anche raccolto regolarmente volare dati 30m, testato con un roll-in 30m. Era direttamente rappresentativo della divisione 30-60m dai dati IAAF, dove il mio miglior tempo era 2.70 s.
I dati hanno mostrato che avevo un grande divario nella divisione 0-30m. Consentendo circa 0.1 s per la concorrenza, mi stavo esibendo allo standard di un corridore 10.20 s, intorno a 0.05s da un corridore sub-10 e circa 0.1 s dalle prestazioni WR.
Estrapolando le mie prestazioni di allenamento 2.70 s a 2.65 s in competizione, ero al livello di un corridore sub-10 100m (anche se il mio record personale era solo 10.14 s)—suggerendo che dovrei dare la priorità al mio primo 30m. Altri dati utili sono lo split 80-100m, che offre informazioni sulla manutenzione della velocità e sulla resistenza. Anche se non ho raccolto questi dati in allenamento, avrei potuto farlo facilmente per vedere come le mie prestazioni si sono confrontate.
Basandosi sulla nostra conoscenza di come si presenta elite performance in termini di dati split—e su come potremmo usare questa conoscenza per confrontare le nostre prestazioni—il passo successivo è capire i componenti di elite performance e come confrontiamo.
Lo sprint è composto principalmente dalla lunghezza del passo e dalla frequenza del passo. Sappiamo sia dai dati IAAF che dai dati riportati altrove (tra cui l’eccellente meccanica di Sprint e ostacoli di Ralph Mann) che i corridori elite 100m hanno una lunghezza tipica del passo di circa 2.5 metri alla massima velocità, con una frequenza di passo di circa 4,5 Hz (cioè, prendono circa 4,5 passi al secondo).
Come atleti, possiamo vedere come ci confrontiamo con questi valori. Durante la mia carriera, lo abbiamo fatto attraverso una combinazione di analisi biomeccanica in competizione e analisi della formazione. L’analisi dell’allenamento è stata tipicamente eseguita utilizzando OptoJump, un sistema di blocchi di plastica che si uniscono e si estendono su entrambi i lati della corsia in cui si esegue. Il sistema OptoJump invia laser sulla superficie della pista che vengono interrotti dai tuoi passi, fornendo dati sulla lunghezza del passo, sulla frequenza del passo e sul tempo di contatto con il suolo. I dati consentono di vedere dove ci si trova in termini di prestazioni in queste variabili e identifica le aree di miglioramento.
I dati del 2008 British Olympic Trials 100m finale, per esempio, ha mostrato che il mio passo lunghezza in quella gara era 2.36 m. Sono arrivato terzo in quella gara, correndo 10.19 s. I primi due atleti corse 10.00 s e 10.03 s, rispettivamente, con lunghezze di passo di 2.52 m. Le loro lunghezze dei gradini erano più indicative di classe mondiale rispetto alla mia, suggerendo un’altra potenziale area di miglioramento.
La prossima domanda, quindi, è come si potrebbe migliorare la lunghezza del passo? Ancora una volta, l’analisi biomeccanica dei migliori al mondo ci consente di comprendere i componenti che si alimentano in questo. I migliori velocisti tendono a raggiungere un maggiore angolo di flessione della coscia, il che significa che sono più bravi a portare il ginocchio in avanti e davanti al corpo. Questa azione richiede limitando l’azione della gamba dietro il corpo, guidando un focus sul lato anteriore—al contrario di lato posteriore—meccanica.
L’aumento dell’angolo di flessione della coscia aumenta la gamma di movimento attraverso il quale i velocisti accelerano il piede verso terra, aumentando la velocità e la forza al contatto con il suolo. Queste azioni riducono il tempo di contatto con il terreno (che nei corridori di classe mondiale 100m è in genere intorno a 0.09 s) e aumentano la produzione di forza verticale-ancora una volta, qualcosa che sappiamo che i velocisti elite sono molto bravi a causa dell’analisi delle piastre di forza.
#Biomechanics ci aiuta a descrivere, spiegare e raggiungere le prestazioni sprint elite, dice @ craig100m. # SportScience Clicca per Tweet
Come puoi vedere, la disciplina della scienza sportiva della biomeccanica è molto utile per descrivere e spiegare le prestazioni sprint elite, dal momento che possiamo:
- Usa queste informazioni per confrontarci con le prestazioni elite
- Identifica aree specifiche per il miglioramento
- Identifica come appare una tecnica “ottimale” in base ai fattori chiave delle prestazioni
Durante la mia carriera, ho anche trovato i biomeccanici utili su una base più quotidiana. Ad esempio, ecco un video di me che mi alleno in 2010:
Video 1. Una clip di me formazione nel 2010, consentendo l’analisi biomeccanica.
Il contesto dietro questo video è che avevo cambiato allenatore nel settembre 2010, e il mio nuovo allenatore aveva un modello tecnico diverso. Poiché il modello è stato costruito principalmente attorno alla meccanica del lato anteriore, i principali cambiamenti tecnici sono stati attivamente tirando il piede da terra per mantenere la mia azione di sprint davanti al mio corpo e concentrandosi sul raggiungimento di un angolo di flessione della coscia di 90 gradi (per ragioni spiegate sopra).
Mentre questi cambiamenti tecnici possono sembrare semplici, alterare una tecnica di corsa radicata—una che avevo sviluppato in 23 anni—era molto difficile. Una delle mie sfide principali era costruire la sensazione cinestetica del movimento. Come mi sentirei quando stavo correndo correttamente raggiungendo le giuste posizioni rispetto a correre in modo errato? Sviluppare questa sensazione interiore era importante perché mi avrebbe permesso di auto-mantenere la mia nuova tecnica. L’uso regolare di video ad alta velocità, come quello sopra, è stato estremamente utile. Potrei fare una corsa, ricordare come ci si sentiva, e quindi controllare il video per vedere se l’azione in esecuzione era giusta o sbagliata.
Il video ad alta velocità mi ha anche aiutato a individuare problemi di tecnica che potrebbero limitare le mie prestazioni. Rallentando un movimento e fornendo più fotogrammi (cioè immagini) al secondo di quelli che possono essere rilevati dall’occhio umano nudo, il video ci consente di vedere meglio le nostre prestazioni—e lo fa da più angolazioni.
Possiamo anche utilizzare video ad alta velocità per controllare la tecnica esplorando angoli di giunzione. Ad esempio, nella foto qui sotto, il nostro biomeccanico ha determinato gli angoli articolari alle mie ginocchia anteriori e posteriori nella posizione impostata. Questo è utile in molti modi. Ancora una volta, mi permette di confrontarmi con la posizione ottimale e vedere quanto sia stabile il mio movimento.
Se faccio dieci blocchi di avvio, quanto spesso raggiungo queste posizioni – sono coerente o altamente variabile? Questo è importante perché un movimento più stabile resiste al cambiamento quando siamo stressati, affaticati o nervosi. Se ottengo sempre questi angoli di blocco in allenamento, so che c’è una buona probabilità che lo farò costantemente anche in competizione.
Fisiologia
Utilizzando la fisiologia, applichiamo la nostra conoscenza del corpo umano per guidare adattamenti specifici che possono migliorare le prestazioni. All’interno sprint, usiamo questa conoscenza per ottimizzare il carico durante l’allenamento di resistenza, migliorando la nostra capacità di produrre la forza necessaria per sprint più veloce. Possiamo anche usare la fisiologia per sviluppare la nostra robustezza e ridurre le possibilità di lesioni.
#Fisiologia ci aiuta a ottimizzare il carico di allenamento di resistenza in modo da poter produrre più forza per sprint più veloce, dice @craig100m. #SportScience Clicca per Tweet
Lesioni al bicipite femorale
Come esempio specifico, le lesioni al bicipite femorale sono eccezionalmente comuni in tutti gli sport che richiedono la corsa, in genere costituiscono il 25% di tutte le lesioni senza contatto. Vogliamo ridurre il verificarsi di lesioni del bicipite femorale negli atleti, soprattutto quando sappiamo che la mancanza di allenamento a causa di lesioni rende molto meno probabile raggiungere il tuo obiettivo di allenamento.
Fortunatamente, un team di ricercatori australiani ha svolto un lavoro pionieristico in questo settore. Ora conosciamo molti dei fattori di rischio associati alle lesioni del bicipite femorale, tra cui una ridotta forza eccentrica del bicipite femorale, fascicoli muscolari del bicipite femorale più corti e precedenti lesioni del bicipite femorale. Sulla base di questa ricerca, sappiamo anche che aumentare la forza muscolare del tendine del ginocchio eccentrico e la lunghezza del fascicolo muscolare può aiutare a ridurre il rischio e la prevalenza di lesioni del tendine del ginocchio.
Questo è stato ben esplorato sperimentalmente per esercizi come il Nordic hamstring exercise e il Yo-Yo hamstring curl. Entrambi gli esercizi hanno una grande componente eccentrica e sono efficaci nel ridurre la prevalenza di lesioni del bicipite femorale negli atleti, probabilmente aumentando la forza eccentrica e la lunghezza del fascicolo muscolare del bicipite femorale. Con questi risultati confermati a livello di meta-analisi (il più alto livello possibile di prove scientifiche), sappiamo di includere una qualche forma di esercizio eccentrico del bicipite femorale nel nostro programma di allenamento sprint.
Parlando per esperienza, ho affrontato diversi infortuni al bicipite femorale nella mia carriera junior, affetti da quattro lesioni al bicipite femorale separate nei miei due anni nella fascia di età inferiore ai 17 anni. Una volta che ho aggiunto il deadlift rumeno e gli esercizi del bicipite femorale nordico—entrambi hanno una grande componente eccentrica—i miei problemi al bicipite femorale sono stati in gran parte chiariti. Man mano che progredivo e diventavo più sicuro, questi esercizi gradualmente caddero dal mio programma fino al 2008 quando ho sofferto di una brutta lacrima al tendine del ginocchio. A quel punto, li ho reintrodotti e non ho più avuto problemi al tendine del ginocchio.
Ci sono, tuttavia, potenziali problemi con esercizi di carico eccentrici nello sport. Gli esercizi eccentrici causano molto dolore, specialmente quando gli atleti iniziano a farli per la prima volta. Mentre questa risposta indolenzimento è ridotta e scompare essenzialmente con esposizioni ripetute (chiamato l’effetto attacco ripetuto), in molti sport, gli atleti non piace usare esercizi di carico eccentrici. E alcuni ricercatori-anche se è importante menzionare non molti—non credono necessariamente che i muscoli del bicipite femorale agiscano eccentricamente (o non agiscono principalmente eccentricamente) durante la corsa sprint e agiscono invece isometricamente. Questo è abbastanza difficile da testare sperimentalmente.
Conosciamo molti fattori di rischio per le lesioni del bicipite femorale & come ridurli con esercizi isometrici eccentrici & a causa di #SportScience, dice @craig100m. Clicca per Tweet
È interessante notare che gli esercizi isometrici del bicipite femorale sembrano anche ridurre il rischio di lesioni del bicipite femorale nello sport. Più atleti possono aderire a questi esercizi perché il dolore post-esercizio sarà inferiore, anche se il livello di evidenza non è così forte come per il tendine del ginocchio nordico e altri esercizi eccentrici. E mentre non sono “migliori” per migliorare la forza muscolare eccentrica e la lunghezza del fascicolo muscolare, gli esercizi isometrici potrebbero essere più efficaci perché possono essere eseguiti più frequentemente e più ampiamente.
Questo è un grande esempio di due delle mie cose preferite sulla scienza dello sport: l’importanza del contesto e l’influenza della sfumatura. Mentre potremmo capire i meccanismi biologici e altri aspetti di un certo intervento, non conosciamo i veri effetti finché non viene utilizzato nel mondo reale. Questo è quando abbiamo una migliore idea delle sue implicazioni a lungo termine e di come gli atleti interagiscono con l’intervento-con aspetti come la convinzione dell’atleta che influiscono sull’efficacia di qualsiasi cambiamento che potremmo apportare.
Bagni di ghiaccio
Altri esempi includono l’uso di bagni di ghiaccio dopo l’esercizio. L’evidenza ora è abbastanza solida che l’immersione in acqua fredda post-esercizio può migliorare il recupero, o almeno ridurre i sentimenti di dolore e affaticamento percepiti. Tuttavia, i bagni di ghiaccio possono essere così bravi a migliorare il recupero che riducono gli adattamenti che otteniamo dall’esercizio. Questo perché i miglioramenti che vediamo dall’esercizio sono parzialmente guidati da aspetti come il danno muscolare, lo stress ossidativo e l’infiammazione—tutte cose che l’immersione in acqua fredda può ridurre.
Come tale, la maggior parte degli scienziati sportivi ora consiglia un tempo e un luogo per i bagni di ghiaccio. Quando il recupero è importante—come durante la stagione agonistica-forse dovremmo usare i bagni di ghiaccio, soprattutto se l’atleta ci crede. Tuttavia, quando l’adattamento dell’allenamento è l’obiettivo principale, principalmente durante la bassa stagione, dovremmo probabilmente ridurre al minimo l’uso del bagno di ghiaccio.
Supplementi antiossidanti
Risultati simili sono riportati per gli integratori antiossidanti. Mentre gli antiossidanti sono una buona cosa in generale, l’assunzione di integratori antiossidanti ad alte dosi intorno all’allenamento può smussare gli adattamenti all’allenamento. E ‘ un grande esempio di come più di qualcosa che è buono per voi non è sempre meglio.
Psicologia
Ho una confessione da fare: pensavo che la psicologia dello sport fosse in gran parte lanuginosa, e all’università era la sotto-disciplina che trovavo meno interessante. Era tutto molto teorico, al contrario del bianco e nero, con risposte giuste e sbagliate. Tuttavia, ho sperimentato un completo cambiamento a 180 ° —adesso trovo che la psicologia dello sport può fare la differenza più grande tra gli atleti che vincono medaglie e chi non ne ha.
la psicologia dello Sport può fare la differenza più grande tra gli atleti che vincono medaglie e quelli che non lo fanno, dice @craig100m. #SportPsychology Click To Tweet
il Mio viaggio verso il meglio apprezzare il vero valore di psicologia dello sport iniziato nel 2003 al Mondo Under 18 Campionato, dove sono stato selezionato nei 100m. Questa è stata la mia prima vera competizione globale, e sono entrato con aspettative ragionevolmente basse, sperando di intrufolarmi nella finale. Dalle manche, invece, sono stato il più veloce in qualifica. E dopo aver eseguito un record personale, sono diventato una prospettiva medaglia realistica.
Ciò ha causato un cambiamento significativo nelle mie aspettative e, di conseguenza, sono diventato molto più ansioso delle mie prestazioni. Nelle semifinali, questa ansia ha ostacolato significativamente la mia prestazione, e mi sono qualificato per le finali nell’ultimo posto disponibile “fastest loser”. Fortunatamente, uno degli allenatori della squadra è riuscito a girarmi intorno, e in finale ho corso molto meglio, piazzandomi terzo.
Dopo questi campionati, ho riflettuto sulla mia prestazione e ho deciso che sarebbe meglio fare qualcosa per la mia ansia pre-gara. Di conseguenza, ho deciso di lavorare con uno psicologo sportivo. Nella nostra prima sessione, abbiamo parlato dei miei nervi pre-gara, e ho discusso di quanto fossero negativi e che essere nervosi prima della gara fosse una brutta cosa.
Lo psicologo dello sport, tuttavia, aveva una prospettiva diversa. Sentirsi nervoso era buono, ha detto, perché significava che la gara contava, e gli effetti fisiologici dell’essere ansiosi significava che le mie prestazioni sarebbero migliorate. Per quanto stupido possa sembrare, questo consiglio mi ha fatto scattare un interruttore nel cervello. Inquadrando la mia ansia pre-gara come buona piuttosto che cattiva, ho iniziato ad abbracciare la sensazione—tanto che, mentre la mia carriera progrediva, avevo bisogno di sentirmi nervoso e ansioso di esibirmi al meglio.
Ai Campionati Mondiali Under 18, ho anche imparato l’importanza della pratica rappresentativa-assicurando che il tuo allenamento imiti accuratamente le condizioni in cui gareggerai. I mondiali Under – 18 si sono tenuti a Sherbrooke, in Canada, nel mese di luglio—in genere un mese caldo. Quando siamo arrivati, era molto caldo, ma il giorno della mia competizione, mi sono svegliato a forti piogge e freddo.
Il tempo era esattamente quello che i lunghi inverni erano come nel Regno Unito, quindi ero abituato ad allenarmi in condizioni come questa. Di conseguenza, mi sono comportato molto bene. Tuttavia, altri atleti hanno lottato con le condizioni. Il numero uno del mondo quell’anno era dalla Nigeria, ed è stato eliminato in semifinale. Dopo quella gara, mi ha detto che non era mai stato così freddo come lo era durante quella gara nella sua vita. Ho scritto più ampiamente sulla pratica rappresentativa in un post precedente, e vale la pena tenere a mente quando si progettano le sessioni di allenamento.
Altre importanti lezioni psicologiche che ho imparato sono state l’importanza di non averlo troppo facile. Come atleta in via di sviluppo, ero circondato da altri atleti di grande successo. E mentre ero costantemente classificato molto in alto nella lista di tutti i tempi, come ho progredito attraverso i gruppi di età, ho spesso perso gare. Ciò significava che ero esposto alla delusione e al fallimento, ho imparato a trattare con entrambi e li ho usati per spronarmi al successo futuro.
Tuttavia, spesso vediamo giovani di talento che vincono facilmente e, di conseguenza, non imparano come affrontare la perdita e la delusione. Man mano che avanzano nei ranghi più alti—dove le perdite sono molto più comuni—non hanno sviluppato le capacità per affrontare questo.
Rendere le cose troppo facili per un atleta limita il loro sviluppo, eppure molti programmi di sviluppo degli atleti fanno proprio questo, dice @craig100m. #SportPsychology Clicca per Tweet
È abbastanza simile al modello “rocky road” di sviluppo del talento, dove il talento spesso risponde bene al trauma. La chiave per i programmi di sviluppo dell’atleta, quindi, è fornire traumi strutturati in un modo che incoraggi un atleta a crescere e svilupparsi. Rendere le cose troppo facili per l’atleta limita il loro sviluppo, eppure molti programmi di sviluppo dell’atleta sono colpevoli di questo.
Suggerimenti finali
Spero di aver dimostrato che la scienza dello sport ha il potenziale per influire in modo significativo sulle prestazioni di un atleta. Come qualcuno che ha gareggiato ad un livello elevato, ho trovato l’applicazione della scienza dello sport dettagliata qui per essere inestimabile nell’assistere il mio sviluppo delle prestazioni.
Accanto alle tre grandi discipline di biomeccanica, fisiologia e psicologia, stanno emergendo altre sotto-discipline, come la nutrizione e l’acquisizione di abilità. Ognuno ha il potenziale per migliorare ulteriormente la preparazione atletica.
Anche se molto diffamato, la scienza dello sport può aiutare gli atleti di tutti i livelli a raggiungere il loro potenziale quando è usato correttamente—con una piena comprensione delle singole sfumature e contesti. Credo fermamente nel potere della scienza dello sport e sono entusiasta di vedere come si sviluppa il campo.
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