Что помогает зайцу не перегреваться во время бега
Ученые выяснили, что помогает зайцам спасаться от хищников
Tim Felce/Wikimedia Commons
Сотрудники биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова и Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН выяснили роль подключичной мышцы зайцев в резких поворотах. Исследование опубликовано в журнале Mammalian Biology.
Давно было известно, что у зайцев подключичная мышца, одна из мышц плечевого пояса, уникально устроена: она сместилась и «вылезла» из-под ключицы. К тому же эта мышца развита у зайцев так, как не развита ни у какого другого представителя млекопитающих. При этом было неясно, какие функции выполняет подключичная мышца у зайцев и когда именно она работает, потому что проследить за тем, что происходит в организме животного во время движения, очень сложно.
Ученые предположили, что подключичная мышца связана с маневровыми свойствами зайцев, и провели полевое исследование. В Волгоградской области была организована классическая охота с борзыми собаками, и в течение трех недель движения зайцев, за которыми охотились собаки, регистрировали на видео. Штатив было невозможно использовать, потому что зайцы всегда появлялись в неожиданном месте, и времени перестраивать аппаратуру не было бы. Поэтому биологи снимали «с рук», на легкие камеры. Затем, на основании собственных съемок высокого разрешения, сделанных с очень короткой выдержкой, провели покадровый анализ движений разных частей тела животного во время маневра и добавили к этому данные, которые удалось извлечь из других видеосъемок — был взят доступный в Интернете материал, показывающий маневры зайцев.
В ходе исследования ученые уделили особое внимание ушам. Заяц не удерживает уши при беге стоймя, поэтому они свободно болтаются и «не успевают» за своим хозяином, показывая предшествующее направление движения тела. «Когда заяц начинает уходить вбок, уши продолжают лететь по прямой, и поэтому можно определить направление его толчка. То есть по движению ушей можно понять, в какую сторону заяц прикладывает усилия к земле», — комментирует исследование Александр Кузнецов, один из авторов статьи, доктор биологических наук, доцент лаборатории эволюционной морфологии имени А.Н. Северцова кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
В результате анализа движения ушей и других частей тела ученые убедились в правильности своего предположения, что подключичная мышца служит зайцам для резких поворотов. Маневренность помогает зайцу оторваться от хищников, хотя у тех более высокая скорость и развитая мускулатура. Заяц тоже очень быстро бегает (он может развивать на прямом отрезке скорость до 20 м/с), но главное его преимущество в другом. «Хитрость в том, что заяц может круче повернуть. И тогда преследователя, который быстрее и не знает, в какую сторону заяц метнется, «выносит» в сторону, и ему приходится по большой дуге опять к зайцу приближаться. У зайца — выигрыш в крутизне поворота и в том, что он сам решает, в какую сторону ему повернуть. Благодаря подключичной мышце он бьет передними лапами вбок и может очень резко сменить направление», — рассказывает Кузнецов. Ученый отмечает, что весь процесс погони занимает не более двух минут даже при удачном для зайца исходе, поскольку и заяц, и хищник так устают, что не могут дальше бежать.
Биолог обращает внимание на то, что за рубежом для исследования бега животных на воле их отлавливают, на время усыпляют и прикрепляют к ним различные датчики для слежения. В данном исследовании были использованы дикие зайцы, которые не проходили подготовку к эксперименту. «Важнейшим методическим результатом данной работы является то, что мы научились использовать естественные акселерометры (уши и хвост) для того, чтобы получать информацию о движении животного и взаимодействии его конечностей с субстратом. Это позволило исследовать биомеханику маневрирования на качественном уровне, не прибегая к дорогостоящим методам, не только требующим крупных финансовых вложений, но и зачастую непригодным для использования в природе», — заключает ученый.
Группа ученых из лаборатории эволюционной морфологии имени А.Н. Северцова кафедры зоологии позвоночных занимается функциональной морфологией и биомеханикой скелетно-мышечной системы самых разных позвоночных животных. Многие работы выполняются на построенном ими биомеханическом экспериментальном стационаре на Звенигородской биостанции. Это единственный на сегодняшний день в России стационар, где экспериментально изучается локомоция позвоночных животных. Основным элементом стационара является съемочная вольера, которая в зависимости от объекта и задачи исследований легко модифицируется и позволяет изучать бег, лазанье, полет и планирование небольших животных. Налаживается методика миографирования — регистрации электрических импульсов мышц синхронно с видеосъемкой, что позволяет точно выяснить, в какой фазе движения работают те или иные мускулы.
Как пережить марафон. Часть первая: перегрев и электролитные нарушения
Как пережить марафон. Часть первая: перегрев и электролитные нарушения
Что может случиться с новичком во время марафонской дистанции
В последние годы в нашей стране очень сильно вырос интерес к бегу. Конечно, это можно только приветствовать, но… Каждый крупный марафон мы видим одну и ту же картину: трибуны встречают бурными овациями первых прибежавших, и в это время врачи и волонтёры-медики приводят себя в полную боевую готовность. Тревога по всем постам, один за одним прибывают люди в импровизированный госпиталь. Те, кто в сознании, кричат и корчатся от судорог, они просят хоть как-то облегчить их боль.
Самые тяжелые пациенты поступают на носилках, они потеряли сознание недалеко от финиша и сразу впали в так называемую гипогликемическую кому. Бледные, безмолвные, они просыпаются от поднесенного нашатыря и даже не помнят, как оказались здесь.
Почему-то, регистрируясь на марафон, люди думают о том, как это здорово бросить вызов себе и другим, а не о том, что может с ними случиться, если выйти на забег без подготовки. Давайте разберемся, какие опасные для жизни состояния могут подстерегать новичков на марафонской дистанции.
Вывод: для того, защитить себя от перегревания во время бега лучше одевать свободную одежду, а голову закрывать от солнца банданой, кепкой или легкой панамкой. Хорошо помогает обливание водой открытых участков тела для усиления испарения.
Обезвоживание и электролитные нарушения
Электролиты (калий, кальций, натрий, фосфор, хлор) и вода принимают участие практически во всех процессах нашего организма. Кальций, например, участвует в мышечном сокращении, поэтому при недостатке кальция тоже могут возникать сильные судороги. Ионы натрия и калия во всех клетках поддерживают нормальную внутриклеточную среду. Так называемые, калий-натриевые насосы следят за тем, чтобы поддерживать оптимальную концентрацию этих ионов для проведения нервных сигналов. А вода- это просто 65-70% нашего тела. В среднем за марафон участники теряют от полутора до двух литров пота, состоящего из электролитов и воды. Обезвоживание представляет непосредственную угрозу для жизни. Но мало кто знает, что пить много воды- не менее опасно!
Вывод: чувству жажды на марафонской дистанции доверять нельзя, следует планировать режим питья еще до начала забега. Избежать обезвоживания можно, если делать 3-4 глотка воды каждые 10-15 минут. При возникновении очень сильной жажды и вышеупомянутых симптомов следует обратиться к медикам.
Во второй части статьи мы поговорим о других опасностях, подстерегающих марафонца и о том, как готовиться к длинному забегу.
К чему может привести неправильная техника бега? 8 ошибок
Бег полезен для здоровья человека, однако, в некоторых случаях, может стать причиной негативных последствий. Причем можно проследить зависимость: конкретная ошибка влечет за собой последствия. О чем идет речь?
Бег носками на землю
Полезно понаблюдать за тренировками профессиональных спортсменов. Тренеры дают ценные советы и порой довольно громко. Одна из таких рекомендаций – «не втыкайся». Под этим термином понимается плотная постановка ноги сверху (с носка) на опору (пятку).
«Втыкание» происходит, если сам спортсмен недостаточно поднимает ногу, не доносит ее до физиологической опорной точки. При этом при беге стопа буквально врезается в поверхность. Такая ошибка снижает скорость бега, но это не самое страшное. Гораздо опаснее перегрузка коленного сустава и его связок, что в отдаленной перспективе может привести к воспалительным изменениям.
Отбрасывание пяток в стороны
После отталкивания от поверхности, у некоторых спортсменов, особенно начинающих, пятки могут расходиться в разные стороны и описывать замысловатую траекторию. При такой технике бега создается дополнительная нагрузка на колени.
В отдаленной перспективе это приводит к зрительному искривлению ног за счет неравномерного развития мускулатуры. Мышцы становятся развитыми по внешней поверхности. Такие изменения особенно болезненно воспринимают девушки. Поэтому перед началом тренировок нужно обратить внимание на эту ошибку и сразу учиться правильно бегать.
Бег с пятки
Тренеры отмечают, что в 50% случаев начинающие бегуны совершают одну и ту же ошибку – начинают бег с пятки. Со стороны такие бегуны кажутся косолапыми. С точки зрения анатомии, физиологии и кинезиологии, бег с прямых ног происходит, если начинать двигаться с пятки. Он дает дополнительную нагрузку на колено. Известно, что интенсивность нагрузки возрастает в 3 раза.
Для лучшего понимания: если вес человека 70 кг, то коленные суставы «несут» на себе около 60 кг, а при неправильном беге, эта нагрузка составляет около 180-190 кг.
Если это чрезмерная нагрузка сохраняется длительно, то кроме проблем с коленным суставом, появляется боль в пояснице и спине.
Центр тяжести смещается
При правильной технике бега центр тяжести сосредоточен в середине стопы. Но при ошибках в беге, например, если он становится «косолапым», центр тяжести смещается к внутренней или внешней части стопы.
К числу самых вероятных последствий такой ошибки в беге – травма голеностопа, риск которой повышается. Кроме того, повышен риск вывиха ноги, растяжения связок со всеми вытекающими последствиями.
Виляния
Главная опора человека – позвоночник, и во время бега он должен оставаться неподвижным. При правильной технике бега движение осуществляют только руки и ноги, они же помогают поддержать равновесие.
Если же движется позвоночник – это ненужные энергетические затраты и нагрузка. При правильной тренировке совершаются движения только ногами и руками, которые должна быть согнуты в локтях.
Неправильное положение рук во время бега
Это распространенная ошибка начинающих бегунов. Иногда руки «болтаются» внизу и не участвуют в движении. Руки принимают активное участие в процессе бега, и если они неправильно работают, то бежать сложнее, эффективность тренировки снижается.
Неправильная техника дыхания
Еще одна распространенная ошибка – дыхание либо ртом, либо носом. При носовом дыхании организму недостаточно кислорода, и чтобы обеспечить питание тканей, компенсаторно учащается пульс, а сам бегун быстро устает и начинается одышка, головокружение. Ведь мозг чувствителен к дефициту кислорода.
Правильно, если при беге в акте дыхания участвует рот и нос, а темп и интенсивность тренировки определяются собственными ощущениями.
Неправильная техника дыхания и гипоксия (кислородное голодание) может стать причиной отложения жировой ткани в области бедер, довершают ситуацию образование свободных радикалов, что может привести к формированию «апельсиновой корки».
Неправильная одежда и обувь
Кроме соблюдения правил техники бега нужно помнить и про спортивную одежду, особенно для женщин с пышными формами. При беге с ненадлежащей фиксацией груди, под действием силы тяжести и большой амплитуды колебаний, кожа и мышцы могут растягиваться и провисать. Со временем это может привести к потере формы груди. Кроме того, болезненные ощущения могут стать причиной быстрого завершения тренировок.
Учитывая вышесказанное, женщине с пышными формами не противопоказан бег, но обязывает подобрать правильное спортивное белье, которое будет надежно фиксировать грудь: топ, спортивный бюстгальтер и др.
Травмы возможны при занятии любым видом спорта, и бег не исключение. К числу самых распространенных можно отнести: растяжение связок, боль в мышцах, пояснице и спине. И это может надолго вывести спортсмена из строя.
Большую роль в профилактике травм играет правильно подобранная обувь, ведь обычные кроссовки не подходят для занятий спортом, нужны специальные эргономичные и дышащие.
Как избежать последствий?
Кроме соблюдения правильной техники бега, выбора обуви и одежды, нужно помнить и про другие правила, которые помогут избежать последствий.
Биологи МГУ выяснили, что помогает зайцам спасаться от хищников
Сотрудники биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова выяснили роль подключичной мышцы зайцев в резких поворотах. Исследование опубликовано в журнале Mammalian Biology.
Давно было известно, что у зайцев подключичная мышца, одна из мышц плечевого пояса, уникально устроена: она сместилась и «вылезла» из-под ключицы. К тому же эта мышца развита у зайцев так, как не развита ни у какого другого представителя млекопитающих. При этом было неясно, какие функции выполняет подключичная мышца у зайцев и когда именно она работает, потому что проследить за тем, что происходит в организме животного во время движения, очень сложно.
Ученые МГУ имени М.В.Ломоносова предположили, что подключичная мышца связана с маневровыми свойствами зайцев, и провели полевое исследование. В Волгоградской области была организована классическая охота с борзыми собаками, и в течение трех недель движения зайцев, за которыми охотились собаки, регистрировали на видео. Штатив было невозможно использовать, потому что зайцы всегда появлялись в неожиданном месте, и времени перестраивать аппаратуру не было бы. Поэтому биологи снимали «с рук», на легкие камеры. Затем, на основании собственных съемок высокого разрешения, сделанных с очень короткой выдержкой, провели покадровый анализ движений разных частей тела животного во время маневра и добавили к этому данные, которые удалось извлечь из других видеосъемок — был взят доступный в Интернете материал, показывающий маневры зайцев.
В ходе исследования ученые уделили особое внимание ушам. Заяц не удерживает уши при беге стоймя, поэтому они свободно болтаются и «не успевают» за своим хозяином, показывая предшествующее направление движения тела. «Когда заяц начинает уходить вбок, уши продолжают лететь по прямой, и поэтому можно определить направление его толчка. То есть по движению ушей можно понять, в какую сторону заяц прикладывает усилия к земле», — комментирует исследование Александр Кузнецов, автор статьи, доктор биологических наук, доцент лаборатории эволюционной морфологии имени А.Н. Северцова кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
В результате анализа движения ушей и других частей тела ученые убедились в правильности своего предположения, что подключичная мышца служит зайцам для резких поворотов. Маневренность помогает зайцу оторваться от хищников, хотя у тех более высокая скорость и развитая мускулатура. Заяц тоже очень быстро бегает (он может развивать на прямом отрезке скорость до 20 м/с), но главное его преимущество в другом. «Хитрость в том, что заяц может круче повернуть. И тогда преследователя, который быстрее и не знает, в какую сторону заяц метнется, “выносит” в сторону, и ему приходится по большой дуге опять к зайцу приближаться. У зайца — выигрыш в крутизне поворота и в том, что он сам решает, в какую сторону ему повернуть. Благодаря подключичной мышце он бьет передними лапами вбок и может очень резко сменить направление», — рассказывает Кузнецов. Ученый отмечает, что весь процесс погони занимает не более двух минут даже при удачном для зайца исходе, поскольку и заяц, и хищник так устают, что не могут дальше бежать.
Биолог обращает внимание на то, что за рубежом для исследования бега животных на воле их отлавливают, на время усыпляют и прикрепляют к ним различные датчики для слежения. В данном исследовании были использованы дикие зайцы, которые не проходили подготовку к эксперименту. «Важнейшим методическим результатом данной работы является то, что мы научились использовать естественные акселерометры (уши и хвост) для того, чтобы получать информацию о движении животного и взаимодействии его конечностей с субстратом. Это позволило исследовать биомеханику маневрирования на качественном уровне не прибегая к дорогостоящим методам, не только требующим крупных финансовых вложений, но и зачастую непригодным для использования в природе», — заключает ученый.
Группа ученых из лаборатории эволюционной морфологии имени А.Н. Северцова кафедры зоологии позвоночных занимается функциональной морфологией и биомеханикой скелетно-мышечной системы самых разных позвоночных животных. Многие работы выполняются на построенном ими биомеханическом экспериментальном стационаре на Звенигородской биостанции. Это единственный на сегодняшний день в России стационар, где экспериментально изучается локомоция позвоночных животных. Основным элементом стационара является съемочная вольера, которая в зависимости от объекта и задачи исследований легко модифицируется и позволяет изучать бег, лазанье, полет и планирование небольших животных. Налаживается методика миографирования — регистрации электрических импульсов мышц синхронно с видеосъемкой, что позволяет точно выяснить, в какой фазе движения работают те или иные мускулы.
Работа была проведена в сотрудничестве с учеными из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова Российской академии наук (ИПЭЭ РАН).
Рассказать об открытии можно, заполнив следующую форму.
Как не заболеть после тренировки в холодную погоду, что делать, если замерз во время занятий спортом
Что делать, если перемёрз на тренировке?
О чём стоит позаботиться перед тренировкой, чтобы не простыть?
Есть несколько маленьких хитростей, которые сделают беговые тренировки в холодное время года более комфортными:
Что делать, если замёрз на тренировке?
Увеличьте интенсивность нагрузки
Если всё-таки не угадали с одеждой или погода испортилась и на тренировке стало холодно, принимайте меры. Самое простое — увеличить интенсивность нагрузки. Чем быстрее бежишь, тем больше тепла вырабатывают мышцы, а значит, легче переносится холод. Когда это не помогает, можно пытаться сохранить тепло: надеть капюшон, застегнуться доверху. Рукам будет теплее, если спрятать их в муфту из баффа.
Поспешите в тепло
В любом случае в такой ситуации нужно стараться как можно скорее оказаться в тепле — дома, в машине, в общественном транспорте, в любом помещении. Переохлаждение опасно, можно серьёзно заболеть. И будучи в тепле, старайтесь по-прежнему двигаться, движение позволит быстрее согреться и высохнуть.
Примите тёплый душ или ванну
По возвращении домой залезайте в тёплый душ или ванну, приходите в себя. Горячая еда и питьё тоже помогают, особенно если после ванны и обеда получится час-другой полежать под тёплым одеялом (а может быть, и подремать).
Отказываться от бега на улице зимой и осенью я не рекомендую. Все альтернативы имеют свои минусы: бег по кругу в манеже в больших объёмах ведёт к травме в результате неравномерной нагрузки правой и левой ноги. Бег на тренажёре — это скучно, а полностью отказавшись от бега на зиму, весной вы обнаружите, что абсолютно потеряли форму, которую набрали за предыдущее лето и осень.