За милионите зрители пред телевизорите, различните спортни форуми и големи финали са олицетворение на състезателния дух и атлетизма. Едно от тези първенства е именно "Диамантената лига", излъчвана по Mtel Sport 2, която всяка година подлага на тест подготовката на атлетите. Тази година погледите ще са приковани именно върху Юсейн Болт, който ще сложи край на кариерата си в края на 2017 г. Истината е, че претендентите за трона му са много, като ожесточената конкуренция важи с пълна сила за всяка една дисциплина, за всеки един спорт - от футбол, лека атлетика, та чак до бейзбол и баскетбол. Но днес живеем заобиколени от технологии, нали? Дали те не са ключът към извиването, дори счупването на границите на човешкото тяло?

Да, първенството със сигурност ще привлече много хора към екраните и на стадионите, но дали ще забележим онези най-дребни подробности, които отделят провалилия се участник от шампиона и олимпийския рекорд от обикновеното постижение? Разликата между едното и другото може да бъде толкова малка, колкото са няколко градуса повече при ъгъла, под който скачат състезателите на висок скок или налягането върху краката при стойката, която заема бегачът на старта.

Подобни особености обаче не убягват от вниманието на един особен тип специалисти, посветили знанията си на това да изучават науката за движението и механиката на живите организми. Тя се нарича биомеханика и много спортни центрове и академии вече имат специалисти по нея, които подготвят атлетите заедно с обичайните им треньори. Един добър учен с богат опит в областта на спортната биомеханика, която изучава движението на ставите, мускулите и скелета на човек, може да предложи различен и уникален поглед за начина, по който могат да се подобрят постиженията на спортистите.

Използвайки съвременни технологии като система от сензори за движение, GPS тракери, пришити в екипите, и инфрачервени камери с висока резолюция, днес тези специалисти са в състояние да анализират електрическата активност на скелетните мускули, като по този начин извлекат важна информация за походката и баланса на атлета, скоростта на стартиране на спринтьора или силата, упражнявана при скоковете на височина. На базата на тези данни се изготвят индивидуални програми за тренировки и упражнения, които да превърнат слабостите в силни страни.

Колкото и да са добри, атлетите могат да видят нещата само от една перспектива. За да разчупиш това, се нуждаеш от някой, който може да погледне от друга гледна точка. Това е особено важно, когато говорим за минимални разлики от порядъка на четири-пет стотни, които често се оказват фатални за по-добро класиране. Благодарение на спортната биомеханика, събираща информация като тази за броя и размера на разкрача на бегачите, можем да разберем какво точно се е случило. Подобна информация определено може да бъде полезна на всеки спортист, ако му се наложи отново да се изправи срещу познати съперници.

Все повече спортове прегръщат идеята за технологиите и науката като метод за повишаване на постиженията. Още през 2009 г. футболните грандове "Барселона" и "Манчестър Юнайтед" бяха сред първите, които внедриха носими устройства, за да измерват натоварването на играчите си. По време на Световното първенство през 2014 г. Луис ван Гаал използваше Google Glass и Oculus Rift, за да покаже на футболистите ситуации от мачове, но от перспективата на друг състезател. Компанията Catapult Sports пък сключи сделка с половината отбори от НБА, които ще ползват нейните сензори по време на тренировки от новия сезон. Австралийците са сред пионерите при спортните носими технологии - един бизнес, за който се очаква да нарасне от 1.9 милиарда долара през 2013 г. до 2.8 милиарда през 2019 г.

През 2016 г. Бейзболната лига на САЩ директно разреши използването на носими технологии от играчите. Сред разрешените устройства са Motus Baseball Sleeve, което измерва напрежението върху лакътя на играча, както и Zephyr Bioharness, което представлява монитор за сърдечната дейност и дишането на спортистите. Очаква се скоро джаджи на популярни сред потребителите производители като Jawbone и Fitbit също да бъдат включени в разрешения списък. Идеята е тези сензори да бъдат използвани за ранно засичане и предотвратяване на контузии на базата на събраните от тях данни за напрежението и физическото натоварване на играчите.

Хокейната лига на САЩ и Канада използва сензори на компанията Zebra, които се пришиват в предпазното облекло на състезателите. Те непрекъснато изпращат данни, които разположените на хокейната площадка приемници улавят за постоянна информация в реално време. Интересна е и технологията POD на Viperpod. Системата включва четири процесора, GPS модул, радио с широк обхват, сърдечен монитор, 3D акселерометър, 3D жироскоп и 3D дигитален компас. Използвана заедно със софтуера на компанията, POD позволява на треньорите да следят параметри като сърдечен ритъм, скорост и метаболично натоварване и да събират данните за анализ след мача.

Събраните данни са от особено значение при динамични спортове като плуването и гимнастиката, където спортистите трябва да се съобразяват максимално със законите на физиката, ако искат да постигнат висок резултат. Основният проблем пред плувците е как да намалят възможно най-много сцеплението с водата, за да успеят да „откраднат“ стотна или две. На свой ред гимнастиците задължително се съобразяват с т.нар. момент на импулса, който характеризира всяко тяло при въртенето му около дадена ос на симетрия. Величината зависи от масата на обекта, скоростта и това, колко е отдалечен от центъра му на гравитация. Поради това гимнастикът може да се върти по-бързо, като прибере ръцете и краката си колкото може по-близо до тялото си, намалявайки пространството, върху което е разпределена масата му. В резултат скоростта на атлета се увеличава, за да компенсира разликата, и така поддържа момента на импулса постоянен.

С рекорд от 280 кг във вдигането на тежести Сара Роубълс е една от най-силните жени на света, но и модел за технологичен прототип, наречен WAM arm, или Whole Arm Manipulation - механична ръка робот, чиято конструкция наподобява ръката на Роубълс. Създател на ръката е Брайън Зенович, биомеханичен инженер от Barrett Technology, който прави сложен инженерен модел, вдъхновен от движенията на тежкоатлетката при вдигането и изтласкването на щангата. В този случай не атлетът черпи полза от науката, а точно обратното. Той знае, че макар хората да се съсредоточават върху щангата, всъщност много по-важно е движението на тялото около нея. Засега WAM arm е все още в начална фаза и се нуждае от програмиране, за да научи движенията на атлетката, които тя възпроизвежда интуитивно. Създаването на робот, който може да работи свободно с ръка, е изключително полезно в ежедневието.

Може би най-уникален обаче е случаят на южноафриканския спринтьор Оскар Писториус, чиито два крака са ампутирани под коляното още като бебе. Използвайки специални протези от въглеродни нишки, Оскар успешно се състезава и печели поредица състезания за хора с увреждания, а на Олимпийските игри в Лондон дори участва с успех в бягането на 400 м, с което влезе в историята. Критиците изтъкват, че протезите му дават нечестно предимство, но учени и инженери са категорични, че това не е така. В тях няма изкуствен интелект, няма сензори или мускули. Колкото и да е добра, протезата не може да се сравнява с естествената мускулатура. Когато Писториус тича, най-напред в контакт с пистата влиза стъпалото на протезата. Наподобявайки глезен, кракът се сгъва леко и улавя част от енергията от контакта. На свой ред, подобно на сухожилие, тя му помага да се придвижи напред, когато протезата се вдига над земята и съхранената енергия се освобождава. За да компенсира липсата на долни крайници и мускули, атлетът използва мускулите на торса и бедрата си, за да придвижва тялото си напред.

Както протезата на Оскар Писториус показва, механичните приспособления не могат да заменят естествените дадености на тялото, но знаейки как функционира то, инженери, механици, треньори и спортисти могат да извлекат невероятно полезна информация. Въоръжени с нея, все повече модерни атлети прекарват десетки часове в усилено изучаване на модели и схеми на тичане, скачане и плуване, търсейки начин да получат максимума от постиженията си. С развитието на носимите технологии, подобни сензори вече ще бъдат органична част от спортното облекло и ще могат да измерват още по-конкретни показатели като обезводняването на организма.

При феноменалните си бягания най-бързият мъж на планетата Юсейн Болт демонстрира ускорение и скорост, които ни поразяват, но знаете ли какво се крие зад успеха му? С ръст от 198 см Болт се извисява доста над конкурентите си. По-дългите му крака правят по-широк разкрач и докато другите бегачи изминават 100 м с 44 разкрача, Болт прави това само с 41. Освен това е малко по-тежък и стъпвайки по-здраво на земята, получава по-силно обратно налягане от нея, което го изтласква напред. Някои учени се опитват да изследват бягането на Болт през призмата на физиката, за да намерят обяснение за бързината и да създадат симулация за подобряване на спринта на атлетите. Болт носи и специално фитнес трико, създадено от Puma, което подобрява циркулацията на кръвта и упражнява оптимално налягане върху мускулите. 

„При всеки негов разкрач в крака му едновременно и координирано работят цели 30 мускула”, обяснява Самюел Хамнър, инженер по биомеханика от Станфорд. „Той успява да се задържи по-дълго във въздуха, което му дава решаващо предимство."

През 2009 година Болт пробяга разстоянието от 100 м за 9.58 секунди, достигайки максимална скорост от 44.72 км/ч и средна скорост около 38.18 км/ч. Ако погледнем по-шеговито на изключително сериозното постижение, това означава, че Болт е по-бърз от прасето (максимална скорост от 17.7 км/ч), катерицата (19.3 км/ч), слона (24.14 км/ч) и дори Джак Ръсел териер (40.23 км/ч). Но сериозният въпрос е дали дори при всички технологични анализи и джаджи човешкото тяло не е достигнало лимита си?

Истината е, че атлетите избутват възможностите на телата си във всяка една дисциплина, като преди година на Олимпиадата падна и 17-годишният рекорд на 400 метра гладко бягане на Майкъл Джонсън. В Рио южноафриканският бегач Уейд ван Нийкерк измина разстоянието за рекордните 43.03 секунди. Но нищо не привлича погледите както дисциплината на 100 метра и причината е, че тя е толкова първична, експлозивна. Няма го дългото разстояние, което трябва да се покори, няма ги препятствията, които трябва да се прескачат, няма ги бутилките с вода, с които атлетите да се мокрят. Има само правата, секундата преди натискането на спусъка на пистолета, стягането на всички мускули и... 10 секунди по-късно всичко е приключило. 

Интересно е, че през 1891 година рекордът в тази дисциплина е 10.8 секунди. Това означава, че са били необходими 118 години, в които сме постигнали толкова много в науката, но и най-вече в технологиите, за да може да се стигне до рекорда на Болт. За да се "изпилят" 1.22 секунди. Дали след още 100 години ще се появи атлет, който ще свали още толкова от сегашния рекорд? Според биолога от Станфорд Марк Дени, който се базира на статистически анализ, прагът за 100 метра е 9.48 секунди. Дени използва данни за най-добрите времена от последните 100 години, на които базира графиката си и чрез компютърен модел стига до това време като праг за човешкото тяло. Тук трябва да отбележим, че Дени се базира на статистика, която невинаги разкрива цялата истина. 

Питър Уейънд, професор по биомеханика в Южния методически университет в Далас, е водещ експерт по движението на тялото. Той също се фокусира върху момента, при който атлетът се оттласква от земята. Уейънд допълва, че всеки път, когато кракът на бегача докосне земята, около 90% от силата се насочва вертикално, за да го отблъсне от нея. Едва 5% се използват за хоризонтално избутване. Всъщност тялото ни се настройва колко силно се среща със земята, според това, колко бързо бягаме - "Подскачат много", обобщава Уейънд. Така идва и въпросът, колко силно може да се отблъсква атлетът от земята. Основният проблем е, че трябва да има баланс между стъпването и все пак запазването на самото тичане. По-силното стъпване означава, че бегачът трябва да остане по-дълго във въздуха, а това забавя крачките, които прави. Въпреки че в това няма точна формула, която се спазва, тъй като има прекалено много променливи (точно както височината и теглото помагат на Болт), според Уейънд 9 секунди е напълно възможно време за спринт от 100 метра.

Според Матю Бъндъл, изследовател по биомеханика, автор на изследване, което достига до впечатляващо заключение, базирайки се отново на силата, която отблъсква бегачите от земята, "човекът поне на теория може да достигне максимална скорост от 65 км/ч". Разбира се, тук ключовото е "на теория". Причината е, че резултатът се базира на това, че когато подскачаме на един крак, се отблъскваме с 30% по-голяма сила от земята (досегът ни с нея е по-продължителен). Сега идва въпросът, дали учените заедно с постоянното развиване на технологиите ще могат да използват това знание, за да помогнат на атлетите да бъдат по-бързи. 

Истината е, че рекордът на Болт най-вероятно ще се запази още много години. Но има много други върхови постижения, които чакат да бъдат покорени. Дали някои от тях няма да паднат именно на предстоящата "Диамантена лига"? Предстои да разберем, а ако искате да проследите всички състезания, един от начините да го направите е по спортния канал Mtel Sport 2.