Как работает организм на длинных дистанциях

Популярная механикаНаука

Физиология марафонца: каким должен быть организм бегуна, который хочет установить мировой рекорд

Роман Фишман

GettyImages

Теоретически люди способны преодолеть 42,4 км марафонской дистанции быстрее, чем за два часа. Однако в реальности это пока удалось единственному человеку в истории, кенийскому бегуну Элиуду Кипчоге, и лишь однажды. Попробуем разобраться, как работает организм на длинных дистанциях и почему рекорд Кипчоге – 1 час 59 минут 40 секунд – официально не засчитан.

Некоторые говорят, что человек создан для марафона, как птица для полета. По их мнению, основным способом добыть пищу для многих поколений наших предков была загонная охота, требующая не столько силы и скорости, сколько выносливости. Антилопа и даже собака легко обойдут человека на коротких и средних дистанциях. Но они неспособны поддерживать бег часами и попросту перегреются, тогда как человек продолжит бежать, пока не нагонит и не добьет обессилившую жертву. На это указывает и ряд деталей человеческой анатомии, начиная с прямохождения.

Сравнительно большие структуры внутреннего уха помогают держать баланс на двух ногах. Изогнутый позвоночник работает как пружина. Расширенные плечи и суженный таз вращаются в противофазе вокруг талии, стабилизируя шаг. Отсутствие шерсти и мириады потовых желез предохраняют организм от перегрева. Упругие связки стоп не только смягчают удар о землю, но и придают импульс при каждом толчке: во время бега они могут отдавать около половины полученной энергии для следующего шага. Скелетные мышцы человека сравнительно богаты так называемыми медленными волокнами, которые насыщены миоглобином. Этот переносчик кислорода не только окрашивает их в глубокий красный цвет, но и позволяет сокращаться долго, без накопления лактата и других продуктов, вызывающих утомление. Для снижения температуры мозга ток крови через него уменьшается.

Человек отлично приспособлен для длительного, изнурительного бега. И все же атлетов, сумевших преодолеть марафон менее чем за 2 часа 5 минут, все это время поддерживая скорость выше 20 км/ч, можно пересчитать по пальцам.

903f1215ade1e380e388434ba5ea3d82.jpg
GettyImages

Энергия и клетки

По словам Александра Ваваева, руководителя научно-методического отдела московского Центра спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд, для долгого скоростного бега требуются большое здоровое сердце, высокое содержание медленных волокон и способность крови переносить кислород. «Все эти параметры интегрируются в одной важной физиологической переменной – максимальном потреблении кислорода, – говорит Александр. – Чем оно выше, тем больше ваш потенциал в беге на длинные дистанции».

Дело в том, что для сокращения мышц используется энергия молекул аденозинтрифосфата (АТФ), которые при этом теряют один фосфат, превращаясь в АДФ. Запаса АТФ в клетках хватит всего на пару секунд работы, но он непрерывно и быстро пополняется. За время марафона тело может израсходовать и регенерировать количество АТФ, сравнимое с его собственным весом, высвободив около килограмма энергии в тротиловом эквиваленте. Новые АТФ при этом производятся из молекул глюкозы, а также гликогена – полисахарида, который сложен из глюкозных звеньев и служит для накопления глюкозы в мышцах и печени.

Воспроизводить АТФ клетки могут разными способами. Сразу после начала нагрузки запускается анаэробный алактатный механизм: молекулы АДФ снова превращаются в АТФ, присоединяя фосфат от молекул креатинфосфата. Это быстрый путь, позволяющий получить сразу много энергии, но работает он недолго: запасов креатинфосфата хватает в среднем на полминуты. Далее приходится использовать глюкозу и гликоген. Анаэробный лактатный механизм дает по две молекулы АТФ на каждую израсходованную молекулу глюкозы, превращая ее в молочную кислоту (лактат). Но и этого варианта надолго не хватит, а потому организм задействует его лишь на первых порах либо в крайнем случае.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Лазерное омоложение: мифы и реальность Лазерное омоложение: мифы и реальность

Разбираем самые популярные заблуждения о лазерном омоложении

РБК
Хочу помочь: рассказываем, где и кому сейчас необходима поддержка Хочу помочь: рассказываем, где и кому сейчас необходима поддержка

Кому и как ты можешь помочь прямо сейчас?

Cosmopolitan
Мир, в котором мы живем: как данные могут спасти человечество Мир, в котором мы живем: как данные могут спасти человечество

Дата-грамотность — ключевой навык сегодняшнего дня

Вокруг света
Лягушачья морда и птичье лицо: 5 самых необычных средневековых шлемов Лягушачья морда и птичье лицо: 5 самых необычных средневековых шлемов

Самые странные и красивые шлемы эпохи Средневековья

Популярная механика
Как работать с коллегой, которого ненавидишь — жизненные хитрости Как работать с коллегой, которого ненавидишь — жизненные хитрости

Что делать, если вы с коллегой или коллегами друг друга "не перевариваете"?

Популярная механика
Грязь под крышей мира Грязь под крышей мира

Что ждет Катманду в ближайшем будущем?

Вокруг света
Знаменитый рецепт чили от Кевина из сериала Знаменитый рецепт чили от Кевина из сериала

Как приготовить чили из сериала "Офис"?

Популярная механика
Доколумбовые цивилизации Анд пострадали от туберкулеза ластоногих Доколумбовые цивилизации Анд пострадали от туберкулеза ластоногих

Палеогенетики прочитали геномы трех возбудителей туберкулеза ластоногих

N+1
Транзистор толщиной в атом: что означает новый прорыв в IT-отрасли Транзистор толщиной в атом: что означает новый прорыв в IT-отрасли

Закончился ли прогресс в создании микросхем?

Forbes
Что мешает тебе стать богатой: объясняет Михаил Лабковский Что мешает тебе стать богатой: объясняет Михаил Лабковский

Симптомы "врожденной бедности"

VOICE
Mazda CX-9. Неочевидное благородство Mazda CX-9. Неочевидное благородство

Лучшие модели автомобилей для России разрабатывались, как ни странно, в США

4x4 Club
Что такое ШРУС в автомобиле и как он ломается Что такое ШРУС в автомобиле и как он ломается

Хитрый узел под названием ШРУС есть на большинстве современных автомобилей

РБК

Белла, Вирджиния, Валентина — каких женщин любил Марк Шагал

Популярная механика
Диета для ленивых – минус 12 кг: меню на каждый день, отзывы Диета для ленивых – минус 12 кг: меню на каждый день, отзывы

«Диета для ленивых» – звучит соблазнительно, но нереалистично

VOICE
36 лучших цитат об изменениях, которые помогут тебе двигаться вперед 36 лучших цитат об изменениях, которые помогут тебе двигаться вперед

Что бы ты ни делала, все твои труды будут вознаграждены, а цели - достигнуты

Cosmopolitan
5 выдающихся современных авторов, пишущих серьезную научную фантастику 5 выдающихся современных авторов, пишущих серьезную научную фантастику

Авторы, которые продолжают традиции «твердой» фантастики

Популярная механика
5 ежедневных привычек, которые убивают здоровье 5 ежедневных привычек, которые убивают здоровье

Обязательно проверьте, нет ли у вас какой-либо из самых опасных вредных привычек

Популярная механика
«Путешествие к муравьям» «Путешествие к муравьям»

Отрывок из книги «Путешествие к муравьям» о том, как муравьи живут между собой

N+1
Вреднее, чем конфеты: 7 привычных продуктов, которые беспощадно портят наши зубы Вреднее, чем конфеты: 7 привычных продуктов, которые беспощадно портят наши зубы

Многие продукты вреднее для зубов, чем сладости

ТехИнсайдер
Представьте себе Представьте себе

Любое путешествие может стать уникальным опытом, полным невероятных открытий

Grazia
Маршрут для путешествий по России летом: 8 знаменитых археологических памятников Маршрут для путешествий по России летом: 8 знаменитых археологических памятников

С каменного века люди селились по берегам водоемов от Камчатки и до Крыма

ТехИнсайдер
Сумчатых куниц уличили в поедании человечины Сумчатых куниц уличили в поедании человечины

Сумчатые куницы охотно кормятся человеческими останками

N+1
67-летний Брюс Уиллис завершает карьеру из-за афазии: что это такое 67-летний Брюс Уиллис завершает карьеру из-за афазии: что это такое

Брюс Уиллис завершает карьеру из-за болезни. Что такое афазия?

Psychologies
10 классных функций Telegram, о которых ты не знала 10 классных функций Telegram, о которых ты не знала

Самые классные функции Telegram, которые ты точно оценишь

Cosmopolitan
Что нужно знать при покупке подержанного электросамоката Что нужно знать при покупке подержанного электросамоката

Как выбрать хороший б/у электросамокат и не потерять деньги

CHIP
Как работали таксисты в СССР Как работали таксисты в СССР

Как жили и работали таксисты в Советском Союзе?

Maxim
Химики проследили за диффузией изотопов углерода Химики проследили за диффузией изотопов углерода

Удалось наглядно показать процесс диффузии с помощью микроскопии

N+1
Как адаптивность помогает нам выжить в эпоху перемен? Как адаптивность помогает нам выжить в эпоху перемен?

Почему люди в стрессовой ситуации ведут себя совершенно по-разному?

Psychologies
Избежать кассового разрыва: на что сократить расходы в период кризиса Избежать кассового разрыва: на что сократить расходы в период кризиса

В сложные времена бизнес должен сокращать расходы. Трудно понять, какие именно

Forbes
Как научиться носить каблуки: секреты красивой походки Как научиться носить каблуки: секреты красивой походки

Нужно научиться правильно ходить на каблуках? Мы поможем тебе в обучении!

VOICE
Открыть в приложении