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

11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Книги, которые помогут справиться с депрессией Книги, которые помогут справиться с депрессией

Если вы хотите справиться с депрессией, поможет этот список книг

Популярная механика
Онлайн-обучение не будет прежним: как искусственный интеллект изменит российские школы Онлайн-обучение не будет прежним: как искусственный интеллект изменит российские школы

Мы быстро привыкли к возможностям современных технологий

Популярная механика
Ангельская нумерология: что означает число 222 — подробная расшифровка Ангельская нумерология: что означает число 222 — подробная расшифровка

Какие скрытые смыслы таит в себе число 222?

Cosmopolitan
Выплывают расписные: почему современные королевы носят «кокошники» Выплывают расписные: почему современные королевы носят «кокошники»

Кокошники остались не только в музеях, но и в королевских сокровищницах

Cosmopolitan
7 причин заправлять постель каждый день по мнению ученых 7 причин заправлять постель каждый день по мнению ученых

Зачем заправлять кровать? Причины, обнаруженные психологами

ТехИнсайдер
Как снизить тревожность сотрудников в условиях кризиса Как снизить тревожность сотрудников в условиях кризиса

Как снизить тревогу в команде и направить её в нужное русло?

Inc.
Что происходит с яйцом в кипятке Что происходит с яйцом в кипятке

В кипятке белок становится твёрдым и белым — а что происходит с молекулами?

Наука и жизнь
Импрессионисты в Москве: от Моне до Пикассо Импрессионисты в Москве: от Моне до Пикассо

Как за час в столице посмотреть легендарные картины

Культура.РФ
Из жертвы в бунтарку-феминистку: кто заставил принцесс эволюционировать Из жертвы в бунтарку-феминистку: кто заставил принцесс эволюционировать

Как меняются принцессы Disney?

Cosmopolitan
История «Артека»: как рай советских пионеров превращался в кошмар История «Артека»: как рай советских пионеров превращался в кошмар

Каждый советский ребёнок мечтал побывать в летнем лагере «Артек»

Популярная механика
«Банкроты и ростовщики Российской империи: Долг, собственность и право во времена Толстого и  Достоевского» — отрывок из книги «Банкроты и ростовщики Российской империи: Долг, собственность и право во времена Толстого и  Достоевского» — отрывок из книги

Как родственники помогали друг другу решать финансовые проблемы и создавали их

СНОБ
Сочиняй мечты Сочиняй мечты

Соня Карпунина — о памятном подарке из космоса и необычных именах детей

OK!
В поисках винтажа: семь самых известных блошиных рынков мира В поисках винтажа: семь самых известных блошиных рынков мира

Потому что шопинг — это не только торговые центры

Playboy
Теперь безалкогольная, но с секретным ингредиентом: 9 фактов о коле Теперь безалкогольная, но с секретным ингредиентом: 9 фактов о коле

В 1886 году мир попробовал один из самых всенародно любимых шипучих напитков

Вокруг света
Настоящая Башкирия Настоящая Башкирия

В Башкирии организовали несколько потрясающих экологических маршрутов и туров

Отдых в России
Маленький принц: почему поведение Уилла Смита — подтверждение того, что Маленький принц: почему поведение Уилла Смита — подтверждение того, что

Почему Крис Рок не заслужил удара по лицу, а Смит, кажется, заигрался

Esquire
Пластиковая планета Пластиковая планета

Может ли одна проблема стать решением другой?

Вокруг света
Рыбацкие сети, бумага и яблочная кожура: из чего делают ремешки для часов Рыбацкие сети, бумага и яблочная кожура: из чего делают ремешки для часов

На смену классической натуральной коже приходят нетрадиционные материалы

РБК
Что делать, если дверь авто захлопнулась, а ключи остались в салоне Что делать, если дверь авто захлопнулась, а ключи остались в салоне

Как поступить, если вы заперли машину с ключами внутри

ТехИнсайдер
Оксана Васякина: «Степь». Отрывок из нового романа Оксана Васякина: «Степь». Отрывок из нового романа

Отрывок из романа Оксаны Васякиной «Степь» об отношениях с отцом

СНОБ
«Поражение всегда сирота» «Поражение всегда сирота»

В 1906 году прошло сразу два судебных процесса над военным командованием

Дилетант
Есть ли у маленьких детей чувство морали? Есть ли у маленьких детей чувство морали?

Рождаемся ли мы «хорошими»?

Популярная механика
«Это все из-за меня!»: как самообвинения приводят к депрессии «Это все из-за меня!»: как самообвинения приводят к депрессии

Как чувства вины и ответственности приводят к депрессии

Psychologies
От ткацкого станка к ЭВМ: кто придумал перфокарты, которые легли в основу компьютеров От ткацкого станка к ЭВМ: кто придумал перфокарты, которые легли в основу компьютеров

Перфокарты – предки дискет, дисков, винчестеров, флеш-памяти

ТехИнсайдер
5 лучших адресов 5 лучших адресов

Отличаются ли приложения для знакомств?

Playboy
Внутренняя мизогиния: что это и как с ней бороться Внутренняя мизогиния: что это и как с ней бороться

Разбираемся с вопросами о внутренней мизогинии с психологом

Psychologies
Таинственный и неуловимый свет: 25 мест, где можно увидеть северное сияние Таинственный и неуловимый свет: 25 мест, где можно увидеть северное сияние

Полярное сияние - чудо природы, которое мечтает увидеть каждый

Популярная механика
Mini App: зачем компаниям создавать мини-приложения и где их размещать Mini App: зачем компаниям создавать мини-приложения и где их размещать

Разработка мини-приложения поможет выйти на новую аудиторию

Популярная механика
Памятка для мужчин: 10 полезных фактов о женщинах Памятка для мужчин: 10 полезных фактов о женщинах

Могут ли женщины любить одновременно двоих, чего они вообще хотят от мужчин?

Psychologies
Открыть в приложении