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

5 ритуалов совершеннолетия в Древнем мире 5 ритуалов совершеннолетия в Древнем мире

Совершеннолетие в Древнем Риме, Спарте, Китае, у ацтеков и викингов

Maxim
Без лишнего блеска: домашние маски для жирной кожи Без лишнего блеска: домашние маски для жирной кожи

Домашние рецепты масок для жирной кожи лица

VOICE
Без паники Без паники

Как бороться с тревожностью, которая мешает жить

Лиза
Что означает «йиппи-ка-эй», которым Брюс Уиллис кроет злодеев в «Крепком орешке»? Что означает «йиппи-ка-эй», которым Брюс Уиллис кроет злодеев в «Крепком орешке»?

Разберемся с крепким выражением, которое мы слышали из уст Джона Макклейна

Maxim
«Головы профессора Уайта». История нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову «Головы профессора Уайта». История нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову

Отрывок из книги Брэнди Скиллаче «Головы профессора Уайта»

СНОБ
Как правильно брить ноги — 7 правил, которые должна знать каждая Как правильно брить ноги — 7 правил, которые должна знать каждая

Есть несколько правил, которые сделают бритье более эффективным и безопасным!

VOICE
Вячеслав Заренков Вячеслав Заренков

В домах, построенных бизнесменом в Петербурге, живет почти 300 тысяч человек

Собака.ru
Что едят беременные? Секреты сбалансированного питания Что едят беременные? Секреты сбалансированного питания

Как питаться при беременности, чтобы меню было полезно для всех

9 месяцев
Палеонтологи впервые обнаружили в Монголии останки верблюда Кноблоха Палеонтологи впервые обнаружили в Монголии останки верблюда Кноблоха

Верблюд Кноблоха жил на территории Монголии в эпоху позднего плейстоцена

N+1
Краткая история советского спортивного стиля, часть первая (1920–1960-е) Краткая история советского спортивного стиля, часть первая (1920–1960-е)

У СССР со спортом и физкультурой всегда были особые отношения

Esquire
Топ 5 онлайн-школ, где можно научиться программировать с нуля Топ 5 онлайн-школ, где можно научиться программировать с нуля

Где можно получить образование в сфере IT?

CHIP
Антон Аликов: «В метавселенную мигрируют экономика, культура, образование и даже спорт» Антон Аликов: «В метавселенную мигрируют экономика, культура, образование и даже спорт»

Рискованно ли вкладывать деньги в метавселенные

РБК
Удалось ли пересаженной голове русского программиста обрести тело: реальная история пересадки головы живого человека Удалось ли пересаженной голове русского программиста обрести тело: реальная история пересадки головы живого человека

Первая в истории человечества пересадка головы живого человека

Популярная механика
9 вопросов о щитовидке 9 вопросов о щитовидке

Небольшая щитовидная железа имеет отношение ко всему, что происходит внутри нас

Psychologies
45 трогательных цитат о маме, которые помогут тебе выразить свои чувства к ней 45 трогательных цитат о маме, которые помогут тебе выразить свои чувства к ней

Хочешь сказать маме несколько приятных слов? Тогда возьми на заметку эти цитаты

Cosmopolitan
Кто дольше? Сколько ждали предложения руки и сердца Елизавета II, Кейт и Меган Кто дольше? Сколько ждали предложения руки и сердца Елизавета II, Кейт и Меган

Как обстояли дела с помолвкой у представительниц британской королевской семьи

Cosmopolitan
Кто такие ассирийцы: история древнего города Ассирия Кто такие ассирийцы: история древнего города Ассирия

Ассирийцы – один из самых древних народов мира

Популярная механика
Великий пост: почему нужно хотя бы раз попробовать его держать? Великий пост: почему нужно хотя бы раз попробовать его держать?

Пост: питание, запреты и длительности соблюдения ограничений в рационе

Cosmopolitan
Анар Халилов Анар Халилов

Лермонтовский князь Звездич и сладкая карамелька

Собака.ru
Умение журчалок находить цели в полутьме пригодилось для обнаружения дронов Умение журчалок находить цели в полутьме пригодилось для обнаружения дронов

Новый метод обнаружения дронов ученые подсмотрели у мух-журчалок

N+1
Урсула Ле Гуин: что такое красота на самом деле Урсула Ле Гуин: что такое красота на самом деле

Урсула Ле Гуин — о том, как смерть помогает увидеть красоту в подлинном свете

Psychologies
Я все равно помогу: 4 истории о том, как очень разных людей объединила доброта Я все равно помогу: 4 истории о том, как очень разных людей объединила доброта

У человечности нет ни расы, ни пола, ни политических убеждений

Cosmopolitan
Ошибка с библиотекой msvcp140.dll: как от нее избавиться Ошибка с библиотекой msvcp140.dll: как от нее избавиться

Ошибка библиотеки msvcp140.dll: что это за ошибка, и как ее исправить

CHIP
Экскурс в советскую моду: зачем женщины в СССР носили комбинации под платья Экскурс в советскую моду: зачем женщины в СССР носили комбинации под платья

Почему же в Советском Союзе комбинации были так популярны?

Популярная механика
Плюс один Плюс один

«Покупка» младенца или единственный способ иметь биологического ребенка?

Grazia
Вокруг временщика Вокруг временщика

По мере атрибуции портретов иногда складываются целые группы персонажей

Дилетант
Египетские мумии с луком, Франкенштейн вегетарианец и кабаны, моющие еду: 50 сумасшедших фактов, поражающих воображение Египетские мумии с луком, Франкенштейн вегетарианец и кабаны, моющие еду: 50 сумасшедших фактов, поражающих воображение

Эти 50 фактов вы точно не знали!

Популярная механика
Железная леди американской дипломатии: какой была Мадлен Олбрайт Железная леди американской дипломатии: какой была Мадлен Олбрайт

Мадлен Олбрайт умерла 23 марта 2022 года на 85-м году жизни

Forbes
Химики научились легко получать макроциклы из пептидов Химики научились легко получать макроциклы из пептидов

Химики из США разработали эффективный метод циклизации пептидов

N+1
7 онлайн-сервисов, помогающих найти психотерапевта 7 онлайн-сервисов, помогающих найти психотерапевта

Несколько сервисов, которые помогут подобрать специалиста по психотерапии

Esquire
Открыть в приложении