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

Без паники Без паники

Как бороться с тревожностью, которая мешает жить

Лиза
Стоит ли принимать душ каждый день или это опасно: ответ дерматологов Стоит ли принимать душ каждый день или это опасно: ответ дерматологов

Дерматологи рекомендуют мыться 2 раза в неделю — вы в шоке? Мы тоже!

Популярная механика
Господин «так можно»: что Владимир Жириновский принес в российскую политику Господин «так можно»: что Владимир Жириновский принес в российскую политику

Как Владимир Жириновский показывал, что «так можно» всей стране

Forbes
Перспективы строительной отрасли Перспективы строительной отрасли

Независимость от импорта может вывести строительную отрасль в лидеры экономики

СНОБ
Моно и стерео Моно и стерео

Итальянская пара купила здание трехсотлетнего монастыря и открыла там отель

Seasons of life
15 кинопар с нереальной химией, чья страсть на экране осталась просто дружбой 15 кинопар с нереальной химией, чья страсть на экране осталась просто дружбой

Они сыграли, а мы поверили!

Cosmopolitan
10 необычных видов диких кошек, которых сложно приручить 10 необычных видов диких кошек, которых сложно приручить

В качестве домашних любимцев таких кошечек завести тяжеловато

ТехИнсайдер
20 сугубо научных фактов, о которых вы не знали: тут про «Ноздредамус», пот у бегемотов, коллективный разум и прочее 20 сугубо научных фактов, о которых вы не знали: тут про «Ноздредамус», пот у бегемотов, коллективный разум и прочее

Новая подборка удивительных сведений о мире, в котором мы живем

Популярная механика
Сочиняй мечты Сочиняй мечты

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

OK!
Одна вокруг света: путешествие в новой реальности Одна вокруг света: путешествие в новой реальности

В 161-ой серии блога о кругосветном автопутешествии Ирина Сидоренко

Forbes
Сигрид Гордая: как мстительная славянка вошла в историю Швеции, Дании и Норвегии Сигрид Гордая: как мстительная славянка вошла в историю Швеции, Дании и Норвегии

Сигрид Гордая крепко запомнилась викингам своим крутым нравом

Популярная механика
Три года назад девушка решила дать шанс крохотному существу, из которого выросла красивая белка Три года назад девушка решила дать шанс крохотному существу, из которого выросла красивая белка

Джессика выкормила спасенного бельчонка, и он стал её лучшим другом

Популярная механика
Какой была Вселенная до Большого взрыва: за гранью времени Какой была Вселенная до Большого взрыва: за гранью времени

Ранняя Вселенная могла быть не такой уж и ранней

ТехИнсайдер
На останках жителей Чатал-Хююка нашли минеральные пигменты На останках жителей Чатал-Хююка нашли минеральные пигменты

Ученые исследовали природные пигменты, обнаруженные на древнем памятнике

N+1
Все на булочке с кунжутом: 5 рецептов бургеров, которые можно приготовить дома Все на булочке с кунжутом: 5 рецептов бургеров, которые можно приготовить дома

Рецепты бургеров от шефов ресторанов

Esquire
Почему Эйнштейн не сослался на опыт Майкельсона? Почему Эйнштейн не сослался на опыт Майкельсона?

Максвелл не сомневался, что всё пространство во Вселенной заполнено эфиром

Наука и жизнь
Не друг и не враг: какова изнанка отношений Турции и России и каким видит Стамбул свое место на политической карте мира? Не друг и не враг: какова изнанка отношений Турции и России и каким видит Стамбул свое место на политической карте мира?

Турция для России — больше, чем сосед; немногим меньше, чем близкий родственник

Esquire
«Перебивать нельзя»: открываем секрет успешного общения «Перебивать нельзя»: открываем секрет успешного общения

Один из секретов успешного общения — умение слушать

Psychologies
Возрастные изменения у женщин: 9 проявлений, о которых вас не предупреждали Возрастные изменения у женщин: 9 проявлений, о которых вас не предупреждали

К некоторым физиологическим проявлениям возраста мы оказываемся не готовы

Популярная механика
Стабильно привлекательная для агроинвестиций Стабильно привлекательная для агроинвестиций

Липецкая область — один из главных сельскохозяйственных субъектов страны

Агроинвестор
Дети и подростки в эпоху перемен Дети и подростки в эпоху перемен

Как воспитывать детей и подростков в условиях нестабильности

СНОБ
В лучшей форме В лучшей форме

Интерьер загородного дома, в котором всё подчинено здоровому образу жизни семьи

SALON-Interior
Неоправданный страх Неоправданный страх

Где содержится глютен: список продуктов и кому действительно стоит его запомнить

Лиза
Молекулярное распознавание ускорилось под действием электронов Молекулярное распознавание ускорилось под действием электронов

Химики нашли первый общий метод катализа молекулярного распознавания

N+1
Часто просыпаетесь среди ночи? Как быстро уснуть и чего не следует делать Часто просыпаетесь среди ночи? Как быстро уснуть и чего не следует делать

Как уснуть, если проснулся среди ночи?

Популярная механика
5 диких традиций, калечащих женщин в разные времена 5 диких традиций, калечащих женщин в разные времена

Бинты, дамское седло, пояс верности и другие традиции, которые калечили женщин

Популярная механика
5 настоящих зомби среди насекомых 5 настоящих зомби среди насекомых

Зомби на планете Земля уже существуют

Популярная механика
5 продуктов, которые помогут сбросить вес 5 продуктов, которые помогут сбросить вес

Какие продукты помогут не набирать вес и даже сбросить его

Популярная механика
Засушливый климат вынудил викингов покинуть Гренландию Засушливый климат вынудил викингов покинуть Гренландию

Почему викинги оставили Южную Гренландию?

N+1
Как понять, что вы несчастливы в браке: 10 признаков Как понять, что вы несчастливы в браке: 10 признаков

Большинство пар слишком поздно замечает, что их брак дал трещину

Psychologies
Открыть в приложении