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

В поисках равновесия В поисках равновесия

Критическое мышление: чем оно нам помогает, а в каких ситуациях мешает?

Добрые советы
Постельные cцены Постельные cцены

Много полезных фактов о сне, которые мы собрали в честь Всемирного дня сна

Лиза
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
«Так я и думал: баба!» «Так я и думал: баба!»

Почему стереотипы о женщинах за рулем до сих пор работают

Домашний Очаг
«Земля принадлежит российскому народу, он является верховным собственником» «Земля принадлежит российскому народу, он является верховным собственником»

О мировых тенденциях и продовольственной безопасности России

Forbes
От чего отказаться при повышенном сахаре в крови: 9 запрещенных продуктов, о которых должен знать каждый От чего отказаться при повышенном сахаре в крови: 9 запрещенных продуктов, о которых должен знать каждый

Даже если уровень сахара в норме, от этих продуктов лучше отказаться

Популярная механика
«Жалею, что мою сестру не отдали в детский дом» «Жалею, что мою сестру не отдали в детский дом»

Что делать, если мать стремится переложить обязанности на других детей?

Psychologies
Как добавить в автомобиль дистанционный запуск двигателя Как добавить в автомобиль дистанционный запуск двигателя

Как установить систему дистанционного запуска двигателя

CHIP
Время Дракона. Весеннее небо Время Дракона. Весеннее небо

Созвездие Дракона — приполярное созвездие северного полушария

Наука и жизнь
Первая брачная ночь: самые дикие обычаи в мире Первая брачная ночь: самые дикие обычаи в мире

Про право первой ночи ты и так наверняка знаешь, но, это еще не самое ужасное!

VOICE
От абсурда к драме: как менялся образ Бэтмена с 1930-х до наших дней От абсурда к драме: как менялся образ Бэтмена с 1930-х до наших дней

Как Бэтмен менялся сквозь эпохи?

РБК
Интересные факты об ослах: где они живут, что едят и с кем дружат Интересные факты об ослах: где они живут, что едят и с кем дружат

Что мы не знаем об ослах?

Популярная механика
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
Как «прикурить» автомобиль и ничего не спалить Как «прикурить» автомобиль и ничего не спалить

Как оживить машину с помощью «прикуривания»?

РБК
Марина Липецкая Марина Липецкая

Знакомьтесь, директор «Центра стратегических разработок "Северо-Запад"»

Собака.ru
Инвазивных пауков уличили в охоте на британских летучих мышей Инвазивных пауков уличили в охоте на британских летучих мышей

Как инвазивные виды пауков нарушают экосистемы

N+1
Пролог к мировым войнам Пролог к мировым войнам

Русско-японская война стала шоком отнюдь не только для России

Дилетант
«Дядя Ваня» по-японски: зачем смотреть фильм «Сядь за руль моей машины» «Дядя Ваня» по-японски: зачем смотреть фильм «Сядь за руль моей машины»

«Сядь за руль моей машины» — история о молчании, словах и всем, что между

РБК
Увеличиваем оперативную памяти в ноутбуке: без мам, пап и сервисов Увеличиваем оперативную памяти в ноутбуке: без мам, пап и сервисов

Как увеличить объем оперативной памяти в ноутбуке

CHIP
Ругался с Пугачевой, терял штаны: 5 скандальных выходок Владимира Жириновского Ругался с Пугачевой, терял штаны: 5 скандальных выходок Владимира Жириновского

Имя этого политика знают во всем мире, во многом благодаря громким высказываниям

Cosmopolitan
5 одноразовых вещей, от которых необходимо избавиться прямо сейчас 5 одноразовых вещей, от которых необходимо избавиться прямо сейчас

Вещи, от которых отказаться совсем не сложно, чтобы помочь планете

Популярная механика
Плюс один Плюс один

«Покупка» младенца или единственный способ иметь биологического ребенка?

Grazia
Отношения с мужчиной, который вырос без матери: в чем их особенность? Отношения с мужчиной, который вырос без матери: в чем их особенность?

Первые отношения, которые познает каждый из нас — это отношения с матерью

Psychologies
Палеолитическая стоянка Три Скалы оказалась базовым охотничьим лагерем Палеолитическая стоянка Три Скалы оказалась базовым охотничьим лагерем

Ученые изучили материалы из Забайкалья, древнейшим из которых около 30 тысяч лет

N+1
Эти 5 признаков помогут тебе распознать шизофреника в толпе Эти 5 признаков помогут тебе распознать шизофреника в толпе

Признаки, которые первым делом указывают на серьезные изменения в личности

Cosmopolitan
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
Как очистить Айфон перед продажей: подробная инструкция Как очистить Айфон перед продажей: подробная инструкция

Как правильно удалить данные с Айфона перед продажей?

CHIP
Путь копытного: как люди одомашнили лошадь Путь копытного: как люди одомашнили лошадь

Как лошади покинули свою древнюю прародину и снова вернулись в нее одомашненными

Популярная механика
«Беги, пока не станет хуже»: роман о женщине, спасавшей еврейских детей во Франции «Беги, пока не станет хуже»: роман о женщине, спасавшей еврейских детей во Франции

Отрывок из романа Кристин Хармель «Книга утраченных имен»

Forbes
Апельсинки от осинки: 5 непутевых детей известных актеров Апельсинки от осинки: 5 непутевых детей известных актеров

Пять "апельсинок", которые все же родились у "осинок"

Популярная механика
Открыть в приложении