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

Портрет на фоне Галактики Портрет на фоне Галактики

Чёрные дыры – самое смелое предсказание общей теории относительности Эйнштейна

Наука и жизнь
Ошибка выжившего: как не стать жертвой выводов-заблуждений Ошибка выжившего: как не стать жертвой выводов-заблуждений

Что такое ошибка выжившего и как не стать жертвой самозаблуждений?

Forbes
Без паники Без паники

Как бороться с тревожностью, которая мешает жить

Лиза
Обвалилось всё: самые большие кризисы в истории фондового рынка Обвалилось всё: самые большие кризисы в истории фондового рынка

Фондовому рынку уже больше ста лет, и за это время он повидал немало кризисов

Популярная механика
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
Что такое блокчейн: просто о сложной технологии Что такое блокчейн: просто о сложной технологии

Технология блокчейн только на первый взгляд кажется сложной

CHIP
Боль глубоко внутри: что такое травма свидетеля, как ее распознать и помочь себе Боль глубоко внутри: что такое травма свидетеля, как ее распознать и помочь себе

Как внешние трагические события могут повлиять на вас психологически?

Cosmopolitan
Сила сестринства: как женщины собираются в кризисных ситуациях и помогают другим Сила сестринства: как женщины собираются в кризисных ситуациях и помогают другим

Несколько примеров женской взаимопомощи даже в самых сложных ситуациях

Forbes
Тихие омуты Роберта Паттинсона Тихие омуты Роберта Паттинсона

Роберт Паттинсон — из тех, кому сполна досталось и хвалы, и хулы

Караван историй
Автоподборщики составили черный список моторов, которые нельзя покупать Автоподборщики составили черный список моторов, которые нельзя покупать

Рейтинг надежности двигаетелей на рынке подержанных машин

РБК
Елена Лашкова Елена Лашкова

Совладелица легендарной инженерной компании «ГЕОИЗОЛ»

Собака.ru
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
Ничего лишнего Ничего лишнего

Минималистичный и одновременно функциональный интерьер загородного дома

Идеи Вашего Дома
От романтики до партнерства. 4 этапа развития отношений в паре От романтики до партнерства. 4 этапа развития отношений в паре

Каждая история любви уникальна и при этом похожа одна на другую

Лиза
Измени меню: 8 продуктов, которые снижают либидо Измени меню: 8 продуктов, которые снижают либидо

Какие продукты снижают уровень тестостерона?

VOICE
Никто не идеален: что делать, если перфекционизм отравляет жизнь Никто не идеален: что делать, если перфекционизм отравляет жизнь

Как определить перфекционизм и что за ним кроется?

РБК
Что вы не знали о божьих коровках: занимательные факты Что вы не знали о божьих коровках: занимательные факты

Божьи коровки — знакомые и любимые создания, но в них есть нечто большее

Популярная механика
Птички, бабочки, цветы: 10 весенних идей для крошечных тату на теле Птички, бабочки, цветы: 10 весенних идей для крошечных тату на теле

Тренд на минималистичные тату не теряет актуальности много сезонов подряд

Cosmopolitan
8 вещей родом из СССР, которые актуальны и сегодня 8 вещей родом из СССР, которые актуальны и сегодня

Вещи родом из СССР, часть из которых наверняка пылится где-то у тебя дома

Cosmopolitan
Как зубы меняют людей: 10 звёздных преображений с винирами Как зубы меняют людей: 10 звёздных преображений с винирами

Как их зубы выглядели раньше и насколько сильно виниры изменили их образ

VOICE
6 фраз, чтобы поддержать близкого в трудный период 6 фраз, чтобы поддержать близкого в трудный период

Как помочь человеку в депрессии, дать ему почувствовать, что он не один?

Psychologies
Отрывок из книги Елены Зелинской «Балканский Декамерон» Отрывок из книги Елены Зелинской «Балканский Декамерон»

Отрывок из книги «Балканский Декамерон» — переосмыслении волны русской эмиграции

СНОБ
Как экономили женщины в СССР: эти советы актуальны всегда Как экономили женщины в СССР: эти советы актуальны всегда

Привычки наших мам и бабушек, которые действительно помогают экономить

Cosmopolitan
Детская непосредственность Детская непосредственность

Почему роспись нового храма в Морозовской больнице не доведена до конца

Forbes
Оттенки зеленого Оттенки зеленого

Электрокары: такие ли они «зеленые», как об этом говорят?

Playboy
Психологическая реабилитация после инсульта: что нужно знать Психологическая реабилитация после инсульта: что нужно знать

Как определить инсульт и возможна ли после него реабилитация?

Psychologies
Автомобиль для метавселенной Автомобиль для метавселенной

Первый в мире автомобиль с голографическим AR-остеклением для игр

Популярная механика
Как узнать, какой пластик можно перерабатывать: разбираемся в маркировке Как узнать, какой пластик можно перерабатывать: разбираемся в маркировке

Разбираемся в маркировке пластика

Cosmopolitan
История лучшего советского микроавтобуса «Юность» История лучшего советского микроавтобуса «Юность»

При взгляде на микроавтобус «Юность» в душе просыпается гордость

Maxim
9 художников, в которых стоит инвестировать время, внимание и любовь 9 художников, в которых стоит инвестировать время, внимание и любовь

За кем следить и что искать на арт-рынке

РБК
Открыть в приложении