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

Долой килограммы: 8 лучших тренировок для похудения Долой килограммы: 8 лучших тренировок для похудения

Йога, бег, плавание или ходьба — что поможет похудеть?

Cosmopolitan
Археологи обнаружили древнейшие свидетельства использования охры в Восточной Азии Археологи обнаружили древнейшие свидетельства использования охры в Восточной Азии

Ученые раскопали стоянку, возраст которой около 40 тысяч лет

N+1
Мир, в котором мы живем: как данные могут спасти человечество Мир, в котором мы живем: как данные могут спасти человечество

Дата-грамотность — ключевой навык сегодняшнего дня

Вокруг света
Эти женщины притворялись мужчинами, чтобы получить признание. Удивительные истории прошлого, которые изменили мир Эти женщины притворялись мужчинами, чтобы получить признание. Удивительные истории прошлого, которые изменили мир

Перед вами истории пяти женщин, которые помогли изменить права женщин в мире

ТехИнсайдер
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
ABC: Твой гид по витаминам в косметике ABC: Твой гид по витаминам в косметике

Как работают витамины в мужских уходовых средствах?

Playboy
Беспилотники смогут разминировать минные поля с высоты птичьего полета Беспилотники смогут разминировать минные поля с высоты птичьего полета

Как дроны помогают саперам, облегчая опасную работу по устранению мин

Популярная механика
Помощь себе и планете: как вырастить детей в духе экологического минимализма Помощь себе и планете: как вырастить детей в духе экологического минимализма

Отрывок из книги Стефани Мари Сефериан «Экологически ориентированный минимализм»

Forbes
Во имя любви: как офицер вермахта Вилли Шульц решил стать советским разведчиком Во имя любви: как офицер вермахта Вилли Шульц решил стать советским разведчиком

Любовь расцветает даже в суровых условиях

Cosmopolitan
«Искренность после коммунизма: культурная история» «Искренность после коммунизма: культурная история»

Отрывок из книги Эллен Руттен о рефлексии в посткоммунистическом мире

N+1
Химики получили ковалентные органические каркасы с рекордным размером пор Химики получили ковалентные органические каркасы с рекордным размером пор

Химики получили каркасы с большими порами, которые могут адсорбировать пепсин

N+1
Сергей Гилев Сергей Гилев

В прошлом журналист, а ныне успешный актер Сергей Гилев

Grazia
Как измерить температуру без градусника: 4 простых способа Как измерить температуру без градусника: 4 простых способа

Способы, которые помогут разобраться, повышена ли температура на самом деле

Cosmopolitan
7 книг, которые помогут найти в себе силы жить и любить 7 книг, которые помогут найти в себе силы жить и любить

Книги, которые помогут перестроить свой внутренний компас на новые смыслы

Популярная механика
Анна Котова-Дерябина: «Мама научила не жалеть денег на красоту» Анна Котова-Дерябина: «Мама научила не жалеть денег на красоту»

Актриса Анна Котова-Дерябина поделилась полезными бьюти-секретами

Cosmopolitan
Птенцы городских синиц справились с жарой лучше лесных сородичей Птенцы городских синиц справились с жарой лучше лесных сородичей

Хотя в городах жарче, смертность птенцов от жары здесь оказалась ниже

N+1
Opel Zafira Life 4х4. Не внедорожник, но всё-таки... Opel Zafira Life 4х4. Не внедорожник, но всё-таки...

Каждое появление микроавтобуса у российских дилеров становится знаковым событием

4x4 Club
На острие На острие

Актер Юрий Чурсин — о скрытом темпераменте и своих ролях

OK!
Почему мы не можем заснуть даже когда сильно устали Почему мы не можем заснуть даже когда сильно устали

Долго ворочаетесь в кровати и не можете заснуть?

Популярная механика
Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица» Харуки Мураками. Отрывок из сборника рассказов «От первого лица»

Отрывок из меланхоличного автофикшена Харуки Мураками «От первого лица»

СНОБ
Как подключить технику на 220 В к бортовой сети автомобиля Как подключить технику на 220 В к бортовой сети автомобиля

Как подключить электрические приборы к автомобилю?

CHIP
Семья этой китаянки была в шоке, когда нашла ее фотоальбом: история Люн Пин, которая долгие годы скрывала свое прошлое Семья этой китаянки была в шоке, когда нашла ее фотоальбом: история Люн Пин, которая долгие годы скрывала свое прошлое

Люн Пин — певица, которой пришлось бежать из своей страны

Популярная механика
Интеллектуальная проза. 10 книг, которые стоит прочитать Интеллектуальная проза. 10 книг, которые стоит прочитать

Любимые мастера интеллектуальной прозы, которых обязательно стоит прочитать

СНОБ
Пропали навсегда: самые таинственные исчезновения в Бермудском треугольнике Пропали навсегда: самые таинственные исчезновения в Бермудском треугольнике

Исчезновения в Бермудском треугольнике, которые заставят верить в паранормальное

Cosmopolitan
Похоже, мы уже целый век неправильно называем Мачу-Пикчу Похоже, мы уже целый век неправильно называем Мачу-Пикчу

Мачу-Пикчу мог получить свое название в честь простого недоразумения

Популярная механика
Как быстро уснуть и победить бессонницу: приемы, которые сработают Как быстро уснуть и победить бессонницу: приемы, которые сработают

Простые и эффективные лайфхаки, которые помогут тебе уснуть буквально за минуту

VOICE
Иранский синдром Иранский синдром

Как экономика Исламской Республики приспособилась к условиям санкций

Forbes
Лимонов и женщины Лимонов и женщины

Любовные успехи Лимонова легендарны. В любви он преуспел

Esquire
Как Земля создала нас. Отрывок из книги Льюиса Дартнелла «Происхождение» Как Земля создала нас. Отрывок из книги Льюиса Дартнелла «Происхождение»

Отрывок из книги «Происхождение» — о том, как Земля повлияла на цивилизации

СНОБ
Оцени уровень стресса, который ты испытываешь сейчас: инструкция от психолога Оцени уровень стресса, который ты испытываешь сейчас: инструкция от психолога

Стоит остановиться и подумать о своем здоровье и эмоциональном состоянии

Cosmopolitan
Открыть в приложении