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

Приснилась змея? Вот 15 вариантов того, что это может значить Приснилась змея? Вот 15 вариантов того, что это может значить

Сон, в котором присутствуют змеи, — один из самых популярных повторяющихся снов.

Cosmopolitan
7 причин заправлять постель каждый день по мнению ученых 7 причин заправлять постель каждый день по мнению ученых

Зачем заправлять кровать? Причины, обнаруженные психологами

ТехИнсайдер
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
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
Как современный катализатор может убить твой двигатель Как современный катализатор может убить твой двигатель

Катализатор газов: экологический прорыв или смерть для двигателя?

Maxim
Как увеличить скорость работы смартфона на Android Как увеличить скорость работы смартфона на Android

Любой смартфон со временем начинает тормозить, что можно сделать?

ТехИнсайдер
Елена Лашкова Елена Лашкова

Совладелица легендарной инженерной компании «ГЕОИЗОЛ»

Собака.ru
Имитирующая дыхание подушка снизила беспокойство студентов перед тестом Имитирующая дыхание подушка снизила беспокойство студентов перед тестом

Объятие с подушкой помогло студентам снизить беспокойство перед тестом

N+1
Как Мария Трубникова открыла первую благотворительную организацию для женщин Как Мария Трубникова открыла первую благотворительную организацию для женщин

Мария Трубникова посвятила свою жизнь борьбе за гендерное равенство

Forbes
Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой

Интервью с мультипликатором Антоном Дьяковым

СНОБ
Можно ли выиграть в лотерею или все подстроено: научный подход Можно ли выиграть в лотерею или все подстроено: научный подход

В погоне за удачей люди покупают лотерейные билеты, но можно ли что-то выиграть

ТехИнсайдер
Шаг для человечества: какой была первая ракета Шаг для человечества: какой была первая ракета

Как Роберт Годдард создал первую ракету на жидком топливе?

Популярная механика
У сунгирца оказались хорошо развиты затылочные доли головного мозга У сунгирца оказались хорошо развиты затылочные доли головного мозга

Каким был головной мозг сунгирцев?

N+1
Прячем деньги в квартире: плохие и хорошие идеи тайников Прячем деньги в квартире: плохие и хорошие идеи тайников

Куда прятать деньги, золотые кольца и картины Моне тем, кто хранит их дома?

Cosmopolitan
Как «прикурить» автомобиль и ничего не спалить Как «прикурить» автомобиль и ничего не спалить

Как оживить машину с помощью «прикуривания»?

РБК
Квартальный отчет Квартальный отчет

Новая жизнь кипит в Квартале церкви Трех Святителей

Seasons of life
Леонид Барац: «Квартет И» не заработал столько денег, чтобы мы стали состоятельными пенсионерами» Леонид Барац: «Квартет И» не заработал столько денег, чтобы мы стали состоятельными пенсионерами»

Можем ли мы, мужчины, не повернуть голову, когда мимо идет красивая девушка?

Караван историй
Как не повторять ошибки родителей в собственных отношениях: 3 шага Как не повторять ошибки родителей в собственных отношениях: 3 шага

Какие бывают родовые сценарии

Psychologies
Зачем человечеству ракеты с ядерным двигателем: покорить космос безопасно и быстро Зачем человечеству ракеты с ядерным двигателем: покорить космос безопасно и быстро

Работа над ракетами следующего поколения уже началась

ТехИнсайдер
Умные устройства следят за вами повсюду. Что с этим делать? Умные устройства следят за вами повсюду. Что с этим делать?

Вы когда-нибудь чувствовали тянущее ощущение, что кто-то наблюдает за вами?

Популярная механика
Коридор Маккензи оказался недоступен древнейшим американцам Коридор Маккензи оказался недоступен древнейшим американцам

Древнейшие жители Америки продвигались вдоль побережья Тихого океана

N+1
Поговорить и не выгореть: 8 лайфхаков от сотрудников call-центра Поговорить и не выгореть: 8 лайфхаков от сотрудников call-центра

Как построить разговор так, чтобы не остаться после него опустошенным

Psychologies
Человек из Петербурга Дормидошин опережает Pitti Uomo на два года вперед. Как ему это удается? Человек из Петербурга Дормидошин опережает Pitti Uomo на два года вперед. Как ему это удается?

Юрий Дормидошин первым в городе стал носить «интеллектуальные» бренды

Собака.ru
10 самых красивых и необычных петроглифов 10 самых красивых и необычных петроглифов

На Земле есть около 20 000 петроглифов — вырезанных в камне изображений

Популярная механика
Что произойдет с организмом, если перестать пить напитки с кофеином навсегда Что произойдет с организмом, если перестать пить напитки с кофеином навсегда

Пытаешься отказаться от кофе? Вместо 4–5 чашек чая в день пьешь чистую воду?

Cosmopolitan
Волжский колорит Волжский колорит

Здесь можно забраться на утес Стеньки Разина и разглядеть с высоты Змеевы горы

Отдых в России
Автостопом по метавселенным Автостопом по метавселенным

Какие они, миры будущего, и в какую новую реальность они ведут нас

РБК
Почему мы обижаемся, если партнер не хочет секса Почему мы обижаемся, если партнер не хочет секса

Как не обидеть отказом и справиться с эмоциями, если отказали вам?

Psychologies
Пишите дневники. Забытый способ борьбы с тревожностью Пишите дневники. Забытый способ борьбы с тревожностью

Как дневник помогает справиться с тревожностью и почему соцсети его не заменят

СНОБ
Красота и жертвы: пластический хирург о неудачных операциях и их последствиях Красота и жертвы: пластический хирург о неудачных операциях и их последствиях

Чем может обернуться ринопластика, маммопластика и блефаропластика?

VOICE
Открыть в приложении