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

Война в космосе: какое оружие есть на орбите у разных стран Война в космосе: какое оружие есть на орбите у разных стран

Что там творится у нас над головой, на орбите планеты?

Maxim
«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
Подводная база для американских астронавтов и еще 7 технологических открытий последних месяцев, которые вас удивят Подводная база для американских астронавтов и еще 7 технологических открытий последних месяцев, которые вас удивят

Эти технологические новинки определенно заслуживают вашего внимания

Популярная механика
«Я создаю блюда для людей»: как бывший маркетолог Владимир Чистяков стал ресторатором «Я создаю блюда для людей»: как бывший маркетолог Владимир Чистяков стал ресторатором

Ресторатор Владимир Чистяков — почему будущее индустрии за коллаборациями?

Forbes
Эскалация конфликта: 6 способов ее избежать Эскалация конфликта: 6 способов ее избежать

Как сохранить здравомыслие в стрессовой ситуации?

Psychologies
Только спокойствие Только спокойствие

Как поддержать себя, нейтрализовать тревогу и, наконец, увидеть свет

Elle
На лыжне. Как финский капрал Аймо Койвунен получил наркотический передоз и прошел 400 километров по Лапландии На лыжне. Как финский капрал Аймо Койвунен получил наркотический передоз и прошел 400 километров по Лапландии

Солдата Аймо Койвунена в Финляндии считают национальным героем

Esquire
Как не реагировать на троллей и злобных комментаторов в соцсетях Как не реагировать на троллей и злобных комментаторов в соцсетях

Почему тролли так ужасно ведут себя в соцсетях как на них реагировать?

Psychologies
Почему большинство популярных песен длиной в три минуты? Почему большинство популярных песен длиной в три минуты?

От чего зависит длина песен?

Популярная механика
Удивительно точные предсказания из 1900 года, которые сбылись спустя сто лет! Удивительно точные предсказания из 1900 года, которые сбылись спустя сто лет!

Шутливый прогноз из журнала 1900 — что из него сбылось, а что нет?

Cosmopolitan
8 книг о легендарных исторических личностях: писатели, политики, механики и просто гении 8 книг о легендарных исторических личностях: писатели, политики, механики и просто гении

Книги, посвященные великим математикам, физикам, генетикам и просто светлым умам

Популярная механика
Пограничное расстройство личности: в чем его причина? Пограничное расстройство личности: в чем его причина?

Что такое пограничное расстройство личности и почему оно возникает?

Psychologies
Однажды мы проснёмся в метавселенной Однажды мы проснёмся в метавселенной

Юрий Мартынов, совладелец BMWclub.ru, описал нам будущее метавселенных

4x4 Club
Что едят Наоми Кэмпбелл и другие топ-модели на ужин — 10 рецептов Что едят Наоми Кэмпбелл и другие топ-модели на ужин — 10 рецептов

Ужинать можно и нужно: знаменитости подсказывают, что они едят на ужин

VOICE
Частичное репрограммирование позволило частично снизить биологический возраст мышей Частичное репрограммирование позволило частично снизить биологический возраст мышей

Как сдвиг клеток сказывается на живом организме?

N+1
Доколумбовые цивилизации Анд пострадали от туберкулеза ластоногих Доколумбовые цивилизации Анд пострадали от туберкулеза ластоногих

Палеогенетики прочитали геномы трех возбудителей туберкулеза ластоногих

N+1
Дело чести: как ответить на оскорбление Дело чести: как ответить на оскорбление

Почему мы так болезненно реагируем на оскорбления?

РБК
Машина для любви, а не для войны: история легендарного «хиппибуса» от VW Машина для любви, а не для войны: история легендарного «хиппибуса» от VW

Как бюргеры сделали американцев бродягами, беспаспортными и безработными

Maxim
8 опасных привычек, которые повышают риск деменции 8 опасных привычек, которые повышают риск деменции

Если хотите сохранить ясность ума до старости, откажитесь от этих привычек

Популярная механика
«Она втянула меня в аферу»: когда дружба становится опасной «Она втянула меня в аферу»: когда дружба становится опасной

Дружба прекрасна, но она же бывает и причиной наших страданий

Psychologies
Не надо стесняться: 9 бьюти-проблем, которые твой мужчина не замечает Не надо стесняться: 9 бьюти-проблем, которые твой мужчина не замечает

Топ-9 женских «недостатков», которые его совершенно не волнуют

VOICE
Стоит ли верить гороскопам? 9 каверзных вопросов к астрологам Стоит ли верить гороскопам? 9 каверзных вопросов к астрологам

Три американских астролога комментируют современное отношение к их работе

VOICE
В плену у индейцев: тайна женщины с татуировкой на лице В плену у индейцев: тайна женщины с татуировкой на лице

Эта история произошла в 1851 году с девочкой по имени Олив Оатман

VOICE
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
Не только красивые, но и удобные: 8 советов, как выбрать свадебные туфли Не только красивые, но и удобные: 8 советов, как выбрать свадебные туфли

Как не превратить поиск свадебных туфель в квест

Cosmopolitan
8 фактов о медовухе — самом древнем алкогольный напиток в мире 8 фактов о медовухе — самом древнем алкогольный напиток в мире

Медовуха практически так же стара, как и человеческая цивилизация

Популярная механика
12 гениев, которые страдали от алкогольной зависимости 12 гениев, которые страдали от алкогольной зависимости

Великие люди, которые не могли прожить ни дня без алкоголя

Популярная механика
Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой Мультипликатор Антон Дьяков: Анимация может быть яркой, хлесткой, борзой

Интервью с мультипликатором Антоном Дьяковым

СНОБ
Как привести себя в ресурсное состояние прямо сейчас Как привести себя в ресурсное состояние прямо сейчас

Где взять ресурсы, когда одолевает тревога?

Psychologies
Спите и ешьте: 5 научных способов похудеть Спите и ешьте: 5 научных способов похудеть

Что нужно учитывать, чтобы похудеть?

Популярная механика
Открыть в приложении