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

Как распознать ложь по языку тела: рабочие советы от спецагента ФБР Как распознать ложь по языку тела: рабочие советы от спецагента ФБР

На что обратить внимание, чтобы распознать ложь

Cosmopolitan
Сигнал из космоса Сигнал из космоса

Всемирная сеть не такая уж и всемирная

Цифровой океан
Что сделал бы Столыпин Что сделал бы Столыпин

Что можно сделать сегодня, чтобы вдохнуть новую жизнь в Сибирь и Дальний Восток?

Эксперт
Первые годы после Великой Отечественной: как люди справлялись с трудностями Первые годы после Великой Отечественной: как люди справлялись с трудностями

Несмотря на разруху, голод и преступность, люди были полны надежд

Cosmopolitan
«С одной иглы на другую»: как власти собираются поддерживать IT-отрасль под санкциями «С одной иглы на другую»: как власти собираются поддерживать IT-отрасль под санкциями

Одной из главных проблем бизнес назвал утечку кадров

Forbes
Что такое метавселенная простыми словами и как она устроена Что такое метавселенная простыми словами и как она устроена

Метавселенная — виртуальный мир, который объединит людей

Playboy
Почему у животных разные формы зрачков Почему у животных разные формы зрачков

Как объяснить разнообразие зрачков у животных?

Популярная механика
Мистер Экс Мистер Экс

Возвращаются однажды все – и те, кого мы бросаем, и те, кто сам гордо ушел

Cosmopolitan
Убийца из телевикторины: как маньяк очаровывал женщин на американском ТВ Убийца из телевикторины: как маньяк очаровывал женщин на американском ТВ

Криминалисты сравнивают Родни Джеймса Алькала с Тедом Банди

VOICE
Искусство, которое не требует жертв: почему люди меняют судьбу ради музыки Искусство, которое не требует жертв: почему люди меняют судьбу ради музыки

Истории современных музыкантов: как и зачем они сочиняют и исполняют музыку

Эксперт
Сила вежливости: как отвечать хаму Сила вежливости: как отвечать хаму

Невоспитанные люди сильно омрачают нам жизнь. Можно ли защититься от них?

Psychologies
Общепит, да не тот Общепит, да не тот

Можно ли математически предсказать успех ресторана?

Эксперт
Как суперкомпьютеры помогают познавать окружающий мир: незаменимые машины современности Как суперкомпьютеры помогают познавать окружающий мир: незаменимые машины современности

Как эра цифровой трансформации помогает в изучении природных процессов

Популярная механика
Иван Мулин: «Я артист разговорного закулисного жанра» Иван Мулин: «Я артист разговорного закулисного жанра»

Иван Мулин — о том, как учился у Звягинцева и изучал архивы альпиниста Дятлова

Cosmopolitan
Родион Галюченко: «Нужно всегда честно и прямо говорить!» Родион Галюченко: «Нужно всегда честно и прямо говорить!»

Родион Галюченко поделился с читательницами о проекте, роли и жизни

Cosmopolitan
Химики получили циклический молекулярный узел с 12 перекрестьями Химики получили циклический молекулярный узел с 12 перекрестьями

Как химики синтезировали сложные молекулярные узлы

N+1
14 вредных привычек, которые стоят вам денег 14 вредных привычек, которые стоят вам денег

Львиная доля наших денег уходит на мелочи. Нам стоит пересмотреть свои привычки

Psychologies
Родной, но чужой Родной, но чужой

Как организму женщины удается сохранить иммунную толерантность к плоду?

Здоровье
«Создавать островки безопасности»: Людмила Петрановская о том, как пережить кризис «Создавать островки безопасности»: Людмила Петрановская о том, как пережить кризис

Как найти точку опоры в тяжелые времена и не потерять семью

Forbes
Мертвая хватка: 10 животных с мощнейшими укусами. Держитесь от них подальше Мертвая хватка: 10 животных с мощнейшими укусами. Держитесь от них подальше

Сегодня мы расскажем вам о 10-ти животных с самым сильным укусом

TechInsider
Как говорить с близкими, если они в тревоге и панике Как говорить с близкими, если они в тревоге и панике

Как подобрать нужные слова и поддержать близких?

Cosmopolitan
Поколение Z Поколение Z

Яркая, веселая, открытая — такой оказалась Zivert

Cosmopolitan
«Мой «Мой

Чем известен McDonnell Douglas F-4 Phantom II

Популярная механика
Энергетическая революция: британский токамак готов поставлять термоядерную энергию для промышленности Энергетическая революция: британский токамак готов поставлять термоядерную энергию для промышленности

Токамак ST-40 достиг температуры 100 миллионов °C

Популярная механика
«Хоть еще одного любовника заводи»: истории женщин, которые постоянно хотят секса (и страдают от этого) «Хоть еще одного любовника заводи»: истории женщин, которые постоянно хотят секса (и страдают от этого)

Анонимные откровения героинь, которыми они больше ни с кем не могут поделиться

Playboy
«Маленькая глупая прогулка»: привычка, которая оздоровит тело, душу и мозг «Маленькая глупая прогулка»: привычка, которая оздоровит тело, душу и мозг

Простейшее упражнение, которое по сути и упражнением-то не является

Cosmopolitan
Мемуары Екатерины Великой: сторителлинг как способ управления государством Мемуары Екатерины Великой: сторителлинг как способ управления государством

«Ладомир» выпустил новый перевод мемуаров Екатерины II

Эксперт
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Первопроход Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Первопроход

Путешествие по Чаду на автомобилях

4x4 Club
Бабушка рядышком Бабушка рядышком

Появление детей вынуждает нас заново проверить на прочность семейные узы

Psychologies
Грязь под крышей мира Грязь под крышей мира

Что ждет Катманду в ближайшем будущем?

Вокруг света
Открыть в приложении