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

Шум дождя Шум дождя

Рассказ для любителей фантастики

Наука и жизнь
5 советов, как отучить собаку лаять без повода 5 советов, как отучить собаку лаять без повода

Реально ли перевоспитать своего громкого питомца и отучить его постоянно лаять?

Лиза
Онлайн-обучение не будет прежним: как искусственный интеллект изменит российские школы Онлайн-обучение не будет прежним: как искусственный интеллект изменит российские школы

Мы быстро привыкли к возможностям современных технологий

Популярная механика
Гид по Азии для предпринимателя: главные различия деловой культуры Востока и Запада Гид по Азии для предпринимателя: главные различия деловой культуры Востока и Запада

Азиатская деловая культура может стать шоком для европейских бизнесменов

Forbes
Смесь атомов и света поможет сфокусировать лазер на световом парусе Смесь атомов и света поможет сфокусировать лазер на световом парусе

Работа ученых может в помочь фокусировать лазерный луч на световой парус

N+1
Шутки в сторону! Почему Жириновский на самом деле не так прост Шутки в сторону! Почему Жириновский на самом деле не так прост

Владимир Жириновский — нереалистичный или гениальный?

Cosmopolitan
«Жалею, что мою сестру не отдали в детский дом» «Жалею, что мою сестру не отдали в детский дом»

Что делать, если мать стремится переложить обязанности на других детей?

Psychologies
Фильмы, которые пробирают до дрожи: 20 лучших триллеров XXI века (не для слабонервных!) Фильмы, которые пробирают до дрожи: 20 лучших триллеров XXI века (не для слабонервных!)

Триллеры, которые наведут бардак в голове и спутают сознание

Популярная механика
«Моя отрада»: как воспитывала сына Клара Гитлер «Моя отрада»: как воспитывала сына Клара Гитлер

Какой была мать Адольфа Гитлера и как она воспитывала сына?

Cosmopolitan
Что мы знаем о новой избраннице Берлускони — ради нее он бросил красавицу-модель Что мы знаем о новой избраннице Берлускони — ради нее он бросил красавицу-модель

Попытаемся побольше узнать об избраннице любвеобильного Сильвио Берлускони

Cosmopolitan
Что означает «йиппи-ка-эй», которым Брюс Уиллис кроет злодеев в «Крепком орешке»? Что означает «йиппи-ка-эй», которым Брюс Уиллис кроет злодеев в «Крепком орешке»?

Разберемся с крепким выражением, которое мы слышали из уст Джона Макклейна

Maxim
План побега: как уйти из ситуации домашнего насилия План побега: как уйти из ситуации домашнего насилия

Памятка, которая поможет уйти из ситуации домашнего насилия

Psychologies
Что делать, если компьютер начал сильно шуметь? Как исправить проблему своими руками Что делать, если компьютер начал сильно шуметь? Как исправить проблему своими руками

Что проверить, если компьютер начал странно шуметь?

Популярная механика
Образы, рецепты и прогулки по лесу: 9 книг в подарок Образы, рецепты и прогулки по лесу: 9 книг в подарок

Какие издания книг особенно приятно дарить и получать

РБК
Как выжить и не сойти с ума в новой реальности Как выжить и не сойти с ума в новой реальности

Уклад жизни пошатнулся, и это касается абсолютно всех

Psychologies
Что нужно знать при покупке подержанного электросамоката Что нужно знать при покупке подержанного электросамоката

Как выбрать хороший б/у электросамокат и не потерять деньги

CHIP
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
Близкие мешают вам развиваться: что делать? Близкие мешают вам развиваться: что делать?

Мы ставим цели и порой не задумываемся, как близкие на это отреагируют

Psychologies
«Выбывшая»: сериал о миллиардере Элизабет Холмс, обманувшей всю Кремниевую долину «Выбывшая»: сериал о миллиардере Элизабет Холмс, обманувшей всю Кремниевую долину

История мошенницы и основательницы компании Theranos — сериал «Выбывшая»

Forbes
Отношения с мужчиной, который вырос без матери: в чем их особенность? Отношения с мужчиной, который вырос без матери: в чем их особенность?

Как отсутствие матери имеет особое значение для мужчин?

Psychologies
Выплывают расписные: почему современные королевы носят «кокошники» Выплывают расписные: почему современные королевы носят «кокошники»

Кокошники остались не только в музеях, но и в королевских сокровищницах

Cosmopolitan
Первая Первая

Анна Фишер — знаменитая американская астронавтка, «первая мама в космосе»

Популярная механика
Oxitec испытала генный драйв против гусениц Oxitec испытала генный драйв против гусениц

Компания Oxitec испытала технологию для борьбы с кукурузными листовыми совками

N+1
5 одноразовых вещей, от которых необходимо избавиться прямо сейчас 5 одноразовых вещей, от которых необходимо избавиться прямо сейчас

Вещи, от которых отказаться совсем не сложно, чтобы помочь планете

Популярная механика
Факты об осьминогах: удивительные животные, о которых практически ничего не знают даже прожженные умники Факты об осьминогах: удивительные животные, о которых практически ничего не знают даже прожженные умники

У осьминогов три сердца, голубая кровь и необычный механизм защиты от хищников

Популярная механика
Природные энергетики: 10 натуральных заменителей энергетических напитков Природные энергетики: 10 натуральных заменителей энергетических напитков

Хотим вас порадовать: кофе – не единственный способ взбодриться

Популярная механика
Дружи как девчонка: чему стоит поучиться у женщин Дружи как девчонка: чему стоит поучиться у женщин

Разбираем стереотипы о женской дружбе

Cosmopolitan
Лимонов и Париж. 1980–1991 Лимонов и Париж. 1980–1991

Лимонов переезжает в Париж. Здесь он быстро становится знаменитостью

Esquire

У каждой пары есть свой маленький ритуал

Playboy
6 опасных привычек, которые убивают наши почки 6 опасных привычек, которые убивают наши почки

Самые вредные привычки, за которые мы можем заплатить очень дорого

Популярная механика
Открыть в приложении