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 удержать Солнце: материалы для термоядерных реакторов, и причем здесь пыль Как удержать Солнце: материалы для термоядерных реакторов, и причем здесь пыль

Термоядерная энергетика будоражит умы уже не одного поколения ученых

Популярная механика
Лучше обычного газона: 20 неприхотливых почвопокровных растений Лучше обычного газона: 20 неприхотливых почвопокровных растений

Эти растения могут предотвратить появление сорняков на участках твоей дачи

Cosmopolitan
Без паники Без паники

Как бороться с тревожностью, которая мешает жить

Лиза
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
Птички, бабочки, цветы: 10 весенних идей для крошечных тату на теле Птички, бабочки, цветы: 10 весенних идей для крошечных тату на теле

Тренд на минималистичные тату не теряет актуальности много сезонов подряд

Cosmopolitan
5 лучших фантастических сериалов по мотивам книг 5 лучших фантастических сериалов по мотивам книг

Подборка фантастических сериалов, созданных по мировым бестселлерам

Популярная механика
8 ранних признаков сердечного приступа, которые женщины могут игнорировать 8 ранних признаков сердечного приступа, которые женщины могут игнорировать

Как выражается сердечный приступ у женщин

Популярная механика
Сервис доставки еды Broniboy из Краснодара привлек полмиллиарда рублей Сервис доставки еды Broniboy из Краснодара привлек полмиллиарда рублей

Российский сервис Broniboy привлек 500 млн рублей

Forbes
3 самых важных сражения Второй мировой войны, которые изменили ее ход 3 самых важных сражения Второй мировой войны, которые изменили ее ход

Вторая мировая война была полна кровопролитных битв и героических подвигов

Популярная механика
Что происходит с яйцом в кипятке Что происходит с яйцом в кипятке

В кипятке белок становится твёрдым и белым — а что происходит с молекулами?

Наука и жизнь
Как великий автомобиль стал жертвой времени: необычные факты о гениальном «Трабанте» Как великий автомобиль стал жертвой времени: необычные факты о гениальном «Трабанте»

«Трабант» никогда не был идеальным, но мало кто знает, что он настоящий уникум

ТехИнсайдер
Сделаем Плутон снова великим: почему астрономы выступают за возвращение ему статуса планеты Сделаем Плутон снова великим: почему астрономы выступают за возвращение ему статуса планеты

Плутон — планета или нет?

Популярная механика
Удар, еще удар: пять актеров, которые не прочь подраться вне съемочной площадки Удар, еще удар: пять актеров, которые не прочь подраться вне съемочной площадки

Актеры, известные своей любовью подраться

Playboy
Как изменилась расстановка сил на Ближнем Востоке спустя 10 лет «арабской весны»? Как изменилась расстановка сил на Ближнем Востоке спустя 10 лет «арабской весны»?

На Ближнем Востоке, кажется, возможно все, вплоть до свержения диктатора

Esquire
Признаки жизни на других планетах: о чем говорят туманы на Титане и оползни на Марсе Признаки жизни на других планетах: о чем говорят туманы на Титане и оползни на Марсе

Не только Марс претендует на «жизнь»

ТехИнсайдер
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
«Земля принадлежит российскому народу, он является верховным собственником» «Земля принадлежит российскому народу, он является верховным собственником»

О мировых тенденциях и продовольственной безопасности России

Forbes
Под матрас или в банку? Под матрас или в банку?

Где лучше хранить деньги в доме: изучили основные правила фэншуй

Лиза
Разноцветье весеннего сада Разноцветье весеннего сада

Начало цветения самых ранних растений определяется временем схода снега

Наука и жизнь
«Dyson в мире ламп»: история светильников Anglepoise, дизайн которых почти не менялся 80 лет «Dyson в мире ламп»: история светильников Anglepoise, дизайн которых почти не менялся 80 лет

Лампа, которую использовала для своей заставки студия Pixar

VC.RU
Отважный микс Отважный микс

Брутальный интерьер с явным стремлением к минимизации деталей и форм

Идеи Вашего Дома
Русский костюм изнутри Русский костюм изнутри

«Бывает красота движения и красота покоя. Русский костюм — костюм покоя»

Seasons of life
10 простых способов сделать квартиру по-настоящему стильной 10 простых способов сделать квартиру по-настоящему стильной

Как сделать интерьер по-настоящему стильным без оглядки на правила

Cosmopolitan
Как говорить с близкими о политике? Как говорить с близкими о политике?

Как выстраивать общение, чтобы не ругаться

Psychologies
Что случилось с климатом: миссия знаменитого экспедиционного корабля «Метеор» Что случилось с климатом: миссия знаменитого экспедиционного корабля «Метеор»

Отрывок из книги «Что случилось с климатом»

Популярная механика
Прекрати самобичевание: 6 шагов к избавлению от чувства вины Прекрати самобичевание: 6 шагов к избавлению от чувства вины

Можно ли как-то избавиться от чувства вины?

VOICE
7 невероятных фактов о Ким Чен Ире 7 невероятных фактов о Ким Чен Ире

Ким Чен Ир изобрел гамбургер, написал 6 опер и умел кое-что еще

Maxim
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
Возможность острова Возможность острова

Фареры — это 18 небольших островов в северной части Атлантического океана

Seasons of life
«45 заметок переговорщика»: как воздействовать на партнеров без эмоций и гнева «45 заметок переговорщика»: как воздействовать на партнеров без эмоций и гнева

Как повысить мастерство ведения переговоров?

Forbes
Открыть в приложении