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

Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

Psychologies
Как и почему в СССР работали без выходных больше 10 лет Как и почему в СССР работали без выходных больше 10 лет

Что за «непрерывка» была в Советском Союзе?

Cosmopolitan
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
Реальность против виртуального мира: как будут расширяться первые метавселенные Реальность против виртуального мира: как будут расширяться первые метавселенные

Метавселенные действительно существуют как технологическое и социальное явление

Популярная механика
Как наладить контакт с партнером через прикосновения и интимную близость Как наладить контакт с партнером через прикосновения и интимную близость

Физическое удовольствие играет не последнюю роль в удовлетворенности отношениями

Psychologies
Вселенная Marvel: в каком порядке смотреть все фильмы франшизы Вселенная Marvel: в каком порядке смотреть все фильмы франшизы

В каком порядке нужно смотреть фильмы Marvel?

Cosmopolitan
Коляска-противогаз, зимний сочинский солярий и другие редкие исторические фотографии, которых вы еще не видели Коляска-противогаз, зимний сочинский солярий и другие редкие исторические фотографии, которых вы еще не видели

Сегодня же эти снимки можно рассматривать часами, не переставая удивляться

Популярная механика
Волжский колорит Волжский колорит

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

Отдых в России
Все переживем: как перестать тревожиться и успокоить себя сейчас Все переживем: как перестать тревожиться и успокоить себя сейчас

Как не потерять контроль над собой и своей жизнью

Esquire
Различий в субъективных переживаниях от ЛСД и псилоцибина почти не нашлось Различий в субъективных переживаниях от ЛСД и псилоцибина почти не нашлось

Как различается эффект ЛСД и псилоцибина?

N+1
3 рецепта иранской кухни для Новруза 3 рецепта иранской кухни для Новруза

Помимо раскрашенных яйц на стол ставят мясные блюда и обязательно плов

Вокруг света
5 ранних признаков деменции, которые не связаны с забывчивостью 5 ранних признаков деменции, которые не связаны с забывчивостью

Симптомы, которые не имеют ничего общего с привычными нам признаками деменции

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
Сколько отверстий в соломинке для питья? Сколько отверстий в соломинке для питья?

Есть определённые вопросы, на которые, кажется, есть ответы у всех спорщиков

Популярная механика
«Эпоха человека: риторика и апатия антропоцена» «Эпоха человека: риторика и апатия антропоцена»

Отрывок из книги «Эпоха человека: риторика и апатия антропоцена»

N+1
Хочу помочь: рассказываем, где и кому сейчас необходима поддержка Хочу помочь: рассказываем, где и кому сейчас необходима поддержка

Кому и как ты можешь помочь прямо сейчас?

Cosmopolitan
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
Следы на песке: история автопробега Андре Ситроена через Сахару Следы на песке: история автопробега Андре Ситроена через Сахару

Андре Ситроен и внедорожник от инженера Николая II в автопробеге через Африку

Esquire
Почему отношения после 40 могут стать счастливее Почему отношения после 40 могут стать счастливее

Настало время для новых романтических встреч и поиска своего счастья

Psychologies
«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
Принятие неизбежного Принятие неизбежного

Как российский бизнес погружался в новую экономическую реальность

Forbes
Как понять, кто ты, и наладить отношения с самим собой Как понять, кто ты, и наладить отношения с самим собой

Что делать, если вырос неуверенным человеком?

РБК
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
График уборки квартиры: что нужно мыть каждый день, а что – раз в год График уборки квартиры: что нужно мыть каждый день, а что – раз в год

Оптимальный календарь уборки – что, как и насколько часто нужно мыть

Популярная механика
Держим в курсе Держим в курсе

Арсен Айрапетов в деталях рассказывает нам свою историю успеха

OK!
«Оно словно существует в мире теней»: зачем Нинья Тюберг сняла фильм о порноиндустрии «Оно словно существует в мире теней»: зачем Нинья Тюберг сняла фильм о порноиндустрии

Нинья Тюберг о том, почему табу на обсуждение порноиндустрии все еще существует

Forbes
5 лучших адресов 5 лучших адресов

Отличаются ли приложения для знакомств?

Playboy
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
20 ответов на простые вопросы о сексе 20 ответов на простые вопросы о сексе

Честные ответы на самые простые вопросы про это

Playboy
Польза свеклы для здоровья: 5 главных фактов Польза свеклы для здоровья: 5 главных фактов

В чем польза свеклы и когда её стоит есть с осторожностью?

РБК
Открыть в приложении