Ученые определили предел человеческой выносливости

Спортивные достижения, особенно при длительных нагрузках, таких как бег или велоспорт, во многом зависят от того, может ли спортсмен ускорить собственный метаболизм. Для этого нужно тратить больше энергии: в экстремальных ситуациях энергозатраты могут более чем в десять раз превышать минимально необходимый для существования уровень обмена веществ. Но долго продержаться в таком режиме организм не может.

Ученые сравнили параметры обмена веществ у разных спортсменов и обнаружили, что чем больше длится нагрузка, тем сильнее падает скорость метаболизма. На длинных дистанциях, где люди тратят несколько месяцев, она стремится к значению в 2,5 больше минимального уровня. Преодолеть этот предел человек не может — тогда он расходует внутренние запасы быстрее, чем восполняет их, а значит, не может долго поддерживать такую активность, пишет news.mail.ru

Биологи изучают спортсменов не только для того, чтобы понять, что происходит с организмом при экстремальных нагрузках, они хотят еще и определить границы физиологических возможностей человека. На этот раз группа ученых из США, Великобритании и Китая поставила своей целью определить предел энергии, которую человек может тратить при длительных нагрузках. Соответственно, благодаря этому можно понять, насколько человек вынослив, то есть сколько энергии он может тратить в день, восполняя ее за счет пищи и воды, а не за счет внутренних ресурсов организма. Для этого исследователи работали с участниками трансконтинентального забега через США (Race Across the USA, RAUSA). В течение 14−20 недель они практически ежедневно пробегали в среднем около 40 км, отдыхая на каждый седьмой день.

Чтобы оценить их энергозатраты, ученые использовали метод двойной меченой воды. Человеку дают воду с тяжелыми изотопами кислорода и водорода. Они не влияют на физиологические процессы, зато на выходе можно узнать, как изменилось их количество.

Организм человека теряет водород только в составе воды (то есть он, в основном, выходит с мочой), а кислород — еще и в составе углекислого газа. Поэтому можно измерить концентрацию тяжелых изотопов в моче и определить, сколько атомов организм потратил. Из количества выделенного кислорода вычитают количество выделенного водорода, чтобы узнать сколько кислорода организм потерял вместе с углекислым газом. А поскольку СО2 выделяется в результате клеточного дыхания, то его количество можно пересчитать на энергетическую ценность, то есть на «сожженные» калории.

Оказалось, что в течение первой недели забега спортсмены тратили почти в четыре раза больше энергии, чем нужно для их базового уровня метаболизма (Basal metabolic rate, BMR) — количества калорий, которые сжигает любой человек для поддержания жизнедеятельности (дыхания, сердцебиения и так далее). К концу забега их затраты сократились и составили уже меньше трех BMR.

Полученные данные не позволяют ничего сказать о том, какие именно механизмы позволяют спортсменам экономить энергию и почему их ежедневные затраты снижаются. Возможно, энергия как-то перераспределяется между разными системами органов.

Похожие новости
Загрузка...

Оставить комментарий