От триатлона Ironman до Тур де Франс — некоторые соревнования проверяют пределы даже самых крепких спортсменов на выносливость. Новое исследование расхода энергии во время самых длинных и изнурительных спортивных соревнований в мире показывает, что независимо от вида деятельности, каждый человек достигает одного и того же метаболического предела — максимально возможного уровня нагрузки, который человек может выдержать в долгосрочной перспективе.
Когда дело доходит до физических нагрузок, длящихся дни, недели и месяцы, исследователи обнаружили, что люди могут сжигать калории только в 2,5 раза быстрее, чем в состоянии покоя.
Исследователи обнаружили, что даже самым быстрым ультра-марафонцам в мире не удалось превзойти этот предел.
«Это определяет область того, что возможно для людей», — сказал соавтор исследования Герман Понцер, адъюнкт-профессор эволюционной антропологии в Университете Дьюка.
За порогом 2,5 кратного метаболизма человека от состояния покоя, обнаружили исследователи, организм начинает разрушать собственные ткани, чтобы восполнить дефицит калорий.
Одним из объяснений этого ограничения может быть способность пищеварительного тракта расщеплять пищу, заявили лидеры команды Понцер и Джон Спикмен из Шотландского Университета Абердина и Китайской Академии Наук.
Другими словами, если вы будете больше есть, то это не обязательно поможет вам выиграть гонку на собачих упряжках. «Есть только предел того, сколько калорий наш а пищеварительная система может переварить в день», — сказал Понцер.
Для исследования команда измерила количество калории, сжигаемые группой спортсменов, которые бежали шесть марафонов в неделю в течение пяти месяцев в рамках Гонки 2015 года по США, гонки на 3000 миль от Калифорнии до Вашингтона, округ Колумбия. Команда также рассмотрела другие ситуации человеческой выносливости, такие как 100-мильные гонки и беременность.
Когда они построили график на основе полученных данных во времени, они получили L-образную кривую. Расход энергии спортсменов в начале испытаний был высоким, но неизбежно падал и выравнивался до уровня в 2,5 раза выше по сравнению с их базальным метаболизмом в течение оставшейся части мероприятия.
Соавтор Кейтлин Тербер проанализировала образцы мочи, собранные во время первого и последнего этапов Гонки по США (Race Across the USA). После 20 недельного марафона, спортсмены начали сжигали в день на 600 меньше, чем ожидалось в зависимости от длительности испытания. Результаты показывают, что организм может «понизить» свой метаболизм, чтобы помочь оставаться в пределах устойчивых уровней.
«Это отличный пример ограниченного расхода энергии, когда у организма есть предел способности поддерживать чрезвычайно высокие уровни расхода энергии в течение длительного периода времени», — сказал Тербер.
«Спринт на 100 метров, или пробежка на несколько миль? Это верно и здесь, — сказал Понцер.
Все соревнования на выносливость проходили по одной и той же Г-образной кривой, независимо от того, везли ли спортсмены 500-фунтовые сани через Антарктиду в течение нескольких дней при минусовых температурах или ездили на велосипеде по маршруту Тур де Франс летом. Это открытие бросает вызов идее, предложенной предыдущими исследователями, что выносливость человека связана со способностью регулировать температуру тела.
Исследователи обнаружили, что одним из факторов, ограничивающих выносливость, является пищеварительный процесс — способность организма перерабатывать пищу и поглощать калории и питательные вещества для поддержания процессов в организме.
Интересно, что максимальный устойчивый расход энергии, обнаруженный среди спортсменов на выносливость, был лишь немного выше, чем скорость метаболизма, которую женщины поддерживают во время беременности. Это говорит о том, что те же физиологические ограничения, которые удерживают, скажем, триатлонистов Ironman от сокрушительных рекордов скорости, могут также ограничивать и другие аспекты жизни, например, как большие дети могут расти в утробе матери.
Насколько известно исследователям, никто никогда не поддерживал уровень выше этого предела. «Поэтому я думаю, что это вызов элитным спортсменам на выносливость», — сказал Понцер. «Работа науки показать, что мы ошибаемся. Может быть, кто-нибудь когда-нибудь пробьет этот потолок и покажет нам, что мы что-то упустили.»
Источник: Duke University