Ми виявили абсолютну межу витривалості людини
Людський організм не може спалити більше певної кількості калорій на день, а це означає, що людські можливості мають нездоланну стелю, повідомляє нове дослідження. Стеля, пов’язана з метаболізмом, що також може пояснити. тривалість вагітності.
Ми звикли спостерігати падіння світових рекордів на таких спортивних змаганнях, як Олімпійські ігри чи Чемпіонати світу з легкої атлетики. Багато вчених задавалися питанням про нездоланну межу, яку людський організм не міг перевищити. Таким чином, ми можемо помітити, що кількість спортивних рекордів вільно падає з 1990-х років. «Наприклад, у стрибку з жердиною ми дуже швидко пройшли шлях від 5 м (у 1963 р.) До 6,14 м від Сергія Бубки в 1994 р. Але, щоб побити цей рекорд завдяки французові Рено Лавільєні, у 2014 році знадобилося двадцять років », - повідомляє Жан-Франсуа Туссен, професор фізіології з Університету Парижа-Декарта. Однак ми ніколи не могли формально встановити теоретичну межу.
Організм не може засвоїти більше 4000 калорій на день
Це те, що щойно виявила команда дослідників з Університету Дьюка в Каліфорнії. У дослідженні, опублікованому в Наукові досягнення 5 червня вони встановили, що навіть найкращі спортсмени світу не можуть в довгостроковій перспективі подолати певну витривалість. Згідно з їхніми розрахунками, загальні енергетичні витрати (TDE) не можуть перевищувати в 2,5 рази базові метаболічні витрати (BMD) або приблизно 4000 калорій на день для особини нормальної статури.
Попередні дослідження, тим не менш, оцінювали цей рівень набагато вищого порогу: від 4 до 5 разів BMD за 23 дні Тур де Франс, 9,4 рази за 11-годинний триатлон, 8,5 разів за 25 ультрамарафонів. Або 6,6 разів за 10-денний арктичний похід. Але для досягнення такої продуктивності організм використовує свої запаси і "самоспоживається", навіть якщо йому надаються додаткові калорії, повідомляє Герман Понцер, антрополог з Університету Дьюка і співавтор дослідження. У довгостроковій перспективі витрати, отже, нестійкі.
Витрати енергії в логарифмічній кривій
Щоб дійти до цифри 2,5, дослідники зібрали результати попередніх досліджень і додали власні дані 140-денної гонки по Сполучених Штатах (трансконтинентальна гонка через США, або Рауса), і, що дивніше, вагітності та годування груддю, "своєрідна діяльність на витривалість", посміхається Герман Понцер. Вони накреслили спадну логарифмічну криву, яка прагне до 2,5: протягом 100 метрів ви можете природним чином спалювати калорії з дуже високою швидкістю, але ви не зможете пробігти марафон з такою швидкістю. Під час Тур де Франс велосипедисти можуть споживати від 7000 до 8000 калорій на день, але через деякий час організм вже не може засвоїти ці додаткові калорії. "Це насправді менше обмеження зусиль, ніж обмеження здатності травлення", пояснює Герман Понцер.
Однак тіло має неймовірну здатність до адаптації. Протягом перших п’яти днів транс-американської гонки спортсмени спалюють в середньому 6 202 калорій на день, або 3,76 рази більше МЩКТ. Але протягом останнього тижня, коли темп перегонів майже не змінюється, витрата енергії падає до 4 906 калорій на день, або в 2,81 рази більше МЩКТ. Таким чином, тіло вчиться «економити» енергію. Але ця економічна здатність, отже, досягає доленосної межі 2,5.
Вагітність, найвища гонка витривалості ?
Ще одна дивовижна знахідка: витрата енергії під час вагітності в 2,2 рази перевищує МЩКТ, що ледве менше ніж у спортсменів під час походу на витривалість. "Це пояснювало б, чому немовлята не можуть збільшуватися і чому вагітність триває так довго", - кажуть дослідники. Перевищення порогу 2,5 означало б для матері залучення власних резервів, що було б небезпечно для її виживання. “Питання в тому: чи є цей рівень 2,5, який, здається, регулює весь обмін речовин, причиною чи наслідком тривалості вагітності? », Запитує Герман Понцер.
Препарат, який збільшує витривалість більш ніж на 50% у мишей
Стаття Янлу Чапута, опублікована 16.07.2013
Миші, які отримували препарат із кодовою назвою SR9009, були більш ніж на 50% витривалішими під час бігу. Хоча ця сполука може допомогти людям із патологіями, які суворо обмежують фізичну активність (включаючи ожиріння), автори вже побоюються, що цей продукт незабаром буде затребуваний учасниками боротьби з допінгом.>
Спорт корисний для вашого здоров’я. Це всі знають. На жаль, фізична активність - це кошмар для деяких людей, які страждають від розладів, які сильно обмежують їхню здатність рухатися. Це стосується ожиріння та старіння, серед найпоширеніших прикладів, а також таких захворювань, як інвалідність, таких як хронічна обструктивна хвороба легенів або застійна серцева недостатність.
Вчені намагаються знайти рішення для допомоги всім цим пацієнтам. Серед тих, що викликають надію, молекула, яка називається SR9009. Оскільки згідно з дослідженням, опублікованим у Nature Medicine, цей кандидат на препарат дав би витривалість лабораторним мишам і перетворив би їх на досвідчених бігунів.
Витривалість покращилася на 50%
Кажуть, що ця сполука має особливу спорідненість до клітинних рецепторів, що називається Rev-Erb-α. Попереднє дослідження, опубліковане в березні 2012 року в журналі Nature, показало, що воно бере участь у метаболізмі ліпідів і глюкози в печінці, що синхронізує діяльність організму відповідно до денно-нічного циклу протягом 24 годин і допомагає мишам з ожирінням схуднути.
У цій роботі дослідники з Інституту Пастера в Ліллі вперше випробували м’язову активність гризунів, які не мають відомих рецепторів Rev-Erb-α. Їх ефективність у бігових вправах значно нижча, ніж у їх аналогів з рецепторами. Отже, ці перші елементи говорять про те, що SR9009 може покращити фізичні можливості.
Потім мишам дикого типу давали препарат, який активує Rev-Erb-α. Як in vitro, так і in vivo метаболізм скелетних м’язів був посилений. Що стосується продуктивності, бігові здібності покращилися більш ніж на 50% порівняно з тими ж необробленими тваринами, як з точки зору затримок, так і подоланих відстаней. Величезний прогрес.
SR9009, препарат, що трансформує м’язи
При детальному розгляді автори помітили, що м’язи цих лабораторних гризунів набули вигляду мускулатури тренованих спортсменів, здатних протистояти сильному окисленню. Дійсно, профіль експресії генів дуже нагадує такий, як у спортсменів.
Згідно з цією роботою, активація рецепторів Rev-Erb-α за допомогою SR9009 призвела б до синтезу нових мітохондрій, енергетичних потужностей клітини, які дозволяють максимізувати енергію, отриману з глюкози, завдяки реакціям окислення. Натомість мітохондрії, що зазнали збою, і потенційно шкідливі для м’язової клітини, будуть знищені автофагією (травлення клітиною).
На додаток до поліпшення спортивних результатів, молекула може допомогти знизити рівень тригліцеридів. Це допомогло б дати тілу ілюзію, що воно тренується у фізичних вправах, що дозволяє збільшити енергетичні витрати.
Можливі дрейфи вже хвилюють вчених
Заохочувальні результати для цілої частини населення, яке стурбоване труднощами фізичних навантажень. Але, очевидно, коли ми говоримо про підвищення продуктивності, ми неминуче думаємо про одне з лих спорту: допінг. У той час, коли підозри тяжіють над жовтою майкою велосипедиста "Тур де Франс" Крістофером Фрумом (суперечка народилася зважаючи на його легкість на мотоциклі, а не через аналіз, що бентежить його), і в той час як американські спринтери та ямайці щойно визнали, що були спійманий патрулем, чистота у вищому спорті залишається предметом дискусій. Очевидно також, що це не єдині дисципліни, на які це впливає.
На запитання флоридської щоденної газети Sun Sentinel Томас Бурріс, один із дослідників дослідження, зізнається, що боїться, що його використання може бути спрямоване на користь шахраїв, і майже шкодує про ефективність молекули, яку `` він розробив сам.
Але наразі ще не зрозуміло, чи можна результати, отримані на мишах, екстраполювати на людей. Крім того, виникає питання про можливі ризики для здоров’я. Тільки клінічні випробування могли б прийняти рішення щодо інтересу такого препарату, і вони поки не заплановані. Це залишає трохи часу для антидопінгових органів, щоб знайти спосіб виявити сліди SR9009, на випадок, якщо це буде обіцяно.