Витривалість людини обмежена травленням
Існує межа людської витривалості. Це те, що визначила група дослідників, розглядаючи найекстремальніші події витривалості: пробіг у Сполучених Штатах майже 5000 км, а також вагітність.
Чому вагітність не може тривати довше? Чи можна підтримувати інтенсивний темп бігу протягом декількох місяців? Група антропологів з Університету Дьюка в Даремі, штат Північна Кароліна, встановила теоретичну межу нашої витривалості: у довгостроковій перспективі вона в 2,5 рази перевищує наш основний метаболізм (МБ), що відповідає мінімальній енергії, необхідній організму для підтримки функціонування серця, мозку, легенів та всіх органів. Це залежить від віку, статі, розміру органу і, отже, унікальне для кожної людини. Для отримання цих результатів дослідники зосередилися на енергетичних витратах спортсменів під час різних заходів: Тур де Франс, триатлон, марафон, арктичний похід і, перш за все, трансконтинентальна гонка, що з’єднує узбережжя Заходу та Сходу Америки, тобто майже 5000 км. Протягом 140 днів учасники бігають еквівалент марафону на день, шість днів на тиждень, це найдовша витривалість із наявними метаболічними даними.
Максимальна кількість витраченої енергії залежить від тривалості зусиль
Під час 11-годинного триатлону спортсмен може досягти швидкості метаболізму, що майже вдесятеро перевищує основний рівень метаболізму (10 БМ). На 23-й день Тур де Франс він падає приблизно до 4 - 5 BM. Після 20 тижнів трансконтинентальних гонок швидкість метаболізму у бігунів становить 2,81 BM. Чим нижче цей показник, тим менші витрати енергії: при 2,81 ММ учасники спалюють 4906 калорій на день. Автори дослідження виявили, що при тривалих фізичних навантаженнях максимальна швидкість метаболізму зменшується, досягаючи межі 2,5 BM. Це максимальні витрати енергії, які ми можемо підтримувати в довгостроковій перспективі.
Герман Понцер, який керував дослідженням, каже: «Ми можемо підтримувати вищий рівень метаболізму за допомогою коротких фізичних вправ. Наприклад, на Тур де Франс велосипедисти підтримують метаболізм, який у 4–5 разів перевищує їх основний рівень метаболізму, майже протягом чотирьох тижнів. Але не можна нескінченно підтримувати такі високі ставки ".
Питання про споживання енергії, а не про м’язи
Плавання, біг, їзда на велосипеді. У вивчених видах спорту беруть участь різні м’язи та тканини. Однак межа витривалості однаковий незалежно від діяльності. Отже, механізми, що пояснюють цю межу, не можуть бути пов'язані з м'язовою ємністю: у цьому випадку межа витривалості буде різною залежно від використовуваного м'яза, а отже, і від виду спорту. Дослідники розглядали травну систему, яка працює однаково, незважаючи ні на що. "Ми використовували дані десятків досліджень, включаючи переїдання, щоб оцінити, скільки енергії організм здатний поглинати щодня", - говорить Герман Понцер. У всіх досліджуваних людей абсорбція з шлунково-кишкового тракту ніколи не перевищувала 4000 калорій на день - навіть при спробі споживати більше. Ось чому вони встановили межу витривалості в 2,5 BM.
При такій швидкості метаболізму ми поглинаємо і витрачаємо 4000 калорій на день, що є енергетичним балансом. Жан-Франсуа Туссен, професор фізіології в Паризькому університеті, директор Ірмеса (Інститут біомедичних досліджень та спортивної епідеміології) Національного інституту спорту, експертизи та ефективності (Інсеп), пояснює, що "люди, які перевищують цю межу, знаходяться в енергетичний дисбаланс: вони спалюють більше енергії, ніж поглинають щодня, і худнуть, використовуючи свої запаси. Це можливо на деякий час, але не надовго ". Ось чому спринтер не може підтримувати свій темп безкінечно. Теоретично, підтримуючи рівень метаболізму на рівні 2,5 ММ, можна продовжувати свої зусилля дуже довго. Насправді навіть після 20 тижнів учасники трансконтинентальної раси продовжують використовувати свої резерви, їх метаболізм все ще перевищує теоретичну межу.
Ця межа витривалості спонукає до вибору метаболізму. Якщо до двадцятого тижня бігуни спалюють 4 906 калорій на день, порівняно з 6 202 першим тижнем перегонів, темп їх бігу все ж схожий. Витрачаючи менше енергії, організм повинен продовжувати підтримувати функціонування своїх органів і свої фізичні навантаження. Спеціалісти поки не знають, як саме ми компенсуємо це зменшення витрат енергії. "Це несвідомий вибір розподілу ресурсів", - пояснює Жан-Франсуа Туссен. Коли ми витрачаємо більше енергії на одну функцію, ми змушені робити це за рахунок іншої. Наприклад, імунітет, але особливо розмноження, буде знижений на користь фізичних навантажень.
Вагітність, напружені зусилля на витривалість
Чи підпадають під однакові правила вагітність, остаточний тест на витривалість? "І тут організм повинен робити вибір, підтримувати матір у її нормальному самопочутті та дозволяти плоду розвиватися, і все це в межах 2,5 МБ. З близнюками, а то й трійнятами цей вибір ще більш складний », - пояснює фізіолог. Під час вагітності метаболізм матері працює близько 2,2 МБ. Якби це тривало довше, мати досягла б або навіть перевищила межу. Тоді вона не набирала б вагу, і навіть могла б її втратити, тоді як набір ваги є важливим під час вагітності. Отже, ця межа витривалості, на думку Германа Понцера, пояснює, чому вагітність не можна продовжувати більше. "Усі ці спортивні обмеження дають змогу зрозуміти, як організм вирішує використовувати свою енергію, в тому числі часом, настільки важливу - як для людини, так і для виду - як для вагітності", - підсумовує Жан-Франсуа Туссен.