Человек не всесилен: ученые установили предел физических возможностей

За 30 лет последних рекорд мира в коротком спринте у мужчин вырос всего на три с половиной сотых секунды, причем последний рекорд - 9, 58 секунд великий Усейн Болт установил 10 лет назад! Самый же первый зарегистрированный мировой рекорд, американец Берк Томас установил на первых современных олимпийских играх в Афинах в 1896 году – он равнялся 12 секундам... Как видим, прогресс за 100 лет совсем небольшой – в две с половиной секунды.

Ирина Зиганшина

Но это спринт, а что происходит в самой длинной и мучительной из официальных беговых дисциплин – в марафоне? В тех же олимпийских Афинах грек Спиридон Луис пробежал 42 с небольшим километра за 2 часа 58 минут и 50 секунд. Все эти 100 с лишним лет марафонцы отнимали у этого достижения буквально по минуте в год. И нынешний рекорд кенийца Элиота Кипчоге, установленный в прошлом году в Берлине, равен 2 часам 1 минуте и 39 секундам. Кто-то несомненно и довольно скоро «выбежит» из привычных 2 часов, ведь 42 километра это не 100 метров.

Но выбежит он уже не слишком далеко, потому что ученые, наконец, доказали: предел человеческим возможностям существует и он реальный.

Международная группа ученых изучила возможности спортсменов, занимающихся самыми энергозатратными видами спорта от триатлона Ironman («Железный человек» - цикл международных соревнований) до велогонки «Тур де Франс», и установила границы возможного даже самых выносливых спортсменов. Результаты своего исследования они опубликовали в журнале Science Advances.

Оказалось, что спортсмены во время самых длительных и изнурительных спортивных событий независимо от их типа, достигают одного и того же метаболического предела, или максимально возможного уровня напряжения.

Исследователи обнаружили, что, если речь идет о физических нагрузках, длящихся несколько дней, недель и даже месяцев, люди могут расходовать калории в 2,5 раза быстрее, чем в состоянии покоя, но не более того. И даже самым выносливым и быстрым в мире ультрамарафонцам не удалось преодолеть этот предел. При превышении же порогового уровня метаболизма человека в 2,5 раза, организм начинает «пожирать» сам себя, чтобы восполнить дефицит калорий.

Одним из объяснений этого ограничения может быть запрограммированная природой способность пищеварительного тракта расщеплять пищу, считают ученые. Другими словами, человеку, желающему превзойти какое-то супердостижение увеличение рациона и, соответственно, потребляемых калорий не поможет, поскольку существует предел тому, сколько калорий может эффективно усваивать в день наш организм.

Во время своего исследования ученые ежедневно измеряли калории, которые расходовала группа спортсменов, пробегавших шесть марафонов в неделю в течение пяти месяцев в рамках 3000-мильного забега от Калифорнии до Вашингтона в 2015 году. Кроме того ученые изучали и другие проявления человеческой выносливости.

Оказалось, что расход энергии у спортсменов начинался с относительно высокого уровня, но неизбежно снижался и постепенно выравнивался, доходя до отметки в 2,5 раза более высокой, чем уровень метаболизма в состоянии покоя. Но не более.

Так после 20 недель постоянных марафонов спортсмены сжигали на 600 калорий в день меньше, чем это ожидалось. Это означает, что организм сам «снижать» свой метаболизм, чтобы оставаться на устойчивом уровне выносливости. Он ограничивает свою способность поддерживать чрезвычайно высокие уровни расхода энергии в течение длительного периода времени.

Графики буквально всех соревнований на выносливость следовали одной и той же кривой в форме буквы L, независимо от того, тащили ли спортсмены тяжелые сани по льдам Антарктиды в течение нескольких дней при минусовых температурах, или участвовали в летней велогонке «Тур де Франс». Это открытие поставило под сомнение прежнюю гипотезу о том, что выносливость человека связана со способностью регулировать температуру тела.

Одним из факторов, ограничивающих выносливость, является процесс пищеварения - способность организма перерабатывать пищу и поглощать калории и питательные вещества для поддержания процессов в организме.

И еще интересный факт: максимальный расход энергии у спортсменов во время соревнований на выносливость был совсем немного выше, чем уровень метаболизма у женщин во время беременности.

Это говорит о том, что одним и те же физиологические пределы удерживают и расход энергии у атлетов соревнующихся в цикле «Железный человек», и неконтролируемый рост плода в женской матке! Так что все сходится...