Есть ли предел выносливости нашего тела?

Согласно исследованию, результаты которого опубликованы в журнале Current Biology, ученые обнаружили, что даже самые опытные атлеты, занимающиеся видами спорта на выносливость, не способны преодолеть так называемый метаболический потолок, который в среднем в 2,5 раза превышает их базальный уровень метаболизма (скорость использования организмом энергии в состоянии покоя).

Этот метаболический потолок определяет верхний предел количества калорий, которое организм может сжигать непрерывно. Ранее предполагалось, что люди могут временно достигать скорости, в десять раз превышающей их базовый обмен веществ, но только в течение коротких интенсивных периодов, прежде чем организм начнет замедляться. При продолжительных нагрузках обмен веществ стабилизируется и не может превысить потолок, иначе наступает разрушение тканей и потеря массы тела.

«У каждого живого существа есть метаболический потолок, но каков именно этот показатель и что его ограничивает, вот в чем вопрос, — говорит ведущий автор исследования, антрополог Эндрю Бест из Массачусетского колледжа свободных искусств. — Чтобы выяснить это, мы задались вопросом: если мы возьмем группу действительно конкурентоспособных ультраспортсменов, смогут ли они преодолеть этот предполагаемый метаболический потолок?»

Ученые отобрали 14 ультрамарафонцев, велосипедистов и триатлонистов и наблюдали за ними во время соревнований и тренировок. Чтобы измерить расход энергии, участники пили воду, содержащую дейтерий и кислород-18, то есть чуть более тяжелые формы водорода и кислорода. Отслеживая эти молекулы в моче, удалось рассчитать количество выдыхаемого спортсменом углекислого газа и количество сожженных калорий.

Во время многодневных гонок некоторые спортсмены сжигали в шесть-семь раз больше базового обмена, то есть около 7000-8000 калорий в день. Однако когда команда посчитала расход калорий за более длительные периоды (30 и 52 недели), скорость расхода энергии вернулась к прогнозируемому максимуму, в среднем примерно в 2,4 раза превышая базовый обмен. Даже самые экстремальные спортсмены достигают метаболического потолка, и превзойти его оказывается исключительно сложно, подчеркивают исследователи.

«Если вы превысите допустимую норму на короткое время, это нормально. Позже вы сможете это компенсировать, — пояснил Эндрю Бест. — Но в долгосрочной перспективе это невыгодно, потому что ваше тело начнет разрушать ткани, и вы будете уменьшаться в размерах».

Данное исследование также показало, как организм справляется с экстремальной деятельностью, требующей выносливости. Поскольку спортсмены тратят больше энергии на бег, езду на велосипеде и плавание, они неосознанно сокращают ее расход в других занятиях. «Ваш мозг оказывает огромное влияние на то, сколько вы ерзаете, насколько вам хочется двигаться и насколько вы готовы вздремнуть. Вся эта усталость, как мы ее чувствуем, помогает экономить калории», — отметил Бест.

Ученые пояснили, что полученные результаты сильно зависели от индивидуальных особенностей организма участвовавших в эксперименте спортсменов. Некоторые исключительные атлеты, способные превзойти предел, могли быть упущены из виду. Хотя выводы исследования полезны для понимания результативности спортсменов, их также можно использоать при изучении того, как энергетический лимит организма влияет на другие функции.

«Большинству из нас никогда не достичь метаболического потолка, — заключил Эндрю Бест, который и сам занимается видами спорта на выносливость. — Чтобы достичь 2,5-кратного превышения базового обмена веществ, нужно бегать в среднем 17 километров в день в течение года. Большинство людей, включая меня, получили бы травму еще до того, как наступил бы какой-либо энергетический предел».