Вони пробігають сотні кілометрів, їздять на велосипедах цілими днями та розширюють межі біології. Однак навіть найвитриваліші спортсмени світу не можуть нескінченно ігнорувати закони метаболізму. Згідно з дослідженням, опублікованим у Current Biology , люди мають «метаболічну стелю», яка обмежує кількість енергії, яку їхній організм може спалити, незалежно від їхньої витривалості.
Людський організм має власну енергетичну стелю
Щоб зрозуміти, наскільки далеко можливо зайти, команда дослідників під керівництвом антрополога та бігуна Ендрю Беста з Массачусетського коледжу гуманітарних наук спостерігала за чотирнадцятьма спортсменами на надзвичайну витривалість, марафонцями, велосипедистами та триатлоністами під час їхніх тренувань та змагань. Вчені вимірювали їхні витрати енергії за допомогою води, збагаченої ізотопами, яка може виявити точну кількість видихуваного вуглекислого газу. Результати підтвердили захопливу реальність: навіть найекстремальніші спортсмени досягають фізіологічної межі, яку вони не можуть перевищити стабільно. Під час багатоденних забігів деякі спалювали до 8000 калорій на день, що в шість-сім разів перевищує їхній базовий рівень метаболізму. Але з часом їхнє середнє споживання енергії повернулося до набагато нижчого рівня, приблизно в 2,5 раза перевищує їхній базовий рівень метаболізму. Цей поріг, здається, є природним бар'єром, за межами якого людський організм погіршується. Дослідники описують цю стелю як універсальний метаболічний баланс: він дозволяє організму підтримувати свої життєво важливі функції, не виснажуючи безповоротно свої резерви. Перевищення цієї межі занадто довго призводить до втрати м'язової маси, атрофії тканин і, зрештою, повного виснаження. «Якщо ви перевищите цю межу на короткий проміжок часу, ваш організм може компенсувати. Але в довгостроковій перспективі це нестійко: організм споживає сам себе», – підсумовує Ендрю Бест.
Коли організм перерозподіляє свою енергію, щоб вижити
Дослідження також показало, як організм коригує свої пріоритети під час цих екстремальних подій. Інвестуючи всю свою енергію в біг, плавання чи їзду на велосипеді, організм зменшує свої витрати на інші речі: менше непотрібних рухів, більше сну, уповільнення базового метаболізму. Ця несвідома стратегія допомагає зберегти ресурси для м'язів, що використовуються. За словами авторів, для досягнення цієї відомої метаболічної стелі знадобиться бігати майже 18 кілометрів на день протягом року. Фізіологічна вимога, яку дуже мало людей можуть витримати без травм або зриву. Ця робота проливає світло на фундаментальні обмеження людського тіла, а також відкриває нові шляхи досліджень щодо регуляції енергії, відновлення м'язів та довголіття. Тому що навіть якщо спортсмени на ультравитривалість здаються невичерпними, їхні тіла знають, де провести межу.
