Участники исследования, такие как Джо Макконахи, стремятся к рекордам на длинных дистанциях. Кредит: Майкл Диллон (CC BY-SA)
Исследователи выяснили, что даже самые выносливые атлеты не могут преодолеть «метаболический потолок» организма в течение длительного времени.
Метаболический потолок — это максимальное количество калорий, которое организм может сжечь за один раз. Предыдущие исследования предполагали, что человек может сжигать до 10 раз больше своего «базального метаболического расхода» (БМР) — минимального количества энергии, необходимого организму для функционирования в состоянии покоя. Однако поддерживать такой уровень можно только короткими всплесками.
«У каждого живого существа есть метаболический потолок, но вопрос в том, каково это число и что его ограничивает», — говорит антрополог, спортсмен-экстремал и ведущий автор исследования из Массачусетского колледжа свободных искусств в США, Эндрю Бест.
Чтобы выяснить это, исследователи набрали группу из 14 ультрамарафонцев, велосипедистов и триатлонистов и отслеживали их активность в течение 52 недель, пока спортсмены тренировались и участвовали в соревнованиях.
Спортсмены пили воду, содержащую дейтерий и кислород-18 — изотопы водорода и кислорода, которые содержат дополнительные нейтроны. Измеряя эти изотопы в образцах мочи, исследователи могли рассчитать количество сожжённых калорий и объём выдыхаемого углекислого газа.
Выяснилось, что во время многодневных соревнований атлеты сжигали в 6–7 раз больше своего БМР, но этот уровень не поддерживался в течение более длительных периодов. Через 30 и 52 недели показатели сжигания калорий снизились в среднем до 2,4 раз от БМР каждого спортсмена.
«Если вы превышаете потолок на короткие периоды, это нормально. Вы можете компенсировать это позже, — говорит Бест. — Но в долгосрочной перспективе это невозможно, потому что ваше тело начнёт разрушать ткани, и вы похудеете».
Эти результаты демонстрируют пределы человеческой биологии и то, что даже у самых преданных спортсменов есть метаболический потолок, который чрезвычайно трудно преодолеть.
Исследователи также обнаружили «предварительные доказательства» того, что по мере увеличения затрат энергии во время бега ультрамарафонцы бессознательно сокращают количество энергии, затрачиваемой на другие виды деятельности.
«Ваш мозг оказывает мощное влияние на то, сколько вы двигаетесь, и насколько вам хочется вздремнуть, — говорит Бест. — Вся эта усталость, которую мы чувствуем, экономит калории».
Однако исследователи подчёркивают, что большинство людей никогда не приблизится к этому пределу.
«Для большинства из нас мы никогда не достигнем этого метаболического потолка, — говорит Бест. — Нужно пробегать в среднем около 11 миль (17,7 км) в день в течение года, чтобы достичь уровня в 2,5 раза превышающего БМР. Большинство людей, включая меня, получат травмы раньше, чем какой-либо энергетический предел вступит в игру».
Хотя авторы признают, что их ограниченный размер выборки мог не учесть людей, способных преодолеть метаболический потолок, они надеются, что дальнейшие исследования продолжат изучение того, как этот метаболический потолок может влиять на другие важные функции.
Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.