Вчені виявили метаболічну межу витривалості людини

Дослідники з'ясували, що незалежно від сили волі та фізичної підготовки найвитриваліших спортсменів, людський організм не може перевищити певну метаболічну межу протягом тривалого періоду. Метаболічна стеля означає максимальну кількість калорій, яку тіло здатне спалювати одночасно.

Попередні дослідження показували, що люди можуть спалювати до 10 разів більше за свій базальний рівень метаболізму. Базальний рівень метаболізму — це мінімальна кількість енергії, необхідна організму для функціонування у стані спокою. Однак такий інтенсивний рівень спалювання калорій можна підтримувати лише короткими сплесками.

«Кожна жива істота має метаболічну стелю, але точне значення цього показника та те, що його обмежує, залишається питанням», — каже антрополог, спортсмен на витривалість та головний автор дослідження з Массачусетського коледжу гуманітарних наук у США Ендрю Бест. «Щоб це з'ясувати, ми запитали себе: якщо ми зберемо групу справді конкурентоспроможних ультраспортсменів, чи зможуть вони подолати цю запропоновану метаболічну стелю?»

Бест та його команда залучили 14 ультрамарафонців, велосипедистів та тріатлоністів і відстежували їхню активність протягом 52 тижнів, поки спортсмени тренувалися та брали участь у змаганнях.

Спортсмени пили воду, що містила дейтерій та кисень-18. Це природні ізотопи водню та кисню, які містять додаткові нейтрони. Коли дослідники вимірювали ці ізотопи у зразках сечі, вони могли розрахувати спалені калорії та кількість вуглекислого газу, який видихали спортсмени.

Вчені виявили, що хоча спортсмени спалювали від 6 до 7 разів більше за свій базальний рівень метаболізму під час багатоденних змагань, цей рівень не підтримувався протягом довших періодів. Протягом більш тривалих періодів — 30 та 52 тижні — показники спалювання калорій у спортсменів знижувалися до середнього значення у 2,4 рази від їхніх відповідних базальних рівнів метаболізму.

«Якщо ви перевищуєте стелю протягом коротких періодів, це нормально. Ви можете компенсувати це пізніше», — пояснює Бест. «Але довгостроково це неможливо підтримувати, оскільки ваше тіло почне руйнувати власні тканини, і ви будете зменшуватися».

Ці висновки демонструють обмеження людської біології та те, що навіть найвідданіші спортсмени мають метаболічну стелю, яку надзвичайно важко подолати.

Дослідники також знайшли попередні докази того, що коли ультрамарафонці починали збільшувати енергію, витрачену на біг, вони несвідомо зменшували кількість енергії, присвяченої іншим видам діяльності, не пов'язаним з бігом.

«Ваш мозок має дуже потужний вплив на те, скільки ви метушитеся, скільки ви хочете рухатися і наскільки ви схильні подрімати», — каже Бест. «Вся ця втома, яку ми відчуваємо, зберігає калорії».

Однак дослідники наголошують, що більшість людей ніколи не наблизяться до досягнення цієї межі. «Для більшості з нас ми ніколи не досягнемо цієї метаболічної стелі», — зазначає Бест. «Потрібно пробігати в середньому близько 18 кілометрів на день протягом року, щоб досягти показника у 2,5 рази від базального рівня метаболізму. Більшість людей, включаючи мене, отримали б травму раніше, ніж вступило б у дію будь-яке енергетичне обмеження».

Хоча автори визнають, що їхній обмежений розмір вибірки міг пропустити осіб, здатних подолати метаболічну стелю, вони сподіваються, що подальші дослідження продовжать вивчати, як ця метаболічна стеля може впливати на інші важливі функції організму.

Результати дослідження опубліковані у журналі Current Biology.