Физиология чемпионов

Элитные марафонцы могут бежать более двух часов со скоростью, которую средний человек может поддерживать всего несколько секунд. Что же делает их такими быстрыми?

Годы тренировок привели к изменениям в теле, которые позволяют элитным спортсменам на выносливость выступать на высочайшем уровне. Прежде всего, это перестройка сердечно-сосудистой системы, которая приспосабливается для обеспечения регулярного снабжения кислородом крови работающих мышц.

Сильное сердце

Регулярные тренировки приводят к увеличению толщины мышцы, образующей стенку сердца, в частности, левой его половины (левый желудочек и левое предсердие). Эта половина сердца наиболее сильная, отвечающая за циркуляцию насыщенной кислородом крови по всему телу и доставке ее к мышцам во время физических упражнений.

Увеличенная толщина стенки левого желудочка позволяет спортсменам на выносливость выбрасывать больше крови из сердца при каждом его сокращении. Эта величина в физиологии называется “ударным объемом”.

Обычный взрослый человек, тренирующийся регулярно, может иметь ударный объем около 120 мл. Однако из-за увеличенной толщины стенки сердца у элитных спортсменов на выносливость, ударный объем во время максимальных нагрузок может достигать значений около 200 мл.

Не стоит забывать и о том, что сердце выносливого спортсмена может сокращаться до 200 раз в минуту, в результате чего через организма спортсмена может “прокачиваться” до 40 литров крови за каждую минуту (частота сердечный сокращений 200 уд/мин умножить на ударный объем 200 мл). Количество крови, которое сердце перекачивает за одну минуту, называется “сердечным выбросом”. У элитных бегунов на выносливость он может быть почти в два раза выше, чем у среднего взрослого человека во время максимальных нагрузок.

Максимальное потребление кислорода (МПК, VO2max)

Ключом к успеху элитных спортсменов на выносливость является не только сильное сердце. Другим жизненно необходимым фактором является получение достаточного количества кислорода для работающих мышц.

Тренировки, длящиеся дольше пары минут, в основном зависят от аэробного метаболизма (процесса, при котором мы используем кислород для превращения топлива, такого как жиры и сахара, в энергию), что делает решающим фактором успеха бесперебойное снабжение организма и мышц кислородом. Элитные марафонцы могут вдыхать около 200 литров воздуха в минуту во время максимального напряжения. Эта совместная способность легких и сердца потреблять и транспортировать кислород означает, что у элитных спортсменов очень высокий показатель VO2max — максимального количества кислорода, которое организм может использовать за одну минуту. Величина VO2max считается одним из ключевых факторов, определяющих успех в спорте на выносливость.

Значения VO2max у среднего взрослого человека составляют около 30-45 миллилитров кислорода на килограмм веса тела в минуту. Но у элитных спортсменов на выносливость, значения VO2max могут повышаться до 65-95 мл/кг/мин.

Экономичность бега

Для достижения успеха на дистанции, важен не только “объем движка” спортсмена (VO2max), но, как и автомобиля, важна и его экономичность. Большинство марафонов пробегаются на уровне около 75-85% от VO2max, а это означает, что способность эффективно работать при более низкой интенсивности также является ключом к успеху. В беге это измеряется “экономичностью бега”.

Спортсменам с хорошей экономичностью бега требуется меньше кислорода для бега с заданной скоростью, чем их конкурентам, что сохраняет так необходимую атлетам энергию для более поздних этапов гонки. Элитные бегуны на выносливость демонстрируют невероятно низкие показатели экономичности бега, демонстрируя свою способность бежать с высокой скоростью, используя гораздо меньшее количество кислорода, чем расходуется средним человеком.

Например, при заданной скорости бега, обычному человеку может потребоваться 220 мл кислорода на килограмм массы тела, чтобы преодолеть один километр. Элитные марафонцы более экономичны, им, возможно, требуется всего 180 мл кислорода на килограмм веса тела, чтобы преодолеть ту же дистанцию.

Лактатный порог

Важным фактором в быстром марафонском беге является способность бежать с максимально возможной скоростью, не уставая при этом. Эта оптимальная скорость или “порог” связана с несколькими изменениями, которые происходят в теле атлета во время тренировок, включая накопление химических веществ в крови. Лактат крови является одним из таких веществ, который накапливается в крови во время регулярных тренировок на выносливость.

Лактатный порог — это термин, используемый в физиологии выносливости для описания конкретных изменений концентрации этого соединения в крови во время тренировок на выносливость.

Лактат крови часто неправильно называют “побочным продуктом метаболизма” и ошибочно считают ответственным за развитие мышечной усталости. В настоящее время накоплено достаточное количество данных для того, чтобы признать лактат важным источником энергии. Тем не менее, тренировки с интенсивностью выше лактатного порога (когда лактат начинает копиться в крови и организм не может быстро и эффективно его утилизировать) связаны с более быстрой утомляемостью. Скорость при лактатном пороге (то есть когда уровень лактата в крови остается стабильным) является значимым фактором, влияющим и предсказывающим выносливость.

Более высокий порог лактата позволяет поддерживать более высокую скорость бега без накопления лактата в крови, что позволяет поддерживать скорость бега в течение длительного периода времени. Элитные марафонцы мужского и женского пола имеют пороговую скорость лактата 18-21 км/ч.

Все вышеперечисленные факторы, имеющиеся у элитных атлетов, будут способствовать их успеху, играя ключевую роль в ошеломляющих результатах лучших марафонцев мира.