Преодоление 100 миль (161 километр) по горным тропам с суммарным набором высоты более 5500 метров — одно из самых суровых испытаний человеческой физиологии. Долгое время точные энергетические траты спортсменов на таких дистанциях оставались предметом теоретических расчетов. Однако исследование в научном издании Journal of Applied Physiology впервые зафиксировало метаболизм элитного атлета непосредственно во время легендарного ультрамарафона Western States Endurance Run в Калифорнии с помощью золотого стандарта биоэнергетики — метода двойной меченой воды.
Спортсмен мирового класса финишировал за 14 часов 19 минут. Данные датчиков и изотопного анализа поразили исследователей масштабом цифр и раскрыли физиологические пределы человеческого тела.
16 тысяч килокалорий и колоссальный дефицит
Метод двойной меченой воды позволяет с абсолютной точностью рассчитать выработку углекислого газа и реальные траты энергии по скорости выведения стабильных изотопов водорода и кислорода из организма без использования неудобных дыхательных масок.
За время гонки организм атлета израсходовал астрономические 16 104 килокалории — в среднем по 18.8 ккал каждую минуту на протяжении четырнадцати с лишним часов непрерывного бега. Это более чем в два раза превышает суммарный расход энергии бегуна-любителя на классической марафонской дистанции.
При этом съесть эквивалентное количество еды на дистанции физически невозможно: кровь оттекает от желудка к работающим мышцам, и пищеварительная система функционирует на пределе возможностей. За все время гонки с гелями, напитками и углеводными смесями спортсмен потребил 6 720 килокалорий — всего 41.7% от сожженного объема. Чистый дефицит энергии составил 9 384 килокалории.
Недостающие 9400 ккал организм покрыл за счет собственных эндогенных ресурсов: полного истощения запасов гликогена в печени и мышцах, а также окисления около одного килограмма подкожного и висцерального жира. Элитные ультрамарафонцы обладают феноменальной метаболической гибкостью, позволяющей окислять жиры на субмаксимальной скорости бега без резкого падения темпа.
На сверхдлинных дистанциях невозможно полностью компенсировать энергозатраты пищей. Задача питания на трассе — не закрыть дефицит калорий, а непрерывно поддерживать уровень сахара в крови для стабильной работы центральной нервной системы и сердца, не перегружая при этом желудок.
Физиология кишечника: рекордные 110 граммов углеводов в час
Главным открытием исследования стала динамика работы желудочно-кишечного тракта атлета. В среднем по дистанции он усваивал 86 граммов углеводов в час, а на заключительных пяти часах гонки разогнал темп питания до рекордных 110 граммов углеводов в час.
Для неподготовленного человека такая доза обернулась бы тяжелой тошнотой, рвотой и резкой остановкой пищеварения. Секрет усвоения сверхвысоких объемов углеводов кроется в молекулярной биологии кишечника:
- Если принимать только чистую глюкозу или мальтодекстрин, предел всасывания упирается в пропускную способность кишечного белка-переносчика SGLT1 — около 60 граммов в час. Все, что поступает сверх этой нормы, остается в просвете кишки, притягивает воду и вызывает диарею.
- Чтобы преодолеть этот барьер, используют углеводные матрицы из глюкозы и фруктозы в соотношении 1:0.8 или 2:1. Фруктоза всасывается через совершенно независимый транспортер GLUT5. Задействовав оба транспортных канала одновременно, спортсмен смог усваивать свыше 100 граммов углеводов каждый час.
Кишечник — тренируемый орган. Регулярная практика углеводного питания на длительных тренировках стимулирует выработку транспортных белков в клетках слизистой оболочки, повышая переносимость спортивного питания в боевых условиях.
Любителям на полумарафонах и марафонах длительностью 3–4 часа не стоит слепо копировать экстремальные протоколы профессионалов. Оптимальный ориентир для большинства бегунов — 40–60 граммов углеводов в час. Важно также восполнять электролиты (500–700 мг натрия на литр воды), чтобы избежать опасной гипонатриемии при обильном потоотделении.