Дослідники виявили, що навіть найпідготовленіші спортсмени мають природну межу витривалості, яку не здатні подолати в довготривалий період. Йдеться про фундаментальний біологічний закон, який визначає баланс енергії в людському організмі. Ці висновки опубліковані в науковому журналі Current Biology і базуються на спостереженнях за професійними спортсменами, що спеціалізуються на екстремальних видах спорту. Повідомляє сайт Kirovograd з посиланням на Тechno-science.
Інноваційний підхід до вимірювання енерговитрат
Основою дослідження стала концепція базального метаболізму — мінімальної кількості енергії, необхідної для підтримання життєдіяльності організму в стані спокою. Вчені прагнули з’ясувати, наскільки довго спортсмени можуть перевищувати цей показник без шкоди для організму.
У дослідженні брали участь 14 спортсменів високого рівня, за якими спостерігали протягом року. Для фіксації змін у метаболізмі використовували метод «подвійного маркування води» — один із найточніших способів визначення енергетичних витрат. Учасники пили воду, насичену стабільними ізотопами дейтерію та кисню-18, після чого науковці регулярно аналізували їхню сечу, щоб визначити вироблення вуглекислого газу та реальні витрати калорій.
Результати показали, що під час інтенсивних навантажень спортсмени споживали енергію у 6–7 разів більшу за базальний рівень. Проте протягом тривалого періоду — від 30 до 52 тижнів — цей показник стабільно знижувався до близько 2,4 разу. Таким чином, було підтверджено наявність «метаболічної стелі» — межі, яку неможливо перевищити без наслідків для організму.
Як організм пристосовується до енергетичних перевантажень
Під час спостережень учені зафіксували, що організм реагує на надмірне фізичне навантаження поступовим зниженням інших метаболічних процесів. Мозок координує цей баланс, автоматично обмежуючи витрати енергії на другорядні функції.
Зокрема, спортсмени несвідомо скорочували кількість непомітних рухів і збільшували час відпочинку між тренуваннями. Такі мікрозміни допомагають тілу утримувати загальний енергетичний баланс. Саме тому навіть при підвищеній активності процеси схуднення або спалювання калорій мають межу — організм компенсує витрати, скорочуючи інші витратні механізми.
Науковці припускають, що цей біологічний механізм виник еволюційно, аби захистити критично важливі системи — імунітет, відновлення та репродуктивну функцію. У період надмірного стресу тіло зосереджується на виживанні, зменшуючи активність другорядних процесів.
Що таке базальний обмін речовин
Базальний обмін — це мінімальний рівень енергії, який витрачає організм для підтримання життя у стані повного спокою. Він охоплює дихання, циркуляцію крові, роботу внутрішніх органів і терморегуляцію.
Зазвичай цей показник становить 60–70% загальних енерговитрат людини. У чоловіків він дещо вищий, ніж у жінок, і поступово зменшується з віком. Велику роль відіграє м’язова маса — чим вона більша, тим вищий базальний рівень метаболізму.
Для точного вимірювання базального обміну потрібні суворі умови: фізичний і психічний спокій, нейтральна температура повітря та відсутність прийому їжі протягом кількох годин. Сучасні науковці використовують або лабораторні вимірювання у контрольованому середовищі, або метод «подвійного маркування води», який дозволяє спостерігати за людиною у звичних умовах.