В течение следующего часа или около того Ники терпеливо рассказывала мне о недавно опубликованных результатах прорывного исследования функций АТФ и митохондрий40
. Впервые кто-то смог убедительно объяснить мне не только механизм снижения уровня энергии, но и то, почему в определенные моменты людей, страдающих усталостью, все силы покидают без каких-либо явных причин.Что такое энергия?
Прежде чем перейти к тому, что объяснила мне Ники, нам нужно ответить на один фундаментальный вопрос: если усталость возникает в результате отсутствия энергии, тогда чем на самом деле является энергия? Что это за таинственная валюта, нехватка которой становится особенно острой, когда человек чувствует усталость?
Подумайте немного о том, что такое валюта. Это средство обмена, которое обеспечивает кругооборот ценностей: в торговле мы используем деньги, чтобы обменивать их на товары. В организме человека функцию энергетической валюты выполняют насыщенные энергией молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). Это вещество обеспечивает топливом практически все функции, требующие энергии, — от импульсов нервных клеток до сокращения мышечных клеток и энергоснабжения мозга, сердца и всех других органов. Другими словами, АТФ является источником энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности.
Итак, если АТФ является энергетической валютой тела, тогда логично предположить, что у спортсменов, тренирующих выносливость, должен быть более высокий уровень АТФ в состоянии покоя, а когда этого требуют физические нагрузки, он должен эффективнее вырабатываться. И это очень похоже на правду. Проведенное в 2018 году исследование показало, что у тренированных спортсменов уровень АТФ в состоянии покоя был на 10 процентов выше, чем у контрольной группы, и значительно выше во время выполнения физических упражнений41
.Более того, во время занятий физическими упражнениями у тренированных спортсменов количество доступного АТФ увеличивалось в два раза больше, чем в контрольных группах. Проще говоря, спортсмены, которые выступают в соревнованиях на выносливость, демонстрируют высокие показатели потому, что они в буквальном смысле производят больше энергетической валюты.
Откуда берется энергия?
Если АТФ является энергетической валютой нашего тела, то теперь нам нужно ответить на другой, не менее важный вопрос: откуда берется наша энергия? В ходе какого процесса организм создает энергию? И почему у выносливых спортсменов энергетические ресурсы кажутся неисчерпаемыми, а тем, кто испытывает сильнейшую усталость, приходится ограничивать использование энергии, словно ее запасы могут иссякнуть в любой момент?
Дело в том, что АТФ вырабатывается митохондриями — специальными органеллами, существующими внутри клеток. Если АТФ является энергетической валютой, то митохондрии выполняют функцию энергетических фабрик, которые производят эту валюту, — поэтому их называют энергетическими станциями клеток. Митохондрии входят в состав почти всех живых клеток. Одни клетки производят больше энергии, чем другие, но у каждой из них есть своя собственная энергетическая станция. Особенно много митохондрий в жировых клетках, потому что они служат хранилищами энергии, и в мышечных клетках, потому что им нужно быстро реагировать на потребность организма в энергии.
Сейчас вы, возможно, подумали:
Шаг 3. Уясните роль митохондрий
По сути, митохондрии помогают превращать энергию, которую мы извлекаем из продуктов питания, в энергию, которую могут использовать клетки. Подробный рассказ о химическом процессе этого превращения был бы слишком долгим и скучным, и, чтобы продолжить наше совместное путешествие, вам не нужно разбираться в нем досконально. Однако некоторым из вас следующая информация может быть полезна (как я уже объяснял, эти врезки можно пропустить).
Как митохондрии производят энергию
Производство энергии в митохондриях начинается с пищи, которую мы едим. Благодаря фотосинтезу растения поглощают энергию солнечного света и преобразовывают ее в углеводы, а люди получают содержащуюся в них энергию, переваривая и абсорбируя продукты питания, которыми становятся либо сами растения, либо животные, которые их потребляют (процесс пищеварения мы рассмотрим в главе 9).
Митохондрии соединяют молекулы углеводов с кислородом и преобразуют их в воду и углекислый газ, выделяя энергию. Этот процесс называется аэробным дыханием.