Выносливость. Разум, тело и удивительно гибкие пределы человеческих возможностей

Одним из вдохновителей этого жестокого испытания был Гийом Милле — исследователь и опытный бегун на ультрадистанции, который к тому же в прошлом был членом национальной команды по лыжным гонкам. В 2010 году он занял третье место в Tor des Géants. Более десяти лет Милле изучал мышечное утомление, но совсем в ином ключе, чем при коротких максимальных сокращениях. Он пытался количественно оценить и объяснить потерю силы при все более длительных и экстремальных нагрузках: в лыжном марафоне, пятичасовом забеге на беговой дорожке, суточном забеге на беговой дорожке, стомильном ультратрейле на Монблан, а теперь и в «Туре гигантов» в 2011 году. (Исследование, которое Милле проводил в этой гонке, как оказалось, осуществлялось под наблюдением его брата Грегуара — спортивного физиолога из Университета Лозанны, который превзошел достижения Гийома, заняв второе место в гонке в 2012 году.)

Основная мера усталости, которую использует Гийом Милле в своих исследованиях, проста: как уменьшается максимальная сила, которую вы можете произвести определенной мышцей? Неудивительно, но он обнаружил, что сила, создаваемая двумя ключевыми мышечными группами ног, четырехглавой и икрами, снижается по мере увеличения дистанции бега — до некоторого уровня. К тому моменту, как вы будете бежать двадцать четыре часа, мышцы ног станут на 35–40% слабее и больше уже особенно не потеряют. Испытуемые и участники Tor des Géants, которым потребовалось в среднем более ста часов на гонку, в итоге потеряли всего 25% силы ног от той, что у них была до гонки. Этот результат, на первый взгляд, не совсем понятен. «Ладно, — шутит Милле, — то есть если я пробегу 300 км, то устану меньше, чем если пробегу 150 км!»

Это парадоксальное открытие уже намекает на то, что совсем не мышцы ног ограничивают спортсменов, бегающих ультрагонки на выносливость. И есть еще несколько тонких деталей. Данные опытов со стимуляцией мышц электричеством позволяют Милле оценить, какая часть потерь силы вызвана усталостью в самих мышцах, а какая оказывается «центральной», отражающей либо снижение сигнала мозга, либо потери в передаче через спинной мозг. При беге на сверхдлинные дистанции сами мышцы обычно теряют только около 10% способности производить силу, остальные потери — отражение прогрессирующего снижения произвольной активации мышц мозгом. «Мозг способен на большее, но не использует эти возможности», — говорит Милле. Однако, добавляет он, это не обязательно означает, что мозг несет ответственность за такое снижение.

Когда Милле сравнил мышечную усталость от трех часов бега с усталостью после аналогичных по продолжительности езды на велосипеде и лыжной гонки, он обнаружил, что произвольная активация снизилась на 8% при беге, но при езде на велосипеде или лыжах не изменилась. В чем разница между этими тремя видами деятельности? Ударные силы при беге вызывают микротравмы, которые меняют свойства мышц ног, в отличие от нагрузок, где нет ударной составляющей. Произвольная активация по определению подразумевает уменьшение сигналов, поступающих от мозга: она, по-видимому, реагирует на то, что происходит в наших мышцах. У нас есть специальные нервные волокна, которые посылают информацию от мышц в мозг о давлении, жаре, повреждениях, метаболических нарушениях и многих других данных, и мы учитываем ее в дальнейших действиях, даже не осознавая этого. Другими словами, попытка провести четкую границу между усталостью мозга и мышечной усталостью неизбежно приводит к чрезмерному упрощению процесса, поскольку они неразрывно связаны.

Возможно, важнее то, что связь между усталостью ног — центральной или периферической — и фактическими результатами гонки далеко не так однозначна. «Ладно, я теряю 40% максимальной силы, — говорит Милле, — это объясняет, почему моя скорость снижается? Нет… по крайней мере, не напрямую». Если вы бежите гонку на 160 км, то скорость, с которой вы пройдете отметку 150 км, потребует гораздо меньше, чем 60% максимальной мощности работы мышц. Если из-за дерева на вас набросится медведь, вы обнаружите, что по-прежнему можете бежать очень быстро, а значит, независимо от того, что диктовало ваш темп, это не было связано с неспособностью мышц производить больше силы. Это то же наблюдение, которое Маркора сделал в исследовании 2010 года, когда говорил о превосходстве разума над мышцами (см. выше): его испытуемые крутили педали, производя 242 Вт до тех пор, когда уже не могли продолжать, но каким-то образом смогли «выжать» 731 Вт в пятисекундном спринте. В момент отказа в длительном испытании на выносливость ноги не хотят работать, но не теряют эту способность.