Выносливость. Разум, тело и удивительно гибкие пределы человеческих возможностей

Эксперименты первой половины XX века показали[326], что баланс между потреблением жиров и углеводов зависит от того, насколько вам тяжело во время занятий спортом. При выполнении простых упражнений — таких как легкая прогулка — вы сжигаете в основном жир из запасов, циркулирующих в кровотоке. Ускоряясь, вы подключаете к этой смеси углеводы, а когда начинаете тяжело дышать, пропорции меняются и вы сжигаете в основном углеводы. Точные пропорции зависят от ряда факторов: например, чем лучше вы подготовлены, тем больше доля жира, сжигаемого на любой заданной скорости. (Дело в том, что поддерживать скорость легче, если вы в хорошей форме. Как отмечает исследователь метаболизма при физической нагрузке из Австралийского католического университета Джон Хоули, независимо от того, насколько вы спортивны, при любой заданной относительной интенсивности вы сожжете одну и ту же смесь жиров и углеводов.) Рацион с высоким содержанием жиров или углеводов также способствует выбору «топливной смеси». Однако углеводы доминируют при любой интенсивной физической нагрузке: исследование показало, что при беге на марафонской дистанции на результат 2:45 97% топлива берется из углеводов[327], а при беге на 3:45 доля углеводов падает до 68%.

Стереотип марафонца, питающегося макаронами, появился благодаря работе шведских ученых Йонаса Бергстрёма и Эрика Хультмана в 1960-х. Бергстрём впервые использовал игольную биопсию[328] — метод, позволяющий ученым извлекать для исследования небольшие кусочки мышц у многострадальных добровольцев, или, как было принято тогда в скандинавских лабораториях, у себя самих. Во время одного примечательного исследования Бергстрём и Хультман сидели по разные стороны велотренажера, крутя педали одной ногой; вторая у обоих отдыхала. Они работали до тех пор, пока оба не устали настолько, что уже не могли продолжать упражнение. Биопсия мышц до и после кручения показала, что уровень гликогена — соединения, в котором углеводы хранятся в мышцах, — падал до нуля в ноге, крутившей педали. Иными словами, истощение совпало с моментом, когда закончилось это специфическое топливо. В следующие три дня ученые придерживались высокоуглеводного рациона и регулярно делали биопсии. Уровень гликогена оставался примерно постоянным в отдыхавшей ноге, но в «рабочей» вырос вдвое по сравнению с первоначальным значением. Это называется эффектом суперкомпенсации, благодаря которому возникла идея «углеводной нагрузки» перед соревнованиями на длинные дистанции.

Дальнейшие исследования с применением биопсии подтвердили, что количество гликогена, которое можно запасти в мышцах, служит довольно хорошим предиктором того, сколько вы продержитесь на беговой дорожке или велотренажере до полного истощения. Есть и другие источники углеводов в организме: например, печень может хранить 400–500 калорий гликогена[329], которые способен использовать организм, по сравнению с примерно 2000 в мышцах ног при полной загрузке (вот почему полезно съесть легкий завтрак за несколько часов до утреннего марафона: запасы мышц пополнены, но печеночный гликоген истощается, потому что он питает мозг, требующий энергии во время сна). Мышцы также используют циркулирующую в вашей крови глюкозу, хотя общее ее количество очень мало. В целом картина, сложившаяся в результате этих исследований, относительно проста и возвращает нас к идее А. В. Хилла о том, что «человеческое тело — это машина»: организм может запасти конечный объем углеводного топлива, а когда оно подходит к концу, вы сдуваетесь.