Наверх
Здоровый образ жизни

Почему человек может много ходить, но не способен долго быстро бежать

Почему человек может много ходить, но не способен долго быстро бежатьНи для кого ни секрет, что человек способен за день пройти большое количество километров. Конечно, если это не сильно пожилой, здоровый человек. Причем, не важно, мужчина это или женщина.
Помню, когда-то давно ходил я в туристический клуб. Там мы учились составлять маршруты движения и скорость движения по нему. И на первый день всегда приходилось минимум 15 км. Это с поклажей, с рюкзаком, по пересеченной местности.
По хорошей дороге, налегке любой человек способен пройти намного больше, чем просто 3 часа со скоростью 5 км/час.
Также помню, бывало бегали мы на тренировках по 10 км. Если не ошибаюсь, лучший результат был: 10 км за 43-45 минут.
После этого бежать почти никто не мог, но дойти из леса до раздевалки, потом до дома – пожалуйста.
Почему же мы можем очень долго ходить, особенно если делать небольшой перерыв, но неспособны долго бежать?

При всей очевидности вопроса, ответ дать порой крайне затруднительно. Ведь работают те же мышцы ног, что при беге, что при ходьбе.
Оказывается, несмотря на то, что работают те же самые мышцы, но не те же самые мышечные волокна внутри этих мышц. Именно в этом кроется ответ.

Виды мышечных волокон

Мышечные волокна делятся на несколько групп по нескольким факторам.
Бывают быстрые и медленные мышечные волокна. При таком делении речь идет о скорости сокращения мышц — скорости получения энергии для сокращения благодаря наличию быстрого или медленного фермента АТФаза.
Бывают белые и красные мышечные волокна. Это градация проводится по наличию (красные) или отсутствию (белые) миоглобина, специального вещества, ответственного за использования гемоглобина (по сути – кислорода) крови. Причем, бывают и розовые мышечные волокна – те, в которых миоглобин присутствует, но в небольших количествах.
А бывают мышечные волокна гликолитические и окислительные. В гликолитических мышечных волокнах энергия на сокращение (движение) волокон получается за счет т.н. анаэробного гликолиза – расщепления гликогена без участия кислорода. В окислительных мышечных волокнах энергия получается за счет липолиза (расщепления капелек жиров) и аэробного гликолиза ( расщепления гликогена при участии кислорода).
Использование кислорода для получения энергии возможно при наличии в мышечных волокнах т.н. митохондрий. В гликолитических волокнах их почти нет, а в окислительных – максимум. Бывают еще и промежуточные мышечные волокна, в которых присутствует то или иное количество митохондрий.
Но важно одно: без наличия митохондрий мышечное волокно не может использовать кислород для производства энергии.
Именно последняя группа деления мышечных волокон поможет на разобраться, почему мы можем очень мало бегать, но очень долго ходить.
Человек при обычной ходьбе (4-5 км/час) использует только окислительные мышечные волокна. При этом пока в окислительном мышечном волокне присутствуют капельки жира, производство энергии для движения будет происходит только из них. Это липолиз – получение энергии из жиров.
Капелек жира в мышечном волокне (в случае ходьбы – в ногах) хватает на 40-45 минут. Кстати, именно поэтому в статье Ходьба для похудения рекомендовалось ходить в течение этого времени (обязательно прочитайте статью, если еще этого не сделали).
После этого, если не сделать перерыв на 10-15 минут, чтобы новая порция жиров проникла внутрь мышечного волокна, мышечное волокно перейдет на новый уровень получения энергии – аэробный гликолиз. При этом, для производства энергии будет использоваться накопленный гликоген и кислород. Таким образом можно будет пройти еще 40-120 минут, а то и больше.
Всё это время будут работать лишь окислительные мышечные волокна. Даже когда их усилий будет недоставать, в работу включатся промежуточные мышечные волокна. При их работе в мышце начнет образовываться молочная кислота (лактат + ионы водорода). При этом лактат сразу же пойдет на производство энергии, а ионы водорода быстро и безболезненно будут переработаны в митохондриях.
Усталость начнет накапливаться лишь после продолжительного времени, когда и запасы капелек жира в мышцах, и запасы гликогена существенно истощатся.
Таким образом можно пройти много километров. Тем больше, чем чаще мы будет делать 10-15-минутные привалы.
Что же происходит при беге?
При беге в работу включаются почти все мышечные волокна. Чем выше скорость бега, тем большее количество мышечных волокон работает. Работают и окислительные, и промежуточные, и гликолитические мышечные волокна.
При работе гликолитических мышечных волокон начинается анаэробный гликолиз – получение энергии из гликогена без участия кислорода. Такая работа связана с сильным закислением мышц – увеличением присутствия внутри мышечных волокон ионов водорода. Митохондрии уже не справляются с их поглощением. Наоборот, избыточное количество ионов водорода уничтожает митохондрии.
Ионы водорода влияют и на силу и мощность сокращения мышечных волокон, и на общее количество углекислого газа в организме.
В какой-то момент избыток ионов водорода достигает такой величины, что становится невозможным продолжать движение выбранной интенсивности. Приходится либо существенно снижать скорость бега до тех пор, пока организм не справится с наплывом ионов водорода, не выйдет на крейсерскую скорость, при которой будет соблюдаться паритет между производством и утилизацией закисления.
Либо вообще придется остановится, отдышаться (опять же, утилизировать образовавшиеся ионы водорода), а затем продолжить движение.
Получается следующее: хотя скорость бега существенно выше скорости ходьбы, тем не менее очень быстро образующееся закисление мышц (образование ионов водорода) из-за включения в работу гликолитических мышечных волокон, что делает невозможным длительное передвижение таким способом.
С другой стороны, щадящие условия работы мышечных волокон при ходьбе (работают окислительные мышечные волокна), дают возможность передвигаться длительное время без закисления. При этом происходит утилизация жиров.
Таким образом, ответом на вопрос Почему человек может много ходить, но не способен долго быстро бежать должно стать понимание того, что при данных видах движения работают различные мышечные волокна. В результате этой работы в организме либо образуются в большом количестве (при беге), либо почти не образуются (при ходьбе) ионы водорода, приводящие к невозможности продолжить работу.
Надеюсь, мне удалось в нескольких словах описать работу мышечных волокон. Если возникли вопросы, буду рад ответить на них в комментариях.
В следующей статье мы поговорим о том, полезен ли бег для здоровья, и чем его можно заменить.

загрузка...
Понравилось? Поделитесь!

5 комментариев Начните обсуждение.

  1. Антон 02.08.2014 at 15:51 - Reply

    Очень интересная статья, спасибо, многое понял. Для меня крайне актуальна. Но есть вопрос:
    Аэробный гликолиз — это сильно хуже липолиза или все-таки нет? Другими словами, насколько бы вы оценили важность тех самых десятиминутных перерывов каждый час?
    Пример: допустим, есть 10 часов ходьбы с тремя или с десятью перерывами. Что станет лучше? Человек будет быстрее идти? Или будет способен идти еще несколько часов? Или устанет меньше? Надеюсь, понятно выразил мысль.
    Заранее благодарю за ответ.

    • Олег Курносов 03.08.2014 at 18:59 -

      Опять по пунктам.
      1. Липолиз и аэробный гликолиз — это разные вещи. Липолиз идет до тех пор, пока работают только окислительные мышечные волокна. Как только включаются промежуточные, и начинают образовываться ионы водорода, то липолиз прекращается.
      2. 10 минут отдыха по истечение 40-45 минут крайне важны, если задача использовать только жир. К этому времени капельки жира закончились, и нужно некоторое время, чтобы новый жир проник внутрь мышечных волокон. Если нет задачи использовать только жир, то всё равно. Можно по 5 часов ходить.
      3. Не особо понял. В чем задача? Идти долго? Тогда отдых не особо важен. Тренировочного эффекта почти нет, но можно идти, пока энергия есть. А гликоген хватает почти на сутки. Если нужно жир топить, тогда отдых обязателен, как и скорость передвижения.
      4. Устанешь меньше, конечно, с перерывами.
      Если можно, напишите конкретнее. Буду рад ответить.

  2. Антон 04.08.2014 at 07:28 - Reply

    Я занимаюсь туризмом и обычно выступаю в роли «руководителя» своих небольших групп, поэтому мне интересны способы что-то улучшить. Наш дневной переход длится 8-10 часов, к концу его люди устают, может быть с периодическими перерывами они будут чувствовать себя более свежими и мышцы у них будут не такими тяжелыми?
    И еще три вопроса появилось:
    1. Откуда (из каких областей) берется жир для мышц? Он в течение дня расходуется из того, что рядом с мышечными волокнами, а потом ночью восполняется, или во время перерывов сразу «собирается» со всего организма?
    2. Если рассчитывать на использование только липолиза, нужно ли в вышеописанных условиях повышенной нагрузки увеличивать дневное потребление углеводов для энергии?
    3. Что лучше: делать перерыв в 10-15 минут раз в два часа или пятиминутный каждый час? В плане отдыха мышц и «переключения» между липолизом и аэробным гликолизом.

    • Олег Курносов 04.08.2014 at 08:28 -

      1. Поступает из жировых депо. По сути, отовсюду. Скорее всего, чем ближе депо, тем скорее именно оттуда поступит.
      2. Капельки жира накапливаются прямо в окислительных мышечных волокнах. Их должно хватать на 40-45 минут. Потом они заканчиваются в работающих мышцах (при ходьбе — в бедрах). Чтобы они проникли и могли давать энергию нужно какое-то время. Если их не будет, то начнется гликолиз. А он подавляет липолиз (это на будущее, пока жир будет поступать). Стало быть, без отдыха, пока не будут удалены последствия гликолиза (ионы водорода) и не накопится жир, липолиз (работа только на жирах) вновь не начнется. Когда совсем закончится гликоген (при интенсивной работе, например, бег, это тоже произойдет через 45 минут где-то), то придется либо остановится по причине крайней усталости, либо в расход пойдет всё подряд — белки, жиры (если нельзя останавливаться). Но это уже работа на грани выживания.
      3. Пополнение потраченных запасов жира в мышцах происходит во время любого отдыха. Т.к. это краткосрочный процесс, то ночью уже нечего пополнять, всё успело заполнится. Ночью только тратится гликоген на основной обмен.
      4. Запасов жира вообще в человеческом организме хватит на месяц автономной работы. Но при работе мышц он тратится лишь там, где есть для этого условия.
      5. Для описанной деятельности (ходьбы), конечно, нужны углеводы, лучше медленные. И, конечно, нужно повышать калорийность питания, если речь идет лишь о энергозатратах. например, час ходьбы — где-то 190 ккал. Это без нагрузки. При нагрузке — больше. За 10 часов — почти дневной рацион. Поэтому, если нет задачи снизить вес, то и питаться нужно соответственно. Но не за раз, перед походом. А по мере расходования энергии. Делать перекусы. Можно на ходу, можно с привалом.
      6. Если речь идет о сжигании жира, то раз в час на 10-15 минут. Потом ходьба обычным темпом, без поклажи.
      7. Если речь идет о простом восстановлении сил, то Вам виднее. По самочувствию. Я думаю, с перекусами.
      8. Если идете с нагрузкой, то, скорее всего, там уже не идет речи о липолизе. Т.к. другие работающие мышцы (спина, плечи, руки и т.д.) работают на гликогене. И он, в свою очередь, должен остановить липолиз (т.к. ионы водорода будут выходить в кровь и проникать в работающие мышц ног).
      9. Это то, как я вижу ситуацию на основе имеющейся информации. Возможно, я ошибаюсь.
      10. Зачем Вам вообще это липолиз нужен? По сути, он важен, как средство избавления от жировых запасов, при похудении. При нагрузке жиры пойдут в ход лишь по мере исчерпания гликогена. А т.к. КПД на жирах ниже, чем на гликогене, то Вам можно просто постоянно подпитываться во время похода, чтобы энергии поступала. Или делать раз 3-4 часа привал с медленными углеводами. Они медленно расщепляются, будут постоянно поступать в кровь. Правда, при этом в мышцах гликоген когда-то закончится.
      11. В общем, попробуйте разные варианты. Я бы в любом случае выбрал отдых 10 минут каждый час + постоянное подкрепление.

  3. Антон 29.03.2016 at 13:16 - Reply

    А я слышал байку такую(не знаю правда ли), что ученые выводили сорт крыс с измененной структурой мышечных волокон, которые во много раз более выносливые. Интересно было б самамоу такие мышцы иметь:-)) чтоб были окислительные полностью!

Написать ответ