Машину можно форсировать, человека — нет: наука доказала предел эволюции

На пике физических возможностей человек способен на многое, но даже у самых выносливых есть граница, через которую организм не может переступить. Новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показало, что человеческое тело имеет жесткий "потолок" энергозатрат — предел, который не поддается тренировкам и воле.

Энергетический лимит тела

Учёные установили, что организм человека способен поддерживать длительный расход энергии лишь на уровне примерно в 2,4 раза выше базального метаболизма (BMR) — минимального количества калорий, необходимых для поддержания жизнедеятельности: дыхания, работы сердца, обмена веществ. Исследование проводилось группой биологов и антропологов из Массачусетского колледжа под руководством Эндрю Беста.

"Ранее считалось, что организм может удерживать энергозатраты на уровне примерно 2,5 от BMR, но это никогда не проверялось на практике", — пояснил биолог-антрополог Эндрю Бест.

Для измерения ученые выбрали 14 участников — ультрамарафонцев, триатлонистов и велосипедистов. Их метаболизм отслеживался с помощью метода "двойной маркировки" воды, содержащей дейтерий и кислород-18. Такой подход позволяет точно определить, сколько калорий человек сжигает не в лабораторных условиях, а во время реальной активности.

Почему именно этот метод оказался решающим? Он позволяет измерить скорость выведения из организма изотопов через пот, дыхание и мочу, что даёт полное представление об энергетических тратах при естественных нагрузках, а не в контролируемой среде.

Как тело компенсирует перегрузку

Во время многонедельных соревнований спортсмены сжигали до 9000 калорий в день, однако на длинной дистанции — от 30 до 52 недель — уровень энергопотребления стабилизировался на уровне 2,4 BMR. Даже самые тренированные организмы не могли превысить этот предел.

Когда участники увеличивали физическую активность, их тело автоматически сокращало энергию на другие действия — бытовые перемещения, мимику, разговоры. Это неосознанный механизм, который помогает удерживать баланс.

Что происходит, если организм всё же выходит за предел? Он начинает использовать внутренние резервы — жир и мышцы. На коротком отрезке это допустимо, но при длительном перенапряжении приводит к потере массы, истощению и нарушению обмена веществ.

Пищеварительная система как ограничитель

По словам исследователя метаболизма из Университета Нового Южного Уэльса Найджела Тернера, предельные энергозатраты напрямую связаны с возможностями пищеварения.

"Если расход энергии длительно превышает уровень 2,5 от базального обмена, организм начинает использовать внутренние резервы, включая мышцы, что может снизить физическую эффективность", — отметил Найджел Тернер.

Главный лимит здесь — способность желудочно-кишечного тракта усваивать пищу. Даже при идеальном рационе и режиме восстановления человек не может переварить бесконечное количество калорий. При превышении лимита система просто не успевает восполнять потери, и тело переключается на внутренние ресурсы.

В быту этот процесс проявляется мягче: спортсмен после долгой нагрузки ощущает сонливость, снижает активность, бессознательно выбирает отдых — организм сам "отсекает" всё лишнее, чтобы сохранить равновесие.

Когда сила в равновесии

Такое ограничение не означает слабость, напротив, оно показывает, насколько эффективно тело поддерживает баланс между затратами и восстановлением. В отличие от машин, которые можно "форсировать" до перегрева, человек способен адаптироваться и перераспределять ресурсы.

Почему важно знать свой предел? Без понимания энергетического лимита легко перейти грань, где тренировки перестают укреплять и начинают разрушать. Особенно это касается марафонцев и тех, кто работает в условиях постоянного физического стресса.

Чтобы не выгореть, необходимо соблюдать простое правило: увеличение нагрузки должно сопровождаться коррекцией питания и режима восстановления.

Мини-инструкция для выносливых:

1. Увеличивать продолжительность тренировок постепенно, на 5-10% в неделю.

2. Добавлять в рацион сложные углеводы и белки, компенсирующие расход.

3. Следить за восстановлением сна — он напрямую влияет на метаболическую адаптацию.

4. Не игнорировать периоды пониженной активности: они позволяют телу сбалансировать энергию.

Наука против заблуждений

До недавнего времени считалось, что физическая подготовка способна "расширить" метаболический потолок. Новые данные Current Biology опровергают это. Тренировки делают тело экономнее, но не изменяют биологические рамки усвоения энергии.

Можно ли превзойти этот предел? Нет — предел связан не с мышечной силой, а с физиологией кишечника и обмена веществ. Даже при усиленном питании и добавках организм всё равно "срежет" избыточную активность.

Сравнивая человека и животных, исследователи заметили интересную закономерность: у всех млекопитающих коэффициент длительной выносливости (отношение общей энергии к базальному уровню) близок к 2,5. Это говорит о том, что предел заложен эволюционно, и тренировки лишь оптимизируют использование ресурсов внутри этих рамок.

Практическое значение открытия

Результаты исследования имеют прикладное значение не только для спортсменов, но и для медицины, физиологии труда и даже космических программ. При планировании длительных миссий важно учитывать, что человеческий организм не способен поддерживать активность выше метаболического потолка без ущерба для здоровья.

А что если научиться обходить это ограничение технологически? Теоретически возможно временно поддерживать высокий уровень за счёт искусственного питания или медицинских стимуляторов, но длительно это ведёт к истощению и сбою обмена веществ.

Такое понимание помогает проектировать устойчивые тренировочные циклы, диеты и системы восстановления. Тело не враг усилию, но его возможности конечны.