Еще одну интересную вещь мы заметили, когда изучили скорость основного обмена, информацию о которой собрала Лара Дугас: в отличие от ежедневных энергетических затрат бегунов, их показатель не изменился по сравнению с началом гонки. Энергетическая компенсация никак не сказалась на скорости основного обмена. Вместо этого та часть ежедневных затрат, которая сократилась, была тем, что мы обычно называем расходом энергии на активность, или РЭА, частью ежедневных затрат, которая остается после вычитания СОО и затрат на пищеварение. Странно думать, что РЭА уменьшится, когда рабочая нагрузка (марафон каждый день) останется прежней, но на самом деле мы видим, что компенсация энергии проявляется в этом компоненте довольно систематически. Как так получается, что расход на активность уменьшается, если физические нагрузки, наоборот, увеличиваются?
Один из возможных вариантов заключается в том, что люди уменьшают повседневную активность без физических упражнений — это то, что исследователь Джеймс Левин назвал термогенез повседневной активности, или NEAT, — чтобы уменьшить РЭА, когда физические нагрузки увеличиваются. Идея заключается в том, что тело может бессознательно устранять небольшие, упускаемые из виду действия, которые сжигают калории, такие как ерзание или стояние, в ответ на повышенные требования к физической нагрузке. Это интересная идея, и, безусловно, она может способствовать компенсации энергии, но доказательства неоднозначны. Исследования, проведенные Эдом Мелансоном и другими учеными, которые измеряли реакцию на физические упражнения, показали либо минимальный эффект, либо вовсе его отсутствие. Кроме того, трудно представить себе, что бегуны в гонке по США экономили 600 ккал в день, меньше ерзая.
Другое возможное объяснение состоит в том, что расход энергии на активность — это больше, чем просто физическая деятельность. Тело подчиняется выраженному циркадному ритму: скорость обмена веществ в состоянии покоя (коллективный метаболизм органов) ежедневно следует по траектории американских горок, вверх и вниз, поднимаясь до пика в конце дня и достигая нижней точки рано утром. Мы измеряем скорость основного обмена рано утром. Вычисляя РЭА путем вычитания СОО и затрат на пищеварение из ежедневных энергетических затрат, мы неявно игнорируем ежедневный рост энергетических затрат в состоянии покоя и вместо этого объединяем все эти калории, не связанные с физической деятельностью, в расходе энергии на активность. Я подозреваю, что энергетическая компенсация, которую мы часто наблюдаем в РЭА, отражает уменьшение амплитуды циркадных ритмов при расходовании энергии в состоянии покоя. Увеличение нагрузки от упражнений не обязательно приводит к снижению расхода на отдых, но подавляет пики. Полученное в результате снижение РЭА выглядит как энергетическая компенсация, возникающая из-за изменения активности, но на самом деле это происходит из-за снижения энергетических затрат на все остальное, например здоровое подавление иммунной активности, половых гормонов и стресс-реактивности, которые мы обсуждали в предыдущей главе. Это довольно новая и широко обсуждаемая область исследований, и многие лаборатории (в частности моя) работают над идеями, связанными с ней.
Элементарно, мой дорогой Ватсон
Мне было безумно любопытно узнать, как ежедневные энергетические затраты участников гонки по всей Северной Америке отличались от показателей других, еще более экстремальных спортсменов. Поэтому я начал копался в научной литературе, чтобы узнать все, что мог, о метаболизме во время экстремальных событий: триатлон Ironman, 100-мильный ультрамарафон в западных штатах, «Тур де Франс», антарктический пеший туризм, военные экспедиции и многое другое. Я сделал достоверные оценки ежедневных затрат энергии для мировых рекордов на сверхдлинные дистанции, начиная с максимальной дистанции, пробегаемой за 24 часа, и заканчивая 46-дневным лучшим результатом для 3500-километровой Аппалачской тропы. Я искал соревнования на выносливость, которые длились дольше, чем гонка по США, но не находил ничего. Самой продолжительной и самой энергозатратной активностью, которую удалось найти, была беременность: девять месяцев, с ежедневным расходом 3000 ккал в день или более в третьем триместре.
Глядя на эти рекорды человеческой выносливости, я понимал одно: ежедневные затраты были выше для более коротких соревнований, таких как триатлон, и ниже для длинных, таких как «Тур де Франс». Тем не менее было трудно сравнивать все исследования, в значительной степени потому, что испытуемые каждого из них сильно отличались по массе тела, которая, как мы знаем, влияет на скорость метаболизма (Глава 3). Чтобы учесть этот параметр, я предпринял то, что часто делают исследователи метаболизма: разделил ежедневные затраты энергии на скорость основного обмена. Это соотношение, называемое метаболическим диапазоном, устраняет воздействие массы тела, потому что она влияет на суточный расход и СОО аналогичным образом. Вы можете думать о метаболическом диапазоне как о скорректированных ежедневных затратах энергии в зависимости от веса.
Когда я сопоставил метаболический диапазон с длительностью соревнования, результат был поразительным и прекрасным. С экрана ноутбука на меня смотрела элегантная четкая линия, изящная дуга, уходящая вниз от высоких затрат самых коротких событий к более низкому расходу для самых длинных (Рис. 8.2). Я понял, что смотрю на карту.
Эти точки и линия обозначали границы человеческой выносливости. Я быстро добавил все другие показатели из исследований выносливости, которые смог найти, от военных учений до спортивных тренировок. Каждый был в пределах человеческих возможностей. Ни один из них не перешел границу. Что по поводу беременности? Она находится прямо на границе, обозначая предел метаболических возможностей. Будущие матери раздвигали границы возможного, подобно велосипедистам «Тур де Франс». Беременность — это ультрамарафон.
Рис. 8.2. Предел выносливости (показан как метаболический диапазон или кратность СОО) для событий, длящихся дни, недели или месяцы. Закрашенные черные круги показывают события на пределе человеческой выносливости (некоторые помечены). Белые круги являются результатом изучения других длительных высокоинтенсивных видов деятельности, от альпинизма до олимпийской подготовки. Примерный энергетический расход Брайса Карлсона во время переправы через Северную Атлантику помечен ×.
Мы можем быть уверены, что метаболический потолок на Рис. 8.2 является реальным пределом, потому что никто никогда не выходил за него. Профессиональные велосипедисты, триатлонисты и те, кто отважился испытать свои метаболические возможности, тренируются всю жизнь, чтобы максимально приблизиться к этой грани. Их конкуренты делают то же самое, и поэтому гонки сводятся буквально к миллиметрам у финишной черты, которые разделяют лучших из лучших после нескольких часов или даже недель гонки. Если бы они могли каким-то образом пробить этот метаболический потолок (например, если бы велосипедист мог поддерживать метаболический диапазон ультрамарафонца в течение полного четырехнедельного «Тур де Франс»), они бы выиграли с разрывом в несколько часов, закончив гонку, на километры обогнав других участников. Но они этого не делают, потому что не могут. Они не в состоянии выйти за пределы человеческого тела, а могут только подтолкнуть себя к краю и надеяться, что их конкуренты моргнут первыми.
