„Narazit na maratonskou zeď“ je v maratonu velmi obávaný a diskutovaný jev. Běžci zlověstně hovoří o náhlé vlně únavy, která se dostaví zhruba po 20 kilometrech maratonu. V tu chvíli je prý závod z poloviny u konce.
Setkání se zdí je problém, ať už jste elitní běžec nebo rekreační běžec.
Díky výzkumu fyziologů cvičení víme, že běžci „narazí na zeď“, protože jim dojdou sacharidy uložené v těle a musí náhle přejít na spalování převážně tuků, aby se udrželi v chodu (shrnutí vědeckých poznatků o bonkingu a vyčerpání glykogenu)
Pochopit, kde se zeď bere, je jedna věc, ale předvídat ji a určit, jak ji překonat, je o něco náročnější.
Dnes se podíváme na snahu jednoho výzkumníka vyvinout matematický model, který dokáže předpovědět, zda při příštím maratonu narazíte na zeď, a kde přesně na ni narazíte.
Rapoportův model spotřeby energie
Výzkumník Benjamin Rapoport je doktorandem na Harvardu a MIT. V roce 2010 publikoval práci, v níž popsal svůj model sledování spotřeby energie maratonského běžce.
Předpoklad Rapoportova modelu je poměrně jednoduchý: k přesunu běžce z bodu A do bodu B je zapotřebí určité množství energie na jednu míli a na jednu libru tělesné hmotnosti. Při přepočtu na metrickou soustavu je toto množství pohodlně asi jedna kalorie (jako kalorie z jídla) na kilogram tělesné hmotnosti na kilometr běhu.
To by znamenalo, že 150kilový běžec potřebuje asi 110 kalorií na míli, bez ohledu na tempo.
Nad prostou hmotnost a vzdálenost je však třeba vzít v úvahu ještě dvě další proměnné:
Energetický výdej z tuku
V Rapoportově modelu se energetický výdej běžců na míli neliší v závislosti na rychlosti, kterou běží, ale mění se to, odkud energii získávají.
Ačkoli běžci většinou uvažují o sacharidech jako o hlavním zdroji energie, významná část energetického výdeje při maratonu pochází z tuků.
Při lehkém tempu spalujete více tuků, při rychlejším běhu se vaše tělo začne více spoléhat na sacharidy. Při typickém lehkém běhu tedy můžete spalovat 60 % sacharidů a 40 % tuků. Ale při závodě na 5 km bude hodně přes 90 % vaší energie pocházet ze sacharidů – prostě nedokážete spalovat tuky dostatečně rychle, abyste vytvořili dostatek energie pro běh v tempu 5 km.
Mějte na paměti, že k nárazu do zdi dochází, když vám dojdou sacharidy (zásoba tuků je fakticky neomezená), takže abychom mohli předpovědět, zda a kdy k tomu dojde, musíme vědět, jak rychle běžíte.
Sacharidy
Poslední proměnná v matematickém modelu odhaduje, kolik energie máte v těle uloženo ve formě sacharidů.
Při běhu má vaše tělo přístup ke dvěma zdrojům sacharidů: sacharidy uložené v játrech a sacharidy uložené ve svalech nohou.
Podle Rapoporta jsou velikost a energetická hustota jater tělem přísně regulovány, takže toto množství závisí pouze na vaší tělesné hmotnosti (protože játra tvoří asi 2,5 % vaší hmotnosti). Energie uložená ve svalech nohou závisí také na vaší tělesné hmotnosti, ale také na velikosti nohou a hustotě sacharidů v nich uložených.
Rovnice
Rapoport uvádí rozmezí typických hodnot pro každou z nich: u většiny lidí tvoří svaly nohou asi 21 % jejich tělesné hmotnosti a typický běžec si ukládá sacharidy v hodnotě asi 36 kalorií na kilogram svalů.
Pomocí jednoduché algebry můžeme vytvořit rovnici pro výpočet, jak daleko můžete běžet, než spotřebujete veškerou sacharidovou energii, a tudíž narazíte na zeď.
Jakmile vyčerpáte zásoby energie v játrech a nohách, nemůžete běžet dál – alespoň ne bez masivního posunu ve spotřebě sacharidů a pravděpodobně také bez masivního poklesu rychlosti.
Výpočet, kdy narazíte na zeď
Rapoportův model se nejlépe zobrazuje v podobě grafu, který je reprodukován níže.
Jediné vstupy, které musíte zjistit, jsou relativní rychlost, kterou hodláte běžet svůj maraton, vyjádřená jako procento vašeho VO2 maxima, a množství sacharidů uložených ve svalech nohou. Překvapivě se do konečného výsledku nepromítá tělesná hmotnost: těžší běžci sice potřebují k překonání dané vzdálenosti více energie, ale zároveň mají (alespoň v tomto modelu!) v těle uloženo více sacharidů.
Zjistit vaše tempo jako procento vašeho VO2 max zní složitě, ale není to příliš těžké.
Můžeme použít vaše tempo v závodě na dvě míle se vším všudy jako docela dobrý odhad vašeho tempa VO2 max a pak zjistit vaše maratonské tempo v procentech. Neběžel jsi dvoumílový běh od střední školy? Vynásobte svůj čas na 5 km v minutách číslem 0,63 a získáte odhad, kolik můžete uběhnout na dvě míle.
Řekněme, že jste na 5 km zaběhli čas 25:00 a doufáte, že příští maraton zaběhnete pod 4 hodiny za 3:55
- Pět kilometrů za 25:00 vynásobte číslem nula.63 nám dává zhruba 15:57 na dvě míle, tedy tempo 7:39 na míli – to je vaše rychlost VO2 max.
- Dělení vašeho tempa VO2 max vaším cílovým maratonským tempem (9:00 na míli) nám říká, jakou relativní intenzitou budete běhat. V tomto případě je to 0,83, tedy 83 % vašeho VO2 max. Podle vědecké literatury je většina lidí schopna uběhnout maraton při 60-85 % svého VO2 max.
Elitní a zkušení běžci se pohybují spíše na horní hranici této stupnice a méně zkušení běžci spíše na dolní hranici.
Zjistit, kolik sacharidů mají vaše svaly uloženo, je složitější – není to něco, co můžeme odhadnout pomocí snadno měřitelných čísel, jako je váš rekord na 5 km. Místo toho vytvoříme tři různé scénáře:
- Konzervativní odhad, který předpokládá, že naše svaly na nohou nemají uloženo příliš mnoho sacharidů,
- Střední odhad, který používá typické hodnoty ukládání sacharidů z vědeckých studií vytrvalostních sportovců, a
- Velkorysý odhad, který používá hodnoty ukládání sacharidů od „sacharidy nabitých“ sportovců, kteří před závodem zkonzumovali velké množství sacharidů.
Na základě těchto informací můžeme předpovědět rozmezí bodů, kdy narazíte na zeď.
V grafu výše červená křivka znázorňuje konzervativní odhad, oranžová křivka znázorňuje typický odhad a zelená křivka znázorňuje velkorysý neboli „carbo-loaded“ odhad. Šedě stínovaná oblast představuje typické rozmezí rychlostí, které maratonci dokáží udržet po dobu závodu – 60-85 % svého VO2 max.
Jakmile víme, jakým procentem tempa VO2 max chceme běžet při našem maratonu, můžeme ke každé křivce nakreslit svislou čáru a určit, kde v jednotlivých scénářích narazíme na zeď.
V našem předchozím příkladu běžce na 5 km s časem 25:00, který se snaží zaběhnout maraton za 3:55, víme, že bude běhat tempem 83 % VO2 max. V tomto případě nakreslení svislé čáry (vyznačené na grafu tmavě šedou barvou) nahoru od tempa 83 % VO2 max ukazuje, že v konzervativním scénáři náš běžec narazí na zeď po uběhnutí něco málo přes 17 mil.
Pokud by jeho zásoby svalové energie odpovídaly spíše zásobám trénovaného sportovce, mohl by zvládnout až 23 mil, než narazí na zeď. A pokud ve dnech před závodem provedl určitou sacharidovou zátěž a má nadprůměrné zásoby sacharidů ve svalech nohou, mohl by zvládnout celou cestu až do cíle, aniž by narazil na zeď.
Závěr a omezení
Rapoport uzavírá svou studii několika varovnými slovy: tento model je zjednodušený a pomíjí některé důležité detaily.
Jmenujme jen jeden z nich: tento model předpokládá, že všichni běžci mají přibližně stejné množství svalové hmoty v procentech své tělesné hmotnosti – což v reálném světě není pravda!
Rapoport vypočítal, že nejistota spojená s jeho modelem by se měla pohybovat kolem 5-10 %, což znamená, že naše předpovězené „nástěnné“ časy mohou být o jednu nebo dvě míle mimo.
Vzhledem k tomu je nejlepší použít konzervativní odhad – červenou čáru – jako výchozí bod pro plánování vašeho příštího maratonského závodu. Mějte také na paměti, že i tento konzervativní odhad se může o míli nebo dvě lišit.
Takže jste si to spočítali, zkontrolovali tabulku a zjistili, že při svém příštím maratonu pravděpodobně narazíte do zdi. Ale co s tím můžete dělat – jak zjistíte, kolik sacharidů si máte vzít a kdy si je vzít? Na to se podíváme příště!