Рывок гепарда обрывается не по прихоти хищника, а о метаболический потолок. Животное за секунды выходит на пиковую скорость, однако уже после короткого броска этот «двигатель» глохнет, потому что мышцы больше не могут поддерживать ту скорость обмена энергии и выработки тепла, которую требует максимальное ускорение.
На предельной скорости мышечные волокна расщепляют аденозинтрифосфат (АТФ) с такой скоростью, что аэробное дыхание перестает успевать его восполнять. Система резко смещается в сторону анаэробного гликолиза: АТФ вырабатывается быстро, но клетки переполняются лактатом и ионами водорода. Внутримышечный pH снижается, нарушается цикл образования и размыкания поперечных мостиков в мышечных волокнах, поэтому сила сокращений падает, даже несмотря на то, что нервная система продолжает посылать импульсы. Запасы фосфокреатина поддерживают уровень АТФ всего несколько секунд, и как только этот краткосрочный резерв исчерпывается, мощность резко снижается.
Параллельно экстремальный уровень обмена веществ вызывает стремительный рост внутренней температуры тела. Кровоток должен одновременно доставлять кислород и отводить тепло от работающих мышц, но сердечный выброс и периферическое расширение сосудов могут увеличиваться лишь до тех пор, пока это не начинает угрожать стабильности артериального давления. Чтобы защитить мозг и жизненно важные органы от перегрева и сосудистой недостаточности, гепарды, по-видимому, прекращают или резко снижают скорость бега еще до того, как будут достигнуты смертельно опасные пороги. Самое быстрое наземное млекопитающее в итоге ограничено теми же законами термодинамики и базовой архитектурой метаболизма, которые определяют любой компромисс между скоростью и выносливостью у млекопитающих.
Запечатлевшийся образ — это не образ беззаботной, легкой скорости, а вид существа, скользящего по самому краю энтропии, которое тратит весь свой метаболический резерв в одном-единственном, точно рассчитанном рывке.
loading...