Existují značné diference mezi 10 000 m a maratónem a také pozoruhodné podobnosti v požadavku na vysokou hladinu aerobní kapacity. Tím se obecně rozumí, že jde o schopnost dodávat potřebné množství kyslíku těžce zatíženým orgánům. V důsledku toho nejlepší světoví maratónci jsou zároveň dobrými běžci na 10 km. Bylo tomu tak u Zátopka, je tomu tak u Gebrselassieho. Těsná korelace mezi těmito disciplínami může být vyjádřena indexem, který je kolem 4,65 až 4,75 pro elitní běžce, za předpokladu, že startují dost často, aby dosáhli svou skutečnou výkonnostní úroveň (čas na 10 000 m násobený 4,7 naznačuje adekvátní čas na maratón).

    Abychom porozuměli diferencím mezi jednotlivými tratěmi, musíme porozumět biochemickým principům energetického metabolismu.


Biochemické principy
    Pohonné hmoty, které jsou k dispozici, jsou sacharidy ve formě glykogenu v játrech (150 g v závislosti na výživě) a svalech (200 g, zvětšuje se tréninkem) jako i v tuku ve svalech a tukových tkáních. Glykogen poskytuje tělu 4,1 kcal (17,2 kJ) na gram, tuky ve formě mastných kyselin 9,3 kcal (38,9 kJ) na gram. Proteiny, pod vlivem kortikolových hormonů se angažují pouze tehdy, když dojde k vysoké hladině vyčerpání karbohydrátů a v tomto případě i gram proteinu dodává rovněž 4,1 kcal (17,2 kJ).

    Charakteristická pro vytrvalostní sport je úsporná bitva o kyslík. Rozlišujeme mezi příjmem kyslíku (plícemi), přepravou (kardiovaskulární) a spotřebou (všechny tkáně, zejména srdce a pracující svaly), což jsou tři systémy. Podle výše uvedených energetických zaopatření se ukazuje, že tuky jsou nejlepším palivem. Avšak molekuly mastných kyselin obsahují velmi málo kyslíku, potřebného pro bohatou vnější zásobu. Kyslík je při rychlém běžeckém tempu k dispozici pouze v omezeném množství. Glukóza na druhé straně obsahuje asi jednu třetinu této zásoby. Z tohoto důvodu je oxidovatelný energetický výnos pro jednu jednotku O₂ z glukózy 5,05 kcal (21,1 kJ), z tuku pouze 4,69 (19,6 kJ) a z proteinu 4,49 kcal (18,8 kJ). Toto odpovídá následující situaci ve vytrvalostních výkonech:

• Při nízké běžecké rychlosti a tudíž omezeném energetickém požadavku na časovou jednotku je kvantita kyslíku dostatečná, aby spálila zejména tuky. Tyto jsou bohatě k dispozici a dodávají mnoho energie, čímž umožňují zachránit svalový glykogen, i když je použito malé množství („tuky se spalují pouze v ohni karbohydrátů“).


• Když se běžecká rychlost a energetické potřeby zvětšují, dochází k tomu, že kyslík, který je k dispozici, je nedostatečný, aby spálil tuky. Kromě toho je limitovaná zásoba kyslíku použita, aby spálila glykogen, protože ten dává vyšší výnosy na jednotku kyslíku. Kromě aerobního využívání kyslíku je jeho určité množství rovněž spotřebováváno anaerobně. Tento metabolický postup, kdy se glykogen využívá bez přístupu kyslíku, je většinou neekonomický, ale poskytuje rezervu pro náhlý skok v energetické potřebě. I když to není opravdu nezbytné v popsané situaci, organismus se angažuje v daném postupu z bezpečnostních důvodů. Laktát, produkovaný v této situaci, nevede ke komplikacím, poněvadž omezené množství je okamžitě „remetabolizováno“ v játrech a srdci, která jsou lépe zásobena kyslíkem. Existuje rovnováha ve výstavbě a použití laktátu (nepřetržitý stav), aby zůstala hladina krevního laktátu konstantní (2-4 mmol/l)


• Další zvyšování běžecké rychlosti vede ke zvýšenému nedostatku kyslíku a kritické situaci. Nedostatek O₂ nutí glukózu, aby byla využívána více anaerobně, avšak organismus nemůže být indiferentní ke zvýšené akumulaci laktátu, protože energetický výtěžek je drasticky zmenšen. Glykolýza dodává pouze dva moly ATP (adenosintrifosfátu) na 1 mol glukózy. To je pouze jedna devatenáctina toho, co je dosaženo kompletní oxidací. Aby bylo dosaženo stejného množství energie, vyžadovalo by to devatenáctkrát větší množství glukózy, což je obrovské mrhání energie. Toto je důvod negativního vlivu příliš rychlého tempa při začátku běhu proti konci běhu. Může to způsobit, že několik sekund získaných při začátku maratónu (snad pouze 10 sekund na 5 km) se přemění v minutové ztráty na konci běhu…

    V této souvislosti je třeba zmínit roli VO_{2 MAX}. Jedná se o spotřebu kyslíku propočítanou na kg tělesné hmotnosti. Jeho maximální hodnota je geneticky odvozena a tréninkem může být zlepšena jen minimálně. Průměrná hodnota běžců má hodnotu alespoň 70 ml/kg/min, u elitních běžců dosahuje až 85 ml/kg/min. Vysoká hladina příjmu kyslíku na dlouhé tratě není jedinou nezbytností. Běžec musí být rovněž schopen ji ekonomicky využívat. To je úkol tréninku, ve kterém musí být metabolismus přizpůsobován tak, že je spotřebováváno méně kyslíku a tudíž je více energie odvozováno z energie tuků. Rovněž by měla být zmenšena část energie odvozená z anaerobních zdrojů a naopak zlepšena aktivita laktátového systému.


10 000 m
    Běžec na 10 km, který uběhne tuto vzdálenost za 28 minut, běží rychlostí 5,95 m/s. Má vzhledem k jeho intenzívnímu tréninku vyšší VO_{2 MAX} (např. 78,8 ml/kg/min) než maratónec. Jeho tempo vyžaduje využití většího množitví VO_{2 MAX} (85 – 95%), což naopak ovlivňuje jeho metabolismus:

• Sacharidy dominují v energetickém zásobování a využívání tuků je vymezeno. Čisté spalování glukózy využívá na 10 000 m 200 g glykogenu. Ten je k dispozici ze svalů nebo může být dodáván krví z jater ve formě glukózy. Neexistuje žádný nedostatek vysokohladinové glukózy a není potřebný proteinový katabolismus. Vysoký podíl glukózy produkuje spoustu laktátu, který nemůže být plně eliminován. Akumuluje se nepatrně již před fází konečného sprintu. Laktátová koncentrace dosahuje anaerobního prahu (4 mmol/l) nebo jej dokonce mírně přesahuje. Velké množství glukózy se spotřebuje v obvyklém nezbytném koncovém sprintu, takže rezervy glukózy jsou rozhodující v konečném výsledku. Výkon je tudíž omezován nejprve aerobní kapacitou, za druhé anaerobní kapacitou a za třetí rezervami glukózy. Soutěžní výkon koreluje dobře s VO_2 MAX.

Maratón
    Špičkový maratónec (s časem okolo 2:12 hod) uběhne tuto vzdálenost při rychlosti 5,33 m/s. Je tudíž o 0,5 – 0,6 m/s pomalejší než běžec na 10 000 m a takto mírně zmenšený energetický požadavek (lépe aerobní relace) má značný vliv na metabolismus. Na druhé straně je tato vzdálenost více než čtyřikrát delší a to má rovněž vliv. Maratónec má vzhledem k méně intenzívnímu tréninku nižší VO_{2 MAX}, např. 74,1 ml/kg/min, než běžec na 10 km. Jeho VO_{2 MAX} však koreluje méně se soutěžním výkonem. Množství jeho individuálního VO_{2 MAX}, které může využívat aerobně je daleko důležitější. Jeho rychlost 5,5 m/s požaduje asi 75 – 85 %. Zajímavé jsou zde hodnoty dlouholetého držitele nejlepšího světového času v maratónu Dereka Claytona. Měl nízkou hodnotu VO_{2 MAX} – 69,87 ml/kg/min, ale dokázal využívat její přiměřeně velký podíl – 86%.

    Je odhadnuto, že spotřeba energie špičkového maratónce, vážícího 64 kg, je okolo 2400 kcal (10 050 kJ), která může za větrných podmínek nebo v kopcovitém terénu rychle dosáhnout 3 000 kcal (12 560 kJ). Tato energetická potřeba nemůže být brána z glykogenových záloh, dokonce i když se použije superkompenzační trénink s karbohydrátovým zatížením. Glykogenové rezervy trvají v maratónu pouze asi 80 – 90 min. Tuky jsou tudíž vždy potřebné s tím, že mastné kyseliny a glukóza jsou oxidovány současně a úměrně. Na začátku více glukózy, později více lipidy. V závislosti na předchozím tréninku a taktických dovednostech (volba tempa) jsou glykogenové rezervy vyčerpány mezi 25. – 40. km (většinou kolem 35. km) Následující zvýšená oxidace tuků (vyšší potřeba pro O₂) nutí pomalejší tempo, protože příjem O₂ nemůže být zvyšován. Metabolické změny při spotřebě tuků mohou vést k poklesu v hladině krevního cukru, ačkoliv proteiny nejsou konvertovány na glukózu. Nicméně rezervy glykogenu, navzdory zvýšené spotřebě glukózy, mohou u vysoce trénovaných špičkových borců v jejich nejlepší formě vydržet až do konce. Tudíž žádná krize nenastane. Akumulace laktátu nepřevýší spotřebu, čímž zůstane laktátová hladina v přechodném rozmezí. Protože vyčerpání glykogenu, na rozdíl od běhu na 10 km, se vyskytuje nejprve u pomalu se smršťujících svalových vláken, může být provedeno konečné úsilí mobilizací rychle se stahujících vláken a překřížením anaerobního prahu.

    Dva faktory vymezují výkony. Aerobní kapacita rozhoduje o tempu na dlouhé vzdálenosti, rezervy glykogenu rozhodují o trvání tohoto tempa.

    Článek vychází ze studie W. Klemma.