فسيولوجيا سباق الماراثون

ترتبط فسيولوجيا سباق الماراثون عادةً بالمتطلبات العالية على نظام القلب والأوعية الدموية للعدائين ونظامهم البدني الحركي. لقد تثبيت سباق الماراثون منذ قرون، ومنذ ذلك الحين اكتسب شعبية بين العديد من الأفراد المشاركين حول العالم. وتعد مسافة الجري لقطع 42.195 كم (26.2 ميل) تحديًا جسديًا ينطوي على سمات مميزة لعمليات أيض الطاقة للفرد. حيث أن كتسابقوا الماراثون ينتهيون في أوقات مختلفة بسبب الخصائص الفسيولوجية الفردية لديهم.
يلتقط التفاعل بين أنظمة الطاقة المختلفة جوهر سبب وجود بعض الخصائص الفسيولوجية لعدائي الماراثون. تدل الكفاءة المختلفة لبعض الخصائص الفسيولوجية في عدائي الماراثون على تنوع أوقات الانتهاء بين عدائي الماراثون الأبطال الذين يشتركون في أوجه التشابه في العديد من الخصائص الفسيولوجية. بصرف النظر عن القدرات الهوائية الكبيرة والآليات البيوكيميائية الأخرى، يمكن للعوامل الخارجية مثل البيئة والتغذية المناسبة لعداء الماراثون أن تزيد من معرفة سبب تباين أداء الماراثون على الرغم من الخصائص الفسيولوجية المثالية التي يحصل عليها العداء.

نبذة تاريخية عن سباق الماراثون:
كان الماراثون الأول ووفقًا للأسطورة، على بعد 25 ميلًا من أثينا يقوده Pheidippides، جندي يوناني ركض إلى أثينا من بلدة Marathon باليونان لإيصال أخبار الإنتصار في المعركة على الفرس في عام 490 قبل الميلاد. وفقًا للقصة هذه فقد مات من الإرهاق بعد وقت قصير من وصوله إلى أثينا.[1] ثم بعد آلاف السنين، أصبح جري الماراثون جزءًا من الرياضات العالمية، بدءًا من الماراثون الافتتاحي في دورة الألعاب الأولمبية الحديثة عام 1896. بعد حوالي 40 عامًا من تنظيم المسافات المختلفة أصبحت مسافة السباق 42.195 كيلومتر (26.2) ميل قياسية. نظم عدد سباقات الماراثون في الولايات المتحدة فقط أكثر من 45 مرة في هذه الفترة.[2] مع زيادة الشعبية على المشاركة. لذا يمتلك المجال العلمي أساسًا كبيرًا لتحليل بعض الخصائص الفسيولوجية والعوامل التي تؤثر على هذه السمات التي أدت إلى وفاة الجندي الإغريقي Pheidippides. إن المتطلبات الفيزيائية والكيميائية الحيوية العالية لسباق الماراثون والتنوع عبر أوقات الانتهاء من السباق تجعل مجال الدراسة المعقد الذي يشابك جوانب متعددة من القدرات البشرية بالوقت الحاضر.

مسارات نظم الطاقة أثناء التدريب الرياضي:
يقوم البشر باستقلاب الطعام لتجميع الطاقة في شكل مركب ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP). هذا هو شكل الطاقة الذي يمكن الوصول إليه على الفور من جسم الإنسان لجميع وظائف الخلايا داخل الجسم. [3] للتمرين، يضع جسم الإنسان طلبًا كبيرًا على مركب الطاقة الآنية (ATP) لتزويد نفسه بالطاقة الكافية لدعم جميع التغييرات المقابلة في الجسم في العمل. أنظمة الطاقة الثلاثة المشاركة في التمرين الرياضي هي أنظمة الطاقة الفوسفاجينية واللاهوائية والهوائية. [4] إن العمل المتزامن لأنظمة الطاقة الثلاثة هذه يعطي أولوية لتسلط نظام معين على الأنظمة الأخرى اعتمادًا على نوع ذلك التمرين الذي يشارك فيه الفرد. ويستند تحديد الأولويات التفاضلية بين تلك الأنظمة وفقاً لمدة وشدة التمرين المحدد. يعد الاستخدام المتغير لأنظمة الطاقة هذه أمرًا أساسيًا للآليات التي تدعم التمارين الطويلة والمستمرة – مثل سباق الماراثون.

نظام الفوسفاجين (Phosphogenic):
يعيد نظام الطاقة اللاهوائية الفوسفاجيني Phosphogenic (ATP-PC) ATP بعد أن يتحطم عبر مركب الطاقة الفوسفاتية الآخر الكرياتين فوسفات Creatine Phosphate المخزون في العضلات الهيكلية. هذا النظام لا هوائي لأنه لا يتطلب الأوكسجين لإعادة بناء وتركيب أو استخدام ATP. وتستمر استعادة بناء مركب ATP لمدة 30 ثانية تقريبًا من التمرين. [3] هذا المعدل السريع لإنتاج مركب الطاقة ATP ضروري في بداية التمرين. كما أن كمية الكرياتين فوسفات CP وكمية ثلاثي فوسفات الأدينوزين ATP المخزونة في العضلات قليلة ومتاحة بسهولة وتستخدم بسرعة بسبب هذين العاملين. إن رفع فعاليات الأثقال أو العدوا السريع هي أمثلة على التمارين والتدريبات القوية والسريعة القصيرة التي تستخدم نظام الطاقة هذا.

نظام الطاقة اللاهوائية (Anaerobic):
نظام الطاقة اللاهوائية الكلايكولي هو مصدر الطاقة البشرية بعد أول 30 ثانية من التمرين حتى 3 دقائق في هذا التمرين. تعتمد الثواني الثلاثين الأولى من التمرين بشكل كبير على النظام الفوسفاجيني لإنتاج الطاقة. من خلال تحلل السكر (الكلايكوجين)، يؤدي تحلل الكربوهيدرات من كلوكوز الدم أو مخازن الكلايكوجين العضلي إلى إنتاج ATP للجسم دون الحاجة إلى الأوكسجين. [4] غالبًا ما يُنظر إلى نظام الطاقة الكلايكولي هذا على أنه نظام الطاقة الانتقالي بين أنظمة الطاقة الفوسفاجينية ونظام الطاقة الهوائية بسبب النقطة في التمرين هذا النظام الذي يبدأ وينتهي. أن مسافات أوسباقات الجري 400-800 متر هي أمثلة على التمرين الذي يستخدم هذا النظام – حيث أنه عادة ما يكون أعلى سرعة وشدة من تمرين التحمل، ويستمر لمدة 30-180 ثانية فقط، اعتمادًا على زمن التدريب.

نظام الطاقة الهوائية (الأكسدة Aerobic):
نظام الطاقة الهوائية هو ثالث وأبطأ مسار أو نظام لبناء وإعادة إنتاج مركب ATP الذي سوف يعتمد على الأوكسجين. عادة ما يزود نظام الطاقة هذا الجزء الأكبر من طاقة الجسم أثناء التمرين – وذلك بعد ثلاث دقائق من بداية التمرين حتى النهاية، أو عندما يعاني الفرد من التعب. يستخدم الجسم نظام الطاقة هذا لممارسة تمارين رياضية منخفضة الشدة تدوم أكثر من ثلاث دقائق، وهو ما يتوافق مع المعدل الذي ينتج به الجسم مركب ثلاثي فوسفات الأدينوزين ATP باستخدام الأوكسجين.[3] يعد نظام الطاقة هذا ضروريًا للرياضيين في مختلف فعاليات التحمل مثل عدائي المسافات المتوسطة والطويلة والماراثون بألعاب المضمار والميدان، والرياضيين بالألعاب الفرقية المختلفة، والمتزلجين الضاحية على الجليد، وما إلى ذلك. إن نظام الطاقة الهوائية قادر على إنتاج أكبر كمية من مركب الطاقة الرئيسي ATP من هذه الأنظمة الثلاثة. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى قدرة نظام الطاقة الهوائي هذا على تحويل الدهون والكربوهيدرات والبروتين إلى حالة من السكر البسيط يمكن أن تدخل الميتوكوندريا، موقع إنتاج ATP الهوائي[5].

الخصائص الفسيولوجية لعدائي الماراثون:
السعة الهوائية أو الحد الأقصى لإستهلاك الأوكسجين (VO2Max):
يحصل عداء الماراثون على قدراته الهوائية بمستوى أعلى من المتوسط ، في كثير من الأحيان تصل إلى 50٪ أكبر من الأفراد الرياضيين النشيطين عادةً.[6] القدرة الهوائية VO2Max أو الحد الأوكسجيني الأقصى, هي قدرة الفرد على إستيعاب الأكسجين واستهلاكه إلى أقصى حد ممكن في جميع أنسجة الجسم أثناء التمارين الشاملة أو السباق.[7] تعمل القدرة الهوائية كمقياس جيد لشدة التمرين لأنها الحد الأعلى للأداء البدني. لا يمكن للفرد أداء أي تمرين في 100٪ من القدرة الهوائية هذه VO2Max ولفترات زمنية طويلة[7] يتم تنفيذ سباق الماراثون بشكل عام عند حوالي 70-90 ٪ من القدرة الهوائية VO2Max ويعمل الاستخدام الجزئي للقدرة الهوائية كعنصر رئيسي لسباق الماراثون.[6] الآليات الفسيولوجية التي تتكون منها القدرة الهوائية أو VO2Max هي نقل وتوزيع الدم واستخدام الأوكسجين داخل خلايا العضلات. أن VO2Max هو أحد أبرز مؤشرات أداء تمارين التحمل, وأن VO2Max للعداء المتقدم البطل عند ممارسة الأداء القصوى هو تقريبًا ضعف قيمة اللياقة البدنية أو الرياضيين المدربين في التمارين القصوى. يظهر عدائي الماراثون الخصائص الفسيولوجية التي تمكنهم من التعامل مع المتطلبات العالية لمسافة سباق الماراثون لقطع 26.2 ميل (42.195 كم).

مكونات الحد الأقصى لإستهلاك الأوكسجين VO2Max:
المكونات الأساسية لـلحد الأقصى لإستهلاك الأوكسجين VO2Max للفرد هي خصائص السعة أو القدرة الهوائية التي تؤثر على الاستخدام الجزئي (٪ VO2Max) لهذه القدرة على إستيعاب واستهلاك الأوكسجين أثناء الأداء أو التدريب الشامل. يعتمد نقل كميات كبيرة من الدم من وإلى الرئتين للوصول إلى جميع أنسجة الجسم على إنتاج القلب العالي (الطرح القلبي), ومستويات كافية من إجمالي الهيموغلوبين في الجسم. الهيموغلوبين البروتين الذي يوجد بكريات الدم الحمراء لأجل نقل الأوكسجين الذي يحمل بواسطة هذا البروتين داخل خلايا الدم الحمراء والذي ينقل الأكسجين من الرئتين إلى أنسجة الجسم الأخرى عن طريق الدورة الدموية. من أجل النقل الفعال للأوكسجين في الدم خلال سباق الماراثون، يجب أن يكون توزيع الدم فعالًا, كذلك الآلية التي تسمح بتوزيع الأوكسجين على خلايا العضلات هو فعالية تدفق الدم العضلي.[10]
من الضروري زيادة تدفق الدم المحلي بمقدار 20 ضعفًا داخل العضلات الهيكلية للرياضيين الذين يتحملون ، مثل عدائي الماراثون ، لتلبية متطلبات الأكسجين في عضلاتهم في ممارسة التمارين القصوى التي تصل إلى 50 مرة أكبر من الراحة.[10] عند النقل الناجح وتوزيع الأكسجين في الدم، فإن استخراج واستخدام الدم داخل العضلات الهيكلية هو ما يؤدي إلى زيادة القدرة الهوائية للماراثون والتحسين العام لأداء ماراثون الفرد. يتم استخراج الأكسجين من الدم بواسطة الميوجلوبين داخل خلايا العضلات الهيكلية التي تقبل وتخزن الأكسجين. تساعد مكونات القدرة الهوائية هذه في تحديد أقصى امتصاص واستهلاك للأكسجين في أنسجة الجسم أثناء التمرين الشامل.

محددات الحد الأقصى لإستهلاك الأوكسجين (VO2Max):
خلال مدة سباق الماراثون وتمارين التحمل من القيود العامة على قدرة الفرد الهوائية هي ما ينتج القدرة الهوائية لهؤلاء الرياضيين وبالتالي أدائهم في سباق الماراثون.

عضلة القلب Cardiac:
غالبًا ما يتميز عدائي الماراثون بأبعادًا كبيرة للعضلة القلبية وانخفاض معدلات ضربات القلب أثناء الراحة التي تمكنهم من تحقيق قدرات هوائية أكبر. [7] [11] على الرغم من أن هذه التغييرات المورفولوجية والوظيفية لأجل مساعدة قلب عداء الماراثون في زيادة قدرته الهوائية إلى أقصى حد ممكن، إلا أن هذه العوامل هي التي تحدد الحد الأقصى للفرد لتناول الحد الأقصى من الأكسجين واستهلاكه في أنسجة الجسم أثناء تمرين التحمل. زيادة حجم القلب تمكن الفرد من تحقيق حجم ضربة أكبر في ضخ الدم . يحدث انخفاض مصاحب في حجم الضربة مع الزيادة الأولية في معدل ضربات القلب في بداية التمرين.[6] وأعلى معدل للقلب يمكن للفرد تحقيقه محدود وينخفض مع التقدم في العمر وكما بالمعادلة التالية:
(الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب= 220 – العمر بالسنوات)[12]. وعلى الرغم من الزيادة في حجم عضلة القلب، فإن القدرة الهوائية لمتسابق الماراثون تقتصر على معدل ضربات القلب الإقتصادي والمتناقص. لا يمكن زيادة القدرة الهوائية للرياضي بشكل مستمر لأن الحد الأقصى لمعدل القلب يمكن أن يضخ فقط كمية معينة من الدم. [12] [7].

القدرة على حمل الأكسجين:
يعاني الفرد الذي يتسابق الماراثون من تخصيص الدم لعضلات الهيكل العظمي. يعمل هذا التوزيع للدم على زيادة استخلاص الأكسجين بواسطة العضلات الهيكلية لإنتاج طاقة هوائية أكبر قدر ممكن من ATP لتلبية الطلب, ولتحقيق ذلك يزداد حجم الدم. [7]. يمكن أن تؤدي الزيادة الأولية في حجم الدم أثناء الجري الماراثوني لاحقًا إلى انخفاض حجم الدم نتيجة لزيادة درجة حرارة الجسم الأساسية، وتغيرات الأس الهيدروجيني في العضلات الهيكلية، وزيادة الجفاف المرتبط بالتبريد أثناء هذا التمرين. يعتمد تقارب الأوكسجين في الدم على حجم بلازما الدم وانخفاض إجمالي في حجم الدم. يمكن أن يحد الجفاف ودرجات الحرارة ودرجة حموضة الأس الهيدروجيني بين الرئتين والشعيرات الدموية العضلية من قدرة الفرد على استخدام قدرته الهوائية جزئيًا (٪ VO2Max). [7] [13).

المحددات الثانوية:
تشمل المحددات الأخرى التي تؤثر على عداء الماراثون VO2Max الانتشار الرئوي، ونشاط إنزيم الميتوكوندريا، والكثافة الشعرية الدموية. يمكن تكبير هذه الميزات لدى عداء الماراثون مقارنة بخصائص غير مدربة من الأفراد, ولكن لها حدود عليا يحددها الجسم. من المحتمل أن يستوعب نشاط إنزيم الميتوكوندريا المحسن وزيادة كثافة الشعيرات الدموية الهوائية ATP أكثر إنتاجًا هوائيًا. تحدث هذه الزيادات فقط عند نقطة معينة وتساعد على تحديد ذروة القدرة الهوائية. [7] يرتبط الانتشار الرئوي لهؤلاء الأشخاص بشكل خاص باللياقة البدنية مع VO2Max ويمكن أن يحد من هؤلاء الأفراد في عدم قدرتهم على إشباع الهيموغلوبين بكفاءة بالأوكسجين بسبب النتاج القلبي الكبير. [7] [14] يمكن أن يعزى وقت العبور الأقصر لكميات أكبر من الدم الذي يتم ضخه لكل وحدة زمنية إلى تشبع الأوكسجين غير الكافي الذي يشاهد غالبًا في الرياضيين المدربين جيدًا مثل عدائوا الماراثون. ليس كل الهواء الملهم ومكوناته تصل إلى الجهاز الرئوي بسبب الفضاء الميت التشريحي لجسم الإنسان، والذي من حيث التمرين، هو مصدر للأوكسجين المفقود.

الأقتصادية بسباق الماراثون:
على الرغم من كونه أحد أكثر التنبئات بروزًا لأداء سباق الماراثون، فإن VO2Max الحد الأقصى الكبير لإستهلاك الأوكسجين هو واحد فقط من العوامل التي قد تؤثر على مستوى أداء سباق الماراثون. الاقتصاد الذي يستخدم بالماراثون هو متطلباته القصوى تزويد للأوكسجين بسرعات محددة. يساعد هذا المفهوم للاقتصاد الجاري في تفسير ننتائج سباق الماراثون المختلفة للعدائين الذين يتمتعون بقدرات هوائية مماثلة. [11] يوضح استهلاك الأوكسجين في الحالة المستقرة المستخدم لتحديد الاقتصاد الجاري صرف الطاقة للجري بسرعات عالية وقصوى. غالبًا ما يتم قياسه بحجم الأوكسجين المستهلك باللتر أو الملليتر ، لكل كيلوغرام من وزن الجسم في الدقيقة (لتر / كجم / دقيقة أو مل / كجم / دقيقة). [6]
يمكن تفسير الاختلافات في زمن الفوز لعدائي سباق الماراثون المختلفين مع قيم الحد الأفصى فستهلاك الأوكسجين المطلق والنسبي (VO2Max و٪ VO2Max) المتطابقة تقريبًا من خلال مستويات مختلفة من استهلاك الأوكسجين في الدقيقة بنفس السرعات. لهذا السبب، يمكن ملاحظة أن جيم ماكدونا قد أجرى سباق الماراثون بشكل أسرع من تيد كوربيت في أدائه الفائز مقارنة بأداء كوربيت. هذا المطلب الأكبر لاستهلاك الأكسجين دون الحد الأقصى (3.3 لتر من الأوكسجين في الدقيقة لـ Corbitt مقابل 3.0 لتر من الأكسجين في الدقيقة لماكدونا) يرتبط ارتباطًا إيجابيًا بمستوى أعلى من صرف الطاقة أثناء الجري بنفس السرعة. [6] لذلك يمكننا اعتبار الاقتصاد بالجري (الكفاءة) عاملاً مهمًا في أداء أبطال الماراثون حيث يرتبط ارتباط الطاقة الضعيفة بزيادة متوسط سرعة العداء. [6] حدد التفاوت في الاقتصاد المستخدم بالفروق في أداء سباق الماراثون وكفاءة هؤلاء المتسابقين مثالا على الاختلافات الهامشية في إجمالي صرف الطاقة عند الجري بسرعات أكبر من الرياضيين الترفيهيين.

مستوى العتبة اللاكتيكية:
ترتبط سرعة عداء الماراثون عند عتبة اللاكتيكية بقوة بأدائهم. تعتبر عتبة اللاكتات أو العتبة اللاهوائية مؤشراً جيداً لقدرة الجسم على معالجة الطاقة الكيميائية ونقلها إلى طاقة ميكانيكية بكفاءة. [7] يعتبر سباق الماراثون تمريناً مهيمنًا هوائيًا، لكن الشدة العالية المرتبطة بأداء أبطال النخبة تستخدم نسبة أكبر من الطاقة اللاهوائية. عتبة اللاكتات هي نقطة العبور بين استخدام الطاقة الهوائية في الغالب واستخدام الطاقة اللاهوائية. يرتبط هذا التقاطع بعدم قدرة نظام الطاقة اللاهوائي على إنتاج الطاقة بكفاءة مما يؤدي إلى تراكم اللاكتيك أسيد في الدم المرتبط غالبًا بالتعب العضلي. لدى الرياضيين المدربين على التحمل جيداً، تظهر الزيادة في تركيز اللاكتات في الدم عند حوالي 75٪-90٪ VO2Max، وهو ما يتوافق مباشرة مع الحد الأقصى لإستهلاك الأوكسجين في سباق الماراثون VO2Max. مع هذه الشدة العالية التي تحملت لأكثر من ساعتين، يتطلب أداء عداء الماراثون إنتاجًا للطاقة أكثر من ذلك الذي يوفره نشاط الميتوكوندريا فقط. يؤدي هذا إلى ارتفاع نسبة الطاقة اللاهوائية إلى الطاقة الهوائية خلال سباق الماراثون. [7] [16] كلما زادت السرعة والاستخدام الجزئي للقدرة الهوائية التي يمتلكها الفرد عند العتبة اللاكتيكية كان الأداء العام أفضل.
يوجد كذلك عدم يقين حول كيفية تأثير العتبة اللاكتيكية على أداء التحمل. تُعزى مساهمة مستويات اللاكتيك أسيد المتراكمة في الدم إلى نقص الأكسجين المحتمل في العضلات الهيكلية ولكن أيضًا إلى إنتاج المزيد من الكلوكوز الذي يمكن استخدامه كطاقة. [11] [7] يخلق عدم القدرة على إنشاء مجموعة فردية من المساهمات الفسيولوجية لتأثير تراكم اللاكتات في الدم على الفرد الذي يمارس التمرين دورًا مرتبطًا للعتبة اللاكتيكية في أداء سباق الماراثون بدلاً من الدور السببي. [17]

مصادر طاقة سباق الماراثون:
للحفاظ على الجري بالمستوى العالي للأبطال، يجب على عداء الماراثون الحصول على مخازن كليكوجين كافية بالجسم. يمكن العثور على الكليكوجين في العضلات الهيكلية أو الكبد. مع انخفاض مستويات مخازن الجليكوجين في بداية سباق الماراثون، يمكن أن يؤدي استنزاف هذه المخازن المبكرة إلى تقليل الأداء أو حتى عدم القدرة على إكمال السباق. [6] [7] يمكن أيضًا الحد من إنتاج ATP عبر الأنظمة الهوائية عن طريق استنفاد الكليكوجين. تعمل الأحماض الدهنية الحرة كآلية تجنيبية لمخازن الجليكوجين. يثبت الارتفاع الاصطناعي لهذه الأحماض الدهنية إلى جانب تدريب التحمل قدرة عداء الماراثون على الحفاظ على شدة أعلى لفترات أطول من الزمن. يعزى الإمداد المطول لشدة الجري إلى معدل دوران مرتفع للأحماض الدهنية التي تسمح للعداء بالحفاظ مدة أطول على مخازن الجليكوجين لاحقًا في السباق. لذلك يقترح البعض أن تناول السكريات الأحادية بتركيزات منخفضة خلال السباق يمكن أن يؤخر استنفاد الكليكوجين. كما يُقترح هذا التركيز المنخفض، على عكس التركيز العالي من السكريات الأحادية، كوسيلة للحفاظ على إفراغ معدي أكثر كفاءة واستيعاب معوي أسرع لمصدر الطاقة هذا. [11] قد تكون الكربوهيدرات أكثر مصادر الطاقة فعالية لإعادة بناء ثلاثي فوسفات الأدينوزين ATP. تعد المعكرونة واستهلاك الكربوهيدرات في الأيام التي تسبق الماراثون ممارسة شائعة لمتسابقي الماراثون على جميع المستويات. [6] [18]

التنظيم الحراري وفقدان سوائل الجسم:
الحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية الداخلية أمر بالغ الأهمية لأداء وصحة عداء سباق الماراثون. يمكن أن يؤدي عدم القدرة على تقليل ارتفاع درجة حرارة الجسم الأساسية إلى فرط الحرارة. لتقليل حرارة الجسم، يجب على الجسم التخلص من الحرارة الناتجة عن التمثيل الغذائي عن طريق التعرق (المعروف أيضًا باسم التبريد التبخيري). يمكن أن يؤدي تبديد الحرارة بتبخر العرق إلى فقدان كبير في الماء بالجسم. يمكن أن يفقد عداء الماراثون الماء مضيفًا حوالي 8٪ من وزن الجسم.[6] استبدال السوائل محدود، ولكن يمكن أن يساعد في الحفاظ على برودة درجات الحرارة الداخلية. يعد استبدال السوائل أمرًا صعبًا من الناحية الفسيولوجية أثناء الجري بهذه الشدة بسبب عدم كفاءة إفراغ المعدة. يمكن أن يساعد الاستبدال الجزئي للسوائل إلى تجنب جسم عداء الماراثون عند التسخين ولكن ليس بما يكفي لمواكبة فقدان السوائل عن طريق تبخر العرق المستمر بالسباق.

العوامل البيئية المؤثرة على متسابق الماراثون:
تساهم العوامل البيئية مثل مقاومة الهواء والأمطار والتضاريس الأرضية ودرجة الحرارة في قدرة عداء الماراثون على الأداء بكامل طاقته الفسيولوجية. عوامل مقاومة الهواء أو الرياح، وتضاريس أرض سباق الماراثون (التلال أو المسطحة) هي عوامل إضافية. [11] [7] يمكن أن يؤثر المطر على الأداء عن طريق إضافة وزيادة الوزن إلى ملابس العداء. درجة الحرارة، وخاصة إرتفاع الحرارة، هي أقوى عائق بيئي لأداء متسابق الماراثون. تؤثر زيادة درجة حرارة الهواء على جميع العدائين بنفس الطريقة. هذا الارتباط السلبي لارتفاع درجة الحرارة وإنخفاض وقت السباق يرتبط بمستوى إستشفاء وإنتعاش عدائي الماراثون وممارسي الرياضة جميعاً التي يسببها انخفاض حرارة الجسم. هناك عوامل بيئية أخرى أقل ارتباطًا بشكل مباشر بأداء سباق الماراثون مثل الملوثات في الهواء وكذلك الجوائز المالية الممنوحة بماراثون معين [19].

الجدول الرسمي الدولي لأرقام سباق الماراثون للرجال [20]:

Time	Name	Nationality	Date	Event/Place	Source	Notes
2:55:18.4	Johnny Hayes	United States	July 24, 1908	London, United Kingdom	IAAF[53]	Time was officially recorded as 2:55:18 2/5.[54] Italian Dorando Pietri finished in 2:54:46.4, but was disqualified for receiving assistance from race officials near the finish.[55] Note.[56]
2:52:45.4	Robert Fowler	United States	January 1, 1909	Yonkers,[nb 5] United States	IAAF[53]	Note.[56]
2:46:52.8	James Clark	United States	February 12, 1909	New York City, United States	IAAF[53]	Note.[56]
2:46:04.6	Albert Raines	United States	May 8, 1909	New York City, United States	IAAF[53]	Note.[56]
2:42:31.0	Henry Barrett	United Kingdom	May 26, 1909[nb 6]	Polytechnic Marathon, London, United Kingdom	IAAF[53]	Note.[56]
2:40:34.2	Thure Johansson	Sweden	August 31, 1909	Stockholm, Sweden	IAAF[53]	Note.[56]
2:38:16.2	Harry Green	United Kingdom	May 12, 1913	Polytechnic Marathon	IAAF[53]	Note.[61]
2:36:06.6	Alexis Ahlgren	Sweden	May 31, 1913	Polytechnic Marathon	IAAF[53]	Report in The Times claiming world record.[62] Note.[61]
2:38:00.8	Umberto Blasi	Italy	November 29, 1914	Legnano, Italy	ARRS[9]
2:32:35.8	Hannes Kolehmainen	Finland	August 22, 1920	Antwerp, Belgium	IAAF,[53] ARRS[9]	The course distance was officially reported to be 42,750 meters/26.56 miles,[63] however, the Association of Road Racing Statisticians estimated the course to be 40 km.[31]
2:29:01.8	Albert Michelsen	United States	October 12, 1925	Port Chester, United States	IAAF[53]	Note.[64]
2:30:57.6	Harry Payne	United Kingdom	July 5, 1929	London	ARRS[9]
2:26:14	Sohn Kee-chung	Japanese Korea	March 21, 1935	Tokyo, Japan	ARRS[9]	Competed for Japan as Kitei Son because of Japan’s occupation of the Korean Peninsula
2:27:49.0	Fusashige Suzuki	Japan	March 31, 1935	Tokyo, Japan	IAAF[53]	According to the Association of Road Racing Statisticians, Suzuki’s 2:27:49 performance occurred in Tokyo on March 21, 1935, during a race in which he finished second to Sohn Kee-chung (sometimes referred to as Kee-Jung Sohn or Son Kitei) who ran a 2:26:14.[65]
2:26:44.0	Yasuo Ikenaka	Japan	April 3, 1935	Tokyo, Japan	IAAF[53]	Note.[66]
2:26:42	Sohn Kee-chung	Japanese Korea	November 3, 1935	Tokyo, Japan	IAAF[53]	Note.[66]
2:25:39	Suh Yun-bok	Korea	April 19, 1947	Boston Marathon	IAAF[53]	Disputed (short course).[67] Disputed (point-to-point).[68] Note.[69]
2:20:42.2	Jim Peters	United Kingdom	June 14, 1952	Polytechnic Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	MarathonGuide.com states the course was slightly long.[70] Report in The Times claiming world record.[71]
2:18:40.4	Jim Peters	United Kingdom	June 13, 1953	Polytechnic Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	Report in The Times claiming world record.[71]
2:18:34.8	Jim Peters	United Kingdom	October 4, 1953	Turku Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:17:39.4	Jim Peters	United Kingdom	June 26, 1954	Polytechnic Marathon	IAAF[53]	Point-to-point course.[citation needed] Report in The Times claiming world record.[72]
2:18:04.8	Paavo Kotila	Finland	August 12, 1956	Pieksämäki, Finland	ARRS[9]
2:15:17.0	Sergei Popov	Soviet Union	August 24, 1958	Stockholm, Sweden	IAAF,[53] ARRS[9]	The ARRS notes Popov’s extended time as 2:15:17.6[9]
2:15:16.2	Abebe Bikila	Ethiopia	September 10, 1960	Rome, Italy	IAAF,[53] ARRS[9]	World record fastest marathon run in bare feet.[73]
2:15:15.8	Toru Terasawa	Japan	February 17, 1963	Beppu-Ōita Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:14:28	Leonard Edelen	United States	June 15, 1963	Polytechnic Marathon	IAAF[53]	Point-to-point course.[citation needed] Report in The Times claiming world record and stating that the course may have been long.[74]
2:14:43	Brian Kilby	United Kingdom	July 6, 1963	Port Talbot, Wales	ARRS[9]
2:13:55	Basil Heatley	United Kingdom	June 13, 1964	Polytechnic Marathon	IAAF[53]	Point-to-point course.[citation needed] Report in The Times claiming world record.[75]
2:12:11.2	Abebe Bikila	Ethiopia	October 21, 1964	Tokyo, Japan	IAAF,[53] ARRS[9]
2:12:00	Morio Shigematsu	Japan	June 12, 1965	Polytechnic Marathon	IAAF[53]	Point-to-point course.[citation needed] Report in The Times claiming world record.[76]
2:09:36.4	Derek Clayton	Australia	December 3, 1967	Fukuoka Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:08:33.6	Derek Clayton	Australia	May 30, 1969	Antwerp, Belgium	IAAF[53]	Disputed (short course).[77]
2:09:28.8	Ron Hill	United Kingdom	July 23, 1970	Edinburgh, Scotland	ARRS[9]
2:09:12	Ian Thompson	United Kingdom	January 31, 1974	Christchurch, New Zealand	ARRS[9]
2:09:05.6	Shigeru So	Japan	February 5, 1978	Beppu-Ōita Marathon	ARRS[9]
2:09:01	Gerard Nijboer	Netherlands	April 26, 1980	Amsterdam Marathon	ARRS[9]
2:08:18	Robert De Castella	Australia	December 6, 1981	Fukuoka Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:08:05	Steve Jones	United Kingdom	October 21, 1984	Chicago Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:07:12	Carlos Lopes	Portugal	April 20, 1985	Rotterdam Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:06:50	Belayneh Dinsamo	Ethiopia	April 17, 1988	Rotterdam Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:06:05	Ronaldo da Costa	Brazil	September 20, 1998	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:05:42	Khalid Khannouchi	Morocco	October 24, 1999	Chicago Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:05:38	Khalid Khannouchi	United States	April 14, 2002	London Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	First “World’s Best” recognized by the International Association of Athletics Federations.[78] The ARRS notes Khannouchi’s extended time as 2:05:37.8[9]
2:04:55	Paul Tergat	Kenya	September 28, 2003	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	First world record for the men’s marathon ratified by the International Association of Athletics Federations.[79]
2:04:26	Haile Gebrselassie	Ethiopia	September 30, 2007	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:03:59	Haile Gebrselassie	Ethiopia	September 28, 2008	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	The ARRS notes Gebrselassie’s extended time as 2:03:58.2[9]
2:03:38	Patrick Makau	Kenya	September 25, 2011	Berlin Marathon	IAAF,[80][81] ARRS[82]
2:03:23	Wilson Kipsang	Kenya	September 29, 2013	Berlin Marathon	IAAF[83][84] ARRS[82]	The ARRS notes Kipsang’s extended time as 2:03:22.2[82]
2:02:57	Dennis Kimetto	Kenya	September 28, 2014	Berlin Marathon	IAAF[85][86] ARRS[82]	The ARRS notes Kimetto’s extended time as 2:02:56.4[82]
2:01:39	Eliud Kipchoge	Kenya	September 16, 2018	Berlin Marathon	IAAF[1]

الجدول الرسمي الدولي لأرقام سباق الماراثون للسيدات [20]:

Time	Name	Nationality	Date	Event/Place	Source	Notes
5:40:xx	Marie-Louise Ledru	France	September 29, 1918	Tour de Paris Marathon	ARRS[9]
3:40:22	Violet Piercy	United Kingdom	October 3, 1926	London [nb 7]	IAAF[53]	The ARRS indicates that Piercy’s 3:40:22 was set on August 2, 1926, during a time trial on a course that was only 35.4 km.[9]
3:37:07	Merry Lepper	United States	December 16, 1963[nb 8]	Culver City, United States	IAAF[53]	Disputed (short course).[90]
3:27:45	Dale Greig	United Kingdom	May 23, 1964	Ryde	IAAF,[53] ARRS[9]
3:19:33	Mildred Sampson	New Zealand	July 21, 1964[nb 9]	Auckland, New Zealand	IAAF[53]	Disputed by ARRS as a time trial.[nb 9][93]
3:14:23	Maureen Wilton	Canada	May 6, 1967	Toronto, Canada	IAAF,[53] ARRS[9]	The ARRS notes Wilton’s extended time as 3:14:22.8[9]
3:07:27.2	Anni Pede-Erdkamp	West Germany	September 16, 1967	Waldniel, West Germany	IAAF,[53] ARRS[9]	The ARRS notes Pede-Erdkamp’s extended time as 3:07:26.2[9]
3:02:53	Caroline Walker	United States	February 28, 1970	Seaside, OR	IAAF,[53] ARRS[9]
3:01:42	Elizabeth Bonner	United States	May 9, 1971	Philadelphia, United States	IAAF,[53] ARRS[9]
2:55:22	Elizabeth Bonner	United States	September 19, 1971	New York City Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:49:40	Cheryl Bridges	United States	December 5, 1971	Culver City, United States	IAAF,[53] ARRS[9]
2:46:36	Michiko Gorman	United States	December 2, 1973	Culver City, United States	IAAF,[53] ARRS[9]	The ARRS notes Gorman’s extended time as 2:46:37[9]
2:46:24	Chantal Langlacé	France	October 27, 1974	Neuf-Brisach, France	IAAF,[53] ARRS[9]
2:43:54.5	Jacqueline Hansen	United States	December 1, 1974	Culver City, United States	IAAF,[53] ARRS[9]	The ARRS notes Hansen’s extended time as 2:43:54.6[9]
2:42:24	Liane Winter	West Germany	April 21, 1975	Boston Marathon	IAAF[53]	Disputed (point-to-point).[68]
2:40:15.8	Christa Vahlensieck	West Germany	May 3, 1975	Dülmen	IAAF,[53] ARRS[9]
2:38:19	Jacqueline Hansen	United States	October 12, 1975	Nike OTC Marathon, Eugene, United States	IAAF,[53] ARRS[9]
2:35:15.4	Chantal Langlacé	France	May 1, 1977	Oiartzun, Spain	IAAF[53]
2:34:47.5	Christa Vahlensieck	West Germany	September 10, 1977	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:32:29.8	Grete Waitz	Norway	October 22, 1978	New York City Marathon	IAAF[53]	Disputed (short course).[50][96]
2:27:32.6	Grete Waitz	Norway	October 21, 1979	New York City Marathon	IAAF[53]	Disputed (short course).[50][97]
2:31:23	Joan Benoit	United States	February 3, 1980	Auckland, New Zealand	ARRS[9]
2:30:57.1	Patti Catalano	United States	September 6, 1980	Montreal, Canada	ARRS[9]
2:25:41.3	Grete Waitz	Norway	October 26, 1980	New York City Marathon	IAAF[53]	Disputed (short course).[50][98]
2:30:27	Joyce Smith	United Kingdom	November 16, 1980	Tokyo, Japan	ARRS[9]
2:29:57	Joyce Smith	United Kingdom	March 29, 1981	London Marathon	ARRS[9]
2:25:28	Allison Roe	New Zealand	October 25, 1981	New York City Marathon	IAAF[53]	Disputed (short course).[50][99]
2:29:01.6	Charlotte Teske	West Germany	January 16, 1982	Miami, United States	ARRS[9]
2:26:12	Joan Benoit	United States	September 12, 1982	Nike OTC Marathon, Eugene, United States	ARRS[9]
2:25:28.7	Grete Waitz	Norway	April 17, 1983	London Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:22:43	Joan Benoit	United States	April 18, 1983	Boston Marathon	IAAF[53]	Disputed (point-to-point).[68]
2:24:26	Ingrid Kristiansen	Norway	May 13, 1984	London Marathon	ARRS[9]
2:21:06	Ingrid Kristiansen	Norway	April 21, 1985	London Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:20:47	Tegla Loroupe	Kenya	April 19, 1998	Rotterdam Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:20:43	Tegla Loroupe	Kenya	September 26, 1999	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:19:46	Naoko Takahashi	Japan	September 30, 2001	Berlin Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:18:47	Catherine Ndereba	Kenya	October 7, 2001	Chicago Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]
2:17:18	Paula Radcliffe	United Kingdom	October 13, 2002	Chicago Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	First “World’s Best” recognized by the International Association of Athletics Federations.[78] The ARRS notes Radcliffe’s extended time as 2:17:17.7[9]
2:15:25 (mixed sex)	Paula Radcliffe	United Kingdom	April 13, 2003	London Marathon	IAAF,[53] ARRS[9]	First world record for the women’s marathon ratified by the International Association of Athletics Federations.[100] The ARRS notes Radcliffe’s extended time as 2:15:24.6[9]
2:17:42 (women only)	Paula Radcliffe	Great Britain	April 17, 2005	London Marathon	IAAF[101]
2:17:01 (women only)	Mary Jepkosgei Keitany	Kenya	April 23, 2017	London Marathon	IAAF[102]
2:14:04 (mixed sex)	Brigid Kosgei	Kenya	October 13, 2019	Chicago Marathon	IAAF[103]

References:
1- James R (2009-10-30). “The Marathon”. Time. ISSN 0040-781X. Retrieved 2018-04-29.
2- Hutchinson A. “How Has the Marathon Changed over Time?”. Runner’s World. Retrieved 2018-04-29.
3- “The Three Primary Energy Pathways Explained”. www.acefitness.org.
4- Deaton M. “Bioenergetics and the Olympic Athlete”.
5- “Exercise Essentials: A Better Understanding of Our Aerobic Energy Pathway”. blog.nasm.org. February 19, 2016.
6- Costill DL (August 1972). “Physiology of marathon running”. The Journal of the American Medical Association. 221 (9): 1024–9. doi:10.1001/jama.1972.03200220058013. PMID 5068289.
7- Sperlich B, Zinner C (2016). Marathon Running: Physiology, Psychology, Nutrition and Training Aspects. Switzerland: Springer International Publishing. ISBN 978-3-319-29726-2.
8- Sperryn PN (1983). Sport and medicine. London: Butterworths. ISBN 978-0-407-00270-8. OCLC 9393873.
9- “Hemoglobin and Functions of Iron”. UCSF Medical Center. Retrieved 2018-04-25.
10- Sarelius I, Pohl U (August 2010). “Control of muscle blood flow during exercise: local factors and integrative mechanisms”. Acta Physiologica. 199 (4): 349–65. doi:10.1111/j.1748-1716.2010.02129.x. PMC 3157959. PMID 20353492.
11- Sjödin B, Svedenhag J (March 1985). “Applied physiology of marathon running”. Sports Medicine. 2 (2): 83–99. doi:10.2165/00007256-198502020-00002. PMID 3890068.
12- “Target Heart Rate and Estimated Maximum Heart Rate”. United States Centers for Disease Control (CDC). Retrieved 2018-04-26.
13- Mairbäurl H (2013-11-12). “Red blood cells in sports: effects of exercise and training on oxygen supply by red blood cells”. Frontiers in Physiology. 4: 332. doi:10.3389/fphys.2013.00332. PMC 3824146. PMID 24273518.
14- Zavorsky GS, Wilson B, Harris JK, Kim DJ, Carli F, Mayo NE (April 2010). “Pulmonary diffusion and aerobic capacity: is there a relation? Does obesity matter?”. Acta Physiologica. 198 (4): 499–507. doi:10.1111/j.1748-1716.2009.02059.x. PMID 19912149.
15- “Dead Space”. oac.med.jhmi.edu. Retrieved 2018-04-29.
16- “Anaerobic Threshold”. SportsMed Web. Retrieved 2018-04-29.
17- Faude O, Kindermann W, Meyer T (2009). “Lactate threshold concepts: how valid are they?”. Sports Medicine. 39 (6): 469–90. doi:10.2165/00007256-200939060-00003. PMID 19453206.
18- Osowski A. “Recommendations for Marathon Runners” (PDF).
19- El Helou N, Tafflet M, Berthelot G, Tolaini J, Marc A, Guillaume M, Hausswirth C, Toussaint JF (May 2012). “Impact of environmental parameters on marathon running performance”. PLOS One. 7 (5): e37407. doi:10.1371/journal.pone.0037407. PMC 3359364. PMID 22649525.
20- https://en.wikipedia.org/wiki/Marathon_world_record_progression.