北卡罗来纳州达勒姆-从铁人三项铁人三项赛到环法自行车赛,有些比赛甚至考验了即使是最坚韧的耐力运动员的极限。现在,一项对世界上最长,最艰苦的运动项目中的能量消耗的新研究表明,无论什么活动,每个人都达到相同的代谢极限-人类可以长期维持的最大运动水平术语。
研究人员发现,当进行持续数天,数周和数月的体育锻炼时,人类只能以其静止代谢率的2.5倍燃烧卡路里。
研究人员发现,甚至世界上最快的超级马拉松运动员都没有超过这个极限。
该研究的合著者,杜克大学进化人类学副教授赫尔曼·庞策尔说:“这定义了人类可能实现的领域。”
研究人员发现,人体的新陈代谢率已超过人的2.5倍的阈值,它开始分解自身组织,以弥补热量不足。
苏格兰阿伯丁大学和中国科学院的研究小组负责人庞特泽和约翰·斯皮曼说,对此限制的一种解释可能是消化道分解食物的能力。
换句话说,多吃不一定能帮助某人创造伊迪塔罗德的历史。庞策说:“我们的肠胃每天可以有效吸收多少卡路里只是一个限制。”
该结果将于6月5日在线发表在《科学进展》杂志上。
在这项研究中,该团队测量了一组运动员的每周消耗的卡路里,这些运动员每周参加六次马拉松比赛,为期五个月,这是2015年全美比赛(从加利福尼亚州到华盛顿特区的3,000英里比赛)的一部分。人类耐力的壮举,包括惩罚100英里越野跑和怀孕。
当他们绘制随时间变化的数据时,他们发现了一条L形曲线。运动员的能量消耗开始时相对较高,但在剩下的比赛中,不可避免地以基础代谢率的2.5倍急速下降并趋于平坦。
合著者凯特琳·瑟伯(Caitlin Thurber)分析了在“全美赛跑”的第一站和最后一站收集的尿液样本。在连续进行了20周的马拉松比赛后,运动员每天燃烧的卡路里比基于其行驶里程的预期少600卡路里。研究结果表明,人体可以“降低”其新陈代谢,以帮助保持可持续水平。
瑟伯说:“这是能源消耗受限的一个很好的例子,在这种情况下,人体在很长一段时间内保持极高水平的能源消耗的能力受到限制。”
“您可以冲刺100米,但可以慢跑数英里,对吗?庞特泽说:“在这里也是如此。”
所有的耐力比赛都遵循相同的L形曲线,无论运动员是在低于冰点的温度下在南极洲拖曳500磅的雪橇几天,还是在夏季骑自行车环法自行车赛。这一发现挑战了以前的研究人员提出的想法,即人类的耐力与调节体温的能力有关。
研究人员发现,耐力事件的一个限制因素在于消化过程-人体加工食物,吸收卡路里和营养素以促进身体进程的能力。
有趣的是,耐力运动员中发现的最大可持续能量消耗仅略高于女性在怀孕期间维持的代谢率。这表明,使Ironman铁人三项运动员无法打破速度记录的相同生理极限也可能会限制生活的其他方面,例如大婴儿在子宫中的成长能力。
据研究人员所知,没有人能持续超过这一极限。庞策说:“所以我想这对耐力运动员来说是一个挑战。”当您被证明是错误的时,“科学才行”。也许某天某人会突破上限,向我们展示我们所缺少的。