人类耐力被证明“有上限”

人类耐力被证明“有上限”
2019年06月15日 13:37 羊城晚报
人类耐力被证明“有上限”

羊城晚报 那拉

  □那拉

  《科学进展》杂志近日刊登的一项研究成果表明,科学家已找到了人类耐力的极限。而存在耐力极限的其中一个原因,就是人类的身体消化食物和吸收卡路里的能力有限。

  这项研究首次量化了长跑和自行车等耐力运动不可逾越的“上限”。

  有大量证据表明,当运动超过几个小时后,大多数人——包括哺乳动物——消耗的能量都是其基础代谢率(简称BMR,是指在自然温度环境中,人的身体在平静状态下维持生命所需消耗的最低能量代谢率)的5倍。但美国北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学进化人类学家Herman Pontzer认为,人类如何在更长时间的耐力活动中使用能量则完全是另一个问题。

  2015年,美国印第安纳州西拉法耶特市普渡大学耐力运动员、前人类学家Bryce Carlson组织了一项横跨美国的比赛。运动员被要求在20周的时间里跑完从加利福尼亚洛杉矶市到华盛顿哥伦比亚特区的一系列马拉松,共4957公里。Pontzer的团队借此机会进行了一系列数据收集。

  为了找出参与研究的运动员燃烧了多少卡路里,Pontzer与Carlson及其他同事用无害、不常见的氘和氧-18同位素替换了运动员饮用水中正常的氢和氧。然后他们通过一些化学方法,来追踪这些同位素在运动员们的尿液、汗液和呼出废气中的排出情况。这样,科学家就可以计算出一名运动员产生了多少二氧化碳——这一指标与他们燃烧了多少卡路里直接相关。他们持续收集了比赛过程中的能量消耗数据,并绘制了这些数据随时间变化的图表,最后连同之前从其他耐力项目中收集的代谢数据一起,进行了综合分析。

  研究团队最终发现,无论什么比赛,运动员的能量消耗在持续20天后会迅速稳定下来,最终保持在运动员BMR值的2.5倍左右。他们指出,这个时段,人体燃烧卡路里的速度已超过了吸收食物并将其转化为能量的速度,这就代表了由生物学决定的人类表现的一个上限。运动员达到这个“极限”后,身体就必须消耗脂肪储备来获得能量。研究显示,即便最优秀的耐力赛选手最终也无法突破这一限制。所有耐力运动都符合这个规律。研究人员认为,这也说明人类的身体在一段时间的高水平能量消耗后,是会进行自我调节的。Pontzer由此认为:“我们最终找到了人类耐力的极限。”

  另一位并未参与该项研究的美国米苏拉市蒙大拿大学的运动生理学家Brent Ruby认为,这一新发现解释了耐力超强的运动员如何在不减重的情况下长时间消耗能量。

  该研究还指出,早期研究中已得知,人类怀孕所消耗的能量水平其实与一项长时间的耐力运动项目所消耗的差不多。事实上,这一过程也同样面临一个代谢权限。研究者认为,怀孕的代谢量与一场超级马拉松相似,而人类身体所具备的代谢适应能力越强,可能会让母亲生下拥有更大脑容量的婴儿,这也意味着,可能带给人类更持久的耐力。但此说法,还需要进一步地研究,去发现更多证据来证明。

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