超级运动员揭示人体代谢“天花板”

超跑运动员消耗的能量是有限的。

本报讯 人类最多能消耗多少能量？事实上，人体代谢存在一个“天花板”，即使活动量最大的运动员也无法超越。一项10月20日发表于《当代生物学》的研究发现，在30周或更长时间内，这个上限约为运动员基础代谢率（BMR）的2.4倍。而在短时间内，人体的代谢可以达到BMR的10倍。

BMR是人体每天完成基本任务，如呼吸等所需的最低能量。该研究合著者、美国北亚当斯马萨诸塞文理学院的Andrew Best说，研究人员此前提出，人体在较长时间内的代谢上限约为BMR的2.5倍，但一直未得到充分验证。

Best和同事招募了14名耐力极佳的运动员，包括超跑运动员、自行车运动员和铁人三项运动员。参与者饮用了含有氘和氧-18的双标记水。一旦摄入，氘和氧-18都会通过尿液和汗液从体内流失，此外，一些氧-18也会以二氧化碳的形式排出体外。

通过追踪这些分子在尿液中的数量，科学家能够计算出运动员呼出的二氧化碳量，并据此估算运动员燃烧的卡路里。Best说，这使得团队能够在运动员进行比赛等活动时实时跟踪能量输出，而不是在实验室的跑步机上测量数据。

在为期多天的比赛中，一些运动员每天消耗约9000卡路里。但在30周和52周的更长时期内，他们的能量消耗平均约为BMR的2.4倍。结果表明，即使活动量最大的运动员也会达到一个极难超越的代谢上限。

研究人员还发现，当运动员将更多精力投入跑步、骑自行车和游泳时，他们会不自觉地减少其他方面的能量消耗，如走路或无意识动作。

澳大利亚新南威尔士大学的Nigel Turner表示，双标记水是测量能量消耗的黄金标准，使研究人员能够准确估计运动员在实际活动中的能量输出。Best说，他们直到最近才用得起双标记水技术，从而使这项研究成为可能。

Turner说，限制长时间运动的一个可能因素是营养摄入，因为这一过程同样需要能量。

“如果能量消耗长期超过BMR的2.5倍，运动员的能量摄入将无法跟上，他们将不得不动用身体储备，这可能包括分解肌肉，这反过来又会影响运动表现。”Turner说。（赵婉婷）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.08.063