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人類體能的極限在哪?跟靜息代謝率相關,身體每天只給固定能量

人類是地球上耐力最好的物種之一,我們能跑完4萬2千米的馬拉松,能爬上8千米的高峰,能橫渡560千米的英吉利海峽。與其他動物相比,人類體內蘊藏的能量似乎無窮無盡。但是一項新的研究表明,人類的耐力確實有一定的限制,而且每個人都遵循這個規則。

在最新的《科學進展》(Science Advances)雜誌上,有論文報告說,人類耐力的長期上限約為身體靜息代謝率的2.5倍,即普通人每天只能消耗4000卡路里能量。靜息代謝率是維持身體基本生理功能,如保持體溫和呼吸所消耗的能量。

為了測試耐力是否有限制,研究人員分析了地球上一些最極端的耐力運動,他們測量了參加「橫穿美國競賽」(The Race Across the USA)的運動員的靜息代謝率,以及他們燃燒的卡路里。「橫穿美國競賽」是一項持續數月的超級馬拉松比賽,跑步者若想獲勝,必須從太平洋沿岸的加利福尼亞州跑到大西洋沿岸的華盛頓特區。

通過分析比賽第一節和最後一節跑步者的生物樣本,研究人員發現,跑步五個月後,運動員燃燒的熱量遠遠低於比賽開始時的熱量。

他們還將結果與其他運動的數據進行了比較,這些運動包括馬拉松、游泳、極地徒步旅行、環法自行車賽等。結果不出所料,研究人員發現,運動持續的時間越長,燃燒卡路里的難度就越大。在參加短途的運動時,例如單次馬拉松,身體可以承受燃燒的卡路里,是靜息代謝率的很多倍。

例如,在一次單獨的馬拉松比賽中,跑步者可以燃燒卡路里的平均值為其靜息代謝率的15.6倍。在環法自行車賽的23天里,自行車運動員的卡路里消耗量是其靜息代謝率的4.9倍,而在南極洲的95天徒步旅行中,徒步運動者的卡路里消耗量是靜息代謝率的3.5倍。為了數據的全面性,研究人員甚至檢查了孕婦的耐力極限。

他們發現,只是維持寶寶的生長,懷孕婦女的靜息代謝率就提高了2.2倍。所有這一切都說明:無論什麼活動,哺育嬰兒、跑遍美國或是騎自行車,身體似乎都能限制它長期可以提供的能量。

杜克大學進化人類學副教授赫爾曼·龐澤(Herman Pontzer)在一份聲明中表示,這種硬性限制的原因可能來自消化系統,因為腸道每天可吸收的卡路里量是恆定的。

運動員在達到靜息代謝率2.5倍的消耗門檻時不會崩潰。他們可以繼續運動,但後果就是無法保持消耗的卡路里數和吸收量之間的平衡。因此,身體開始吞噬自己,人開始變瘦和虛弱,這是一個簡單的道理,當消耗大於攝入時,身體總有一天會支持不住。

據研究人員所知,沒有人能在長期運動中保持高於2.5倍靜息代謝率的消耗水平,「因此我認為這對精英耐力運動員來說是一個挑戰,」龐澤補充道,「人的耐力是有上限的,也許有人會在某一天突破那個天花板,那我們將會發現關於人體的新知識。」

廁讀觀點:人的耐力是有上限的,身體強制劃定一個界限,即2.5倍靜息代謝率的能量消耗,這其實是身體的一種自我保護機制,防止人體超負荷運轉帶來的損傷,也防止突然的能量透支,付出不可挽回的代價。

人類作為耐力最好的動物之一,其實身體早就在演化中設定了各種預案,以應對各種情況,科學就是在研究這些極限情況中,讓人類更加了解自己。

參考資料:《科學進展》(Science Advances)

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