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从铁人三项到环法自行车赛，总有一些“变态”比赛项目在折磨着运动员以挑战他们的极限。近日，在世界上耗时最长且最使人筋疲力尽的体育赛事中，一项关于能量消耗的新研究表明，无论进行何种运动，每个人都达到相同的代谢极限，这是人类能够长时间维持的最大能量消耗。这项研究6月5日已发表在《Science Advances》上。
研究人员发现，当涉及到持续数天、数周和数月的体育活动时，人类只能以其静息代谢率的2.5倍燃烧热量。即使是世界上最优秀的马拉松运动员也没能超过这个极限。
该研究共同通讯作者、美国杜克大学进化人类学助理教授Herman Pontzer说：“这一现象限定了人类极限。”
研究人员发现，如果超过人体静息代谢率2.5倍的临界值，身体开始分解自身组织，以弥补热量不足。
该研究负责人中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、英国苏格兰阿伯丁大学兼职教授John Speakman说：“对这种限制的一个解释可能是消化系统分解食物的能力。”
换句话说，吃得过多并不能帮助你成为第二个刘翔。
Pontzer说：“我们的肠道每天能有效吸收的热量是有限的。”
在环跑期间，运动员在测量静息能量消耗。图片来源： Bryce Carlson
在这项研究中，该团队对一组马拉松运动员的每日热量消耗进行了测试。这些运动员在参加环美国跑的一部分（从加利福尼亚到华盛顿）期间每周要跑6个马拉松，并持续5个月。研究团队还考虑了人类耐力的其他体现，包括折磨人的100英里（161千米）跑和女性怀孕。
环美国3080英里的跑步者。图片来源： Bryce Carlson
当研究人员随着时间的推移绘制数据时，他们发现了一条L型曲线。运动员的能量消耗开始时相对较高，但在剩余的比赛中不可避免地下降并以2.5倍的基础代谢率趋于平稳。
图片来源：《Science Advances》
研究共同作者Caitlin Thurber分析了在环美跑第一段和最后一段时收集的运动员尿液样本。在经过20周连续的马拉松之后，运动员每天消耗的热量比基于跑步里程的预期少了600千卡。这些发现表明，身体可以下调代谢率从而维持在可持续的水平。
Thurber：“这是能量消耗受限的一个很好的例子，在很长一段时间内，人体维持极高水平能量消耗的能力是有限的。”
Pontzer 说：“你可以100米冲刺，但是跑几英里的话就得放慢速度了，对吧？人体就是如此。”
所有的耐力运动都遵从这个L型曲线，无论是在南极洲极度寒冷的温度下持续几天拖着500磅重的雪橇，还是在炎炎夏日参加环法自行车赛。这一发现对之前研究人员提出的人类耐力与调节体温能力有关的观点提出了挑战。
研究人员发现，耐力运动的一个限制因素在于消化过程，即身体处理食物并吸收热量和营养从而为身体功能提供能量。
有趣的是，耐力运动员的最大可持续能量消耗仅略高于女性在怀孕期间的代谢率。这表明，限制运动员打破铁人三项纪录的生理极限可能也限制着生命的其他方面，比如婴儿在子宫中能长多大。
据研究人员所知，从来没有人超过这个极限。Pontzer说：“所以我猜测，这对于优秀的耐力运动员来说是个挑战。当你被证明是错的时候，科学就会起作用。也许有些人会在未来某天突破这一极限，以向我们展示我们错过了什么。”
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