人類最多能消耗多少能量?事實上,人體代謝存在“天花板”,即使是最極端的運動員也無法突破。10月20日,一項發表在《當代生物學》的研究發現,在30周或更長時間內,該上限約為運動員基礎代謝率(BMR)的2.4倍。在短時間內,人體的代謝率可高達BMR的約十倍。
美國北亞當斯馬薩諸塞文理學院的生物人類學家、該研究的合著者Andrew Best說,研究人員此前曾提出,人體在較長時間內的代謝上限約為BMR的2.5倍,但這一觀點并未得到充分驗證。
Best和他的同事招募了14名耐力極佳的運動員——超級跑者、自行車運動員和鐵人三項運動員。參與者飲用了含有氘和氧-18的雙標記水。一旦攝入,氘和氧18都會通過尿液和汗液從體內流失,一些氧-18也會以呼出的二氧化碳的形式排出體外。
通過追蹤尿液中這些分子的數量,科學家們能夠計算出運動員呼出二氧化碳的含量,并據此估計運動員燃燒的卡路里。Best說,這使得團隊能夠實時跟蹤運動員在進行比賽等活動時的能量輸出,而不是在實驗室的跑步機上測量數據。
在為期多天的比賽中,一些運動員每天燃燒約9000卡路里的熱量。但在30周和52周的更長時期內,他們的能量消耗平均約為BMR的2.4倍。結果表明,即使是最極端的運動員也會達到極難超越的代謝上限。
研究人員還發現,當運動員將更多精力投入到跑步、騎自行車和游泳上時,他們會無意識地減少在其他地方消耗能量,例如步行或“坐立不安”。
澳大利亞新南威爾士大學代謝研究員Nigel Turner表示,雙標記水法是測量能量消耗的黃金標準方法,使團隊能夠準確估計運動員實際活動的能量輸出。Best說,雙標記水直到最近才變得負擔得起,這使得這項研究成為可能。
Turner說,限制長時間運動的一個可能因素是營養攝入,因為這一過程同樣需要能量。
“如果能量消耗長期超過BMR的2.5倍,運動員的能量攝入將無法跟上,他們將不得不開始動用身體儲備,這可能包括肌肉分解,這反過來又可能會影響運動表現。”Turner說。
相關論文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.08.063
超級跑步者在能量消耗方面面臨限制。圖片來源:Getty
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