为了减肥健身，运动的时候，大家都恨不得多消耗一点能量。比如，一次半程马拉松就能够消耗一千到两千大卡，可以多吃三块奶油蛋糕。

那么，如果运动量足够大、持续时间足够长，是不是就可以无限吃吃吃——虽然运动也不是为了多吃几块蛋糕，你跑了一个半马之后可能得瘫个两三天，但仅仅从理论上说，人体是否能够达到这个效果呢？

运动量够大、持续时间够久，就能无限吃吃吃？| Pixabay

实际上，人体不是柴油发动机，不是加多少油就能跑多少路。在长时间大运动量的情况下，人体消耗能量是有一个上限的。

最近，一篇发表在《科学进展》（Science Advances）上的论文，找出了这个人体耐力的极限。在持续的、大强度耗能的情况下，人体的代谢水平最终会降低，趋于一个稳定的状态。而且，最终的这个极限不算高，只有基础代谢率，也就是维持基本生命所需的最低能量消耗的2.5倍。

研究人员的数据来自于一个叫做“横跨美国”（Race Across the USA）的活动，它号称是“世界上距离最长”的一个项目。运动员需要在140天内，从太平洋沿岸的加州跑到大西洋沿岸的华盛顿，这相当于每天要跑一次42.2公里的马拉松，每周跑6天。

横跨美国，魔鬼级别的比赛 | Bryce Ccrlson

他们测量了几位参赛者在赛前、比赛第一周和最后一周的总耗能量及静止代谢率。结果发现，在这个过程中，运动员的静止代谢率基本稳定，但总体耗能发生了变化：第一周时，运动员的总体耗能比较高，每日大概6200千卡；到了赛程的最后，则降到4900千卡左右。这样看来，为了维持长期的稳定，身体似乎会降低代谢的水平。

同时，研究者也分析了其他运动的数据。持续时间短的项目，例如800米跑、马拉松等，运动员的最高代谢率可以达到静止代谢率的十几倍；时间比较长的，例如环法自行车赛、北极徒步、“横跨美国”等，则只有静止代谢率的几倍；而且时间越长的运动，持续的代谢范围越小。

这几项长时间的运动，运动员的能量消耗会随时间呈现 L 型的分布：一开始比较高，最终不可避免地降低，并趋向于一个比较稳定的值，这个稳定值大概是基础代谢率的2.5倍。研究者之一的赫尔曼·庞泽（Herman Pontzer）解释说，这就像你可以在100米跑的时候冲刺，但一英里赛跑时，你会选择慢跑。身体也是这样，在持续的高强度运动下，整个身体也会调整到一个适合长期能量输出的水平。

给运动员测新陈代谢 | Bryce Ccrlson

研究者认为，一旦超过这个“天花板”，人体就必须消耗自身原本储备的能量。这种状态可以忍受一时，但无法一直维持。他们进一步推断，这个“天花板”可能受人体的消化能力所限制。人体每天能够有效消化的食物和吸收的能量、营养都是有限的，从而也就导致我们所能使用的卡路里也有限。

除此之外，在这次研究中，温度的作用也出乎意料。不管是在炎炎夏日下的环法自行车赛，还是处在冰天雪地的北极，运动员持续耗能的极限都相似，似乎不受温度的影响。

2018年环法自行车赛 | letour.fr

还有一点很有趣，研究者把“怀孕和哺乳”也当作一个持续时间长的极限项目。结果发现，孕妇的能量消耗速度是基础代谢率的2.2倍，只比那些极限运动员低一点。不过，由于胎儿生长、孕妇增加体重，这个数字可能会有偏差。

对于极限项目的运动员来说，这个体能极限可能是不小的挑战。据研究者所知，目前还没有人能维持在这个极限水平之上。但对于人体极限的研究，能够让我们更加彻底地了解自己的身体，为未来可能的优化甚至“改造”提供依据。就像庞泽所说的，或许我们遗漏了什么，或许某天就有人能打破这个天花板了呢。

参考来源

[1] C. Thurber et al. Extreme events reveal an alimentary limit on sustained maximal human energy expenditure.  Science Advances. 2019; 5: eaaw0341.

[2] https://eurekalert.org/pub_releases/2019-06/du-ita060419.php

作者：麦麦

编辑：李子李子短信

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