Adakah Kita Benar-Benar Menemui Had Ketahanan Manusia?
Adakah Kita Benar-Benar Menemui Had Ketahanan Manusia?
Anonim

Satu kajian baharu pelumba rentas benua menambat saluran penghadaman sebagai faktor pengehad dalam pencapaian melampau untuk daya tahan yang berterusan

Dalam satu tempoh setengah jam beberapa hari yang lalu, saya mendapat teks daripada bekas jurulatih SEAL, mesej Facebook daripada pakar saraf di Virginia, dan e-mel daripada bapa mertua saya, semuanya memberi saya berita baik yang sama: “Had muktamad ketahanan manusia ditemui,” seperti yang dinyatakan oleh tajuk utama BBC. Sepanjang hari itu, orang ramai terus ping saya memikirkan, mungkin, saya ingin menulis Sains Peluh terakhir sebelum menggulung lajur untuk selamanya sekarang kerana raison d'êtrenya telah tiada.

Tajuk utama, sudah tentu, tidak selalu menangkap keseluruhan cerita. Apabila saya menggali kertas Kemajuan Sains asal oleh pasukan yang diketuai oleh Herman Pontzer dari Universiti Duke dan John Speakman dari Universiti Aberdeen, saya tidak terkejut apabila mendapati bahawa penemuan sebenar adalah sedikit lebih bernuansa daripada gembar-gembur yang dicadangkan. Tetapi ia tetap menarik, jadi saya fikir ia patut berkongsi beberapa pemikiran tentang perkara yang dilakukan oleh kajian baharu (dan tidak) memberitahu kami.

Data dalam kertas itu berasal dari Race Across USA, acara larian 140 hari yang merentasi benua dari Huntington Beach, California, ke Washington, DC, pada 2015. Beberapa peserta membiarkan diri mereka dicucuk dan didorong demi kepentingan sains sepanjang larian. Cerapan yang paling menarik dalam kertas itu datang daripada memplot data baharu itu bersama acara ketahanan dalam tempoh yang berbeza-beza untuk mencari corak.

Soalan asas yang ditanya oleh para penyelidik ialah: apakah kadar maksimum di mana anda boleh membakar kalori dalam tempoh masa yang berterusan? Daripada berurusan secara langsung dengan kalori, mereka menyatakan keputusan dari segi "skop metabolik," dalam gandaan kadar metabolisme basal anda, iaitu berapa banyak kalori yang anda bakar hanya berbaring di atas sofa. Bagi seseorang yang membakar 1, 500 kalori setiap hari hanya untuk terus hidup, jika mereka menempuh perjalanan yang melelahkan yang memerlukan 4, 500 kalori setiap hari, skop metabolik mereka ialah 3.0 (4, 500 dibahagikan dengan 1, 500). Itu membolehkan anda membandingkan orang yang berbeza saiz dan bentuk pada skala yang sama.

Pelari Race Across USA mula membakar kira-kira 6, 200 kalori sehari pada minggu pertama larian, seperti yang diukur dengan teknik yang melibatkan pemberian air kepada subjek dengan isotop nadir yang dilabel khas yang membolehkan kemajuannya dijejaki melalui badan. Itu sepadan dengan skop metabolik purata 3.76, tetapi pembakaran kalori mereka beransur-ansur menurun sepanjang tempoh perlumbaan, menghasilkan skop metabolik purata selama 140 hari sebanyak 3.11.

Walau bagaimanapun, ini bukanlah "had muktamad ketahanan." Sudah jelas bahawa anda boleh membakar lebih banyak kalori daripada itu untuk jangka masa yang lebih singkat. Kajian terdahulu menggunakan teknik yang sama, contohnya, mendapati penunggang basikal Tour de France mengekalkan skop metabolik 4.9 selama 22 hari. Dan kajian terkenal Ranulph Fiennes dan Mike Stroud semasa mereka mengangkut kereta luncur seberat 500 paun merentasi Antartika mendapati bahawa mereka mengekalkan skop metabolik 6.6 selama sepuluh hari, dan 3.5 untuk 95 hari penuh.

Sebaliknya, Pontzer dan Speakman ingin memahami hubungan antara berapa tinggi pembakaran kalori yang anda boleh tahan dan berapa lama anda boleh mengekalkannya. Untuk melakukan itu, mereka menyisir literatur untuk contoh pembakaran tenaga berterusan yang mengagumkan, daripada perlumbaan larian pendek seperti 800 meter yang berlangsung kurang daripada dua minit kepada pengalaman pahit jangka panjang seperti kehamilan. Apabila anda memplot semua titik tersebut pada satu graf, ia kelihatan seperti ini:

Imej
Imej
Imej
Imej

Inilah yang diperkatakan oleh tajuk utama. Apabila anda melanjutkan kepada tempoh yang lebih lama, lengkung mendatar di sekitar skop metabolik 2.5. Jika anda ingin mengekalkan beban kerja yang diberikan selama-lamanya, analisis ini mencadangkan, anda perlu memastikan anda tidak membakar lebih daripada kira-kira dua setengah kali lebih banyak kalori daripada kadar metabolisme asas anda. Itulah had muktamad daya tahan mampan.

Apabila anda melihat graf itu, sudah tentu, anda dapat melihat bahawa had ini berdasarkan data yang agak jarang. Titik kedua dari kanan, pada 140 hari, ialah data Race Across USA. Titik di sebelah kiri itu, pada skop metabolik 2.4, ialah ukuran lapan petani Gambia dalam tempoh 120 hari semasa musim menuai yang mengagumkan, tidak syak lagi, tetapi tidak semestinya apa yang saya anggap mewakili had ketahanan yang muktamad.. Titik paling kanan, pada 280 hari, adalah kajian terhadap 19 wanita semasa hamil.

Dalam erti kata lain, kita mungkin boleh berdalih tentang di mana hadnya. Mungkin ia 2.6 dan bukannya 2.5; mungkin ia 3.0. Tetapi mengetepikan nombor yang tepat, jelaslah bahawa lengkung itu mendatar apabila anda meregangkan kepada tempoh yang lebih lama dan lebih lama. Anda tidak akan mengekalkan skop metabolik 15-i.e. kadar maraton rekod dunia-selama setahun pada satu masa. Dan juga jelas bahawa had semasa anda bercakap tentang minggu atau bulan adalah berbeza daripada had berkaitan oksigen yang mengekang perlumbaan trek pendek dan jalan raya. Jadi apakah yang mendorong had jangka panjang tersebut?

Di sinilah kertas itu menjadi menarik. Mereka mencadangkan bahawa kita mempunyai "had bekalan tenaga makanan" -iaitu, kita tidak dapat mencerna kalori dengan cukup cepat untuk mengekalkan kadar pembakaran tenaga jangka panjang yang lebih tinggi. Dari situlah had 2.5 kali kadar metabolisme anda berasal: anda tidak boleh mencerna lebih daripada itu. Sudah tentu, seperti pengembara Antartika, anda boleh membakar lebih daripada itu-tetapi anda hanya akan menurunkan berat badan, kerana sebahagian daripada kalori tersebut akan datang daripada lemak (dan mungkin otot) yang disimpan oleh badan anda, bukannya makanan yang anda makan itu. hari. Stroud dan Fiennes, sebagai contoh, kehilangan 48 dan 54 paun masing-masing semasa perjalanan mereka, menjalankan defisit kalori harian yang jelas mereka tidak dapat bertahan lebih lama.

Untuk membuat hujah ini, Pontzer dan Speakman tidak hanya berpegang pada acara ketahanan yang melelahkan. Mereka juga melihat hujung spektrum yang bertentangan, melihat data daripada lapan kajian "memakan berlebihan", di mana subjek dipaksa untuk menolak had kerakusan. Apa yang mereka dapati ialah di sini juga, pengambilan nampaknya melebihi 2.5 kali kadar metabolisme basal. Kadar metabolisme asas biasa ialah (kira-kira sangat) kira-kira 1, 600 kalori setiap hari, jadi ini menunjukkan kebanyakan orang tidak boleh mengambil lebih daripada kira-kira 4, 000 kalori setiap hari. Dan sememangnya, apabila mereka merancang semua data bersama-sama-makan berlebihan, kehamilan, prestasi daya tahan-jumlah berat badan yang bertambah atau hilang nampaknya menunjukkan bahawa pengambilan kalori mendahului di sana.

Jadi bagaimana kita boleh mendamaikan semua ini dengan kisah Michael Phelpsian yang terkenal tentang kerakusan olahraga? Saya tidak pasti. Perlu diingat bahawa, sementara Perlumbaan Merentas Amerika Syarikat mengambil masa 140 hari, Pete Kostelnick menempuh jarak hanya dalam 42 hari pada 2016-sambil makan anggaran 9, 000 hingga 14, 000 kalori setiap hari. Adakah dia hanya buruk dalam menganggarkan kalori? Adakah dia mengeluarkan sejumlah besar makanan yang tidak dihadam? Adakah dia seorang yang gila genetik? Atau adakah hanya seorang lelaki yang merentasi benua dalam 42 hari memberi kita petunjuk yang lebih baik tentang had sebenar ketahanan manusia daripada orang yang melakukan perkara yang sama dalam 140 hari?

Terdapat beberapa petunjuk lain bahawa atlet yang benar-benar elit boleh menolak keluk ke tahap yang lebih tinggi. Seperti yang dicatat oleh Pontzer dan Speakman dalam kertas kerja mereka, terdapat kajian mengenai penunggang basikal Tour de France dan pemain ski merentas desa di mana mereka mengekalkan perbelanjaan tenaga sebanyak 3.5 hingga 5 kali ganda kadar metabolisme asas mereka selama tiga minggu tanpa kehilangan sebarang berat badan. Ini bermakna mereka pasti telah berjaya mencerna makanan sebanyak itu. Itu mungkin mencerminkan strategi pemakanan mereka-mungkin minuman sukan sangat mudah dihadam sehingga anda boleh mendapatkan lebih banyak kalori-atau secara ringkasnya bermakna ia adalah luar biasa dengan kebolehan makan yang luar biasa.

Akhirnya, apa yang menarik tentang kertas ini bukanlah nombor khusus yang mereka keluarkan untuk had ketahanan yang sepatutnya. Sebaliknya, ia adalah konsep had "makanan". Apabila saya bercakap dengan Colin O'Brady sebelum menyeberangi Antartika pada musim gugur yang lalu, salah satu keputusan taktikal utamanya ialah membawa kira-kira 8, 000 kalori makanan setiap hari, dan bukannya catuan 5, 000 kalori biasa yang digunakan oleh kebanyakan penjelajah terdahulu. Pada masa itu, saya fikir ia adalah perjudian logistik: bolehkah dia membawa beban tambahan? Dan adakah dia sanggup mengunyah dan menelan semua makanan itu? Tetapi mungkin terdapat sebab yang lebih asas bahawa kebanyakan peneroka telah mengatasi jumlah kalori yang lebih rendah-mungkin, tidak kira betapa komited anda untuk makan, anda tidak boleh memproses kalori sebanyak itu. Saya perlu membuat susulan dengan O'Brady untuk melihat bagaimana rancangan pemakanannya bergegar.

Terdapat soalan serupa yang bersembunyi dalam artikel baru-baru ini yang saya tulis tentang minuman keton sebagai alat yang berpotensi untuk mengelakkan latihan berlebihan. Salah satu perbezaan antara kumpulan keton dan kumpulan plasebo adalah bahawa peminum keton, tanpa sebarang dorongan, memilih untuk makan lebih kurang 700 kalori setiap hari. Tenaga tambahan itu mungkin menjadi sebab kumpulan keton nampaknya mampu mengendalikan beban latihan berterusan yang lebih tinggi, yang menimbulkan persoalan mengapa mereka dalam kumpulan lain tidak memilih untuk makan lebih banyak.

Bagi saya, itulah persoalan yang lebih mendalam yang mendasari penyelidikan baharu Pontzer dan Speakman. Adakah had sepatutnya 2.5 kali kadar metabolisme (tambah atau tolak variasi normal dalam sifat biologi) mewakili had keras? Adakah ia, seperti yang mereka spekulasi, mempunyai kaitan dengan saiz dan bentuk saluran pencernaan, atau gen yang terlibat dalam fungsi hati? Atau adakah had itu lebih lembut, lebih merupakan garis panduan yang ditentukan oleh otak kita dan keutamaan kita-satu yang, katakan, petani Gambian secara naluri memilih untuk mematuhi semasa musim menuai, tetapi tunggangan Tour de France memilih untuk mengabaikan tanpa kesan buruk yang jelas? Hanya ada satu cara untuk mengetahui: mari kita berharap orang gila yang melakukan cabaran ketahanan yang melampau mula mengumpul lebih banyak data tentang diri mereka sendiri.

Disyorkan: