据美国有线电视新闻网(CNN)报道,肯尼亚选手基普乔格突破了人类极限——马拉松跑出了1小时59分40秒的好成绩!实际上,人类很多年前就在探讨马拉松“破2”的可能性。2014年,《生命科学》曾发表过的一篇文章表示,不论一个人的决心多大,终究还是会有一些生理上的极限是无法突破的。
有氧呼吸的极限来自马萨诸塞州综合医院心血管功能项目的副主任、波士顿马拉松医疗顾问亚伦·巴吉希(Aaron Baggish)介绍说,人类跑步时哪一个身体系统才是限制因素,人们有不同的观点。不过对长跑来说,最大的限制是心输出量(译注:每分钟一侧心室射出的血液总量)和氧气流量。
马拉松运动员在运动中需要依赖最大摄氧量(maximal oxygen uptake,VO2max),这一指标代表能够输送到肌肉中的氧气量。魏安德指出,一个人的最大摄氧量可以衡量他们在有氧运动中,消耗氧气的速度,氧气在人体内流动越快,有氧适能(译注:指人体摄取、运输和利用氧的能力)就越强。
身体结构上的不足与长跑相比,短跑具有一系列不同的限制条件。
法国尼斯大学的运动生物力学教授让-伯努瓦·莫林(Jean-Benoît Mori)认为,短跑的关键是肌肉力量、步距和步频。世界顶尖短跑运动员在跑步过程中,每只脚接触地面的时间只有90毫秒,那么最难的地方就在于,如何在这么短的时间内施加最大的力。要跑得快,就必须保证力的作用方向是向前的。
莫林说,人类只有两条腿,在这一点上我们天生处于劣势——由于直立,人类的重心位于脚的正上方,这使得每次推动产生的力通常是与地面垂直而不是平行的。
先天遗传的限制即使是一些最有抱负的人,可能也永远无法成为最优秀的长跑运动员,因为遗传是一个很重要的因素。
有些人拥有大量快缩肌纤维(fast-twitch),很适合短跑,但对长跑来说就不利了;而另一些人则有更多慢缩肌纤维(slow-twitch),这些肌肉对长跑十分关键,但却对短跑没什么帮助。快缩肌纤维以无氧方式供能,也就是说它们依靠葡萄糖而不是氧气来产生能量。快缩肌纤维能够产生爆发式的速度,但是很容易就疲劳。
而慢缩肌纤维可以将氧气转化为能量,它们的运动比快缩肌纤维慢得多,因此更适合长时间的持续肌肉收缩。
那为什么我们还在越跑越快?一些运动员通过服用非法药物来提高速度。短跑运动员有时会服用类固醇来增加跑步时对地面的推动力;而一些马拉松运动员则采取违规增血的方法,来提高他们的最大摄氧量。这种方法通过增加血液中的红细胞数,可将一个人的最大摄氧量提高约10%。
要进行增血,可以通过药物来实现,也可以将运动员自己的血液冷冻起来,在赛前进行注射,以获得更多的血红细胞。技术可器材也帮助短跑运动员们提高了成绩,例如更好的跑鞋和人工赛道。但莫林表示,在过去20年间都没有什么主要的技术突破,研究者还没能找到一种真正有效的技术,来帮助提高长跑运动员的耐力。
现在,这个记录被基普乔格打破了!虽然基普乔格在这项“挑战159”中的最终成绩不会得到国际田联的官方认可,但他还将会在正式比赛中继续向世界纪录和人类极限发起冲击,让我们拭目以待吧!祝人类好运!