从铁人三项到环法自行车赛，一些比赛考验着即使是耐力最强的运动员的极限。现在，一项关于世界上最长、最艰苦的体育赛事中能量消耗的新研究表明，无论是什么活动，每个人都会达到相同的代谢极限——人类在长期内可以维持的最大可能的用力水平。
当涉及到持续数天、数周和数月的体力活动时，研究人员发现，人类只能以2.5倍于其静息代谢率的速度燃烧卡路里。即使是世界上最快的超马运动员也无法超越这一极限，研究人员发现。
"这定义了人类可能的领域，"该研究的合著者、杜克大学进化人类学副教授赫尔曼·庞策尔说。
研究人员发现，在超过一个人静息代谢率2.5倍的阈值后，身体开始分解自己的组织以弥补卡路里不足。
这一极限的一个解释可能是消化道分解食物的能力，团队负责人庞策尔和苏格兰阿伯丁大学以及中国科学院的约翰·斯皮克曼说。换句话说，吃更多食物不一定能帮助某人在艾迪塔罗德创下历史。"我们的肠道每天能有效吸收的卡路里数量是有限的，"庞策尔说。
研究结果将于6月5日在线发表在《科学进展》杂志上。
为了进行这项研究，团队测量了一组运动员每天燃烧的卡路里，这些运动员作为2015年横跨美国3000英里从加利福尼亚到华盛顿特区的比赛的一部分，每周跑六个马拉松，持续五个月。团队还考虑了其他人类耐力的壮举，包括艰苦的100英里越野赛和怀孕。
当他们绘制数据随时间的变化时，他们发现了一个L形曲线。运动员的能量消耗开始时相对较高，但不可避免地下降并在剩余的赛事中稳定在2.5倍于他们的基础代谢率。
合著者凯特琳·瑟伯分析了在横跨美国比赛的第一和最后阶段收集的尿液样本。在连续跑了20周的马拉松后，运动员每天燃烧的卡路里比根据他们的里程预期的少了600卡路里。这些发现表明，身体可以"下调"其代谢以帮助保持在可持续水平内。
"这是一个受限能量消耗的很好例子，身体在维持极高水平的能量消耗能力上是有限的，"瑟伯说。
"你可以冲刺100米，但你也可以慢跑几英里，对吧？在这里也是如此，"庞策尔说。
所有耐力事件都遵循相同的L形曲线，无论是运动员在零下温度下拖着500磅重的雪橇穿越南极数天，还是在夏季骑行环法自行车赛。这一发现挑战了先前研究者提出的观点，即人类耐力与调节体温的能力有关。
研究人员发现，耐力事件的一个限制因素在于消化过程——身体处理食物和吸收卡路里和营养以提供身体过程的能力。
有趣的是，在耐力运动员中发现的最高可持续能量消耗仅略高于女性在怀孕期间维持的代谢率。这表明，同样的生理限制可能会限制其他方面的生活，例如胎儿在子宫中能长多大。
就研究人员所知，没有人曾经维持过超过这一极限的水平。"所以我想这是对精英耐力运动员的挑战，"庞策尔说。"科学在你被证明错误时起作用。也许有一天会有人突破那个上限，向我们展示我们错过的东西。"