从心肺发动机到肠胃崩盘:拆解人类24小时奔跑320公里的生理与力学极限
人类一天到底能跑多远?
立陶宛有个叫索罗金的选手,在 24 小时里跑了 319.6 公里。 换算成英里,是 198.6 英里。 这相当于一天之内连着跑了将近 8 个全程马拉松。 更夸张的是他的速度: 平均配速 4 分 30 秒每公里,整整维持了 24 个小时。
普通人跑个十公里,膝盖酸、髋部痛,口干舌燥。 一个人怎么可能以这种速度连跑一整天?
很多人第一反应是:这得有多大的心肺? 运动科学里衡量有氧能力最常用的指标,叫最大摄氧量 VO2 max。 挪威的铁人三项奥运冠军布鲁门菲尔特,在实验室里测出过 101.1 的数值。 这是人类有记录以来第一次有人冲破三位数。 普通成年男性的数值一般在 40 左右,顶级职业跑者通常在 70 到 80。 101.1,几乎就是人体里的超跑发动机。
发动机越大,跑得就越远吗? 有意思的事情来了。 布鲁门菲尔特的教练透露过一个反常识的现象: 越是临近比赛,这位冠军的最大摄氧量反而会主动往下掉。 为什么? 因为在超级耐力比赛里,单看肺能吸进多少氧气根本没用。 排量再大,如果每一升氧气转化的向前推进力不够高,多吸氧只是白白耗电。 选手的生化利用效率必须提上来。 在赛季前把最大摄氧量往回收一点,换来每一步更省油,这才是真功夫。
说到省油,大家很容易想到肯尼亚选手。 东非裂谷带的卡伦金人几乎统治了马拉松。 他们体重普遍只有五十来公斤,小腿细长得像钟摆,前摆省力,步幅又大。 但只要把距离拉长到 100 公里甚至 24 小时,肯尼亚军团的统治力就彻底不见了。 为什么? 因为距离一旦拉长,光长得轻不管用,你得看骨骼在几十万次撞击里怎么省能量。
斯坦福大学的生物力学实验室,专门给传奇超马选手卡纳泽斯建过一套数字人体模型。 这位选手在 2005 年创下过一项纪录:不眠不休连跑 350 英里,整整跑了 80 个小时 44 分钟。 研究人员用动捕系统分析他的每一步,发现了顶级跑者的机械秘密。 跑步时每一步落地,身体要承受两到三倍体重的地面冲击。 跑完一场 24 小时超马,双脚要在地面结结实实砸上超过 25 万次。 业余跑者跑累了,步态会变形,左右脚落点飘忽,身体跟着晃动。 每晃一下,肌肉都要额外发力去稳住重心,能量就在左右摇摆里漏光了。
卡纳泽斯在跑步机上的姿势,像钟表一样稳定。 他的双脚着地非常窄,几乎贴着中线。 从侧面看、从背面看,他的躯干几乎没有一丝多余的晃动。 更惊人的是那 25 万次落地的冲击力曲线: 几乎每一步的受力大小和角度,全都一模一样。 他省下来的不是肺活量,是骨骼与肌肉在每一个微小晃动里的无谓损耗。
身体本身的杠杆调好了,还得看脚下。 过去几年跑鞋技术的爆发,确实帮人类把极限往前推了一截。 现在的顶级厚底竞速鞋,中间加了弧形碳板,上下铺满高回弹泡棉。 斯坦福实验室测试过这种材料的力学曲线: 泡棉被体重踩扁之后,回弹时能返还高达 90% 的能量。 跟传统跑鞋比,它能帮跑者节省大约 4% 的代谢能耗。 放在马拉松里,这 4% 差不多等于白送了一英里的能量储备。 索罗金打破 24 小时世界纪录时,脚上穿的就是厚底碳板跑鞋。 不过碳板像弹簧一样把人往前推的同时,对脚踝和小腿的力量要求极高。 要是没有顶级的肌腱支撑,穿它连跑 24 小时,脚底板早就被震散架了。
就算把骨骼、肌肉和跑鞋都算到极致,跑者很快就会撞上一堵更硬的墙:胃。 跑完一场 24 小时超马,人体要烧掉差不多 2 万卡路里。 这相当于一个普通人十天的饭量,或者一口气吃下 65 根热狗。 既然缺了这么多能量,一边跑一边吃不就行了? 事情哪有这么简单。 当身体连续跑上好几个小时,神经系统为了保住正在拼命工作的腿部肌肉,会把大量血液从内脏强行抽走。 胃肠道一旦缺血,消化功能直接停摆。 恶心、腹痛、剧烈呕吐全跟着来了。 在几乎所有超级耐力赛里,跑者中途退赛的第一大原因,从来不是腿跑不动,是胃彻底罢工了。 胃停了,人就必须停。
所以顶级超马选手的日常训练里,有一项专门叫肠胃耐受训练。 他们得像练腿一样,训练自己的胃在极度缺血和颠簸的状态下,一小时硬塞进去 90 到 120 克的高碳水流食。 补水更是走钢丝。 要是脱水了渴得不行,拼命灌白开水,血液里的钠离子会被迅速稀释。 这会引发严重的低钠血症,导致细胞水肿甚至脑水肿。 2002 年波士顿马拉松上,一位 28 岁女跑者就因此丧生。 在极限奔跑里,多喝一口纯净水,或者少补一颗电解质,都可能致命。
还有体温。 人体肌肉做功的机械效率只有 20% 到 25% 左右。 剩下的 75% 到 80%,全都会变成热量留在体内。 人体核心温度正常是 37 度。 一旦散热跟不上,核心体温冲到 39 度甚至 40 度,大脑中枢就会强制关机。 布鲁门菲尔特为了适应高温,平时甚至故意穿着大棉袄在热气腾腾的房间里跑,逼着身体提前适应散热压力。 索罗金在意大利维罗纳破纪录的那天,运气很好,刚好赶上阴天,气温只有摄氏 21 度左右。 稍微凉爽的天气,才让他的身体能把这台巨型热机产生的庞大废热顺利排掉。
可当所有这些生理指标全都拉满之后,到了第 15 个小时、第 20 个小时,天完全黑下来。 支撑一个人继续往前迈步的,就只剩下大脑了。 在纽约皇后区,有一项全人类最枯燥的比赛:超越自我 3100 英里挑战赛。 参赛选手要在 52 天里,每天从早上 6 点跑到午夜 12 点,绕着一所高中旁边的同一个街区水泥地连跑几千圈。 连拿了 5 年冠军的意大利选手马卡托说,到最后支撑身体的根本不是技巧,是与无聊和剧痛共处的能力。
长跑确实会带来跑者高潮,大脑在连续奔跑后会分泌内源性大麻素,压制疼痛,带来短暂的欣快感。 但这股欣快感挡不住真正的终极杀手:睡眠剥夺。 当年卡纳泽斯连续跑了 80 个小时、冲到 350 英里时,他的肌肉其实还能动。 真正击垮他的是三天三夜不睡觉。 到了第三个晚上,他的大脑开始出现剧烈的幻觉,甚至产生濒死的灵魂出窍感,感觉自己正悬在直升机上低头看着自己在地面跑。 大脑彻底罢工了,再硬的意志力也迈不开腿。
人类在一天 24 小时里能跑多远? 从过去 25 年无人打破的 303 公里,到索罗金跨过的 319.6 公里,人类用生理学把这个边界推进了整整 16 公里。 很有意思的一组数据是: 超级耐力跑选手的平均年龄是 42 岁,将近七成选手在 30 岁到 50 岁之间。 它不像短跑那样拼年轻时爆发性的心肺天赋。 这项运动最终拼的是经验: 知道怎么分配这 25 万步的震荡,知道怎么在胃部抗议时喂进一口热量,知道怎么在体温飙升前慢下半步,也知道怎么在漫长的黑夜里挨过大脑发出的每一次求救信号。 身体的极限到底在哪里,没人给得出终极数字。 但只要那几颗精密的齿轮严丝合缝地咬在一起,人类能跑出的距离,总比我们以为的还要远上那么一点。
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