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马拉松到底能跑多快?

2019年的10月12日,来自肯尼亚的基普乔格以1:59:40的惊人成绩,成为人类历史上首位马拉松跑进两小时的运动员。在众人的惊呼中,我们不得不感叹人类的极限到底在哪里?从1896年第一场正式马拉松比赛至今,马拉松完赛的最快记录整整提高近一个小时。对于人类而

马拉松到底能跑多快?


2019年的10月12日,来自肯尼亚的基普乔格以1:59:40的惊人成绩,成为人类历史上首位马拉松跑进两小时的运动员。在众人的惊呼中,我们不得不感叹人类的极限到底在哪里?从1896年第一场正式马拉松比赛至今,马拉松完赛的最快记录整整提高近一个小时。对于人类而言,马拉松到底能跑多快?


马拉松到底能跑多快?


生物学家们也抱有着同样的好奇,从科学的角度来看,人类在马拉松上项目上的潜能又与什么因素相关联呢?

此前,有四位科学家概述了马拉松项目在生理学的基础模型,其中起到决定作用的三个就是:最大耗氧量(VO2最大值)、可持续强度(与乳酸阈值相关)以及身体能量的运用能力(跑步效率)。这三个主要特征则受到遗传学,身体形态,训练,药物以及跑鞋的直接影响。


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由劳拉·霍腾罗特带领的三位德国研究人员认为,如果与自己周围的跑者的步幅节奏相匹配可以使自己更高效地跑步,消耗更少的能量并因此更快地完成比赛。其实,在跑马拉松的过程中,跑者总是本能地容易被周围的跑者所影响,导致与相邻的跑者保持相近的节奏。虽然这种情况的确有发生,不过现在还没有确切的研究数据能佐证。可考虑到作为研究员的劳拉·霍腾罗特本人,她几乎可以在两个半小时完成一场马拉松。所以,她跑得快,她说得都对。


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在马拉松比赛中,心肺功能很关键,这是众所周知的。不过大脑的供氧也是决定比赛成绩的一个重要因素。而这个观点还不是一家之说,来自丹麦、巴西和法国的科学家们发现,在马拉松比赛中,人体的大脑,特别是前额叶皮层,它会做出判断并抵制减速的冲动,这时大脑需要大量的氧气。


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为了让大脑供氧节能减排,一种办法就是转移注意力,降低思考频率,让跑者处于一种“自动巡航”的状态。另一种则需要一定的外部环境支持,比如基普乔格破纪录时,身边就有专属陪跑人员,他们专门负责为基普乔格掌握节奏和速率,让其可以更专注于跑步本身。所以,如果想跑出好成绩,那下次请一定不要在赛道上胡思乱想。


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在最大摄氧量和乳酸阈值差距并不明显的情况下,现代马拉松运动员却在不断地打破赛事纪录,这也就意味着现代马拉松运动员的效率明显提升。根据生物学家罗杰·克拉姆的报告,在过去的90年中,精英运动员的跑步效率提高了26%。导致效率提升的因素有很多,比如说现代马拉松运动越来越注重力量训练,从而加强肌肉耐力,更有效地对抗疲劳。


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另外,科学的发展也让运动员的跑鞋有了质的飞跃。比如,非常多的人会选择利用跑步机来进行锻炼。可是对于运动员来说,跑步机上的跑步板应该达到怎样的硬度呢?其实对运动员来说应该保持和道路地面一样坚硬才行。有研究员指出,健身俱乐部的跑步机柔软而有弹性。使用带有额外反弹的跑步机去测量精心调整的反弹量的跑鞋(例如Vaporfly)的跑步效率时,结果毫无意义。因为无法严谨地得出跑鞋最真实的数据。


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斯洛文尼亚研究人员表示,基于最大摄氧量,乳酸阈值和跑步能量转换的任何计算均基于跑者最开始跑步时测得的值。但是,这三个数值可能都在马拉松过程中发生变化,因此了解跑步者生理疲劳引起的动态变得至关重要。也许基普乔格这么伟大不仅仅是因为他惊人的体能,而是他即使在疲倦的情况下也具有惊人的维持跑步能量继续运作的能力。


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这也正是现代马拉松运动员完全不同的地方。在一些研究中显示,1988年以前打破世界纪录的比赛中,运动员多是初期阶段较快,慢慢开始降速。这种节奏在1999年有所改变,形成了刚好相反的结果,前期相对保守,但在最后5公里会有一个明显的加速。而到如今,节奏则保持地更为均匀,很少会有异常的快慢出现。不过随着研究的深入,在科学家们对最大摄氧量等因素以及人体疲劳对跑步能量运转的影响有更详细的了解后,未来的马拉松节奏也许又会有新的变化。


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在25岁以后,我们的最大摄氧量基本就会呈逐年下降的趋势,下降的比例约为1%。如果你是身体条件出众又勤勉自律的运动员,那么你可以稍稍抵抗这种衰退。不过年纪增长也不全是坏消息。保持长时间规律并且科学的训练,可以增强你身体在跑步时身体能量转换的能力,以此提高跑步的效率。比如,保拉·拉德克利夫就在18-29岁之间,提高了15%的跑步效率。

在马拉松比赛受关注度越发高涨,比赛奖金也水涨船高的当下,顶尖的马拉松运动员也在寻求如何延长个人的职业生涯甚至最佳状态。就像基普乔格,他的官方年龄为33.8岁。可是在这些年的经历中,我们要明白另外一件事情,那就是千万不要去挑战基普乔格!


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马拉松不仅仅是一项运动,其背后蕴含的科学也是深不可测。在我们一点点完成对其的探索,我们就有机会去开发出更强大的潜能。过去和未来每一次所创造世界纪录都是人类对于不可能的打破。


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