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知识 | 耐力与速度 – 物竞天择

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有时候我们真的需要庆幸人类有着足够充足的脑容量,才能在猛兽横行的地球上,避免沦落为口中餐和腹中食。毕竟,无论是速度还是力量,我们与森林中的那些“运动健将”们差得不是一星半点。

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如果举办一场跨物种的奥运会1英里(约1.6公里)项目比赛,人类能排第几名?恐是怕过不了预选赛,不用说四条腿的,即使是同为两条腿的鸵鸟,也是全面碾压我们。曾经Roger Bannister一英里破四的成绩可以作为人类历史上的里程碑,但对于猎豹而言,可能是1分钟以内就能搞定的事情。

 

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不过,我们也不用特别悲观,因为当比赛里程超过1英里(约1.6公里),结果可能就不好说了。两条腿的人类在更远的比赛距离中,比如马拉松以及超马甚至更远时,我们的表现反而要远胜那些四脚兽。

 

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以大家都非常熟悉的UTMB为例,2019年的UTMB比赛里程171公里,爬升1万多米,如果人类顶尖选手和各种动物们在这片赛场上开展竞争,我估计第一个回到霞慕尼的应该还是Pau Capell,而且我们还将毫无悬念地包揽所有的领奖台。

 

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为什么人类会更擅长耐力跑呢?科学家的一个观点就是与人类的神经系统有关。具体来说,人类神经系统中的交感神经和副交感神经对于运动表现起着重要作用。

人体的内脏器官一般由交感神经和副交感神经双重支配,而这两者属于此消彼长。在放松状态下,副交感神经处于支配地位,起到保护机体、促进消化和积蓄能量的作用。相反地,当身体进入紧急状态或者剧烈运动时,交感神经就会被激活,从而导致心率加快,血液也会从肠道转移到骨骼肌。

为此国外的科学家还专门研究了参加育空极地探险赛(Yukon Arctic Ultra)的运动员们。在这一场长达690公里的比赛中(已经超出正常人类的认知范围了),他们发现交感神经和副交感神经相互之间的平衡很大程度决定了选手们是否可以完赛。

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在比赛的277公里处赛事检查点,科学家通过选手心电图的数据分析可以发现,在之后没有完成比赛的选手里副交感神经张力丧失的比例更大,这就意味着完成比赛的选手能够在一定程度上更好地控制副交感神经,甚至在比赛结束前,有些完赛选手的副交感神经就开始局部恢复。

 

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在这种平均完赛时间268个小时(竟然比11天还要多)的比赛中,即使是微弱地恢复神经张力,所获得的能量补充也是极为宝贵的。

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从生存的角度来看,不同的物种在最原始阶段的猎杀与被猎杀的漩涡中不断地进化与演变,才会有如今的生理构造。

当原始人开始狩猎时,如果他们发现自己无法跑得比鹿更快,他们该怎么办?为了不被饿死,那么就只能跑得比鹿更久。在追赶猎物时,可能会持续一天甚至两天的时间,直到动物们精疲力尽为止。在这种选择压力(进化压力)之下,人类的慢肌纤维会比快肌纤维分布得更多,因为慢肌纤维在耐疲劳方面的表现更好,有利于持久性地狩猎。

 

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《自然》杂志之前发布的一篇论文同样指出,不同物种的的快肌纤维和慢肌纤维的分布很大程度反映了进化中所面临的不同压力。人类在狩猎时所面临的危险大多来自脱水、日晒和其他掠食者的攻击,而这些强烈的危机同样会对人类的大脑进步产生连锁反应,有助于人体在长距离奔跑的提高中给到强大的选择压力(进化压力)。

人体的奇妙之处就在于,当你觉得很了解它时,它就会不断地打你的脸。当我们以为人体的身体机能决定了个体的运动能力时,Reinhold Messner的打脸来得猝不及防。

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1978年,Reinhold Messner计划在没有氧气瓶的情况下攀登珠峰,大部分的生理学家认为他是痴人说梦,甚至可能有去无回。但当Reinhold Messner以不可思议的壮举时,大家又认为他的成功源自于超凡的生理机能,所以大家开始研究他的最大摄氧量,可惜最后只能感叹这个世界如此之“抓马”,Reinhold Messner的最大摄氧量仅为49ml/kg/min(和跑野的普通编辑水平差不多),距离大家所熟悉的K天王(最大摄氧量的最高纪录92ml/kg/min),更是差得十万八千里。

 

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所以,当生理机能无法解释一些问题的时候,我们就开始研究更为玄乎的心理学。有意思的是,Reinhold Messner在心理测试中,他最为显著的性格特征就是“迫切需要成为第一、渴望成为最好的人”,这很难不让人联想他的成就与心理方面的关系。

越来越多的科学家开始研究运动员如何从精神和生理都筋疲力竭的状态转变为坚持甚至兴奋的可能性。例如耐力运动中常常提到的“瞬时脑前额叶功能低下”。前额叶皮质通常被认为是脑部的控制和命令中心,控制着人类的认知、记忆和情绪等功能。

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跑步恰好又是一件很“烧脑”的事情,就像64G的苹果手机内存爆满以后,你当然会选择换一个256G的,可惜我们的大脑换不了,所以只能把没有用的资源迁出,包括你的一些负面情绪,所以这也是很多人都觉得跑步特别治愈的原因。这种前额叶皮质转换到较低的兴奋水平状态就是研究人员所提出的“瞬时脑前额叶功能低下”的假说。

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如此复杂的大脑结构和运行模式显然不是所有生物都可以拥有的,而大部分动物在长时间的运动中都会因为“强烈的烧脑”而无法长时间运行。甚至是已经征服最深奥运动的AI,阿尔法狗可以让柯洁绝望到浑身颤抖,但目前我们离制造可以在UTMB中与庄主、Pau Capell等高手一较高下的双足智能机器人还有很远的一段距离。

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人类在耐力运动的优秀表现既有千百万年来基因中所携带的生存需求,也有不断进化的大脑与神经系统所带来的优化。而促使优化的产生很大程度能取决于人类的思考以及自驱力。漫长而枯燥的耐力运动从某种程度是一个非常好的思考机会。我们总说人生是场马拉松,都是痛苦而又漫长,可既然已经在路上了,我们为什么不去欣然接受呢