腾讯体育1月12日讯 为什么人类不能更快地奔跑？一年之前，世界各地的科学家汇集圣迭戈哥，就人类奔跑的耐力极限问题进行了深入讨论。近日美国《跑者世界》杂志公布了科学家们的最新研究结果。阻碍人类加速奔跑的，除了自身因跑步产生的热量及堆积的乳酸之外，还有更多的因素，或许就在人体大脑内部。
“我几乎不能呼吸了！”
原因：缺氧
发生时间：开跑后不久
对症下药：充分的热身，包括一个持续爆发的短跑
通常人们跑步时，在突然加速后总是会感觉呼吸困难，大口大口地喘着粗气，心怦怦直跳。英国埃克塞特大学的运动生理学家安德鲁-琼斯说博士说：“你的呼吸频率实际上并没有下降，你只是需要适应新的节奏。你的身体正在经历一个临界点，你需要通过强大的心肺功能，为腿部提供足够的氧。”
人们开始跑步后，腿部肌肉对氧气的需求立即飙升，超出人体正常需求。腿部氧气赤字信号发出后，导致你的呼吸和心率加快血管扩张，并激活酶肌肉功能。两三分钟内，你的腿部肌肉就可以得到足够的氧气。琼斯表示：“你快速奔跑的前两三分钟，腿部需要的氧气不会立即补充上来，除非你减慢跑步速度。你的肌肉有宝贵的厌氧(氧)燃料供应功能，可以帮助你在非常短的时间内用更少的能源来完成短程比赛，当然你的肌肉会感到疲惫。”
琼斯和其他人正在研究一种提高人类跑步速度的方法，名为“启动”。在跑步之前先进行45秒到60秒的速度热身，启动运行激活酶和扩张血管。但要保证在跑步比赛开始前，有足够的时间来恢复体力。在这种情况下，通过提前“启动”来抵抗身体可能出现的缺氧。
“我跑得很努力，但是无法加速！”
原因：肌肉纤维效率影响速度
发生时间：大概从10公里到半马
对症下药：将你的快肌纤维更有效的调动起来
在长距离跑步，比如10公里或者半程马拉松跑中，经常有跑者这样感叹：“我感到难受，难以加速。”这是什么原因造成的呢？哥本哈根大学的研究显示，这仍和氧动力学有关。在中长距离跑步中，你的耗氧量可以迅速增长25%，使你更难保持你的步伐。
中长跑开始后，你的身体主动召唤腿部的慢肌纤维，因为这些部分是非常有效的可以为你提供持续动力的肌肉纤维。如果你的肌肉纤维开始疲劳或运行效率变低，你的大脑必须招募增大纤维，来为你的腿部提供足够的动力。解决这个问题的关键就是，训练你的增大纤维让其更有效率，这样就可以在中长距离奔跑中，让你获得更多更持续的前进能量。安德鲁-琼斯解释说，按照目前人们跑完一个马拉松的比较好的成绩看，大约需要2.5小时。这个过程中即使你保持速度均衡，你也基本上会耗尽你体内的慢肌纤维的功率，作为正常的人体反应，体内会增加线粒体内容，促进毛细血管为腿部提供更多的血液支持。
“我的双腿感觉像着火了！”
原因：肌肉内的代谢产物积聚，给脑部发出了信号
发生时间：5公里比赛，快速提升，或者冲刺后
对症下药：间歇跑训练
2014年，艾伦教授领导的研究小组在犹他大学实验室招募志愿者，进行了有关“乳酸燃烧”的有趣实验。近几十年来，科学家和运动员都在谈论，剧烈运动产生的“乳酸燃烧”会让你感到非常难受。由你的心脏和肺组成的有氧能量系统，短时间内不能足够迅速地为肌肉提供能量。于是你的大腿肌肉自然地转向厌氧能源系统索取能量，厌氧能源系统工作时产生的副产品乳酸，让你的肌肉感到非常疲劳。
参与试验的志愿者，体内注入三种不同的代谢产物：乳酸、质子、三磷酸腺苷。当三种物质一起被注入时，首个接受试验的志愿者报告，感觉身体疲劳，即使坐着抬手指也感到沉重。但随后当研究人员为他们注入了水平较高的代谢物后，志愿者感到“疼痛”和“热”。研究结果表明，不论什么感觉，你的肌肉都是不被乳酸溶解的。腿部肌肉释放出的代谢物的特殊组合，给你的大脑、脊髓发出求救信号，让你产生了烧灼感。解决这个问题的方案，就是培养受体多次激发达到较为合适的适应程度。加强几次这种训练后，阻碍你跑步过程中加速的疼痛和灼热感，就会逐步消失。
”双腿像灌了铅，都快抬不起来了！“
原因：代谢物堆积阻碍肌肉收缩
发生时间：一场较为困难的比赛快接近终点时
对症下药：小心的调整配速
现在我们知道“乳酸燃烧”其实只是一个大脑的自我感觉。这是否意味着，如果我们忽视身体的这些信号，就可以继续前进下去？为找到这个答案，研究者为志愿者注入一种物质，防止信号从腿部传回大脑。研究者同时要求志愿者在健身机器上，骑行5公里自行车。志愿者按照要求做了之后，差点瘫倒在地板上。光靠精神鼓励他们努力前进，不考虑他们肌肉的反应，在这种情况下疲劳的是腿部肌肉本身，而不是大脑。代谢产物如质子和磷酸盐离子的积累过多，直接影响肌肉纤维收缩的能力。
”我要放弃了！“
起因：超负荷
发生时间：任何达到个人极限时
对症下药：主观积极心态也很重要
跑者花大量时间进行训练，试图让他们的肌肉、心脏、肺更强大和更有效率。但英国肯特大学运动生理学家萨缪埃利-马尔可拉的理论表明，改变你的主观努力，确实可以让你跑得更快。当人们在达到跑步极限的时候，大脑往往会产生“我放弃吧”的想法。马尔可拉的研究表明，如果当时通过电击等手段，让志愿者产生愉悦感，通过语言或其他方式让其感到继续努力的动力所在，人类是可以在几乎达到极限时，再创造更大的奇迹的。
《跑者世界》最后总结说：“不过,最大的问题仍然悬而未决：什么是努力，努力到底是什么？这只是一个心理状态吗?它是你的肌肉收缩的触觉?还是马尔可拉教授说的，凭借良好感觉去超越自己？”关于人类奔跑过程中，体内的运行情况，人类接下来还会有更多的研究。或许，加快人类奔跑的速度，下一个伟大达的飞跃，会来自我们对大脑的进一步了解。（慎之）
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