健康

科学者たちは人間の持久力の中に隠された限界を明らかにする

ウルトラランナーが何百マイルにもわたって何日も続くレースの準備をするとき、彼らは自分の決意と体力に挑戦するだけではありません。彼らはまた、人間の生理学をどこまで推し進められるかについても研究しています。 10月20日にCell Pressジャーナルに掲載された研究によると 現在の生物学、研究者らは、エリート持久力アスリートでさえ、毎日のエネルギー使用において基礎代謝率（BMR）の2.5倍に等しい平均「代謝上限」を常に超えることはできないと報告しました。 代謝上限とは、人が持続的に燃焼できるカロリーの上限を指します。以前の研究では、人は休憩中に必要な最小限のエネルギー量であるBMRの10倍に達する可能性があると示唆されていましたが、それは短期間で集中的に行われた場合に限られます。 「すべての生き物には代謝の上限がありますが、その数値が正確に何なのか、そしてそれを制限するものは何なのかが問題です」と、持久力アスリートでもある筆頭著者で人類学者のマサチューセッツ大学のアンドリュー・ベスト氏は言う。 「それを確かめるために、私たちは、本当に競争力のあるウルトラアスリートのグループを集めたら、彼らはこの提案されている代謝の上限を突破できるだろうかと尋ねました。」 エクストリームアスリートのエネルギー消費を追跡 この疑問を探るため、研究チームはレースとトレーニングブロックの両方で14人のウルトラランナー、サイクリスト、トライアスリートをモニタリングした。参加者は、水素と酸素のわずかに重い形態である重水素と酸素18が豊富な水を摂取しました。これらの同位体が尿を通じて体外に排出される速度を追跡することで、科学者らはアスリートが吐き出した二酸化炭素の量を決定し、総カロリー消費量を推定することができた。 数日間にわたる耐久イベントでは、数名のアスリートが一時的に BMR の 6 ～ 7 倍のエネルギー消費レベルに達しました。これは、1 日あたり約 7,000 ～ 8,000 カロリーに相当します。しかし、研究者らがアスリートのカロリー排出量をはるかに長い間隔（30週間と52週間）にわたって平均したところ、彼らのエネルギー使用量は一貫してBMRの約2.4倍という予想上限付近にまで低下した。研究者らによると、このパターンは、最も高度に訓練されたアスリートでも最終的には代謝限界に達し、その限界を超えて何かを維持するのは非常に困難であることを示しているという。 「短期間で天井を超えてしまったとしても、それは問題ありません。後で埋め合わせれば大丈夫です」とベスト氏は言います。 「しかし、長期的には、体が組織を破壊し始め、体が縮んでしまうため、それは持続不可能です。」 ストレス下で体がどのようにエネルギーを再配分するか この研究では、極限の持久力の努力中に人体が競合するエネルギー需要のバランスをどのようにとっているのかも明らかになりました。アスリートがより多くのエネルギーをランニング、水泳、サイクリングに向けると、知らず知らずのうちに他の分野でのエネルギー使用が自然に減少しました。 「脳は、どれだけそわそわするか、どれだけ体を動かしたいか、どれだけ昼寝を促すかに非常に強力な影響を与えます」とベスト氏は言います。 「私たちが感じるこれらすべての疲労により、カロリーが節約されます。」 研究者らは、彼らの発見が研究に参加したアスリートの生理機能を反映していると指摘した。特定された上限を超える可能性がある異常に高いパフォーマンスを示す個人が含まれていない可能性があります。この結果は、運動パフォーマンスを理解するために重要ですが、この代謝キャップが他の生物学的プロセスにどのような影響を与えるかについて、より広範な疑問も引き起こします。 ほとんどの人が決して到達しない限界 「私たちのほとんどにとって、この代謝の上限に到達することは決してありません」とベスト氏は言います。 「BMRの2.5倍を達成するには、1年間で1日平均約11マイルを走る必要があります。私を含むほとんどの人は、何らかのエネルギー制限がかかる前に怪我をするでしょう。」 この研究は、デューク大学とマサチューセッツ教養大学教員奨励賞からの資金提供によって支援されました。 #科学者たちは人間の持久力の中に隠された限界を明らかにする