هل وجدنا حقا حدود التحمل البشري؟
هل وجدنا حقا حدود التحمل البشري؟
Anonim

دراسة جديدة للمتسابقين العابرين للقارات تربط الجهاز الهضمي كعامل مقيد في الإنجازات الشديدة للتحمل المستمر

في غضون فترة نصف ساعة واحدة قبل بضعة أيام ، تلقيت رسالة نصية من مدرب SEAL السابق ، ورسالة على Facebook من عالم أعصاب في فرجينيا ، ورسالة بريد إلكتروني من والد زوجي ، وكلها تعطيني نفس الأخبار السارة: "تم العثور على الحد الأقصى من قدرة الإنسان على التحمل" ، كما قال عنوان بي بي سي. بالنسبة لبقية اليوم ، ظل الناس يتنقلون معي ، وربما اعتقدوا أنني أرغب في كتابة كتاب أخير عن Sweat Science قبل أن ألغى العمود إلى الأبد الآن بعد أن ذهب سبب وجوده.

بالطبع ، لا تعكس العناوين الرئيسية القصة بأكملها دائمًا. عندما بحثت عن ورقة Science Advances الأصلية من قبل فريق بقيادة هيرمان بونتزر من جامعة ديوك وجون سبيكمان من جامعة أبردين ، لم أتفاجأ باكتشاف أن نتائجها الفعلية كانت أكثر دقة مما اقترحه الضجيج. لكنها كانت مثيرة للاهتمام مع ذلك ، لذلك أعتقد أنه من المفيد مشاركة بعض الأفكار حول ما تخبرنا به الدراسة الجديدة (وما لا تخبرنا به).

البيانات الواردة في الورقة البحثية مأخوذة من Race Across USA ، وهو حدث جري استمر 140 يومًا عبر القارة من هنتنغتون بيتش ، كاليفورنيا ، إلى واشنطن العاصمة ، في عام 2015. سمح بعض المشاركين لأنفسهم بأن يتم حثهم وحثهم من أجل ذلك. العلم طوال المدى. تأتي الأفكار الأكثر إثارة للاهتمام في الورقة من تخطيط تلك البيانات الجديدة جنبًا إلى جنب مع أحداث التحمل بفترات متفاوتة للبحث عن الأنماط.

السؤال الأساسي الذي طرحه الباحثون هو: ما هو الحد الأقصى للمعدل الذي يمكنك من خلاله حرق السعرات الحرارية على مدار فترة زمنية طويلة؟ بدلاً من التعامل مباشرة مع السعرات الحرارية ، فإنهم يعبرون عن النتائج من منظور "نطاق التمثيل الغذائي" ، بمضاعفات معدل الأيض الأساسي ، وهو عدد السعرات الحرارية التي تحرقها على الأريكة. بالنسبة للشخص الذي يحرق 1500 سعرة حرارية في اليوم فقط للبقاء على قيد الحياة ، إذا خرج في رحلة شاقة تتطلب 4500 سعرة حرارية في اليوم ، فإن نطاق التمثيل الغذائي الخاص به سيكون 3.0 (4 ، 500 مقسومًا على 1500). يتيح لك ذلك مقارنة الأشخاص من مختلف الأحجام والأشكال على نطاق مماثل.

بدأ متسابقو Race Across USA بحرق حوالي 200 6 سعرة حرارية في اليوم خلال الأسبوع الأول من الجري ، كما تم قياسه بواسطة تقنية تتضمن إطعام الأشخاص الخاضعين للماء بنظائر نادرة تسمح بتتبع تقدمه عبر الجسم. يتوافق ذلك مع متوسط نطاق التمثيل الغذائي 3.76 ، لكن حرق السعرات الحرارية انخفض تدريجياً على مدار فترة السباق ، مما أدى إلى متوسط نطاق التمثيل الغذائي على مدى 140 يومًا من 3.11.

ومع ذلك ، فإن هذا ليس "الحد الأقصى للقدرة على التحمل". من الواضح أنه يمكنك حرق سعرات حرارية أكثر من ذلك لفترات زمنية أقصر. وجدت دراسة سابقة باستخدام نفس التقنية ، على سبيل المثال ، أن راكبي الدراجات في Tour de France حافظوا على نطاق أيضي 4.9 لمدة 22 يومًا. ووجدت دراسة شهيرة لرانولف فينيس ومايك ستراود أثناء قيامهما بسحب زلاجات تزن 500 رطل عبر القارة القطبية الجنوبية ، أنهما استطاعتا الحفاظ على نطاق التمثيل الغذائي 6.6 لمدة عشرة أيام ، و 3.5 لمدة 95 يومًا كاملة.

بدلاً من ذلك ، يريد Pontzer و Speakman فهم العلاقة بين مدى ارتفاع معدل حرق السعرات الحرارية الذي يمكنك تحمله والمدة التي يمكنك الحفاظ عليها. للقيام بذلك ، قاموا بالبحث في الأدبيات بحثًا عن أمثلة لحرق الطاقة المستدامة المثيرة للإعجاب ، بدءًا من سباقات الجري القصيرة مثل 800 متر التي تدوم أقل من دقيقتين إلى المحن الشاقة طويلة الأجل مثل الحمل. عندما ترسم كل هذه النقاط على رسم بياني واحد ، فإنها تبدو كما يلي:

صورة
صورة
صورة
صورة

هذا ما تتحدث عنه العناوين. كلما قمت بالتمديد لفترات أطول ، يتم تسطيح المنحنى في مكان ما حول نطاق التمثيل الغذائي 2.5. إذا كنت ترغب في تحمل عبء عمل معين إلى أجل غير مسمى ، كما يشير هذا التحليل ، فستحتاج إلى التأكد من أنك لا تحرق أكثر من مرتين ونصف من السعرات الحرارية أكثر من معدل الأيض الأساسي. هذا هو الحد النهائي للتحمل المستدام.

عندما تنظر إلى هذا الرسم البياني ، بالطبع ، يمكنك أن ترى أن هذا الحد يعتمد على بيانات قليلة جدًا. النقطة الثانية من اليمين ، بعد 140 يومًا ، هي بيانات السباق عبر الولايات المتحدة الأمريكية. النقطة الموجودة على يسار ذلك ، عند نطاق التمثيل الغذائي 2.4 ، هي قياس ثمانية مزارعين غامبيين على مدى 120 يومًا خلال فترة الحصاد المثيرة للإعجاب ، بلا شك ، ولكن ليس بالضرورة ما كنت أفترضه يمثل الحدود النهائية للتحمل. النقطة اليمنى ، عند 280 يومًا ، هي دراسة لـ 19 امرأة أثناء الحمل.

بعبارة أخرى ، يمكننا على الأرجح المجادلة حول مكان النهاية بالضبط. ربما يكون 2.6 بدلاً من 2.5 ؛ ربما يكون 3.0. ولكن بغض النظر عن الرقم الدقيق ، فمن الواضح أن المنحنى يتساطح مع التمدد لفترات أطول وأطول. لن تحافظ على النطاق الأيضي لـ 15 ، أي. رقما قياسيا عالميا لسرعة الماراثون لمدة عام في كل مرة. ومن الواضح أيضًا أن الحدود عندما تتحدث عن أسابيع أو شهور تختلف عن الحدود المتعلقة بالأكسجين التي تقيد المسار القصير وسباقات الطرق. إذن ما الذي يدفع تلك الحدود طويلة المدى؟

هذا هو المكان الذي تصبح فيه الورقة مثيرة للاهتمام. يقترحون أن لدينا "حدًا لإمدادات الطاقة الغذائية" - أي أننا ببساطة لا نستطيع هضم السعرات الحرارية بسرعة كافية للحفاظ على معدلات أعلى من حرق الطاقة على المدى الطويل. من هنا يأتي حد معدل الأيض بمعدل 2.5 مرة: لا يمكنك هضم أكثر من ذلك. بالطبع ، مثل المتنزهين في القطب الجنوبي ، يمكنك حرق أكثر من ذلك - لكنك ستفقد الوزن ببساطة ، لأن بعض هذه السعرات الحرارية ستأتي من الدهون (وربما العضلات) التي خزّنها جسمك ، بدلاً من الطعام الذي تناولته. يوم. على سبيل المثال ، فقد ستراود وفينس 48 و 54 رطلاً على التوالي خلال رحلتهم ، مما أدى إلى عجز يومي في السعرات الحرارية من الواضح أنهما لم يكن بإمكانهما تحمله لفترة أطول.

لتقديم هذه الحجة ، لا يلتزم Pontzer و Speakman فقط بأحداث التحمل المرهقة. كما أنهم ينظرون إلى الطرف الآخر من الطيف ، ويبحثون في بيانات من ثماني دراسات عن "الإفراط في التغذية" ، حيث أجبر الأشخاص على تجاوز حدود الشراهة. ما وجدوه هو أنه هنا أيضًا ، يبدو أن المدخول يتفوق بنحو 2.5 مرة على معدل الأيض الأساسي. يبلغ معدل الأيض الأساسي النموذجي (تقريبًا جدًا) حوالي 1600 سعر حراري في اليوم ، مما يشير إلى أن معظم الأشخاص لا يمكنهم تناول أكثر من 4000 سعر حراري يوميًا. وبالفعل ، عندما قاموا برسم جميع البيانات معًا - الإفراط في التغذية ، والحمل ، ومآثر التحمل - يبدو أن مقدار الوزن المكتسب أو المفقود يشير إلى أن تناول السعرات الحرارية يتفوق هناك.

إذن كيف يمكننا التوفيق بين كل هذا وقصص مايكل فيلبسيان الشهيرة عن الشراهة الرياضية؟ لست متأكد. تجدر الإشارة إلى أنه بينما استغرق السباق عبر الولايات المتحدة الأمريكية 140 يومًا ، قطع بيت كوستيلنيك المسافة في 42 يومًا فقط في عام 2016 - بينما تناول ما يقدر بـ 9000 إلى 14000 سعرة حرارية يوميًا. هل كان سيئًا في تقدير السعرات الحرارية؟ هل كان يخرج كمية هائلة من الطعام غير المهضوم؟ هل هو مهووس بالوراثة؟ أم أن الأمر ببساطة هو أن الرجل الذي يعبر القارة في 42 يومًا يعطينا مؤشرًا أفضل بكثير للحدود الفعلية لتحمل الإنسان من الأشخاص الذين فعلوا الشيء نفسه في 140 يومًا؟

هناك بعض التلميحات الأخرى التي تشير إلى أن الرياضيين النخبة حقًا قد يدفعون المنحنى إلى مستويات أعلى. كما لاحظ Pontzer و Speakman في ورقتهما ، هناك دراسات لراكبي الدراجات الهوائية في Tour de France والمتزلجين عبر البلاد حيث يحافظون على نفقات الطاقة من 3.5 إلى 5 أضعاف معدل الأيض الأساسي الخاص بهم لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع دون فقدان أي وزن. هذا يعني أنه لا بد أنهم نجحوا في هضم هذا القدر من الطعام. قد يعكس ذلك استراتيجياتهم الغذائية - ربما تكون المشروبات الرياضية سهلة الهضم لدرجة أنه يمكنك الحصول على المزيد من السعرات الحرارية فيها - أو يعني ببساطة أنهم يتمتعون بقيم متطرفة ولديهم قدرات أكل جيدة بشكل غير عادي.

في النهاية ، ما هو مثير للاهتمام في هذه الورقة ليس الرقم المحدد الذي توصلوا إليه للحد المفترض من القدرة على التحمل. بدلاً من ذلك ، إنه مفهوم الحد "الغذائي". عندما تحدثت إلى Colin O’Brady قبل عبوره في القطب الجنوبي في الخريف الماضي ، كان أحد قراراته التكتيكية الرئيسية هو جلب حوالي 8000 سعرة حرارية من الطعام يوميًا ، بدلاً من الحصة النموذجية البالغة 5000 سعرة حرارية التي استخدمها معظم المستكشفين السابقين. في ذلك الوقت ، اعتقدت أن هذه مقامرة لوجستية في الأساس: هل يمكنه تحمل العبء الإضافي؟ وهل سيكون على استعداد لمضغ وابتلاع كل هذا الطعام؟ ولكن ربما يكون هناك سبب أكثر جوهرية يجعل معظم المستكشفين يتفوقون على عدد أقل من السعرات الحرارية - ربما ، بغض النظر عن مدى التزامك بتناول الطعام ، لا يمكنك ببساطة معالجة هذا العدد الكبير من السعرات الحرارية. سأضطر إلى المتابعة مع O’Brady لمعرفة كيف هزت خطة الأكل الخاصة به.

هناك سؤال مشابه يكمن في مقال كتبته مؤخرًا عن مشروبات الكيتون كأداة محتملة لدرء الإفراط في التدريب. كان أحد الاختلافات بين مجموعة الكيتون ومجموعة الدواء الوهمي هو أن شاربي الكيتون ، دون أي حث ، اختاروا تناول حوالي 700 سعر حراري إضافي في اليوم. قد تكون هذه الطاقة الإضافية هي السبب في أن مجموعة الكيتون كانت على ما يبدو قادرة على التعامل مع حمل تدريب مستدام أعلى ، مما يثير التساؤل عن سبب عدم اختيار هؤلاء في المجموعة الأخرى لتناول المزيد من الطعام.

بالنسبة لي ، هذا هو السؤال الأعمق الكامن وراء بحث Pontzer و Speakman الجديد. هل يمثل الحد المفترض 2.5 مرة معدل الأيض (زائد أو ناقص التباين الطبيعي في السمات البيولوجية) حدًا صعبًا؟ هل لها ، كما يتكهنون ، علاقة بحجم وشكل الجهاز الهضمي ، أو الجينات المشاركة في وظائف الكبد؟ أم أن الحد هو أكثر ليونة ، أكثر من مبدأ توجيهي تمليه عقولنا وتفضيلاتنا - على سبيل المثال ، يختار المزارعون الغامبيون بشكل غريزي الانصياع أثناء موسم الحصاد ، لكن ركوب تور دي فرانس يختار التجاهل دون أي آثار سيئة واضحة؟ هناك طريقة واحدة فقط لمعرفة ذلك: فلنأمل أن يبدأ الأشخاص المجانين الذين يقومون بتحديات التحمل الشديدة في جمع المزيد من البيانات عن أنفسهم.

موصى به: