基礎代謝“天花板”，“超馬”也難破

當超級馬拉松（簡稱“超馬”）跑者踏上長達數百英里、持續數日的賽程時，他們不僅是在挑戰自己的意志力和肌肉力量，更是在探索人類生物學的極限。科學家發現，即使是最頂尖的極限運動員，其持續能量消耗也無法突破平均2.5倍基礎代謝率（BMR）的代謝上限。相關研究10月20日發表于《當代生物學》。

代謝上限代表著人體能夠消耗的最高卡路里數值。早期研究曾指出，人們可以在短時間內燃燒高達10倍的基礎代謝率，即休息時所需的最低能量。

“每種生物都存在代謝上限，但關鍵問題在于具體數值及其限制因素。”論文第一作者、美國馬薩諸塞文理學院人類學家Andrew Best表示。他本人也是一名耐力運動員，“為探究這個問題，我們設想，若召集一群‘巔峰狀態’的超級運動員，他們能否突破這一假設的代謝極限？”

研究人員招募了14名“超馬”、自行車和鐵人三項運動員，在賽事期間及訓練階段對其進行追蹤監測。為精確測量能量消耗，受試者飲用含有氘和氧-18同位素（即質量稍重的氫氧同位素）的標記水。通過檢測隨尿液排出的這些同位素分子，科研人員得以計算出運動員呼出的二氧化碳總量及消耗的卡路里數值。

在為期數日的比賽中，部分運動員的能量消耗達到了自身基礎代謝率的6~7倍，相當于每日消耗7000至8000卡路里。但研究團隊通過計算運動員在30周、52周等更長期階段的能量消耗后發現，其代謝率大多會回歸到預測上限值，平均約為基礎代謝率的2.4倍。研究人員指出，這些結果表明即便最頂尖的運動員也會觸及代謝上限，想要突破這一極限異常困難。

“短期突破代謝上限并無大礙，后續可以通過代償機制恢復。”Best解釋道，“但長期超限將導致身體開始分解自身組織，引發機體衰退，這種狀態是不可持續的。”

這項研究還揭示了人體應對極限耐力活動的代償機制。當運動員將更多能量分配給跑步、騎行和游泳時，身體會無意識地減少其他活動的能量消耗。

“大腦會通過多重機制調控能量分配——包括控制無意識小動作、支配身體活動的意愿，甚至通過增強小憩的欲望來實現。”Best解釋道，“我們感到的所有這些疲勞都節省了卡路里。”

研究團隊指出，相關結果很大程度上受運動員個體差異的影響，可能遺漏了某些能突破該代謝上限的特殊個體。盡管這項發現對運動員競技表現具有啟示意義，更重要的是它促使科研人員深入探究人體能量上限如何影響其他重要生理功能。

Best說：“對大多數人而言，我們永遠無需擔心觸及這個代謝上限。若要達到2.5倍基礎代謝率的能耗水平，相當于全年每天堅持奔跑約17.7公里。包括我在內的大多數人，恐怕在觸及任何能量極限之前，身體就已經出現損傷了。”

相關論文信息：

http://doi.org/10.1016/j.cub.2025.08.063