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马拉松比赛你跑饿过吗?从饥饿到撞墙的科学真相

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  马拉松是一项超长时间的极限耐力运动,对于人体的心肺系统和肌肉骨骼系统等都提出了极为严苛的要求,除此以外,对于人体供能系统也提出了比较高的要求。

  一场马拉松比赛总热量消耗高达2000-2500大卡,这基本上相当于人一天24小时基础代谢加上各种常规活动总的能量消耗。


  在马拉松比赛后半程,不知道跑者有没有感到过逐步或者突然袭来的饥饿感——好饿呀!

  这种饥饿感显然跟长时间跑步消耗体内大量的糖有关,这种饥饿感我们可以不用管吗?

  饥饿感产生后是不是一定要到补给站吃东西?饥饿感跟撞墙有关吗?

  本文做一分析。



  为什么跑马后半程

  会产生饥饿感?

  生理学家以前认为饥饿感来自于胃,是由于胃排空后造成的,但后来的实验发现,动物在切除了支配胃的神经后,虽然对饥饿感有所影响但并不消失,即仍具有摄食行为,同时观察到胃被大部分切除的病人,与正常人的饥饿感一样。

  说明胃对饥饿感没有直接影响,但饥饿时,可引起胃的收缩,这就是有些人说的“饿得难受”就是这个道理。

  因此,饥饿感与胃排空并没有必然联系,我们建议跑者要在马拉松比赛发枪前一个半左右完成赛前这顿早餐,其目的是通过一个半小时胃的消化,让胃基本排空,因为胃如果处于充盈状态也即饱腹状态,是非常影响竞技状态的,也就是俗称的“跑不动”;

  而在比赛发枪前,胃排空后,我们却丝毫感觉不到饥饿感,所以胃排空与饥饿感没有必然联系。


  我们的食欲及饥饿的控制中枢位于脑部的下视丘,当血糖浓度下降时,此部位便会受到刺激。

  这些讯息意味着身体需要更多来自食物的能量,提醒我们该进食了。

  在马拉松比赛中,由于前半程消耗了体内大量的糖,所以在比赛后半程,有可能出现血糖的轻度下降,这时自然也就产生了饥饿感,这种饥饿是典型的生理性饥饿。

  但有时饥饿感却不一定来自血糖下降,比如我们看到甜点或者闻到食物香味时,食欲就会出现,这个时候不代表是真正的生理饥饿。


  饥饿感与撞墙的关系

  前文说了,马拉松比赛后半程出现的饥饿感跟血糖下降有关,因为下丘脑摄食中枢和饱中枢中的神经细胞对血液中的葡萄糖浓度非常敏感。

  当血液中葡萄糖含量下降时,就会产生饥饿感,引起摄食。所以比赛中饥饿感的发生是体内糖原大量消耗,血糖开始下降的重要信号。

  谈到这里,我们就必须跟另外一个跑者跑马常见现象——撞墙结合在一起讲了。

  所谓撞墙,从字面上形象理解就是跑马时“撞到一堵墙上”,也就是说跑不动了,具体表现为运动能力瀑布式下降,心有余而力不足,心肺感觉还可以,心率也不高,但就是腿脚迈不动,跑不动了。

  跑者普遍认为撞墙的发生跟糖原消耗有关。的确,血糖下降是诱发撞墙的重要原因,但撞墙绝非仅仅是由糖原消耗引起的。

  正常人在空腹血糖浓度为3.61—6.11mmol/L。空腹血糖浓度超过7.0mmol/L称为高血糖。血糖浓度低于2.8mmol/L称为低血糖,血糖在正常范围内高一点低一点都是正常的。

  血糖保持相对稳定对于生命活动特别重要,血糖为脑细胞唯一的能量来源,因此血糖过低对机体的影响以神经系统为主,低血糖的症状通常表现为出冷汗、心慌、颤抖、面色苍白等,严重者还可出现精神不集中、躁动、易怒甚至昏迷等。


  为什么会发生低血糖呢?

  其实导致低血糖的原因很多,大体可以分为空腹低血糖症和餐后(反应性)低血糖症。

  正常人即使空腹较长时间,一般也不会发生空腹低血糖症,空腹低血糖症多数是由疾病引起,病因包括胰岛素瘤、注射某些药物、肝衰竭、心力衰竭、肾衰竭、当然长期饥饿也有可能引发低血糖症。

  而对于大多数发生撞墙的跑者而言,除了跑不动,心有余而力不足以外,一般没有面色苍白、出冷汗、颤抖这类表现,这也说明糖原耗尽不是导致马拉松后程撞墙的唯一原因。

  撞墙是多因素共同作用的结果


  那么撞墙还跟哪些因素有关呢?

  1、大脑疲劳引发自我保护

  大脑作为人体最为重要的器官之一,是最需要得到保护和休息的。当你肌肉一直工作,如跑马,就意味着大脑需要持续不断地向肌肉发出指令,让肌肉持续工作。但大脑如果持续工作,一方面会导致大脑过度消耗,那么大脑就会进行自我保护,从而出现断崖式或者瀑布式的工作能力下降,这时,你不仅仅是跑得慢了,而是跑不动了。这也解释了跑者在马拉松比赛中撞墙不是逐渐跑不动,而是在某个时间点就突然跑不动了。


  另一方面,大脑与肌肉不同,肌肉除了能够分解糖提供热量,也能分解脂肪提供热量,而大脑只能利用糖,当肌肉和大脑竞争性争夺糖并且导致糖被大量消耗的时候,大脑可能会认为这是一个危险的信号,“聪明自私”的大脑就会做出某种反应,这种反应就是发出指令让肌肉减少工作,它会立即向身体发出重要指令,停止向肌肉继续供应糖,因为糖是大脑唯一的供能物质,为了自保,大脑就只好自私一把,保持血糖稳定并把剩余的糖据为己有。

  发表在运动科学领域顶级期刊Medicine & Science in Sports & Exercise(竞技与运动中的科学与医学)杂志上,由英国诺森比亚大学Kevin Thomas教授完成的一项研究,试图分析究竟是肌肉疲劳还是大脑疲劳,引发了长时间运动后的“撞墙”。这项研究主要探讨了以不同强度进行力竭性自行车运动过程中,大脑和肌肉在疲劳发生时所扮演的角色。


  结果表明,当你进行大强度运动时,对你的肌肉影响更大,肌肉疲劳是导致你无力坚持大强度负荷的主要原因。而长时间持续性运动,对你的大脑影响更大,不是你的肌肉无法持续工作,而是你的大脑疲劳,大脑带头罢工,自然肌肉小弟们就跟着起哄。这就可以形象地比喻为:工会(大脑)挑头,带领工人(肌肉)罢工。

  2、肌肉超负荷工作导致过度疲劳

  大多数跑者比较重视心肺训练,而忽视肌肉训练,这使得在超长时间跑步中,往往心肺还可以承受,但肌肉耐力跟不上,肌肉表现为明显疲劳,跑马中抽筋就是肌肉能力不够的典型体现。


  3、心率过高,心肺负担过重

  心率是衡量运动强度的一个重要个体化指标,在同等配速下,比如6:00配速下,心率低则说明身体对于该配速适应良好,跑起来很轻松,潜力大,可以坚持很长时间或者继续提升配速。如果心率高,则说明身体对于该配速适应不佳,身体反应很大,跑起来比较吃力,很难坚持很长时间。

  马拉松比赛时间超长,由于疲劳、大量出汗导致身体脱水、体温升高等因素,基本不太可能全程保持心率平稳,而是呈现越到比赛后程,心率越高的现象,这种现象又被称为“心率漂移”,也就是说在马拉松比赛后半程,即使配速不变,心率也会随着时间推移而缓慢上升。但是心率过高,就会给心脏很大负担,下图显示了一名高水平跑者在一场比赛中,前半程就出现了明显的心率漂移,使得心率过高,甚至达到185次/分,从而导致后半程跑崩掉。

  一名高水平跑者前程心率过高导致后程撞墙


  4、身体脱水体温上升

  一场全马比赛对于大众跑者而言,动辄4-5个小时,那么在这4-5个小时的长时间剧烈运动中,你大概流失多少水分呢?研究显示,在跑步这样的剧烈运动中,每小时出汗量可以达到1升,换句话说,一场比赛可以让身体脱水达到4-5升,对于一个体重60公斤的跑者来说,这样的脱水量几乎占到体重的8%,当然这是在不考虑补水的情况下,沿途不断补水可以在一定程度缓解身体脱水。


  但从体液丢失的角度而言,可将脱水分为:

  ● 轻度脱水,失水含量占体重的2%~3%

  ● 中度脱水,失水量占体重的3%~6%

  ● 重度脱水,失水量占体重6%以上

  当你感到口渴时,其实你体内早已脱水,即使是轻度脱水,也会明显血容量受影响,使得心脏负担加重,导致运动能力降低;

  而如果达到中度脱水,就会出现脱水综合征,表现为严重的口渴感、心率加快、体温升高、疲劳及血压下降等症状,这在马拉松比赛中极为常见。

  事实上,撞墙的机制仍然不是很清楚,从已有的科学认知来看,撞墙是糖原消耗,大脑保护、肌肉疲劳、水盐丢失等因素共同作用的结果,这其中哪个发挥主导作用呢?

  可能外周(肌肉)疲劳和中枢(大脑)疲劳发挥的作用更大一些,但同时也跟心率飙升、身体脱水等因素关系密切。不仅仅是大众跑者,专业运动员在身体状态不佳、气温过高、赛道不适应情况下,同样会发生撞墙,撞墙并非大众跑者的专利。

  但毫无疑问有一点是肯定——糖原消耗引发的血糖下降是触发撞墙的重要诱因。



  发生饥饿感后必须立即尽快进食

  而不是可吃可不吃

  前文已经充分阐述了这样一条逻辑链和时间先后顺序,跑马消耗体内大量的糖——血糖下降——引发饥饿感——撞墙发生,如果在产生明显饥饿感后,无所谓,不做任何处理,也不吃东西,接下里就非常容易发生撞墙;

  所以在产生饥饿感后,跑者必须要尽快吃点东西,比如吃随身带的能量胶,或者在下一个补给站马上喝运动饮料,同时吃香蕉或者赛会提供的其他食物。


  尽量不要等到饥饿感发生后才吃东西

  早吃东西不是坏事

  正如前文所说,饥饿是血糖下降的重要表现,而血糖的稳定和糖原供给充足,对于保持体力至关重要,跑者在跑马还是要尽量避免产生饥饿感。

  我们常说不要等到口渴才喝水,同样的道理,不要等到饥饿才吃东西,应该在没有饥饿感时就及时进食,所以跑者在跑马时逢补给站必进,随身携带2-4根能量胶,每10-12公里吃一根,都是正常的补给策略。

  当然跑马吃东西不是流动的自助餐大会,而是少量多次补充热量,电解质和水。



  小结

  跑马时出现饥饿感不是好现象,这说明体内糖原大量消耗,血糖开始发生波动,如果不及时进食,接下来发生撞墙的概率会比较高;

  所以跑者随身携带能量胶,逢补给站必进,有香蕉就吃一点,对于预防撞墙,避免饥饿感还是显得非常重要。

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