第067课|《耐力》1:到底是什么因素决定了耐力的上限?【国内首发】

第067课|《耐力》1:到底是什么因素决定了耐力的上限?【国内首发】

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BOOK 21 

《Endure: Mind, Body, and the Curiously Elastic Limits of Human Performance 》

耐力:心理、身体与人类运动能力的弹性极限


作 者:  Alex Hutchinson

出 版 社: William Morrow

出 版 时 间 :2018-02-06

ISBN:0062499866


作者简介  

亚历克斯·哈钦森(Alex Hutchinson),是一位非常杰出的体育记者,拿过杂志界的最高奖「美国国家杂志奖」,擅长写跟跑步科学有关的报道,长年给《纽约时报》、《纽约客》这些大刊供稿,同时也是《户外》杂志( Outside magazine )和《跑者世界》(Runner's World)的专栏作家。哈钦森自己年轻的时候也是一位非常出色的长跑运动员,他曾经是加拿大国家队成员。


书籍简介  

本书是纽约时报畅销书,由马尔科姆格拉德威尔作序,揭示了我们如何能够超越我们认为的物理限制,帮助我们发现自身隐藏的额外潜力。


从100米冲刺到100英里超级马拉松,从登顶珠穆朗玛峰到进行期末考试或完成任何困难的项目,耐力是能在几乎所有领域都有出色表现的关键特征。我们是不是比我们认为的能走得更远、更努力,并获得更多的成就呢?


本书通过近十年里一系列的研究表明,你遇到的看似的物理障碍都是由你的大脑和身体设置的。这意味着心理因素才是突破耐力极限的关键 - 而且表现水平比我们以前想象的更具弹性。


但是,这当然不是说一切都在由心理因素所决定。哈金森探索了每一个物理极限——疼痛、肌肉、需氧量、热量、口渴感等,生动讲述了通过一些非凡的方式达到其自身极限的一群人的故事,并借此揭示了身心之间微妙的相互作用。


本书第一讲  

到底是什么因素决定了一个人耐力的上限?


本讲精华内容  

今天开始的几期节目,我们来说一本今年2月份刚在美国出版的新书《Endure: Mind, Body, and the Curiously Elastic Limits of Human Performance 耐力:心理、身体与人类运动能力的弹性极限》。



这本书的主要内容是去探寻到底有哪些因素会影响人类在体育运动里表现出来的那种耐力,这样听起来,它好像是一本主题很狭窄的运动科学的书,但实际上呢,耐力是我们完成任何一种持续时间稍微长一点的任务就必须要具备的品质。


所谓忍耐,其实就是一种“对抗不断增长的停下来不干的欲望的斗争”(“the struggle to continue against a mounting desire to stop.” 这是书里的一位主角运动科学家Samuele Marcora下的定义)。


这种斗争,当然无处不在。不管是登山、跑马拉松、参加自行车拉力赛也好,还是寒窗苦读、准备考试、完成工作里的项目也好,强大的耐力都是成功最关键的因素之一。


所以即便你不是一个专业运动员,或者对运动也没什么兴趣,那也不妨继续听下去,因为这本书里的内容可能会启发你思考如何在运动以外的那些领域里增强耐力。


我先介绍一下这本书的作者,他叫亚历克斯·哈钦森(Alex Hutchinson),是一位非常杰出的体育记者,拿过杂志界的最高奖「美国国家杂志奖」,擅长写跟跑步科学有关的报道,长年给《纽约时报》、《纽约客》这些大刊供稿,同时也是《户外》杂志(Outside magazine )和《跑者世界》(Runner's World)的专栏作家。哈钦森自己年轻的时候也是一位非常出色的长跑运动员,他曾经是加拿大国家队成员。


有这样的背景,写起「耐力」这个主题来就非常得心应手,他不光以记者的身份报道科学家的那些研究成果,还会结合自己跑步时的第一手经验来理解这些研究。


那么今天这期节目接下来的时间,我们来探讨关于「耐力」的一个最基本的大问题:到底是什么因素决定了一个人耐力的上限?


在运动科学的研究历史上,对这个问题的答案可以分成两派,分别可以叫做「生理派」和「心理派」。我们下面分别说一说。


生理因素

生理派的基本观点是说,一个人耐力有多强,归根结底,看的是把身体里的能量转化成肌肉收缩的力量的效率高低,如果一个人的生理机能允许他持续高效地为肌肉提供能量,那这个人的耐力就比较好,能达到的极限就比较高。


生理派通过研究发现,制约耐力最关键的一个生理硬指标是「最大摄氧量」,简写成VO2max。这个指标反映的是一个人在进行激烈运动时,单位时间内身体能耗费的氧气的最大值。


最大摄氧量反映一个人有氧运动能力的上限。最大摄氧量越高,说明肌肉进行有氧代谢的能力越强。而有氧代谢能力越强,耐力也就越高。因为一旦有氧代谢没法为肌肉提供足够的能量,它就会转入无氧代谢模式,那就会在肌肉里积累大量的乳酸,这个我们在中学生物课上都学过。


乳酸越多,肌肉就越酸痛,人也感觉越痛苦。乳酸大量积累之后,人就很难坚持继续运动了。所以最大摄氧量是制约耐力的第一个关键因素。


没有经过耐力训练的健康成年男性平均最大摄氧量差不多约是35到40 mL/(kg体重·min),女性差不多是27到31 mL/(kg·min),而那些参加耐力项目的顶尖运动员,最大摄氧量几乎可以翻倍,优秀男性运动员最大摄氧量可以达到85mL/(kg·min),女性运动员可以达到77 mL/(kg·min)。


摄氧能力可以相当准确地预测运动员的某些比赛成绩,比如说,马拉松运动员保持快速奔跑而不会引起乳酸水平急剧上升的那个最高速度的值(也就是保持有氧奔跑的速度上限),这个值可以非常精确地预测他们马拉松比赛里的成绩。


当然,肌肉承受高水平乳酸的能力(也叫无氧能力),它也是耐力的一个关键决定因素。尤其是对于那些持续时间在10分钟以下的项目,无氧能力很关键。因为运动员在这些项目里需要在无氧代谢的模式下坚持相当高比例的时间。


总之归纳起来就是,运动员的有氧能力和无氧能力是决定他们耐力的关键因素,这就是「生理派」的基本观点。生理派最辉煌的时候是在上世纪60年代,那时候科学家普遍相信可以完全用生理测试来预测一个人是不是可以成为伟大运动员,这些生理指标应该成为挑选运动员的黄金标准。


但现在「生理派」已经式微了。因为与它争锋相对的「心理派」崛起了。


心理因素

心理派的基本观点是,耐力的基础首先当然是身体素质,但身体素质只是决定耐力大致在一个什么样的水平上,至于能不能在这个基础上发挥出极限水平,那就要看一些心理因素了


目前,心理派的这个主张,才是学术界的主流。科学家现在普遍都认为,大脑和身体是交织在一起的,很难说哪一样因素单独决定了人的极限,你必须把它们放在一起来考虑才行。


之所以有这样的共识,首先是因为有很多证据发现,用生理指标预测运动员的耐力很多时候其实并不靠谱。比如成绩相差十万八千里的一些运动员,他们的最大摄氧量却是完全一样的。


更关键的是,有越来越多的证据发现,即使是同一个运动员,如果他的一些心理因素发生改变,那他的耐力表现就会有很明显的变化——这是生理派没法解释的。


那我们接下来看一看心理因素是怎么影响人的耐力表现的。


先来看一个很极端的例子。心理因素发生改变,最极端的一种情况可能就是大脑结构发生了变化。书里提到一位叫黛安·范德伦(Diane Van Deren)的女士,她从小就有癫痫病,一直没法治愈,最后不得已在37岁的时候动手术切除了大脑里导致癫痫的那个区域,是大脑右半球颞叶皮层里的一小块。


手术之后,癫痫是被治愈了,但是也留下了很多副作用,比如她的记忆力、方向感都变差了,时间感也变得很糟糕,经常想不起来自己一件事情做了多久。


但是没想到,手术也给她带来一个非常神奇的副作用,那就是她的耐力忽然有了飞跃式的提升。


她在手术前只是一个名不见经传的网球运动员,但是在手术之后,她居然一下子变成世界上最顶尖的长跑运动员之一。她参加过世界上最艰苦的赛事之一——育空极地极限长跑赛(Yukon Arctic Ultra),这项比赛要求选手在冰天雪地里分几天时间连续跑完430英里,大部分选手连一站都坚持不到就放弃了,而范德伦不但成为历史上第一个跑到终点的女运动员,而且还拿了冠军。


范德伦的超强耐力,可能跟她的时间感错乱有很大的关系,她开玩笑说:“我可能已经连续跑了两个星期了,但如果有人告诉我,今天是比赛的第一天,那我会很兴奋地说:‘太好了,咱们赶快开始吧’。”然后她就真的能像别人第一天参加比赛时那样精力充沛地上路。


从她这个例子反过来看,就说明时间感正常的那些运动员实际上会给自己的运动表现设置一个认知上的枷锁。人们知道自己已经跑了多久、还要跑多久的时候,他们就会有意无意地分配体力、保留体力,而对于范德伦来说,这个枷锁根本不存在,这可能就是她超强耐力的来源。


换句话说,范德伦的大脑可能缺乏一种全盘调控的能力。


南非开普敦大学著名的运动科学家提摩西·诺克斯把大脑里这种负责调控身体运动表现的功能叫做中枢控制器(central governor)。中枢控制器是一个功能上的概念,它不是大脑里的一个区域,它其实是很多个区域配合工作的结果,具体是哪些脑区的工作呢,我们后面几讲会提到。


诺克斯说,中枢控制器对运动的控制其实是很高明、很微妙的,它不是只对你身体当前的状态作反应,而是会综合考虑身体状况、考虑环境中的因素做一个“预先监管”。


比如说,你在很热的天气里跑步时,如果身体核心温度达到40度,那再升高就很危险了,但大脑其实不会在达到40度那一刻才命令你停下来,而是会在还没有达到这个程度时就让你放慢速度,以低于40度的体温跑下去。


大家还记不记得我们在讲《关键时刻的力量》那本书时提到马拉松比赛里有一种里程碑效应,四个小时这个整数关口之前,三小时五十几分的时候,很多人会加速冲刺完成比赛。那这个加速的能量是怎么来的呢?这其实就是中枢控制器对激励做出的反应。为了赶在里程碑之前完成比赛,大脑似乎是下了决心,把最后一点储备的能量给用出来,拼了。


这时候,本来可能已经筋疲力尽的你会忽然感觉身体里好像涌出一股新的能量,跑步一下子变得没有刚才那么费劲了,于是你就能冲刺了。


而这个“没有那么费劲了”的感觉,非常关键!


美国肯特大学的运动科学家萨缪尔·马尔科拉(Samuele Marcora)说,实际上,你主观上感受到的这个费力程度(Perceived Exertion/Perception of Effort)其实就是影响耐力表现最关键、甚至是唯一重要的心理因素。


你主观上感觉做事情更费力了,那么大脑就会命令身体减少用力,保留能量,耐力表现就会下降;主观上感觉做事情更省力了,那么大脑就会命令身体加油,耐力表现就会提高。


马尔科拉和其他的科学家做了一系列的实验来证明,我们完全可以通过操纵这种主观上的费力感,来调节人的耐力水平。


马尔科拉有一个实验是让受试者在固定自行车上完成两组疲劳测试。


在其中一组测试之前,受试者要花90分钟在电脑上完成一项会让精神感觉疲劳的任务,比如屏幕上连续出现一些字母,出现不同的字母时受试者要按不同的按键。这个任务不难,但需要持续的专注,坚持做90分钟就让人感觉精疲力竭了。


而在另外那一组测试之前,受试者花90分钟时间看了两部内容很平淡的纪录片,那相比之下呢,这就是一个完全不费神的任务。


结果,在电脑上完成字母任务的那一组,平均在自行车上骑了10分40秒就体力不支放弃了,比看纪录片的那一组少坚持了15.1%的时间。但耐力表现上的这点差别不是由任何可以检测到的生理疲劳导致的:两组受试者在心率、血压、耗氧量、乳酸水平和很多其他代谢指标上都相同。


唯一能解释他们耐力上的差别的,只有心理因素:前面那一组在电脑上完成字母任务之后,精神上感觉非常疲乏,他们在骑车的时候,从一开始就感觉到更费力。他们报告出来的费力程度要显著高于看纪录片的那一组。是主观上不同的费力程度导致了不同的耐力水平。


这个实验结果其实解释了我们的一个日常经验,那就是为什么喝咖啡或者嚼咖啡因片会显著提高耐力水平呢?这其实不是因为咖啡因有什么提升生理极限的魔力,而仅仅是因为咖啡因会解除大脑的疲劳,这会大大降低费力感。


马尔科拉还有一个实验也很有意思。这个实验还是让受试者骑固定自行车。骑车的时候,受试者面前的屏幕上会周期性地闪过快乐或者悲伤的面孔,面孔在屏幕上停留的时间很短,只有16毫秒,受试者根本意识不到有东西闪过去。


但是,虽然主观上感受不到,但两种面孔起到的作用差别却非常明显。看悲伤面孔的受试者坚持骑了22分钟,而看快乐面孔的受试者多坚持了3分钟才耗尽体力。


马尔科拉是这么解释的,他说:看到一张笑脸,即使是潜意识地看到,也会唤起一种轻松的感觉,这种轻松的感觉会融入到当前正在做的任务——也就是骑自行车上,这就使得骑自行车的费力感降低了。


如果看别人的表情会影响费力感,那么自己的表情当然也会有影响,台湾学者有一项研究发现,运动时咬紧牙关会增加主观上的费力感,这就解释了为什么很多教练都要求运动员跑步时要放松面部表情,这真的会让跑步变得不那么费力。


这些研究都说明,主观上的费力感可能是大脑与身体耐力极限之间的一个关键枢纽。改变了费力感,也就改变了大脑对耐力极限的调控幅度和方向


但这里,我们就不禁有个疑问:这样人为地去操纵大脑对身体的调控真的没问题吗?大脑之所以要调控耐力极限,难道不是一种对身体的保护机制吗?这个问题,先留作思考题,请大家讨论。


下一期,我们会来具体讲一讲大脑是怎么在肌肉力量、氧气需求量、对水和营养的需求量这些方面调控我们的运动极限的。祝你生活愉快,我们下期见!

以上内容来自专辑
用户评论
  • 文字癖徐钦

    放松面部表情提高耐力,这不就是具身认知的作用吗

  • 劳震宇_羊城网

    作为一个武术搏击运动爱好者,我可以很明显地感觉到,放假的时候参加训练或比赛,比起下班后参加训练或比赛的效果或成绩要好得多,哪怕上班的时候并没有消耗太多的体力,但连续的会议和高强度的思考,会让我的专注程度大大下降,技术不标准,战术也缺乏创造性,特别容易感到缺氧和疲倦。

    魏知超 回复 @劳震宇_羊城网: 意志力似乎真的是一种通用资源,在一种需要意志力的任务上耗费掉了,就会影响另一种需要意志力的任务。

  • 傅冽

    魏知超 回复 @傅冽:

  • 陈公仔cyx

    感觉像是大脑分泌类似兴奋剂的量的多少决定了耐力的上限值,不但运动是这样,其他事也是这样。感兴趣的事自然会比觉得无聊的事坚持的久,而且就像那个大脑做了手术后转长跑运动员一样,做感兴趣的事时会感觉不到时间的流逝

    魏知超 回复 @陈公仔cyx: 嗯,大脑对耐力的调控真是非常微妙,它很知道什么时候要拼、什么时候要留一手。

  • RomanaGallifrey

    关于保护机制要分情况,比如车速,平时出行为了安全需要限速,但是情况紧急就不用了,体育比赛和日常运动不像平时出行更像赛车和训练。紧急情况很少发生,运动之后会合理休息,我觉得只有一直突破保护限制又不合理恢复状态才会出问题……另外我有点晕,在非运动的问题上,耐力、专注力、毅力是一个东西吗,区别呢?……再跑个题,我运动的时候努力控制表情主要是为了减少皱纹但是好困难啊QAQ

    魏知超 回复 @RomanaGallifrey: ……减少皱纹 我的看法跟你差不多,偶尔突破大脑的保护应该没有长期的后遗症,经常突破但程度较轻,估计也问题不大,但长期高强度突破,就很可能伤身了。这本《耐力》因为是运动员出身的人写的,所以压根不关注榨取极限的健康问题,哈哈。