ما هو الحد الأقصى لنفقات الطاقة البشرية؟ نخبة الرياضيين يكشفون عن “السقف الأيضي”

يمتلك جسم الإنسان “سقفًا أيضيًا” لا يستطيع حتى أكثر الرياضيين تطرفًا تجاوزه. دراسة¹ نشرت اليوم في المجلة علم الأحياء الحالي وجد أنه على مدى فترة طويلة – 30 أسبوعًا أو أكثر – فإن هذا السقف يبلغ حوالي 2.4 مرة من معدل الأيض الأساسي للرياضي (BMR)، وهو الحد الأدنى من الطاقة التي يحتاجها الجسم يوميًا للقيام بالمهام الأساسية، مثل التنفس.

لفترات قصيرة، يمكن أن يحرق الأشخاص ما يصل إلى عشرة أضعاف معدل الأيض الأساسي لديهم. وقد اقترح الباحثون في السابق أن الجسم لديه حد التمثيل الغذائي² يقول أندرو بيست، عالم الأنثروبولوجيا البيولوجية في كلية ماساتشوستس للفنون الليبرالية في نورث آدامز، والمؤلف المشارك لهذا العمل، إن معدل الأيض الأساسي يصل إلى حوالي 2.5 مرة على مدى فترات طويلة، ولكن لم يتم اختباره بشكل صحيح حتى الآن.

قام بيست وزملاؤه بتجنيد 14 رياضيًا من ذوي القدرة العالية على التحمل، بما في ذلك العدائين الفائقين وراكبي الدراجات والرياضيين الثلاثيين. شرب المشاركون مياهًا ذات علامات مزدوجة تحتوي على الديوتيريوم والأكسجين 18، وهي نظائر ثقيلة للهيدروجين والأكسجين. بمجرد تناوله، سيتم فقدان كل من الديوتيريوم والأكسجين 18 من الجسم على شكل ماء، عن طريق البول والعرق. ومع ذلك، فإن بعضًا من الأكسجين 18 سيخرج أيضًا من الجسم على شكل ثاني أكسيد الكربون الزفير.

ومن خلال تتبع كمية هذه الجزيئات التي تم التخلص منها في البول، تمكن العلماء من حساب كمية ثاني أكسيد الكربون₂ الزفير، ومن هنا قم بتقدير عدد السعرات الحرارية التي حرقها الرياضيون. وقد سمح هذا للفريق بتتبع إنتاج الطاقة لدى الرياضيين أثناء قيامهم بالأنشطة – مثل المسابقات – في الوقت الفعلي، بدلاً من قياسها على أجهزة المشي في المختبر، كما يقول بيست.

ضرب السقف

خلال المنافسات التي استمرت لعدة أيام، حرق بعض الرياضيين حوالي 9000 سعرة حرارية في اليوم. ولكن على مدى فترات أطول – 30 و52 أسبوعًا – بلغ متوسط ​​إنفاقهم من الطاقة حوالي 2.4 ضعف معدل الأيض الأساسي لديهم. تظهر النتائج أنه حتى الرياضيين الأكثر تطرفًا يصلون إلى سقف التمثيل الغذائي الذي يصعب تجاوزه بشكل استثنائي.

ووجد الباحثون أيضًا أنه عندما يخصص الرياضيون المزيد من الطاقة للجري وركوب الدراجات والسباحة، فإنهم يقللون دون وعي من استخدام الطاقة في أماكن أخرى، مثل المشي أو التململ.