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人类体能极限(第1页)

人类体能极限

人类体能的极限在哪里?近百年以来,人们都寄希望于通过田径运动不断挖掘人的体能极限。从生物学角度来看,人体运动能力受机体的身体形态、生理机能和运动素质所制约,其运动能力是必然有极限的。每次国际性田径大赛中,男子100米纪录之所以格外引人注目,因为它标志着人的体能速度方面所能达到的极限。

生物化学家认为,人体内的能量供应系统分为几种不同方式,当人们从事不同运动项目的时候,人体会根据运动方式、强度、持续时间等因素以不同方式供应能量。在百米赛跑这样的高速运动项目中,身体肌肉需要不断的收缩、舒张从而驱动运动员持续加速前进。在这一过程中,三磷酸腺苷是肌肉运动的直接能量来源,但遗憾的是体内现成可用的三磷酸腺苷非常之少,只够肌肉运动1~3秒,随后机体会利用体内的磷酸肌酸启动应急合成过程,继续为肌肉运动提供三磷酸腺苷,但这也只能支持5~8秒的时间。接下来人体就要启动糖酵解系统参与供能,此时人类的奔跑速度会相应下降。

根据三磷酸腺苷的合成与释放速度,体育界有很长一段时间一直把10秒看做是人类百米项目的运动极限。1968年墨西哥奥运会上,美国运动员海因斯在100米决赛中首次突破10秒大关,以9秒95的成绩创造了新的世界纪录,同时也宣告这一极限被攻克。

20世纪70年代,美国生物机械学家阿里尔曾经利用人体工程学的方法来预测百米赛跑的极限速度,他认为机体超过某个临界速度时,可能会导致骨头断裂和关节软组织脱离。这个临界点是9。64秒。根据人身体对抗空气的阻力、体重对地面作用后的反作用力等因素计算,当人类的百米纪录超过这一极限,肌肉就有断裂的危险。然而,在2008年召开的北京奥运会上,虽然博尔特并未突破阿里尔博士预测的极限速度,但他的状态清楚地表明9。69秒这个世界纪录对他而言并不在话下,博尔特在冲刺前的减速显然也非出于担心肌肉断裂和软组织脱离。

随着体育科学的研究深入,人们意识到运动能力是一个由身体形态、生理机能、运动素质、心理素质、运动智能、运动技术等各级子系统有机结合的高度综合的多指标控制系统。对这样的系统进行预测,涉及了大量已知和未知的因素。根据上述的一大堆数理模型和计算公式,科学家纷纷对运动极限做出了自己的预测。

德国蒂尔贝格大学的运动极限领域专家安马尔通过运算,预测男子百米世界纪录最多还能缩短0。5秒。现在的世界纪录保持者博尔特能跑9。72秒,却可能永远无法达到9。20秒。然而,英国牛津大学的安泰特姆也做了个统计学的分析,他预测2156年男子能跑到8。098秒,而女子的百米速度将超过男性,最好成绩能达到8。079秒。

2007年,法国生物医学和流行病学研究所通过对1896年第一届现代奥运会以来的3260项世界纪录和多个体育运动项目做了分析。据科学家们测算,19世纪的体育运动员在比赛时只使用了75%的体能,现代运动员在比赛中为了将成绩发挥绝对得出色,这个比例则上升到99%。也就是说人类已经将体能发挥到极限了,科学家们通过测算出具体的时间——2060年。也就是说,到那时体育领域内将不会产生新的世界纪录。而当前人类创造的一些纪录有可能永远不会被打破,比如由美国女子短跑运动员格里菲斯·乔伊纳创造的100米10。49秒和200米21秒34的两项世界纪录至今无人能够接近。

在人类体能遭遇极限的情形下,新兴的极限运动却悄然兴起。冲浪、滑雪板等运动项目开始流行,滑板、直排轮滑、特技单车也成为极限运动会的主题。创新的科技和选手的努力给极限运动带来前所未有的发展机遇,也开辟了一片新的运动场。

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