超人何來

呂　靜

訓(xùn)練和獲勝的決心只是一個(gè)好的開始，要做一個(gè)耐力超群的運(yùn)動(dòng)員你還需要一些與生俱來的品質(zhì)

即便你不是自行車賽迷也很難不為環(huán)法自行車賽運(yùn)動(dòng)員的過人體力而驚異。7月29日，決賽選手們歷時(shí)23天騎車3553公里終于抵達(dá)巴黎香榭麗舍大道。整個(gè)比賽過程中，他們需騎車爬上2000米高的山，并且要保持在每小時(shí)40公里的速度。

環(huán)法自行車賽的選手并不是惟體力和技術(shù)超人的運(yùn)動(dòng)員組群沙漠極地馬拉松賽被認(rèn)為是世界上最艱苦的步行比賽競(jìng)賽者要在6天之中短短的18個(gè)小時(shí)(每天3小時(shí))內(nèi)穿越243公里的撒哈拉沙漠。去年，來自舊金山44歲的超級(jí)馬拉松長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員卡爾納塞斯曾連續(xù)50天在美國(guó)10個(gè)州跑50次馬拉松比賽，之前還跑了從紐約到密蘇里州圣路易斯一半的路程。

這些強(qiáng)人是如何做到這些的呢?

決定性的“發(fā)動(dòng)機(jī)排量”

環(huán)法自行車賽是世界上最艱苦的身體耐力挑戰(zhàn)之一。這些自行車選手是極限耐力運(yùn)動(dòng)生物學(xué)很好的研究對(duì)象，這項(xiàng)比賽中最有名的運(yùn)動(dòng)員當(dāng)數(shù)阿姆斯特朗。阿姆斯特朗曾連續(xù)7年獲得環(huán)法自行車賽的冠軍，并且這些榮譽(yù)是在他9年前被診斷出睪丸癌并實(shí)施了化療和手術(shù)后才獲得的。

阿姆斯特朗生來就具有異于常人的較大心臟和肺臟這是頂極競(jìng)技自行車選手馬拉松跑步運(yùn)動(dòng)員和自由潛水運(yùn)動(dòng)員的普遍特征。這就是說氧氣泵人他們體內(nèi)的速度比一般人快。

要成為一個(gè)具有極端耐力的運(yùn)動(dòng)員，你的身體必須超級(jí)高效地產(chǎn)能血液中的氧濃度是關(guān)鍵。細(xì)胞有2種產(chǎn)能方式是有氧呼吸二是厭氧呼吸。對(duì)于能量快速爆發(fā)，細(xì)胞被迫采取厭氧呼吸，即無氧氣代謝這種低效率的過程會(huì)產(chǎn)生乳酸，乳酸讓肌肉疲勞。厭氧呼吸是賽跑和舉重運(yùn)動(dòng)員供能的主要形式。一般正常情況下我們的細(xì)胞采取有氧呼吸，這是一種利用氧氣和葡萄糖或者脂肪的緩慢過程。耐力運(yùn)動(dòng)員大多數(shù)部以這種方式產(chǎn)能。

機(jī)體將氧氣送到肌肉繼而將燃料轉(zhuǎn)化為能量的最大速度稱一次最大耗氧量(Vo2max)，其單位是每分鐘每公斤體重所消耗的氧。一個(gè)健康男性平均的Vo2max在40～50，如果延長(zhǎng)訓(xùn)練Vo2max就上升到60～65。當(dāng)阿姆斯特朗進(jìn)行嚴(yán)格訓(xùn)練的時(shí)候，他的Vo2max曾到達(dá)過83.2。其他頂級(jí)運(yùn)動(dòng)員也有類似的最大耗氧量。挪威的滑雪運(yùn)動(dòng)員戴里曾在1992～1998年期間共贏得12枚冬奧會(huì)獎(jiǎng)牌其中8枚為金牌，據(jù)報(bào)道他的Vo2max曾到達(dá)過96，這是迄今為止的最高

紀(jì)錄。而以前連續(xù)五界環(huán)法自行車賽的冠軍安杜蘭也達(dá)到過88。

美國(guó)奧斯汀德州大學(xué)人類運(yùn)動(dòng)成績(jī)實(shí)驗(yàn)室的古耶爾指出即便阿姆斯特朗是一個(gè)不愛運(yùn)動(dòng)的懶人他的Vo2max也不會(huì)低于60。這并不只是訓(xùn)練造成的，阿姆斯特朗在遺傳上就傾向高于平均水平。

同睪丸摘除有關(guān)?

那么，這些優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員還具有其他獲勝優(yōu)勢(shì)嗎?美國(guó)威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的內(nèi)分泌學(xué)家艾特伍德認(rèn)為，阿姆斯特朗的例子中有一些特別的環(huán)境因素。他做了一個(gè)有爭(zhēng)議的假設(shè)；阿姆斯特朗的七連冠全因?yàn)樗麚p失了右側(cè)睪丸。睪丸的摘除可能改變了他的激素水平影響到他的代謝。

脂肪和葡萄糖是我們身體所用的燃料，少量的糖能貯存在肌肉中形成糖原，這種葡萄糖多聚體比起儲(chǔ)存的體脂，是更為便于利用的燃料，它使每個(gè)氧分子產(chǎn)生更多能量。但是肌糖原的供應(yīng)是有限的。這就是說只有耐力運(yùn)動(dòng)員保持很好的營(yíng)養(yǎng)攝入，他們才可能在比賽的時(shí)候用上糖原儲(chǔ)備，否則，他們就會(huì)極度疲勞。

艾特伍德提出，在摘除了一側(cè)睪丸后，阿姆斯特朗的激素系統(tǒng)發(fā)生了變化，使他能夠利用以前所不能利用的體脂。對(duì)非運(yùn)動(dòng)員一側(cè)睪丸摘除的研究顯示，在術(shù)后一般促性腺激素水平會(huì)提高，這種激素被認(rèn)為是促進(jìn)脂肪代謝的，而負(fù)責(zé)肌肉構(gòu)建的睪丸激素仍和過去一樣。

隨著男性年紀(jì)的增大會(huì)出現(xiàn)同樣的情形，睪丸所產(chǎn)生的激素包括睪丸酮通常可以限制促性腺激素的產(chǎn)生?！皩?duì)于慣坐的人這些改變將使其在身體的不同部位利用和儲(chǔ)存脂肪，最典型的是腰部我們可以在老年人上看到這種情形?！卑匚榈抡f年輕活躍的人則可以從肌肉獲得很多自由脂肪酸，用做能源。

艾特伍德認(rèn)為，睪丸摘除可能幫助了阿姆斯特朗利用多余的脂肪酸而不是肌肉中的糖原，這就是說，在每天比賽結(jié)束的時(shí)候，他只需補(bǔ)充少量糖原。而一般自行車運(yùn)動(dòng)員在連續(xù)比賽中需要很長(zhǎng)的補(bǔ)充糖原時(shí)間，如果他們沒有恢復(fù)，就不能表現(xiàn)出良好的成績(jī)。

這些激素的改變也有助于我們解釋為什么絕大多數(shù)人在26歲時(shí)達(dá)到其耐力的高峰，這是促性腺激素水平自然開始增加的時(shí)候。耐力高峰將維持大約5年。絕大多數(shù)環(huán)法自行車賽冠軍的年紀(jì)都在27～32歲可能并不是偶然的巧合。

雖然還缺少直接的證據(jù)，艾特伍德的假設(shè)卻有其科學(xué)基礎(chǔ)。有人曾做過這樣的研究：在訓(xùn)練前將舍有脂肪酸的乳劑靜脈注射到運(yùn)動(dòng)員的血流中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌體對(duì)脂肪酸的利用增加，肌糖原的利用減少。

增加對(duì)肌肉的脂肪供應(yīng)也會(huì)提高細(xì)胞能量站線粒體中的脂肪酸含量。斯普瑞特說雖然有一些研究人員在尋找另外一些為肌肉提供更多數(shù)量和種類能源的辦法，目前，最簡(jiǎn)單增加產(chǎn)能量的辦法就是使細(xì)胞擁有更多線粒體，或者使得現(xiàn)存的線粒體體積增大，后者恰恰是我們所用強(qiáng)化訓(xùn)練的辦法。

乳酸的“廢物利用”

古耶爾也同意，阿姆斯特朗肯定具有遺傳天分，他不同尋常的V02max就說明了這一點(diǎn)，但他認(rèn)為不是手術(shù)，而是多年的訓(xùn)練刺激了他的肌肉，造就了他的成績(jī)。在21～28歲間，阿姆斯特朗贏得了他第一次環(huán)法賽，古耶爾曾做過記錄，那時(shí)他的肌肉能力提高了8％同時(shí)也損失了相當(dāng)多的身體脂肪，因而他的肌肉輕裝上陣產(chǎn)生了更為高效的能量。

讓阿姆斯特朗脫穎而出的還有一個(gè)因素是乳酸水平當(dāng)古耶爾在訓(xùn)練后測(cè)量他肌肉中的乳酸水平時(shí)，發(fā)現(xiàn)其水平比其他選手都低。

直到現(xiàn)在，人們一直都認(rèn)為，肌肉中的乳酸是引起肌肉疲勞和痙攣的物質(zhì)。但是，也有一些證據(jù)表明，如果機(jī)體可以利用它，乳酸也可以作為一種額外的能源。去年，加州大學(xué)伯克萊分校的布魯克斯和同事發(fā)現(xiàn)，肌肉細(xì)胞可以通過將乳酸從細(xì)胞質(zhì)運(yùn)送到線粒體，重新利用它產(chǎn)生能量。耐力訓(xùn)練似乎就增加了被線粒體吸收的乳酸總量。當(dāng)然，有些人的線粒體天生就能處理較多的乳酸。研究人員發(fā)現(xiàn)，那些能有效利用乳酸的人就像阿姆斯特朗一樣，在訓(xùn)練后肌肉中的乳酸水平較低。布魯克斯認(rèn)為，無論是得自先天遺傳，還是經(jīng)后天訓(xùn)練，阿姆斯特朗都可說是乳酸清理大師。

乳酸并不是惟一引起肌肉疲勞的原因。紐約哥倫比亞太學(xué)的馬克和同事發(fā)現(xiàn)，心肌和骨骼肌細(xì)胞中的鈣通道泄露也能引起肌肉疲勞。在心肌和骨骼肌中肌肉收縮都依賴于肌肉細(xì)胞內(nèi)鈣存儲(chǔ)的釋放。當(dāng)肌肉疲勞時(shí)，一種控制鈣通道的蛋白質(zhì)被用完了。鈣從通道中不停地泄露出來，這就意味著肌肉不能再正常收縮了。美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局先鋒士兵性能項(xiàng)目為馬克的研究投了一部分資金。馬克現(xiàn)在正在研究一種可以阻止心肌鈣泄露的藥物，并正在檢驗(yàn)該藥能否阻止骨骼肌的迅速疲勞。

天才的代價(jià)

既然阿姆斯特朗的運(yùn)動(dòng)能力來自天賦，那么，是不是可以借助基因篩選的辦法在孩子中挑選有可能成為世界級(jí)選手的運(yùn)動(dòng)苗子呢?這恐怕還要拭目以待。假如只有少量效果很大的基因決定運(yùn)動(dòng)成績(jī)那么這種測(cè)試可能就相當(dāng)有價(jià)值。但是我們要應(yīng)對(duì)的基因數(shù)量相當(dāng)龐大，而每個(gè)基因的作用又只占到3％～4％。到目前為止的發(fā)現(xiàn)表明，大約有50個(gè)基因影響到運(yùn)動(dòng)精英的表現(xiàn)型。

另外，不幸得很，擁有恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)基因可能還會(huì)有負(fù)面作用。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種天分可能是有代價(jià)的。保佑你成為超人的耐力基因也可能是一種詛咒。具有這樣基因的個(gè)體若不進(jìn)行規(guī)律的訓(xùn)練，患肥胖癥、糖尿病和癌的機(jī)會(huì)會(huì)更多。

舉個(gè)例子，有些人天生線粒體提供能量的效率非常高，它們可能會(huì)產(chǎn)生更活躍的氧——有害的自由基，特別是在當(dāng)其產(chǎn)生的能量沒有被利用的情況下。所以，加州大學(xué)歐文分校線粒體醫(yī)學(xué)和遺傳學(xué)中心的華萊士說：一個(gè)人如果吃了很多巧克力卻在伏案工作，剛好他又具有高效的線粒體，那么，他體內(nèi)就將產(chǎn)生很多活性氧。這將使他更容易患上很多退變性疾病、癌癥和過早老化。如果你生來就具有高效基因，要保持健康，你除了頻繁鍛煉身體使自由基的產(chǎn)生最小化外，別無他法。

古耶爾說：“假如阿姆斯特朗從來沒有訓(xùn)練，那么一個(gè)運(yùn)動(dòng)天賦在平均水平的年輕人如能盡可能刻苦地訓(xùn)練就有可能超過他?！奔幢銢]有經(jīng)過訓(xùn)練，阿姆斯特朗也能贏過那些經(jīng)過中等訓(xùn)練的人，當(dāng)然，刻苦訓(xùn)練需要強(qiáng)大的精神動(dòng)力和獲勝的決心這正是阿姆斯特朗的過人之處。

簇?fù)碓谙阒x麗舍大街的人們希望看到下一個(gè)阿姆斯特朗。的確，就算選手有恰好的生理狀態(tài)并配各一流的教練，營(yíng)養(yǎng)師以及運(yùn)動(dòng)科學(xué)家隊(duì)伍，可能還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因?yàn)槿藗兯馨l(fā)現(xiàn)的最好基因可能就是想贏的基因——意志可能是所有因素中最重要的。