2020/03/27

2小時01分的馬拉松世界紀錄是人類的極限嗎?--看看30年前的神預測

越過終點線,Kipchoge奔向妻子Grace和孩子們的懷抱。在他所有的職業生涯比賽中,這是他家人第一次親眼目睹他的跑步。

作者:李樺燁

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開始前猜猜看,馬拉松世界紀錄保持人Eliud Kipchoge身高多高?160+、170+、180+

 

1990年馬拉松的世界紀錄是2小時06分50秒,30年後肯亞選手Eliud Kipchoge在2018年柏林馬拉松上將這個數字壓縮到2小時01分39秒,成為國際體總目前正式承認的紀錄。人類30年運動科學的進步讓頂尖選手進步了5分鐘,但再推進到2小時內是可能的嗎?

 

場景拉到2019年10月12日Eliud Kipchoge在維也納進行的INEOS 1:59挑戰賽中,以1小時59分40秒,成功跑完42公里馬拉松,成為史上第一位2小時內跑完42公里的人。但由於此次挑戰是為了突破2小時障礙而特別設計且沒有其他競爭者的非正式比賽,所以成績不列入國際田總紀錄。即便如此,有跑步的人都會驚嘆這不可思議的表現。

時速21公里=100公尺17秒有多多快, 看看影片中Kipchoge的跑速和騎腳踏車的差不多,就這樣的速度他跑了2小時。真是神人

 
 

1991 年 MJ Joyner在J Appl Physio這份期刊上根據最大攝氧量(VO2max),乳酸閾值和頂尖長跑運動員的跑步效益的各種組合對馬拉松跑步時間進行模擬預測,研究了有關人類耐力的限制因素並推斷人類的極限。

先解釋3個名詞:

  • 最大攝氧量(VO2max): 單位是ml/min/Kg(這是運動強度的指標),指一個人運動到最高強度時身體每分鐘每公斤體重會消耗多少氧氣,也代表一個人的心肺功能極限。一個人的體能越好,運動中可以用到的肌肉量越多就會消耗越多的氧氣,它受限於一個人的心臟輸送、肺臟氣體交換、肌肉使用氧氣及能量的能力所決定。因為需要作氣體分析,所以目前多在醫院復健科或體育系所才有在測量。以車子來講,就像是車子的最大馬力或極速。
  • 乳酸閾值(Lactate threshold, LT): 單位也是ml/min/Kg,運動強度到此一閾值以上會開始有乳酸堆積,因此,超過此閾值以上的運動就難持久。相反地,在此閾值以下的運動理論上可以持續很久不會痠。已跑步而言,當一個人的乳酸閾值越高,他就可以用比別人更快的速度跑而不會累,所以相同的時間間可以跑更遠的距離。就像車子可以穩定行駛不會因為車速快而搖晃偏移的最高時速,這可能與車重、重心或結構等相關。
  • 跑步效益(Running economy, RE): 在某一固定速度下跑步時,消耗較少氧氣的人就代表有比較好的跑步效益。在有氧強度下跑步時的能量利用,會受到許多生理和生物力學因素影響。就像是車子的油耗,同一部車子,順風逆風、胎壓、路面或上下坡等都會影響相同距離的油耗。

作者根據對頂尖馬拉松運動員的測驗結果及比賽成績,由這3個變數訂出馬拉松的跑速的預估公式

其中最大攝氧量(VO2max)和乳酸閾值(Lactate threshold, LT)是平常訓練的結果,它和個人基因、體質及訓練方法有關。至於跑步效益(Running economy, RE)和當時的環境與個人狀況有關,所以可以分為低、中、高效三等份。最後得到下表

紅框顯示,在30年前的研究就告訴我們若是--天時+地利+人和的黃金組合下--人類馬拉松的極限是可以突破2小時極限到1小時57分48秒。

其中跑步效益(RE)是大關鍵,只要提高RE,可以讓跑者體能提高近2MET (7ml/kg/min)。

 

回頭看2019年10月12日(星期六)在奧地利維也納的Eliud Kipchoge,

  1. 他選擇了和家鄉肯亞差2個小時時差的維也納作為挑戰地。
  2. 他在星期二到達奧地利,確切起跑的日期在到達後第二天才根據天氣預報定下,而確定起跑的時間直到星期五下午才敲定星期六早上8:15(肯亞時間上午10:15)。
  3. 他從多瑙河畔出發,先經過一段下坡路後,繞著公園外圈一條9.6公里的平地路面奔跑,其中90%以上是直線跑道上畫線標示導引他最快的路徑
  4. 他穿上NIKE特製升級版ZoomX Vaporfly NEXT碳纖維儲能跑鞋(目前未發售)及衣服。
  5. 他全程5組陪跑員,每組有7位,共35位頂尖馬拉松選手(前世界紀錄或奧運冠軍)輪流陪跑,他們5個在前面以open-V的形式跑步,另外2個在後面,目的是減少風阻形成了一個保護性的空氣動力環
  6. 他前面有一輛定速電動車以每英里4分34秒的速度引導。同時投射鮮明的綠色雷射光到地面引導陪跑員的位置以避免干擾Kipchoge同時維持空氣保護環穩定。
  7. 他身邊有騎自行車的團隊成員定時給Kipchoge富含碳水化合物的凝膠補充物和水

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