Khoa học đã tìm ra giới hạn sức chịu đựng của con người, vượt qua nó, cơ thể sẽ phải tự ăn chính mình để hoạt động

Bạn đã bao giờ tập thể dục cho đến khi mệt lử, rồi tự hỏi đó có phải giới hạn của bản thân mình hay chưa? Trên thế giới, vẫn có những siêu nhân như Dean Karnazes, người đàn ông có thể chạy liên tục 3 ngày 3 đêm không ngủ. Bạn nghĩ mình không thể so sánh giới hạn của bản thân mình với một người như Karnazes được?

Vậy thì bạn đã nhầm. Một nghiên cứu mới công bố trên Science Advances cho thấy: Hóa ra, tất cả chúng ta đều có một giới hạn tương đối trong sức bền và sức chịu đựng giống nhau. Đó là lúc mà cơ thể đốt cháy calo ở mức 2,5 lần tốc độ trao đổi chất khi nghỉ ngơi.

Thậm chí, giới hạn này còn độc lập với mức độ tập thể dục và hoạt động thế chất của bạn. Nghĩa là bất kể bạn là ai, đang làm gì, một người đàn ông tập thể dục buổi sáng hay một thai phụ đang đau đớn chuyển dạ, miễn là đốt cháy calo ở mức 2,5 lần tốc độ trao đổi chất khi nghỉ ngơi, chúng ta đều đã chạm đến ngưỡng của cơ thể.

Lúc này, điều gì sẽ giữ cho cơ thể bạn hoạt động? Chà, đó là một thứ gì đó thú vị nhưng cũng có phần đáng sợ. Cơ thể bạn sẽ bắt đầu tự ăn chính bản thân nó, các mô, đặc biệt là mô mỡ dự trữ- để giữ cho bạn vượt ra bên ngoài biên giới chịu đựng của cơ thể mình.

Để tìm ra giới hạn của cơ thể con người, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ nhiều thử thách sức bền và các sự kiện khác nhau trong cuộc sống - từ một cuộc thi ultramarathon xuyên bờ biển dài 4.957 km ở Hoa Kỳ, cho đến nhu cầu sử dụng năng lượng của những người phụ nữ mang thai.

"Điều này sẽ giúp xác định vương quốc của những gì có thể đối với con người", nhà nhân chủng học tiến hóa, tiến sĩ Herman Pontzer đến từ Đại học Duke ở Bắc Carolina nói.

Một phần của nghiên cứu mới liên quan đến việc theo dõi quá trình chi tiêu năng lượng của 6 đối thủ trong Cuộc đua xuyên nước Mỹ: một giải chạy bền kéo dài 5 tháng, trong đó các vận động viên phải hoàn thành 6 cuộc đua mỗi tuần với tổng cộng quãng đường hơn 4.800 km.

Các nhà nghiên cứu cũng xem xét dữ liệu được công bố trước đây của giải Tour de France, các chuyến thám hiểm Bắc Cực và nhiều sự kiện tương tự khác.

Kết quả của nghiên cứu chỉ ra những vận động viên marathon đã tiêu tốn năng lượng gấp 15,6 lần tốc độ trao đổi chất khi nghỉ ngơi. Con số là 4,9 lần ở các vận động viên đạp xe chuyên nghiệp, 3,5 lần ở những nhà thám hiểm Bắc Cực và 2,2 lần cho một phụ nữ bình thường mang thai.

Nhưng những đồ thị đường cong hình chữ L đều thể hiện một giới hạn cứng ở 2,5 lần tốc độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ. Chạm đến ngưỡng đó, có một sự chững lại trong quá trình khai thác năng lượng của cơ thể. Nó bắt đầu quay lại ăn chính mình, đặc biệt là các mô mỡ để lấy năng lượng.

Điều đó giải thích tại sao các vận động viên marathon có thể chạy xuyên nước Mỹ với tốc độ trao đổi chất gấp 15,6 lần trạng thái nghỉ. Nhưng họ sẽ phải "reset" cơ thể mỗi ngày bằng việc nghỉ ngơi chứ không thể chạy liên tục.

Còn dưới ngưỡng 2,5, khi những người phụ nữ chỉ sử dụng mức trao đổi chất gấp 2,2 lần trạng thái nghỉ, họ chưa đạt tới giới hạn nên có thể mang thai suốt 9 tháng mà không bị kiệt sức.

"Bạn có thể làm những việc đặt căng thẳng lên cơ thể trong một vài ngày, nhưng nếu bạn muốn kéo dài thời gian hơn, bạn phải quay lại thỏa thuận với cơ thể của chính mình", Tiến sĩ Herman Pontzer cho biết.

"Mọi điểm dữ liệu, trong mọi sự kiện, đều được ánh xạ lên hàng rào đẹp tuyệt vời thể hiện sức chịu đựng của con người này".

Những đồ thị đường cong hình chữ L đều thể hiện một giới hạn cứng ở 2,5 lần tốc độ trao đổi chất trong trạng thái nghỉ.

Nhận định về nghiên cứu của các đồng nghiệp, nhà sinh vật học tiến hóa Daniel Lieberman đến từ Đại học Harvard cho biết: "Đó là những dữ liệu rất tuyệt vời, chứng minh một cách rất thuyết phục rằng sức chịu đựng của con người có một giới hạn cứng".

Giới hạn này dường như đã được tạo hóa cài đặt vào cơ thể chúng ta, ở đó con người thực sự cần giảm tốc độ đốt cháy calo để duy trì trạng thái cân bằng. Chúng ta không thể sử dụng năng lượng nhanh hơn mức có thể được bổ sung lại cơ thể.

Các nhà khoa học đề xuất gọi mốc giới hạn này là điểm nghẽn sinh học gây ra bởi hệ thống tiêu hóa: đến một lúc nào đó cơ thể chúng ta không thể xử lý thức ăn thành nhiên liệu nhanh hơn tốc độ chúng ta đốt cháy chúng.

Nghiên cứu cho thấy, các vận động viên có thể đốt cháy calo quá mức hấp thụ trong thời gian ngắn. Nhưng về lâu về dài, cơ thể chúng ta cuối cùng cũng phải hãm quá trình đó lại bằng một mức phanh ở con số 2,5x.

Đối với những vận động viên chạy marathon, chi tiêu năng lượng của họ đã chững lại sau 20 ngày. Họ có thể chống lại tự nhiên để chạy miệt mài trong 20 ngày đầu tiên, nhưng cái phanh ở số 2,5x đã xuất hiện ở ngày thứ 21.

Bởi vậy, nghiên cứu đặc biệt có ý nghĩa với họ, các vận động viên tập luyện cho các sự kiện đòi hỏi độ bền cao. Biết về các mốc giới hạn có thể giúp họ lên kế hoạch làm thế nào để thi đấu tốt nhất dưới mức trần 2,5x này.

Một vận động viên tham gia vào cuộc đua xuyên nước Mỹ

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu không loại trừ khả năng một số "siêu nhân" có thể bị phá vỡ mức giải phóng năng lượng giới hạn này.

"Tôi đoán đó là một thách thức đối với các vận động viên sức bền ưu tú", tiến sĩ Pontzer nói. "Khoa học sẽ phải nhìn nhận lại khi bạn chứng minh được nó sai. Có thể ai đó sẽ vượt qua mức trần này vào một ngày nào đó, và cho chúng tôi thấy chúng tôi đã có sai sót ở một vài điểm".

Tham khảo Sciencealert, Science, BBC