資料圖。
馬拉松是一項超長時間的極限耐力運動，對於人體的心肺系統、肌肉骨骼系統、神經系統等都提出了極為嚴苛的要求。相當比例的大眾跑者在比賽後半程出現明顯體力透支、筋疲力盡、運動能力急劇下降的情況，這種情況俗稱撞牆，那種有心殺敵無力回天的無助感，甚至讓跑者懷疑人生。為什麽會發生撞牆，撞牆可以有效避免嗎？今天我們就從運動科學角度深入分析一下撞牆。
一、撞牆是因為體內甘糖耗竭導致的嗎？
對於撞牆，最常見的解釋由於馬拉松比賽時間超長，在長時間劇烈運動中，消耗了體內大量糖儲備——甘糖，當甘糖耗盡後，身體只能利用脂肪，由於脂肪輸出功率低，就會發生撞牆，事實上真的是如此嗎？其實只要做一下計算，你就能理解這種說法是否是正確的。
糖和脂肪是兩類最重要的供能物質，如果糖供能，輸出功率大，也即可以跑得更快，而如果是脂肪供能，輸出功率小，只能滿足慢跑需求，所以要減肥你得採用慢跑。體內的糖主要有三個來源，分別是血糖、存儲在肌肉中的肌甘糖和儲存在肝髒中的肝甘糖。
一般來說，普通人血液內大約有5克左右的血糖，肝髒中含有100克肝甘糖，肌肉中含有400克肌甘糖，這三部分都可以為跑步提供能量。
人體內糖含量=5+100+400=505克
1克糖含有4大卡熱量
體內糖含有的熱量=505×4=2020大卡
如果撞牆是由於甘糖耗竭引起的，那麽就意味著比賽還沒有結束，這2020大卡熱量就已經被消耗光了，那麽一場馬拉松比賽究竟能消耗多少熱量呢？
一個體重60公斤的人，以6：00配速跑步，每公斤體重每小時可以消耗10大卡熱量，那麽他跑步1小時所能消耗的熱量為
跑步1小時消耗的熱量=60×10×1=600大卡
以6：00配速跑馬，跑完全程耗時大約為4小時15分鐘以內。
一場馬拉松消耗的熱量=60×10×4.25=2550大卡
看起來，的確體內甘糖儲備是不足以應付一場馬拉松比賽，撞牆是由於甘糖耗盡引起的似乎很有道理。但這樣的計算忽略了一個重要科學原理，跑馬時，不可能隻由糖提供熱量，而是糖和脂肪混合供能。那麽糖和脂肪的供能比例大約是多少呢？下圖給我們清晰的答案，跑得越快，糖供能比例越高，跑得越慢脂肪供能比例越高，大多數跑者跑馬時心率介於140-160次/分之間，此時糖供能比例大約為40%，脂肪供能比例為60%。
不同強度運動時糖和脂肪供能比例
一場馬拉松由脂肪提供的熱量=2550×60%=1530大卡
一場馬拉松由糖提供的熱量=2550×40%=1020大卡
從以上計算可以看到，一場馬拉松基本不會消耗掉體內儲備的糖，大約消耗掉體內差不多一半的糖，最多也就消耗體內2/3的糖。如果要完全耗盡體內的糖，大約需要8-10小時，這種情況只有可能在100公里以上的超級馬拉松比賽中有可能發生。這還是在不考慮補給的情況做的理論計算，如果沿途不斷補給，那麽體內的糖就更不會耗竭了。
二、如果撞牆真的是甘糖耗盡引起的，那麽發生的就不是撞牆而是低血糖症
通過以上分析，我們可以得知一場馬拉松比賽不大會引起體內甘糖耗竭，有人會說，這只是理論計算，人體內的化學反應非常複雜，遠不會像計算那麽精確，小編承認人體非常複雜這一點，但脫離任何理論依據的憑經驗憑想象豈不是更不科學，更不靠譜？如果撞牆真的是由於體內甘糖耗竭引起的，那麽你發生的就不是撞牆，而是更為嚴重的低血糖症。
正常人在空腹血糖濃度為3.61~6.11mmol/L。空腹血糖濃度超過7.0mmol/L稱為高血糖，血糖濃度低於2.8mmol/L稱為低血糖。血糖保持相對穩定對於生命活動特別重要，血糖為腦細胞唯一的能量來源，因此血糖過低對機體的影響以神經系統為主，低血糖的症狀通常表現為出冷汗、心慌、顫抖、面色蒼白等，嚴重者還可出現精神不集中、躁動、易怒甚至昏迷等。
為什麽會發生低血糖呢？其實導致低血糖的原因很多，大體可以分為空腹低血糖症和餐後（反應性）低血糖症。正常人即使空腹較長時間，一般也不會發生空腹低血糖症，空腹低血糖症多數是由疾病引起，病因包括胰島素瘤、注射某些藥物、肝衰竭、心力衰竭、腎衰竭、當然長期饑餓也有可能引發低血糖症。
而對於大多數發生撞牆的跑者而言，除了跑不動，心有余而力不足以外，一般沒有面色蒼白、出冷汗、顫抖這類表現，這也更加說明甘糖耗盡不是導致馬拉松後程撞牆的主要原因。
三、既然撞牆不是糖耗竭引起的，那麽會是什麽原因導致撞牆呢？
通過以上客觀計算和分析，我們可以糾正長久以來的錯誤觀點——撞牆是由於體內甘糖耗竭導致的，那麽會是其他什麽原因導致撞牆的發生呢？其實，以下因素均與撞牆有關。
1
大腦疲勞引發自我保護
大腦作為人體最為重要的器官之一，是最需要得到保護和休息的。當你肌肉一直工作，如跑馬，就意味著大腦需要持續不斷地向肌肉發出指令，讓肌肉持續工作。但大腦如果持續工作，導致大腦過度消耗，那麽大腦就會進行自我保護，出現斷崖式或者瀑布式的工作能力下降，這時，你不僅僅是跑得慢了，而是跑不動了。這也解釋了跑者在馬拉松比賽中撞牆不是逐漸跑不動，而是在某個時間點就突然跑不動了。
另一方面，大腦與肌肉不同，肌肉除了能夠分解糖提供熱量，也能分解脂肪提供熱量，而大腦只能利用糖，當糖被大量消耗，比如消耗過半時，大腦可能會認為這是一個危險的信號，它會立即向身體發出重要指令，停止向肌肉繼續供應糖，因為糖是大腦唯一的供能物質，為了自保，大腦就只好自私一把，保持血糖穩定並把剩餘的糖據為己有。
發表在運動科學領域頂級期刊Medicine & Science in Sports & Exercise（競技與運動中的科學與醫學）雜誌上，由英國諾森比亞大學Kevin Thomas教授完成的一項研究，試圖分析究竟是肌肉疲勞還是大腦疲勞，引發了長時間運動後的“撞牆”。這項研究主要探討了以不同強度進行力竭性自行車運動過程中，大腦和肌肉在疲勞發生時所扮演的角色。
結果表明，當你進行大強度運動時，對你的肌肉影響更大，肌肉疲勞是導致你無力堅持大強度負荷的主要原因。而長時間持續性運動，對你的大腦影響更大，不是你的肌肉無法持續工作，而是你的大腦疲勞，大腦帶頭罷工，自然肌肉小弟們就跟著起哄。這就可以形象地比喻為：工會（大腦）挑頭，帶領工人（肌肉）罷工。
2
肌肉超負荷工作導致過度疲勞
大多數跑者比較重視心肺訓練，而忽視肌肉訓練，這使得在超長時間跑步中，往往心肺還可以承受，但肌肉耐力跟不上，肌肉表現為明顯疲勞，跑馬中抽筋就是肌肉能力不夠的典型體現。
3
心率過高，心肺負擔過重
心率是衡量運動強度的一個重要個體化指標，在同等配速下，比如6：00配速下，心率低則說明身體對於該配速適應良好，跑起來很輕鬆，潛力大，可以堅持很長時間或者繼續提升配速。如果心率高，則說明身體對於該配速適應不佳，身體反應很大，跑起來比較吃力，很難堅持很長時間。
馬拉松比賽時間超長，由於疲勞、大量出汗導致身體脫水、體溫升高等因素，基本不太可能全程保持心率平穩，而是呈現越到比賽後程，心率越高的現象，這種現象又被稱為“心率漂移”，也就是說在馬拉松比賽後半程，即使配速不變，心率也會隨著時間推移而緩慢上升。但是心率過高，就會給心髒很大負擔，下圖顯示了一名高水準跑者在一場比賽中，前半程就出現了明顯的心率漂移，使得心率過高，甚至達到185次/分，從而導致後半程跑崩掉。
一名高水準跑者前程心率過高導致後程撞牆
4
身體脫水體溫上升
一場全馬比賽對於大眾跑者而言，動輒4-5個小時，那麽在這4-5個小時的長時間劇烈運動中，你大概流失多少水分呢？研究顯示，在跑步這樣的劇烈運動中，每小時出汗量可以達到1升，換句話說，一場比賽可以讓身體脫水達到4-5升，對於一個體重60公斤的跑者來說，這樣的脫水量幾乎佔到體重的8%，當然這是在不考慮補水的情況下，沿途不斷補水可以在一定程度緩解身體脫水。
但從體液丟失的角度而言，可將脫水分為：
▪ 輕度脫水，失水含量佔體重的2%~3%
▪ 中度脫水，失水量佔體重的3%~6%
▪ 重度脫水，失水量佔體重6%以上
當你感到口渴時，其實你體內早已脫水，即使是輕度脫水，也會明顯血容量受影響，使得心髒負擔加重，導致運動能力降低；而如果達到中度脫水，就會出現脫水綜合症，表現為嚴重的口渴感、心率加快、體溫升高、疲勞及血壓下降等症狀，這在馬拉松比賽中極為常見。
四、撞牆機制複雜，提高能力、學習跑馬技巧是關鍵
事實上，撞牆的機制仍然不是很清楚，從已有的科學認知來看，撞牆是甘糖消耗、大腦保護、肌肉疲勞、水鹽丟失等因素共同作用的結果，這其中哪個發揮主導作用呢？可能外周（肌肉）疲勞和中樞（大腦）疲勞發揮的作用更大一些，但同時也跟心率飆升、身體脫水等因素關係密切。不僅僅是大眾跑者，專業運動員在身體狀態不佳、氣溫過高、賽道不適應情況下，同樣會發生撞牆，撞牆並非大眾跑者的專利。
撞牆本質是能力不夠，外加缺乏經驗的體現。因此，加強訓練，提高能力，有準備地參賽是避免撞牆的根本措施。全馬比賽最佳備賽周期為6個月，至少也需要3個月進行準備；半馬比賽最佳備賽周期為4個月，至少也需要2個月進行準備。為全馬而備賽，月理想跑量應當達到150-200公里，至少也需要達到100-150公里；為半馬而備賽，理想跑量應當達到80-120公里，至少也需要達到60-80公里。
當然，具備能力是根本，掌握一些必備的跑馬技巧也十分重要，這些技巧包括：
▪ 賽前幾天和賽前早餐不要過度強調補糖，這時再補已經沒有多大意義了，反而導致過飽增加胃腸負擔；
▪ 賽前要充分水合（也即補水），比賽前如果你都已經感覺口渴，那麽意味著比賽還沒開始，你已經處於脫水狀態，但同時需要注意賽前沒必要喝太多含糖飲料，白水即可；
▪ 比賽中逢補給站必進，少量多次補水，每次補水200-300毫升，第一個小時可以隻喝白水，但1小時以後，注意補充運動飲料，可以全喝運動飲料，也可以喝一半白水一半運動飲料；
▪ 守住心率跑，而不是守著配速跑，建議全程心率不超過最大心率的85%，如果心率明顯上升，應當主動降低自己的配速；
▪ 正確著裝，現在氣象已經比較熱，不要穿什麽壓縮褲壓縮衣，淺色短褲短袖足夠，這樣可以更好地散熱，遮陽帽墨鏡也是需要的；
▪ 如果真的發生撞牆，泰然處之，一般沒有生命危險，注意吃點補給站的食物，同時補水；
五、總結
馬拉松撞牆現象十分常見，它是導致跑者無法全程跑完馬拉松、以至於無法PB的主要原因，撞牆原因十分複雜，但基本可以確認不是由於我們通常認為的體內甘糖耗竭導致的，提高能力，加強訓練才是避免撞牆的王道。
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（慧跑）
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