互动科普

贝克勒等选手的心肺功能能够获取近常人两倍的氧气

一般人心脏在安静时一分钟脉搏为70次左右。但是耐力超群的马拉松运动员，一分钟的脉搏只有35次左右。这是因为他们经过平日的训练，拥有了一个每跳一下都能输送更多血液的“运动心脏”。日本国立运动科学中心的铃木康弘博士认为“目前还无法解释运动心脏是否与遗传因素有关”。

耐力是靠肺、心脏、还有肌肉的工作情况共同决定的。耐力型运动员的肺细胞能从血液中获得接近常人1.3倍的氧，运动中呼吸的气量（换气量）则是普通人的1.5倍，所以运动员的血液含氧量较高。另外，据铃木博士说，就算肺活量（一次呼出的空气量）很大，也不意味着就能获得更多的氧气。

在运动员的肌肉中，毛细血管十分发达，肌肉细胞能够高效地吸收氧气。在肌肉细胞中的“线粒体”里发生的化学反应能够形成能量，而氧气是发生这种化学反应所必需的物质。在一流的长跑选手体内，酶参与合成ATP分子（能量）的效率比一般人高3倍。

“最大摄氧量”是评价心肺综合功能的指标。如果是顶级中长跑选手的话，每千克体重一分钟约摄入80毫升氧气，是普通人的两倍以上。铃木博士说，两项世界纪录保持者凯内尼萨·贝克勒的心肺功能超强。

让我们来看看“史上最强”的游泳选手菲尔普斯的手脚尺寸吧

到2012年6月为止，奥运史上获得金牌数最多的人就是美国游泳选手迈克尔·菲尔普斯了，他一共摘得14枚奥运金牌。他的身体具有所有适合游泳运动的特质。

在游泳运动中，主要由手提供推进力。从流体力学角度分析游泳运动的日本工学院大学伊藤慎一郎博士经计算得出了这样的结论，他认为手提供的推进力比脚多6〜10倍。手越大，推进力就越大。实际上也是，手掌大的游泳选手多数成绩很好。据推测菲尔普斯的手掌长达22厘米。

虽说脚的作用比不上手，但大小也是很重要的。很多人带着脚蹼游泳，就会感到推进力倍增。菲尔普斯的脚大约30厘米长，在他所擅长的蝶泳上，菲尔普斯不仅在体格上占优势，而且更能充分利用他的“脚蹼”使出海豚式打腿的绝技。

菲尔普斯身高1.93米。伊藤博士认为，不论何种泳姿，都有身高越高、成绩越好的趋势。日本的男子顶级游泳选手一般只有1.80米左右，在世界范围内都算个子矮的。伊藤博士说：“现在我们的目标是，通过合理的训练方法，不对骨骼施加过大压力，培养出下一代身高两米左右的男选手和身高1.80米的女选手。”

图. 弯扭的身体可以加大打腿力度

菲尔普斯使用比普通选手身体弯曲幅度更大的姿势游蝶泳。这样一来，打腿、特别是海豚式打腿会变得更强力，从而产生强大的推进力。而且他用来产生推进力的手掌和脚本身就很大，据推测手掌长约22厘米，脚长约30厘米。另外，游蝶泳需要消耗很大的能量，所以与其他泳姿相比，大块头比较有优势。

（本文发表于《科学世界》2012年第8期）