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网易科学人栏目组晗冰
当迈过40岁的门槛以后，普通人的运动机能和成绩很难再有提高。但一位马拉松爱好者在科学、技术以及合理训练的前提下，将自己的全马成绩提高到自己的最好水平。
跑步是最基本的运动。需要的装备很简单:鞋子、袜子、短裤、上衣。相比于其他运动，跑步自然的。。在很大程度上，跑步是一项我们与自己竞争的运动。因为它是如此得个人而又如此得基本，随着年龄的增长而出现不可避免的衰退对于跑者来说可能是痛苦的。
衰老会降低我们在所有运动项目上的表现，但有时很难弄清楚到底发生了什么。球似乎没有飞那么远；球拍或球棒的挥动速度没有那么快；背部开始有点疼。但是，一项运动越复杂，就会有越多的干扰因素或者借口存在。
在跑步中，运动表现是即时的：同样的距离我们会跑得更慢。以前10分钟的距离现在需要11分钟；以前花三个小时的时间，现在要花三个半小时。手表清楚地告诉时间对身体造成的损害。我已经跑了几十年，几乎每一场慢跑比赛之后，我都担心自己已经踏上了不可阻挡向下移动的自动扶梯。
当然，并不是说跑者会在一个确定的年龄开始走下坡路。大多数的男子和女子长跑纪录是由25岁左右的人创造的。但他们是精英;他们用尽全力使用身体，而且他们的衰退速度很快。当开始走下坡路的时候，往往会很快。
另一方面，大众业余跑者速度会慢，而衰退的速度也会慢。科学表明，跑步的最佳年龄可能是男性27岁，女性29岁。男子马拉松的世界纪录由33岁的埃利乌德·基普切奇（EliudKipchoge）创造的。而斯德哥尔摩一项对马拉松运动员的研究将跑步机能出现衰退定到34岁。无论具体年龄如何，当你在35岁有资格竞选总统时，你很可能已经开始衰退了。
我跑步速度很快，但离精英还远着呢。我在高中时跑得好，大学时跑得不好。我18岁之后放弃了跑步这项运动，直到十年后才重新开始。我在30岁的时候跑了马拉松，成绩是2小时43分。那时我年纪已经不小，可以开始走下坡路了；但同时还没有足够的跑步经验，也无法提高成绩。在接下来的九年里，经验使得我前进，年龄使得我后退。我用相同的时间跑完了一个又一个马拉松，有时快一点，有时慢一点。
但当我39岁的时候，我终于开始放慢速度:每一次马拉松比赛成绩都变得越来越糟糕。去年在我42岁的时候，我的表现比前一年好一点，但整个趋势看起来并不好。
今年，我设定了一个略显模糊的目标:两小时加上年龄的分钟数。我到夏天就满43岁了，这意味着我要在2小时43分之内跑完一场秋季马拉松。就在我开始计划的时候，今天春天晚些时候，耐克给了我一个意想不到的提示，说他们经常把非精英跑步者和精英教练联系起来。问我想在他们的指导下完成10月份的芝加哥马拉松吗？我当然做了。这就是我开始探索跑步、衰老和表现等更深层次科学的方法。
我和三位专家开了个电话会议，他们是体育科学家布雷特·柯比(brettKirby)、具有异常冷静的风度和欧比万的智慧；斯蒂芬·芬利（StephenFinley），一位心地善良的教练，差点就入选障碍赛跑的奥运选拔赛；乔·霍尔德(JoeHolder)，一名体育教练，曾是宾夕法尼亚大学(UniversityofPennsylvania)的外接手，她的其他客户包括大名鼎鼎的黑人超模内奥米·坎贝尔(NaomiCampbell)。
我告诉他们我过去的跑步方式以及我的目标。我想跑得更快，但我不想在这项运动上再花更多时间了。他们向我保证，有一种方法可以用科学和一点点数学来战胜岁月的摧残。
跑步的生理学可以分为三个部分。首先是身体的健康状况:将氧气输送到肌肉中的速度有多快，乳酸在血液中积累的速度有多快；然后是运动的效率:也就是你移动的效率。还有质量：你的体重。用运动效率乘以健康，除以质量。这就是你的速度。
随着年龄的增长，这些变量不见得一定会变得更糟。我们经常会发胖，但我们可以再次减肥。我们往往从一些伤病中养成坏习惯，比如右脚踝扭伤会让我们在左边着地时太用力。但是由无意识选择引起的习惯可以通过有意识的选择来逆转。
最重要的是，正如柯比所解释的那样，我们的肌肉会以不同方式发生变化。当我们训练时，随着时间的推移，我们肌肉细胞内的线粒体在转化能量时变得更加高效。新血管形成。肌腱加强。另一方面，我们的肌肉质量会随着年龄的增长而下降，这对马拉松运动员是不利的，对短跑运动员来说甚至会更糟。不过，下降的幅度不一定很大。
跑得慢的最主要原因不在于我们的身体，而是我们的生活。我们结婚，生孩子，工作的时间更长，父母会生病。我们有更重要的事情要做。跑步是一项奖励持续努力的运动，一旦你离开就很难再回到原来的状态。你的身体会疲惫，这会让跑步变得不那么愉快，加速身体的衰退。随着年龄的增长，我们会变慢，但当我们开始变慢时，我们也在变老。
13年来我的训练安排基本没有变化。我住在离工作地点4英里的地方，工作日我通常会跑到办公室然后再跑回家。当没有进行马拉松比赛的时候，我最终每周会跑30到40英里。在马拉松比赛前的三个月里，我将在周末跑上20英里，并加快通勤速度。那几个星期，我通常跑近50或60英里。
据梅奥诊所(MayoClinic)的运动生理学家、跑步历史学家迈克尔·乔伊纳（MichaelJoyner）的说法，一个世纪前世界上最快的长跑运动员阿尔弗雷德·舒鲁布（AlfredShrubb）每天跑步时间不到一个小时，一周三到五次。渐渐地，人们意识到他们可以通过跑得更长和改变速度来提高成绩。到20世纪50年代，世界上最好的马拉松运动员埃米尔·扎波泰克(EmilZapotek)每天跑步超过两小时，还在其中加入了间歇性训练:以比平时快的速度跑一段固定距离(比如一英里)，然后再恢复一段时间(比如两分钟)。
现在，精英们所遵循的经典训练项目包括间歇跑、快速稳定跑、长距离跑和恢复跑。他们一天跑两到三次，把身体推到受伤极限的边缘。总的来说，他们通常一周跑英里左右，听起来很多，但实际上并不需要花费太多时间。一名优秀的马拉松运动员可能每周花15个小时跑步，而自行车运动员、游泳运动员或越野滑雪者可能要花上两倍的时间进行训练，因为他们可以在不受伤的情况下做到这一点。一项运动对你的关节越容易，精英训练所需要的时间就越多。
我的新教练听了我对训练方案的描述，告诉我这很好，但远远不是最佳的。我的长跑成绩很好。总的训练量也还可以。理想情况下，我一周跑的英里数可以更多，但这并不是一个你可以轻易改变而不冒受伤风险的变量。我真正可以改进的一个变量是快速跑的时间。
我并没有在改善跑步一个关键指标上花太多精力:最大摄氧量(VO2max)，这是衡量身体在剧烈运动中向血细胞输送氧气能力的指标。我也没有采取足够的措施来提高我的乳酸阈值，这是测量身体从血液中清除乳酸能力的指标。乔伊纳说，跑步者的最大摄氧量相当于汽车引擎的排量，而乳酸阈值就是转速表上的红线。我需要改进这两方面。
最大摄氧量的提高主要是通过速度训练——跑上四分之一英里(或几英里)，几乎耗尽体力，进行短暂休息，然后再跑一次。乳酸阈值通过所谓的门限跑来提高:以一种累人但不会让你倒下的速度拼命跑。所以从7月初开始，我开始了新的训练。我仍然跑步上下班，但在周二我增加了全力跑来提高最大摄氧量，在周五我增加了门限跑。
新教练为我的每一项训练写下了计划，我则报告自己是如何做到的。很快，我开始在工作前后进行1英里的重复跑和9英里的门限跑。不到一个月，事情开始发生了变化。在25年的时间里，我跑完一英里的速度都没有低于5分钟。
但在一天回家后的田径训练中，我不知怎的跑出了4分59秒的成绩。我感到很高兴，因为我确信自己无意中发现了诀窍，它神奇地把我提升到了运动水平的下一个阶段。四天后，我在一次类似的训练中失败了，我记起要想跑得更快并不容易。
我并没有严格遵循规定的程序，因为生活总是会有所干扰。我经常不得不带着腰包来装钱包和钥匙，或者背着我的衣服。我的三个儿子曾监督我进行了一次田径训练，在4岁儿子感到无聊的时候，我的训练就不得不提前结束了。其他因素包括去看牙医、干洗店和足球训练。总是有双“红眼睛”盯着既定的计划，突然的电话会议也是如此。
然而，跑步的好处在于它是一天中最简单的运动。
我日常生活的第二个重大变化来自数据。我一直认为，任何超出最基本的数据都是一种干扰。量化的自我通常是神经质的灵魂。所以多年来，我一直在用秒表记录我的跑步情况，并计算我每周跑了多少英里。但就是这样。柯比说服我，这是一个可以打破的习惯。
很快我就开始戴着GarminForerunner跑步，同时胳膊上绑上了一个外置的心率监测器，鞋子和腰带上还连着一些小豆荚，用来测量我跑步时的平衡度。
跑完后，我会同步Garmin并研究数据。我现在有了确切的信息，知道我有多少体力用于前进，我浪费了多少体力左右摇摆。我能看到我的脚是如何内旋的，我的心跳是否和两周前一样快。我了解了RunScribe的作用，这是骑行者首创的，能够衡量跑者在某一时刻发力的方式。
我也对Garmin称之为TRIMP的东西着迷，这是一个很难让人理解的指标。这个首字母缩写代表训练冲动，是一种测量方法，用运动距离乘以运动强度，用心率进行测量。当TRIMP更高的时候我的感觉就更好。
8月中旬，我去了俄勒冈州的波特兰，在那里我终于见到了柯比本人。我站上一个测量压力和冲击的垫子上，感觉到前脚掌重重地踩了下去，重重地过渡到我的后脚跟，然后又过渡到前脚掌。我的脚中间似乎什么也没有做。我还做了脚踝柔韧性测试，然后柯比说服我做了一件我从高中开始就想做也害怕做的事:参加最大摄氧量测试。
图示：汤普森进行最大摄氧量测试
跑者的最大摄氧量在很大程度上是由遗传所决定的，而且很难改变。艰苦训练可以改善它，但作用有限。普通男性的平均得分约为40;一个好的运动员能得50。兰斯·阿姆斯特朗的成绩是81.2。据说，世界上最伟大的登山运动员基利安·约尔内特(KilianJornet)达到了92。
一些优秀的跑者得分相对较低:在马拉松比赛中获得金牌的弗兰克?肖特(Frankshort)测试成绩仅为71.3。但是在很大程度上，最大摄氧量有决定性作用。在高中里对每个人进行测试，你就会很清楚谁更适合跑步。我担心我的分数会很高，这说明我从来没有发挥出我的潜力。我也担心我的分数会很低，这意味着我已经无法提高太多。
实际的度量标准是每分钟通过血液输送的氧气量。测量方法是让跑者在跑步机上跑步的同时把氧气面罩绑在脸上，并让他精疲力竭。
我服从了，以最快的速度跑步，从7分钟一英里的速度开始跑到5分10秒一英里。每隔三分钟，我就会停下来，柯比会刺破我的手指，进行抽血。测试结束后，他通过电脑里查了一下数字，然后给了我分数:60，还算理想。训练可以让这个数字上升，我也可以变得更好。但当我大一时候退出大学越野队的时候，我可能也做出了一个不错的选择。
跑步是一项简单的运动，但至少在城市里你不能光着身子跑。你需要一件既保暖又干燥的T恤衫，一条有小口袋的短裤，一双防止脚起泡的袜子。最重要的是你需要鞋子。你的脚不停地踩着地面。每迈一步，你的鞋子就会从冲击中吸收力量，恢复腿部能量，帮助你调整步幅和压力。
在这个过程中，我并没有忘记，耐克可能没有完全随机地选择我参加这个实验。我碰巧编辑了一本关于运动表现和装备的杂志。我写过关于鞋子的文章。耐克公司的高管们曾参加过我们的会议。
因此，我试图通过普遍选择来保持客观性:我的主要跑步俱乐部是新百伦赞助的。盛夏时节，我跑了一场由阿迪达斯赞助的山地马拉松。长期以来，我主要使用亚瑟士的跑鞋Gel-Kayanos进行训练，我也使用过在早期使用过Cloudventures运动鞋。
但当时耐克正在进行这个项目，所以我打算穿着他们的装备参加这次比赛。在波特兰，我与耐克运动研究实验室的负责人坐下来，讨论了他们的鞋哲学，并进一步了解了他们去年大张旗鼓推出的VaporFly4%。我穿着这双鞋以超出预期的速度跑完了最近一场马拉松。
我的同事艾德·凯撒(EdCaesar)写了数千篇关于这款鞋的文章，但总的观点是它有三项创新。首先是重量。当一名跑者在着地后抬起腿时，这个动作就像一个钟摆，这意味着鞋子的质量比身体上任何地方的装备质量都重要。在跑者的腹部增加一磅的重量也要比在鞋子上增加50克的重量要好。两只鞋子各重克，大致相当于穿了6双袜子。
第二个创新是引入了一种称之为Zoomfoam的新式缓冲，这是基于飞机绝缘材料的。当你的脚着地时，理想的鞋子会吸收大部分的压力。添加更多的泡沫会增加缓冲，但也会增加重量。
根据耐克的说法，这种泡沫是他们发现的最有效的泡沫，这一说法得到了跑者世界实验室测试的支持。它并不是最漂亮的:例如，它会比你想象中脏得快。但如果你只是在比赛中使用鞋子，谁在乎呢？当你跑得脸部扭曲流口水的时候，鞋子侧面有泥点有什么关系呢？而最后一个创新是在鞋底内部引入了一种看起来像勺子的碳纤维板。它在冲击时会弯曲，并提供轻微的推动力。
我还穿着专为马拉松运动员基普切奇设计的轻型AeroSwiftT恤。T恤衫似乎没有什么稀奇，但它需要有多种功能。它必须帮助冷却身体，有利于排汗。它需要最小化躯体的风阻。它需要很轻，而且还不需要粘在皮肤上。
这件T恤衫在风洞测试中可以有效减少风阻的影响，而背部有一个很大的开口来帮助冷却。很少有人穿这种特别的背心，当我知道自己而且我曾经穿着它完成过有史以来最慢的马拉松比赛，这让我感到有些不快。
与此同时，每周有几次，我会在手机上启动应用程序做一些非跑步的锻炼和伸展运动。当这个过程开始的时候，我走进健身房见到了健身教练霍尔德，我几乎马上就意识到自己像一个用叉子喝汤的人。
霍尔德很困惑，我竟然不知道如何做弓步，也不能做一个深蹲。当我试着去弯腰触摸脚趾头时，他笑了。我花了13年的时间来训练我的心血管系统，但对关节、肌腱或韧带却不怎么关心。
跑步会破坏身体系统，多年来几乎我的每一块肌肉都受到了轻微的伤害，从脚底到肚脐都是突刺。更强壮，更灵活的肌肉可以在跑步中吸收更多的压力。在这个训练周期中，我比以往任何时候都多做伸展和俯卧撑，保持了相当的健康状态。当我的四肢肌肉在跑完一天的山路后开始疼痛时，霍尔德向我展示了如何伸展肌肉，我想我以前从未伸展过。
他最后的建议是每天喝甜菜汁。甜菜含有硝酸盐，你的身体能够将其转化为一氧化氮。这似乎可以增加血液循环和耐力。虽然尿呈现红色很让人紧张，但至少我知道这是为了科学。
在马拉松比赛中，一切都将在当天得到检验。跑得快的最重要因素是天气，尤其是温度。如果走路的时候感觉冷，也就是5到10摄氏度，那么跑步的时候感觉最好。16度以上，你就有麻烦了。超过21度，你需要开始认真调整目标。当气温达到27度时，你最好待在家里。
风也是一个很大的因素，尤其是在像纽约这样的比赛中，大部分赛道都是向北，而且风似乎总是朝南吹。或者是波士顿，整个路线是向东;有时风在你背后，有时风吹在你脸上。年，逆风情况下的波士顿马拉松男子冠军成绩为2小时14分。年，顺风下的冠军成绩是2小时3分。根据柯比的说法，即使是在风很小的时候，在另一个跑者身后跟随跑能够将体力消耗减少1%。
幸运的是芝加哥赛道平坦，但随着比赛日期的临近，天气预报看起来并不是特别好。几天前，我神经质地把比赛目标连同预期温度、湿度和风向一起输入了在线计算器;它告诉我需要把目标向下调整4分钟。这听起来并不多，但这意味着我可能会错过几个月来我脑子里一直在想着的目标。
柯比和芬利有一个更复杂的计划。比赛的前一天，我在芝加哥的一家旅馆见到了他们。柯比拿出一张图表，展示了我的整体健康状况和疲劳程度，这两项都是他从我的Garmin数据中提取的，使用的公式考虑了我的速度、心率以及每次跑步时记录的所有其他因素。
从7月初开始，我的健身水平就一直在攀升，在过去10天里，我的健身状况已经趋于平稳，同时我开始进行马拉松预备训练中所谓的“锥形训练”。我的疲劳开始减退。他指出，表现是健康减去疲劳。这个数字目前达到了顶峰。
图示：汤普森参加芝加哥马拉松
接下来，柯比把我的训练数据插入了一张芝加哥的气象地图。在他们看来，也许我应该以2分39秒的6年个人最好成绩来完成比赛。他们告诉我往北跑的时候要躲在跑步者后面，减少风阻，并且在我跑步的时候要保证摄入大量的碳水化合物和水。他们会把装满水和能量凝胶的瓶子递给我;我的孩子们也会在9英里处做同样的事情。
芬利建议我用1小时19分完成上半程上。我能感觉到训练进行得很顺利。但如果没有这些数据，没有检查这些数据的专家，我会对我能做什么充满怀疑。我经常在比赛前一晚睡不好。那天晚上，我轻松入睡了。
当天早晨寒冷多风，比赛开始时还是像往常一样拥挤，我起跑有些慢。马拉松比赛刚开始时我总是很谨慎，我以6分35秒的速度跑完第一英里，这个速度会让我用2小时52分跑完全程。到第四英里的时候，我已经把速度提了起来，每英里时间在5分57秒到6分4秒之间。的时候开始点击。我需要的时候就摄食;我尽可能躲在其他人的后面。我在1小时19分30秒完成半程，这让我的目标时间达到2小时39分。
20英里是马拉松选手传统上开始衰退的地点。人体可以储存大约卡路里的碳水化合物，你每跑一英里就要消耗大约卡路里。果然就在这时，我开始放慢了脚步。这一英里我跑了6分8秒，担心自己会突然就跑不动了。但我也知道，我一直在摄入碳水化合物，许多马拉松运动员在20英里时出现状况的原因是训练不足，而不是糖原消耗。
我用5分57秒跑完第21英里，然后一直保持持这个速度。我的最终成绩是2小时38分25秒，比我既定的目标快多了。我像往常一样庆祝:弯下腰，疼得直哆嗦。我和教练击掌，柯比给我的大腿拍了一张超声波图来研究赛后肌肉炎症。我接上孩子们，然后就赶去机场。
跑得快总是让人感觉很好，但是当你老了时，跑得快让人感觉更好。当我们年轻的时候，我们早上醒来的时候就知道我们可能比前一天更强壮，更高，更快。我们想长大，因为我们想达到巅峰。
在某些时候，这种渴望会消失，然后就会翻转。当我们醒来时，我们知道自己变弱了，速度变慢了，我们必须更加努力工作，才能保持和前一天一样的状态。在某种程度上这是一种错觉:不管我们是在山上跑步还是躺在沙发上，每天我们都在变老。尽管如此，跑得更快意味着我们在做正确的事情。
但我知道，一切都必须在某个时候结束。我的关节会垮掉，我的背会开始疼，或者理性会占上风。找到不依赖于疲惫和痴迷的爱好是有好处的。不过我认为我还没有准备好迎接这一刻的到来。跑步运动的一个反常之处在于，就像赌博一样，在你做得很好的时候，你很难退出。
图示：汤普森以自己有史以来的最好成绩完成了既定目标
事情进展顺利，总有一种方法可以让你思考如何让事情变得更好。我知道时间老人有着不败的记录。但现在我只需要一个新的目标，一个新的计划和新的数据。一旦一切就绪，我会穿上鞋子，袜子，短裤和T恤衫，然后再次出发。
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