就在一个多月前，肯尼亚的丹尼斯·基米托（Dennis Kimetto）参加了有史以来最快的马拉松比赛，以2小时2分57秒的创纪录时间完成了柏林马拉松比赛。这意味着Kimetto在超过26英里（42公里）中保持了极快的速度，平均速度为每英里41秒41秒（每公里2分56秒）。
这个周末，约有50,000人将解决艰苦的事情26.2英里课程纽约市马拉松比赛。虽然预计在本周日（11月2日）比赛中没有人会打破纪录，但Kimetto的柏林马拉松比赛是过去十年中世界纪录的第五次。
一些专家说，跑步者脱下以前看似不可想象的事情只是时间问题：完成马拉松不到2个小时。 [人体的7个最大的奥秘这是给出的
但是人类不断重新定义速度和耐力的极限。这样做的一部分原因是，打破记录是一项有利可图的业务，越来越多的人可以访问他们加入由世界顶级跑步者组成的精英团体所需的培训资源。达拉斯南方卫理公会大学应用生理学和生物力学教授彼得·韦亚德（Peter Weyand）说，有些人渴望成名和财富。
Weyand告诉Live Science：“这激励着尽一切可能更快地进行。” “这就是原因人们运行速度更快狗和马不是。”
但是，人类可能会得到多少速度？专家说，无论一个人有多决心和有才华，人类根本无法克服某些生理局限性。
有氧限制
马萨诸塞州综合医院的心血管绩效计划副主任亚伦·巴格什（Aaron Baggish）兼波士顿马拉松医学总监Aaron Baggish告诉Live Science，这是人体系统的发挥作用。对于长距离运行，最大的局限性是心输出量和氧气流量。
马拉松运动员依靠一种称为最大氧气吸收的过程，该过程决定了向肌肉输送多少氧气。一个人的vo2 maxWeyand说，是在有氧运动过程中使用氧气的速度的测量。氧气流速度越快，一个人的有氧运动越多。
VO2 MAX以每公斤体重的氧气数量循环为每分钟（mL/kg/min）来测量。一名平均健康男性的VO2最大为35至40，平均健康女性的VO2最大为27至31。根据《应用生理学杂志》的研究，精英男性跑步者的最大为85，女性约为85，女性约为77。
长距离跑步的关键是找到一个接近VO2 Max的步伐，它是可持续的几英里。一切都是关于的起搏和管理能源消耗，韦亚德说。
机械限制
冲刺有不同的限制。对于较短的距离，它是关于肌肉力量法国尼斯大学体育生物力学教授让·贝诺·莫林（Jean-BenoîtMorin）说，大步走的长度以及跑步者能够迅速转向大步。
莫林说，世界上最好的短跑运动员只有一只脚在奔跑时碰到大约90毫秒的地面。面临的挑战是在如此短的时间内最大化它们在每次大步期间施加的力量。 [7个常见的锻炼错误 - 以及如何修复它们这是给出的
但是要快速运行，能够指导该力量向前很重要。莫林告诉《现场科学》，人类在这里有固有的劣势，因为他们只有两条腿。人类将质量的中心固定在脚上。这是一个问题，因为从每个地面上的力的力主要是垂直定向的，而不是水平的。
相反，四足动物，如灵狮和猎豹，可以将质量中心散布在四肢而不是两个肢体中。他们的四肢运动范围也更大，并且能够从水平方向上从每个推动力中指导力。人的腿太长，臀部，膝盖和踝关节没有像猎豹那样有效前进的运动范围太多。
遗传限制
尽管如此，即使是一些最坚定的运动员，也永远不会因为遗传学发挥重要作用，因此也永远不会上升精英跑步者。有些人有大量快速交换肌肉纤维这是冲刺的理想选择，但是距离运行的威慑力。其他人则具有更慢的肌肉纤维，这是长距离运行的关键，但无用。
快速交换肌肉纤维在厌氧上工作，这意味着它们使用葡萄糖代替氧气来产生能量。快速纤维能够产生速度爆发，但它们很容易疲倦。慢速肌肉纤维将氧气转化为燃料。它们的工作速度要比快速交换肌肉慢得多，并且设计用于长时间连续的肌肉收缩。
有些跑步者比其他跑步者更具遗传运气。那些腿长的人往往会更快，因为它们可以达到更长的步幅长度，而肺部较大的人可以产生更有效的氧气流量。跑步者的骨与肌肉重量比也会影响速度和耐力。
Baggish说，对于长距离比赛，有些人在遗传上可以做得更好，可以处理更多的里程。他补充说，它们往往具有更坚硬的肌肉骨骼系统和心脏系统。但是甚至那些为跑步而设计的尸体具有里程限制。
“每个人都有一个突破点，” Baggish说。
跑步者有可能达到他们开始的地步对他们的心脏造成伤害，但是大多数运动员不会有这种反应。当跑步者对训练过度训练时，可能会发生心脏损伤，例如，当他们已经患有某种先前存在的心脏病时，在疾病或在里程上堆积时。
我们仍然如何更快？
韦亚德说，尽管有所有这些局限性，“人类的速度不断越来越快。” “所以显而易见的问题是，为什么？”
一些运动员已经转向非法物质来提高速度。众所周知，短跑运动员可以转向类固醇，以增加其快速进步可以应用于地面的力。一些马拉松运动员进行非法”血掺杂根据Weyand的说法，为了增强他们的VO2最大血液掺杂涉及增加运动员血液中红细胞的数量，这可以使一个人的VO2最大值增加约10％。
莫林说，技术和设备，例如更好的鞋子和人造跑道，已经帮助短跑运动员改善了时代，但是在过去的20年中，这一领域没有任何重大的技术发展。研究人员尚未找到针对耐力种族的真正有效的技术干预。
莫林说：“现在这确实是一项肌肉技术的挑战。”
记录的下降速度比以往任何时候都要快，但大多数仅下降了几秒钟或一秒钟。
莫林说，如果情况继续以来，他认为2小时的马拉松记录不会再下降20到30年。但是很难预测何时会下降，因为偶尔会有一个异常值。运动员中基因，环境和才华的正确组合可以突然而引人注目的新记录。韦亚德说，一个很好的例子是女子马拉松记录。尽管在过去的十年中，男子马拉松纪录五次下降了五次，但英国跑步者宝拉·拉德克利夫（Paula Radcliffe）的马拉松纪录已有11年。
韦亚德说：“她只是把痕迹带出了。”它可能再次发生。
科学家无法确定人类无法到达的确切时间或节奏。莫林说，这是科学没有回答的问题 - 这可能不是一件坏事。毕竟，答案可以抢夺运动员的灵感和提高动力。
莫林说：“作为一名科学家，这是我不想为我，教练或运动员回答的问题。”
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