撞牆英文叫做 Bonking 或 Hit the wall，你有過經驗嗎？
肉腳教練有一次非常深刻的經驗，2017 年在瑞典 Kalmar 參加超級鐵人賽，跑步到約 30 Km 左右天旋地轉、步伐蹣跚，使用意志力硬撐，心裡想著會不會倒下去成為隔天報紙的新聞，只因為錯過 29 Km 的補給。到 31 Km 補給站時，差點趴在補給台前昏倒，在那裏囫圇吞了一堆食物，休息了約十分鐘，突然又活過來了。
撞牆的主要原因就是身體裡肝醣含量的大量流失，尤其在長途耐力運動時，超過八小時的運動，身體庫存的肝醣容易消耗掉。而 4 到 6 小時的馬拉松補給失衡也會出現撞牆的情況，尤其是選手為了拚成績而忽略了醣分的補給。
一場馬拉松男生約消耗 2700+/-300Kcals，女生則是 2400+/-300Kcals。單以碳水化合物計算，每一克可以產生4Kcals，所以男生需要 600-750克，女生需要 525-675克碳水化合物，這都遠多於身體中肝醣約400 – 500克的含量。還好我們體內有二個能源系統，除了利用碳水化合物外，還可以燃燒脂肪。因為遺傳體質與身體訓練適應的關係，每個人使用脂肪來當能源的比率不盡相同，不過一場馬拉松的能量大概有三至五成是由脂肪來貢獻的。加入脂肪的代謝，在完全沒有外界補給的狀況下，大概男生會消耗掉 400克，女生 350克的肝醣，這還是會形成體內超過八成的肝醣耗損，倘若比賽時沒出現問題，賽後也很容易出現身體不適的狀況。
早在 1963 年義大利米的 R Margaria 團隊就提出運動能量消耗與速度無關，每跑一公里約消耗 1Kcal/kg/km，後來的研究發現的數值都相差不遠。因此可以簡單算出 70 Kg 跑馬拉松需要的能量為 1Kcals/kg/km x 70Kg x 42.195Km=2953.6Kcals。
研究報告指出賽前沒肝醣超補一般運動員（腿部肌肉約佔全身重量21.4%，腿部肌肉每公斤含肝醣 20gm）全身體重每公斤消耗體內肝醣超過 22Kcals 就可能出現撞牆現象。假設運動員不補給全部使用肝醣當燃料，跑全馬每公斤體重就要用掉 42.195Kcals，這遠大於 22Kcals/Kg，跑者一定撞牆。還好我們身體沒那麼僵化，醣元不足的狀況下，會趕緊使用脂肪當能量來源。這裡假設身體脂肪燃燒提撥四成能量，可以算出跑者跑馬還是要使用肝醣消耗 42.195Kcals/Kg x 0.6 = 25.32Kcals/Kg。稍稍超過22Kcals/Kg，只要這個選手比賽當中補充進 4Kcals/kg x 70Kg = 280Kcals 就可以避免撞牆危機。
如何預測你跑馬在幾公里時可能會撞牆？
把體內肝臟裡和腿部肌肉的肝醣消耗幾乎殆盡時就會撞牆。
之前提過每個人肝臟儲存的肝醣約在 90-100gm，大約提供360-400Kcals，差別不大。而腿部的肌肉佔約體重 21.4% 上下，一般運動員的肌肉每公斤儲存約80Kcals，肝醣超補之下可以提昇至最多 144Kcals。
我們運動強度越高，最大耗氧量 VO2max 的百分比就越高，使用醣分當燃料的比率就升高。一般人要在關門時間內跑 42.195Km通常必須使用 70-95% VO2max 來完賽。哈佛大學 Rapoport 博士依美國各地的馬拉松統計資料設計出了這張圖表，依VO2max 強度比例，腿部肌肉肝醣存量來估算可能撞牆的距離。
圖表中彩色的線條是腿部肌肉（ 21.4% 身體重量）每公斤肝醣卡洛里的含量，彩色線條旁灰色區域是腿部肌肉佔全身體重比例的範圍：15%-25%。紅色的點線標示最容易出現撞牆的距離：33.8Km (21miles)。上面提到比賽前一般選手的腿部肌肉裡每公斤至少有 80Kcals 肝醣，超捕得當可以達 144Kcals，所以一般人就是黃，綠線的分佈。腿部肌肉夠多的話，黃線 (80Kcals/kg) 與紅色點線交叉點往下看可以對應 VO2max 90%，而綠線（100Kcals/kg）與點線交叉是在 95% VO2max，意思是選手要拼到這個程度跑到 33.8Km附近才會撞牆，倘若下肢肌肉量多的人，還可多個5%。相對賽前肝醣超捕得當的人撞牆機會就小很多。
想要拼好成績的選手，速度拉高心跳就會飆高，VO2max 大多維持在 90% 左右，大部分的人馬拉松過了 30Km 開始掉速，甚至出現撞牆現象。因此賽前的肝醣超補與比賽時完善的補給策略可以維持選手的速度，避免出現撞牆的危機。
跑步速度與撞牆的關聯
那速度又與撞牆有何關聯呢？一個人跑步的速度越快每分鐘需要的能量就越高，因為腿部肌肉要更用力更快速收縮才能增快速度，這時候心跳要加速來應付需要。研究顯示不同比率的最大耗氧量 ％VO2max 使用碳水化合物與脂肪燃燒的比率也不同。心率與 ％VO2max 有正相關，80%最高心跳 MHR約等於 70% VO2max，70%最高心跳 MHR約等於 60% VO2max。求成績的選手跑馬過程最好能穩定輸出 92-95% FTP (Functional Threshold Power 功能性閾值功率)，換算心率大約是 80-85% MHR，約70-75% VO2max。
「The Secret of Running」書中提及在理想的情況下，一個70Kg FTP 250W(3.6/kg)的選手想跑 3:40，需要 90% FTP，若想把成績提升到 3:20，就必須要輸出 99% FTP，這不只無法辦到，而且會很快燒掉大量肝醣而撞牆。假使此70Kg 選手增胖到80Kg，如果想一樣跑出 3:40 成績，他要用到 99% FTP，很快就會爆掉。而80Kg選手即使在最好狀況下，平均輸出95%FTP，成績也只能達到 3:50，因此想要成績進步，就要減重，這樣也才不會在跑馬中後段撞牆。
總之，要避免馬拉松賽時撞牆，外界碳水化合物的補給很重要，避免體內肝醣每公斤消耗超過 22Kcals。此外有效的減重，提升跑步的經濟效能（同樣速度下心跳較慢，耗能較少）都有輔助效用。
最後，以下列這張Benjamin I Rapoport 哈佛電機電腦科學博士天才做出的圖來說明：各種 VO2max 程度選手完成馬拉松時間與撞牆可能性，不同體重能量消耗的相關。
先說明彩紅線條是各種不同的 VO2max，上方橫座標是馬拉松完成時間，下面橫座標是相對的均速。左邊縱座標是完成馬拉松每公斤使用碳水化合物產生的卡洛里，右邊縦座標標示腿部肌肉（儲存最多肝醣狀態）佔身體比率。
分批來解釋這張圖表：大家看這張圖第一眼應該有二個焦點，一個就是灰色區域，另一個就是各種 VO2max 的彩虹色線條。灰色區域是以一個運動選手腿部肌肉佔全身重量 21.4% 來標示的，倘若運動員的腿部肌肉量較少，則灰色區域要往下移動。灰色區域的下限是一般肌肉肝醣含量（每公斤20gm），上限是肌肉肝醣最大含量（每公斤 36gm)。當選手觸及灰色區域九可能進入撞牆區，需要體外糖分補給，否則無法完賽。
以 VO2max 35（這是大部分業餘選手的能力）的紅線來看，當這位選手的下肢肌肉佔全身體重約 21.4%，在沒外界補給之下，他/她的馬拉松成績大概只能到 5:30（灰色區下沿）。即使在肝醣超補加上外界補給足夠的情況，成績極限也只能進步到 3:45 （灰色區上沿）。再來看業餘菁英選手 VO2max 55 （綠線）的成績，要達到 3:30 不難，補給夠好或許可以有 2:25 的驚人成績。
最後來看這張圖的上方有一欄一欄註記體重，這有何用意？每一欄下面有一系列數字，這就是你跑馬拉松大概需要使用醣分來當能源的卡洛里數。如肉腳教練我 65Kg，VO2max 50，跑 3:23。先找VO2max 50的黃綠線條，對應到馬拉松 3:23 的位置。這點上面有 2251，下面有 1500數值，往上看，這欄對應的是 75Kg 的卡洛里，所以必須將此點平行位移到 65Kg 那欄來看卡洛里，此欄標示我的醣分熱量消耗在1954 與 1303 之間，大概就是 1629Kcals。
參考資料：
Benjamin I. Rapoport: Metabolic Factors Limiting Performance in Marathon Runners. PLoS Comput Biol 2010 Oct
