Een duurloop of langeafstandsloop is een vorm van hardlopen voor langere duur over afstanden waarbij uithoudingsvermogen belangrijker is dan snelheid en waarbij vooral gebruik wordt gemaakt van aerobe stofwisseling.; (2004)
Migrerende dieren zoals het paard, de kameel en de gnoe, en jagende dieren zoals de wolf, de hyena en de hond leggen regelmatig lange afstanden al rennend af. Ook de mens is een duurloper en neemt daarmee een bijzondere positie in. Het is de enige primaat die lange afstanden aflegt, en is in vergelijking met andere dieren een slechte sprinter en verbruikt relatief veel energie. Over langere afstanden is de mens echter in staat om de meeste dieren eruit te lopen, hoewel speciaal getrainde paarden en hondenrassen zoals poolhonden meer dan 100 kilometer op een dag kunnen afleggen terwijl ze een mens dragen of voorttrekken. Dat de mens in staat is tot het afleggen van dergelijke afstanden, is te danken aan de ontkoppeling tussen looptempo, ademhaling en thermoregulatie.
Er worden verschillende soorten duurlopen georganiseerd, zowel voor mens als paard.
Wedstrijden Op de baan worden duurlopen gehouden zoals de 3000 m, 5000 m en 10.000 m. Daarbuiten zijn de halve marathon en de marathon bekende afstanden, terwijl een duurloop ook onderdeel uitmaakt van combinatiesporten zoals triatlon. Bij veldlopen, trailrunning en heuvellopen wordt er een duurloop op onverharde paden gelopen.
Langere afstanden horen bij de ultralopen. Afstanden in deze categorie zijn onder meer 50 km, 50 mijl, 100 km, 100 mijl, 1000 km en 1000 mijl. Hier wordt er ook op tijd gelopen, zoals 6 uur, 12 uur, 24 uur en 48 uur.
Bij paarden wordt tijdens endurance tussen de 20 en 160 kilometer afgelegd.
Al langere tijd worden er wedstrijden gehouden met man tegen paard. Zo werden er in de negentiende eeuw meerdere pogingen gedaan, waarbij meestal de paarden wonnen. In 1880 wist Michael J. Byrne echter 931 km af te leggen in 6,5 dag en hield daarmee het paard Betsy Baker die 906 km had afgelegd achter zich. Het paard Speculator had eerder aan kop gelegen, maar stierf van uitputting. Daarna volgde nog een reeks, maar een race in 1957 in Utah kreeg grote bekendheid. Twee goede lopers liepen tegen twee paarden van Salt Lake City naar Roosevelt, een afstand van 253 kilometer, die de mannen uiteindelijk op moesten geven. In 1980 begon in Wales de jaarlijkse Man versus Horse Marathon van 35 km.
Snelheid Als sprinter moet de mens het tegen veel dieren afleggen. Voor langere afstanden geldt dat niet. De mens is niet in staat tot galop, het rennen is meer te vergelijken met draf en daarbij ligt het menselijk tempo aan de hoge kant, zeker als gecorrigeerd wordt voor lichaamsgewicht – hoe hoger het normale gewicht, hoe efficiënter de loop. Hierbij speelt vooral de pasfrequentie een rol die bij kleinere dieren een stuk hoger ligt. Zo verbruikt een muis van 30 gram relatief zesmaal meer energie dan een paard van 300 kilogram bij de snelheid waarop ze overgaan van draf naar galop.; (1988): 'Speed, stride frequency and energy cost per stride: How do they change with body size and gait?' in Journal of Experimental Biology, Volume 138, p. 301–318
thumb|Vergelijking van duurloopprestaties van viervoetigen en de mens Het hardlooptempo voor langere afstanden varieert bij de mens tussen de 8 en 23 km/u, met de meeste mensen tussen de 11 en 15 km/u. Dit ligt een stuk hoger dan op basis van bovenstaande verhouding voorspeld wordt voor een viervoetige van gelijk gewicht, waarbij het bereik ongeveer tussen de 5 en 14 km/u ligt, met een voorkeurssnelheid van rond de 10 km/u. De mens is echter ook sneller dan grotere dieren, zoals de pony. Voor pony's van 110–170 kg ligt het drafbereik tussen de 7 en 16 km/h, met een voorkeurssnelheid van rond de 11 km/u. Zelfs voor een paard van rond de 500 kg ligt het drafbereik tussen de 10 en 21 km/u, met een voorkeurssnelheid rond de 15 km/u.
In galop winnen viervoetigen het over het algemeen van de mens. Een viervoetige van 65 kg zou 10-15 minuten rond de 28 km/h moeten kunnen galopperen, terwijl racepaarden de 32 km/u halen over 10 kilometer. Voor langere afstanden gaat de galopsnelheid van paarden echter flink omlaag en ligt rond de 21 km/u, terwijl bij gnoes de voorkeurssnelheid op 18–19 km/u ligt.
Energie Voor actieve voortbeweging is energie nodig. Deze wordt verkregen door processen zoals de celademhaling of dissimilatie en andere metabolische en enzymatische processen die energiedragende substraten zoals adenosinetrifosfaat (ATP) produceren. Energie wordt opgeslagen in triglyceride in vetweefsel en glycogeen in de spieren en de lever. Metabole spiervermoeidheid kan optreden bij een tekort aan substraten of een teveel aan metabolieten die als afvalstoffen vrijkomen bij de spiercontracties. Bij langzame duurlopen is er vooral sprake van vetverbranding, bij snellere duurlopen boven de aerobe drempel vooral koolhydraatverbranding. Aanvankelijk is dit aerobe glycolyse, maar boven de anaerobe drempel is er onvoldoende zuurstof en vindt er anaerobe glycolyse plaats, wat slechts beperkte tijd vol te houden valt.
thumb|Het energieverbruik per afstand ligt bij de mens bij het rennen bijna tweemaal zo hoog als bij een paard. Elke gang van een paard kent een optimale snelheid waarbij het energieverbruik per afstand minimaal is. Het dikkere deel van de lijn is de voorkeurssnelheid bij die gang. Daaronder en daarboven neemt het energieverbruik toe. Een uitzondering is het rennen bij de mens, waarbij het energieverbruik per afstand afneemt bij toenemende snelheid. Elke gang kent een snelheid waarbij het energieverbruik per afgelegde afstand minimaal is. Om een minimaal energieverbruik te bereiken: zijn paslengte en -frequentie op elkaar afgestemd is de longventilatie afgestemd op de metabole zuurstofbehoefte zijn ademfrequentie en -volume op elkaar afgestemd; voor elke zuurstofbehoefte is er een optimum door de elastische weerstand van de borstkas, de weerstand van de luchtwegen en de dode ruimte in de longen is de ademhaling synchroon met de loopbewegingen
Viervoetige Mens paslengtexpasfrequentie paslengtexpasfrequentie __ koppelingvoortbeweging en ademhaling __ __ ademvolumexademfrequentie __ ademvolumexademfrequentie __ ademhaling warmteafvoer __ __ ademhaling __ __ warmteafvoer __ __ __ Bij de mens is er geen koppeling tussen voortbeweging en ademhaling Deze optimale snelheid blijkt ook de voorkeurssnelheid te zijn van paarden. Bij een hogere snelheid past een andere voorkeursgang. Onderzoek waarbij het zuurstofverbruik van paarden op een loopband werd gemeten, liet zien dat bij een snelheid van 4,5 kilometer per uur het zuurstofverbruik van een dravend paard anderhalfmaal hoger lag dan wanneer het liep. Pas bij hogere snelheid werd het gunstiger om te draven.
Het minimum aan zuurstofverbruik lag vrijwel op hetzelfde niveau voor elke voorkeurssnelheid, zodat het voor het energieverbruik per afstand weinig uitmaakt of een paard een bepaalde afstand snel of langzaam aflegt, zolang de voorkeurssnelheid maar wordt aangehouden.; (1981): 'Gait and the energetic of locomotion in horses' in Nature, Volume 292, Issue 5820, p. 239-240 Ook bij migrerende dieren zoals de blauwe gnoe, de thomsongazelle en andere dieren werden voorkeurssnelheden vastgesteld. (1975): 'On the running of the gnu, Connochaetes taurinus, and other animals' in Journal of Experimental Biology, Volume 63, p. 775-99 Afgezien van de gnoe lopen deze echter meestal.
Optimale loopsnelheden zijn deels afhankelijk van de samentrekkende eigenschappen van de skeletspieren. Er is een optimale snelheid van spierverkorting en daarmee een optimale pasfrequentie. Daarnaast neemt het vermogen van spieren om kracht te genereren af naarmate de spier verder dan de optimale lengte wordt uitgerekt of ingekort en daarmee is er ook een optimale paslengte. Aangezien staplengte en stapfrequentie de snelheid bepalen, bepalen deze twee de optimale snelheid in alle gangen. De mens lijkt echter een uitzondering.
Bij de mens is er wel een verschil tussen het energieverbruik per afstand bij lopen en rennen. Bij de optimale snelheid verbruikt een lopend mens aanmerkelijk minder energie per afstand dan een rennend mens. Rennen kent bij de mens geen optimale snelheid, het energieverbruik per afstand neemt steeds verder af bij toenemende snelheid. (1984)
Ademhaling
De sagittale buiging bij zoogdieren in draaiende galop helpt bij de ademhaling, dit in contrast met de laterale buiging bij hagedissen. Met de benen ver uit elkaar en een holle rug wordt de lucht aangezogen, terwijl de lucht uit de longen wordt gepompt bij de kromme rug als de benen onder het lichaam komen. (1987): The evolution of locomotor stamina in tetrapods: circumventing a mechanical constraint' in Paleobiology, Volume 13, Issue 3, p. 326-341 Een nadeel hiervan is echter dat de ademhaling niet sneller kan dan het looptempo, wat een limiet stelt aan de zuurstofhoeveelheid en de warmteafvoer. Te snel ademen is ook niet noodzakelijk een voordeel, aangezien dit kan leiden tot het omgekeerde Bohr-effect waarbij door het vele uitademen de concentratie van kooldioxide in het bloed afneemt, zodat het hemoglobine nog maar weinig zuurstof afgeeft aan de cellen.
Gangen waarbij geen sagittale buiging optreedt, zoals bij een hardlopende mens, zijn niet gelimiteerd door het looptempo.
Koeling thumb|Een vacht kan een belemmering zijn om warmte te verliezen via zweten. Hijgen om af te koelen is een alternatief, maar werkt belemmerend bij duurlopen Rennen kan zeer veel warmte opwekken, tot tienmaal zoveel als bij lopen. Dit kan afgevoerd worden door de niet-verdampende koelingsmethodes convectie (stroming), conductie (geleiding) en straling (radiatie). Als de luchttemperatuur echter hoger ligt dan de lichaamstemperatuur, zorgen conductie en straling echter juist voor een verhoging van de lichaamstemperatuur. Het rete mirabile in de halsslagader werkt volgens het tegenstroomprincipe als warmtewisselaar voor de hersenen en maakt het mogelijk om daar nog warmte af te voeren. Grote oren en slanke ledematen dragen daar ook aan bij en daarmee weet de Afrikaanse wilde hond veel van zijn warmte af te voeren via niet-verdampende koeling.
Verdampingskoeling werkt ook nog als de omgevingstemperatuur hoger ligt dan de lichaamstemperatuur en de meeste zoogdieren maken hier gebruik van. Daarbij kan weer onderscheid gemaakt worden tussen enerzijds hijgen, waarbij warmte wordt afgevoerd via het ademhalingsoppervlak – neusslijmvlies, mondslijmvlies en tong – en anderzijds zweten, waarbij warmte via het gehele lichaamsoppervlak wordt afgevoerd. De meeste middelgrote tot grote zoogdieren gebruiken hijgen om warmte af te voeren. Uitzonderingen zijn Hominidae, paarden en kamelen, terwijl zweten bij enkele holhoornigen en kangoeroes ook bijdraagt aan de thermoregulatie. De zweetklieren van varkens en enkele roofdieren lijken geen rol te spelen in de thermoregulatie. Knaagdieren, slurfdieren en haasachtigen hebben geen zweetklieren.
Hijgen kent enkele voordelen ten opzichte van zweten: De huid van zwetende dieren is koeler en daardoor is de warmteoverdracht groter. Als de luchttemperatuur hoger ligt dan de lichaamstemperatuur, nemen hijgende dieren tot tweemaal minder warmte op. Hijgende dieren hebben door het kleinere oppervlakte weinig zoutverlies, terwijl zwetende dieren een groot zoutverlies kennen. Hijgen brengt geforceerde convectie met zich mee, onafhankelijk van wind en loopsnelheid.
De voordelen van zweten zijn: Door het grotere verdampingsoppervlak kan er veel meer verdamping en daarmee koeling optreden. Zweten is onafhankelijk van de ademhalingscyclus. Waar de ademhalingscyclus afhangt van de inspanning, is de noodzaak tot warmte-afvoer ook afhankelijk van de omgevingstemperatuur en de vochtigheid. Voor viervoetigen waarbij de ademhaling gekoppeld is aan het looptempo, is zweten daarmee beter te regelen dan hijgen.