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人类距离生理极限有多远?

 笑熬浆糊糊 2013-05-26

 

人类距离生理极限有多远?

每年5月26日是“世界向人体条件挑战日”,设立该纪念日的目的,就是进一步引起全人类的重视,加强人类自身条件的提高,提高对来自各方面的挑战的应对能力,提高人类体能水平,从而避免各种灾害的发生与发展。生命是大自然的一部分,人与大自然搏斗的同时,也在向自己的身体条件极限发出挑战。那么,人类在生理上距离最终极限又有多远呢?

为了提高人类对各种灾害的抵抗能力,联合国人口基金会、人类生存与发展国际基金会、人体条件挑战组织等将每年5月26日确定为“世界向人体条件挑战日 ”,并得到联合国的认可。

“活着、看着、想着、干着,这就是生命。”设立“世界向人体条件挑战日 ”的目的,就是进一步引起全人类的重视,加强人类自身条件的提高,提高对来自各方面的挑战的应对能力,提高人类体能水平,从而避免各种灾害的发生与发展。

人类距离生理极限有多远?  - hubao.an - hubao.an的博客博尔特在2009年柏林世锦赛打破世界百米纪录摘金

    历史上,关于“人终究能跑多快”的预测层出不穷。1936年,当杰西·欧文斯在百米赛跑中跑出10秒02的成绩时,有人就开始预测,人类的极限速度是10秒。如今,这个速度已经被远远甩在身后。

  20世纪70年代,美国的生物机械学博士吉迪恩·阿里尔把9秒60当成人类百米速度的极限。他从人体机械的角度来论证,认为超过这个速度,将导致骨头断裂,关节软组织脱落。而数学家的结果则乐观得多,由法国人佩龙内特和蒂博一起计算得出,人类的极限速度应该是9秒49

  最大胆的预测来自法国生物医学和运动流行病学研究所的专家,他们认为人类的速度极限是9秒29。创造这个纪录的时间极限是2060年,之后所有体育项目不会再有突破。

遗憾的是,我们确实知道人在突然暴露在真空状态下能活多长时间。1971年,苏联联盟11号飞船在重返地球大气层前的一刻,一个故障阀门在168公里的高空令飞船突然减压,造成机上3名宇航员全部遇难。事后调查发现,联盟11号飞船压力突然降至零,这一情况持续了11分40秒,直至它重返大气层。

宇航员因缺氧在30到40秒钟后就已死亡。美宇航局航天飞机任务前机组成员乔纳森-克拉克说:“你需要氧气和空气压力这两个因素才能将氧气送入大脑。”不过,如果身在真空环境下时间更短,还有可能抢救过来。1966年,美宇航局一名技术人员正在真空室测试太空服,这时,室内压力突然降至我们在3.65万米高空才遇到的水平。他在12至15秒内失去知觉。

他所能记起的最后一件事是,舌头上的唾液汽化了,这是因为水在低压条件下会蒸发。27秒钟时,真空室的压力重新回到相当于4200米高空的水平,那名技术人员幸运地恢复了知觉。虽然脸色苍白,但他的健康没有遭受任何不利影响。

当外部压力降低,血液中形成气泡,肺部会在几分钟内受损。由于氮气从血液溶出,神经系统在数小时内会受损。压力骤降对人体是致命的:渗入肺部的空气会在几秒钟内爆炸。但是,据克拉克介绍,如果以更适当的方式进入近乎真空的状态,且身边有强化医疗监护服务团队,我们有可能会存活最多一分钟的时间。

人类距离生理极限有多远?  - hubao.an - hubao.an的博客人类能忍受多低的温度

人类讨厌寒冷是有原因的:我们的肢体较长,这容易极易散热,不易保存热量。在人类最早进化的酷热的非洲大草原,长长的肢体有很重要的意义。研究人类体温调节的英国朴次茅斯大学的迈克·蒂皮顿指出,即使没有御寒的手段——衣物、暖气和房子,我们所有人仍能生活。

在寒冷中活下来就要保护核心体温。人的核心体温为37摄氏度,但是它降低的速度令人惊讶。加拿大渥太华大学的生理学家弗兰·奥斯哈曼表示,如果在又潮湿又刮风的情况下,20摄氏度的环境温度就能引起体温过低。寒冷的时候,身体开始颤抖,血液停止流向四肢。只要核心体温降低2度就会发生体温过低:首先人们开始失去知觉,然后心跳失率。大约24度时心跳就会停止,人会死亡。但是有人可在核心体温明显降低的情况下活下来。安娜·巴根霍姆就是这样的人,她的体温曾降到13.7摄氏度仍活着,当时,她不慎落入一个冰冷的溪流中,被困80分钟后才得救。

流动的冰水让她的身体冷到了这个一个温度:呼吸停止,心跳停止,大脑基本上不需要氧气,这让她拥有了完全康复的机会。

人类距离生理极限有多远?  - hubao.an - hubao.an的博客人类不睡觉能坚持多久?

1963年12月28日,加利福尼亚州圣地亚哥的17岁在校生兰迪·加德纳早上6点起床,他感觉精神饱满,这样一直持续到1964年1月8日他才再次进入梦乡,也就是说他有11天没睡觉。加德纳打破之前创下的260小时不眠记录后,他创下的264小时记录至今仍是科学验证过的最长的不睡觉时长。加利福尼亚州斯坦福大学医学院的研究人员威廉·德门特在1965年的一篇论文中讲述了这个故事,他在加德纳保持不睡的最后三天一直陪着他。

加德纳经历了情绪波动、记忆和注意力问题、协调能力缺失、说话含糊不清并产生了幻觉,不过他其他方面一切正常。经过这11一天后,他第一觉仅持续了14小时。据德门特说,加德纳在这段持续不眠的过程中并没服用兴奋剂。不过确实有人陪在他身边,让他保持清醒。如果没有别人帮助,你在36小时后就必须努力克制自己不去睡觉,48小时后你就会觉得无法抗拒睡觉的欲望。

然而在你最终上床睡觉之前,你可能已经睡了几个“微型觉”了:缺乏睡眠的人会时不时陷入“微型觉”——当你不注意时,你会在几秒钟内陷入睡眠状态,这期间你经常是睁着眼睛。避开微型睡眠不谈,加德纳最终能坚持多久呢?这个问题没人知道,但是我们清楚,睡眠剥夺最终会导致死亡。迫使老鼠两周不睡觉,它们就会死亡,这比它们饿死所需的时间还短。

没有记录显示一个人故意保持清醒直到死亡的,但是一种被称作致死性家族性失眠症的遗传疾病,说明人类不睡觉的时间是有最大限度的。这种疾病最终剥夺了患者的睡眠能力,使他们在3个月内死亡。

海拔差异会对人体产生奇怪影响,在大多数情况下,高海拔地区空气里的氧气压力减小。人体细胞需要氧气才能存活。在更高海拔,把肺部的氧气输送给细胞的血液蛋白——血红蛋白无法有效输送氧气,这导致人体缺氧。大脑对氧气水平非常敏感,这也是高原病的第一反应就是头痛眩晕的原因。英国南安普敦大学的麦克·格洛科特表示,人如果长时间呆在海拔超过5000米的地方,就会导致肌肉萎缩、肺部和大脑积液的风险显著增加,不过他们在那可能无法生育,因为高海拔暂时抑制了男性的生育能力。格洛科特研究了海拔差异对生理产生的影响。

如果人们在这种环境下生活很长时间,大部分人最终都能适应。一个很好的经验是,你登得越高,呆得时间就应越短。如果你在没适应新环境前被突然送上珠穆朗玛峰(8848米),可能不出2分钟你就会死亡。只有少数人在没有氧气补充的情况下登上珠峰。1999年,巴布·奇里·夏尔巴在珠穆朗玛峰缺氧环境下生活了21小时,打破世界纪录。格洛科特表示,也许奇里·夏尔巴天生具有适应高海拔环境的能力。人类最高能在多高的地方生存呢?可能珠峰已经接近这个高度。格洛科特说,迄今只有一个人在冬季没有氧气装置的情况下攀登珠峰,当时大气压降得更低,空气里的氧气更少。“我想人类能够承受的最高海拔可能是9000米。

科学家们一直在探索人体的极限,取得了一些参考的数据: 

饮食

人如果不吃饭,不喝水,只能生存5天左右;如果不喝水,只吃饭,可以活1~2周左右;而不吃饭,只喝水,则可以生存40~50天,说明水是人生存中最重要的物质。 

失血

人体意外伤害危及生命主要是由于急性失血和疼痛所致。人体约有4000~5000毫升血液,相当于一开水瓶的容量,如果急性失血达30%以上,即1000毫升以上就可能达到人体代偿的极限,而危及人的生命了。至于疼痛则由于各人对疼痛的耐受性不同,而难以定出一个极限来。 

辣度

人体能承受的辣度是防暴胡椒粉的5倍。辣椒之所以会有辣味,是因为其中含有辣椒素。辣椒素是存在于咖喱或者辣椒中的一种活性成分。吃辣椒素会使身体发热 。尽管辣椒素本身不会对人体造成化学烧伤或是直接导致人体组织的损伤,但它对神经系统的负面影响很大。辣椒素摄入过多,会引起人体的异常疼痛。情况严重的话,人的眼泪和鼻涕将会不受控制地流出,甚至出现呼吸困难的情况。 

噪音

125分贝的声音,已经会让人感到头痛。在正常状态下,人类能够忍受的声音约为160分贝。一旦听到的声音超过这个数字,有些人的耳膜可能会因此破裂。声音过大会对人的内部器官造成损伤。如果一个人在20千米以内的范围内听到高达200分贝的声音,其肺部会被声音产生的压力波所损伤。外部空气会因此进入血流,引起致命的肺栓塞。 

女性的生理耐受力比男性强,在遭受同等的打击,如:疾病、饥饿和疲劳等,女性的耐受能力要比男性强。这一方面与女性体内的激素有关,另一方面与女性体内的脂肪较多有关。

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