到达极限,人类还能走多远

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  速度极限
  在2009年柏林世锦赛上,牙买加飞人博尔特打破了世界百米纪录,后又将由他自己保持的世界纪录提高了0.11秒,称得上是世界上跑得最快的人了。
  这就是极限了吗?美国斯坦福大学的马克·丹尼通过分析1920年以来各种田径比赛(甚至包括赛马之类的比赛)的世界记录,发现许多比赛的成绩都遵循类似的规律,即成绩逐步提高直至稳定。例如女子百米成绩在1977年趋于稳定;虽然男子短跑成绩仍在提高,不过丹尼表示,基于其他赛事所建立的模式,这一成绩也会很快到达极限。根据他的预测,男子百米成绩的极限是9.48秒,只比博尔特当前世界记录少0.1秒。
  那么,是什么原因产生这个人类速度极限的呢?丹尼认为,原因类似于运动员的力量—重量比。超过某个点,更强健肌肉和更长四肢的优势将会被举起更重重物而增加的能量消耗所抵消。
  
  注意力极限
  在大脑需要休息前,人在心理上究竟能坚持多久?对于那些须要全神贯注从事某项工作的人来说,如卡车司机、发电厂操作员以及飞机驾驶员等,12小时是个极限。但是,对医生而言,复杂的外科手术有时会超过12小时,虽然时间最长的手术往往由不止一个团队分担。
  随着时间的推移,我们的注意力也会下降,结果工作效率变低,决策时间更长,失误开始增多。美国宾夕法尼亚大学神经系统科学家戴维·丁格斯说:“警觉是让人最易疲劳的方面之一。”丁格斯的研究团队利用核磁共振成像技术研究了从事警觉度非常高的工作者的大脑。随着人们反应变得迟钝,大脑某些部位的活动开始减少。丁格斯发现,根据参与者右额顶骨的血流量,可以预测他们在测试中的成绩。
  
   真空存活极限
  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,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。
  宇航员在缺氧30到40秒后就已死亡。如果身处真空环境下存活时间会更短,但还有可能抢救过来。1966年,美国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3.65万米高空才能遇到的水平。他在12至15秒内失去知觉。27秒时,真空室的压力重新回到相当于4 200米高空的水平,那名技术人员幸运地恢复了知觉。
  当外部压力降低时,血液中就有气泡形成,肺部会在几分钟内受损。由于氮气从血液中溶出,神经系统会在数小时内受损。对人类来说,压力骤降是致命的:渗入肺部的空气会在几秒钟内爆炸。但是,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,我们最多有可能会存活一分钟的时间。
  忍受低温极限
  人类讨厌寒冷是有原因的:我们的肢体较长,这极易散热,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作用。研究人类体温调节的英国人迈克·蒂皮顿指出,即使没有御寒的工具——衣物、暖气和房子,人类仍能生活。
  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度就会出现体温过低的情况:人们首先开始失去知觉,然后心跳失常。24摄氏度时心跳就会停止,人就会死亡。但仍有人可以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,体温曾降到13.7摄氏度的她仍然活着。当时她不慎落入冰冷的溪流中,80分钟后才得救。流动的冰水让她的身体冷到了13.7摄氏度,呼吸停止,心跳停止,大脑基本上不需要氧气,这也让她拥有了完全康复的机会。
  
  不吃不喝生存极限
  没有水和食物人类能生存多久?理论上,如果耗光了脂肪、蛋白质和碳水化合物,你的身体就会因能量耗尽而停止工作。2003年大卫·布莱恩在绝食表演后恢复进餐时的营养指导医生认为,人类死亡不须要等到能量完全耗尽,“你可能在这之前就已经死了”。如果体内有足够的水溶性B族维生素来帮助储备脂肪完成新陈代谢的话,胖人可能会活得更长。因此,人们饿死的时候身体里仍有脂肪也是完全可能的。
  最长时间不进食记录保持者是1981年爱尔兰绝食抗议者基兰·多尔蒂,他在绝食73天后死去。在补充维生素和水的情况下,人们可以不吃东西活一年。只有维生素而没有水的情况下,存活时间会大大缩短。一个人可以在没有食物的情况下活数周,但是一个干渴脱水的人只能坚持几天。在没有水的情况下,身体中血液量会降低,血压也会随之降低,血液变得越来越粘稠,在身体中的循环变得越来越难,心率就会增大以作补偿。即使在寒冷的环境中,没有水,人们也只能坚持一周左右。
  
  睡觉时间极限
  1963年12月28日6点,美国加利福尼亚的17岁在校生兰迪·加德纳起床了,他感觉精神饱满,一直到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。在不眠过程中,加德纳遇到了情绪波动、记忆力和注意力下降、协调能力缺失、说话含糊不清并产生幻觉等问题,不过其他方面一切正常。经过不眠的11天后,他第一觉仅持续了14小时。
  如果没有别人帮助,一般人在36小时后就必须努力克制自己不去睡觉,48小时后就会觉得无法抗拒睡觉的欲望。然而在你最终上床睡觉时,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,会在几秒钟内陷入睡眠状态,这期间你往往是睁着眼睛的。
  剥夺睡眠最终会导致死亡。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。当然,还没有记录显示一个人故意保持清醒直到死亡的。但是一种被称做致死性家族性失眠症的遗传疾病,则能够说明人类不睡觉的时间是有限度的。这种疾病最终剥夺了患者的睡眠能力,使其在3个月内死亡。
  
  登高极限
  海拔差异会对人体产生奇怪的影响。在大多数情况下,高海拔地区空气里的氧气压力会减小。人体细胞需要氧气才能存活,在更高的海拔,把肺部的氧气输送给细胞的血液蛋白——血红蛋白无法有效地输送氧气,便导致人体缺氧。大脑对氧气水平非常敏感,这也是高原病的第一反应——头痛眩晕的原因。人如果长时间待在海拔超过5 000米的地方,就会使肌肉萎缩、肺部和大脑积液的风险显著增加。如果人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,待的时间就应越短。
  如果你在没适应新环境前被突然送上珠穆朗玛峰,可能不出2分钟你就会死去。只有少数人可以在没有氧气补充的情况下登上珠峰。1999年,巴布·奇里·夏尔巴在珠峰缺氧的环境下生活了21小时,打破了世界纪录。科学家表示,也许他天生具有适应高海拔环境的能力。迄今只有一个人在没有氧气装置的冬季登上了珠峰,当时大气压降得很低,空气里的氧气非常少。
  
  闭气时间极限
  绝大多数人的闭气时间都很难超过一分钟。相比之下,法国人斯蒂凡·米弗苏却拥有超强的闭气能力,他曾闭气长达11分35秒,创造了静止闭气世界纪录。
  人类是否已经达到闭气极限了呢?瑞典生理学家约翰·安德森给出了否定答案。这位一直对潜水者闭气影响进行研究的科学家说:“在闭气纪录趋于稳定前,出色的潜水者有望将闭气时间延长至15分钟左右。”但在长时间的闭气过程中,他们也可能面临危险。安德森发现,在干燥的陆地上进行静止闭气可导致血液中S100B蛋白质含量升高37%,而这种蛋白质正是缺氧性脑损伤的标志物。
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