有關(guān)人體的N個(gè)極限問(wèn)題

很多人有一個(gè)抑制不住的欲望，去挑戰(zhàn)極限，創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄。那么，人類(lèi)在心理和生理上距離最終極限又有多遠(yuǎn)呢？下面是有關(guān)人體的幾個(gè)極限問(wèn)題。

1. 人究竟可以跑多快？

2009年，牙買(mǎi)加著名田徑運(yùn)動(dòng)員博爾特在德國(guó)柏林田徑世錦賽上以9.58秒的成績(jī)?cè)僖淮嗡⑿伦约?00米短跑的世界紀(jì)錄，成績(jī)提高0.11秒。那么，人類(lèi)的速度極限究竟是多少？

由于好奇，美國(guó)斯坦福大學(xué)的馬克·丹尼決定對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入探究。他對(duì)20世紀(jì)20年代以來(lái)的各種田徑比賽記錄（包括賽狗和賽馬的好成績(jī)）進(jìn)行詳細(xì)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)許多賽事成績(jī)的提高都有類(lèi)似的模式：先逐步提高，然后保持在一個(gè)穩(wěn)定水平。例如，參加肯塔基賽馬會(huì)的馬匹在1949年就達(dá)到速度的頂峰，從那以后，即使成績(jī)有提高也是微不足道，而且越來(lái)越罕見(jiàn)。

人類(lèi)運(yùn)動(dòng)員似乎也遵循這樣的模式。女子100米跑成績(jī)?cè)?977年接近頂峰；男子短跑成績(jī)?nèi)匀辉谔岣摺２贿^(guò)丹尼表示，基于其他賽事所建立的模型，男子短跑成績(jī)似乎也快到達(dá)極限。他預(yù)測(cè)男子百米跑成績(jī)的極限將是9.48秒，這比博爾特創(chuàng)造的新紀(jì)錄僅差0.1秒。丹尼說(shuō)：“如果博爾特保持自己的發(fā)展勢(shì)頭，很快就會(huì)達(dá)到這個(gè)極限。”

是什么限制了人類(lèi)速度的提高？丹尼認(rèn)為，原因很簡(jiǎn)單，就是運(yùn)動(dòng)員的力量與體重的比率。一旦超出某個(gè)平衡點(diǎn)，更強(qiáng)健肌肉和更長(zhǎng)四肢的優(yōu)勢(shì)就會(huì)被提升更大負(fù)荷需要更多能量消耗所抵消。

2. 人在真空條件下

可以生存多久？

1971年，前蘇聯(lián)“聯(lián)盟”11號(hào)飛船的一個(gè)閥門(mén)發(fā)生故障，飛船突然減壓，導(dǎo)致3名宇航員遇難。當(dāng)時(shí)飛船位于168千米的高空，正準(zhǔn)備重返地球大氣層。調(diào)查結(jié)果表明，“聯(lián)盟”11號(hào)飛船內(nèi)的壓力突然下降至零，一直到進(jìn)入大氣層，這一過(guò)程持續(xù)了11分40秒。宇航員因?yàn)槿毖酰?0至40秒鐘后就死亡了。美國(guó)宇航局前航天飛機(jī)乘員保健醫(yī)生喬納森·克拉克介紹說(shuō)：“把氧氣送入大腦，需要氧氣和空氣壓力的共同合作。”

不過(guò)，如果處于真空環(huán)境的時(shí)間更短，還是有可能被搶救過(guò)來(lái)。1966年，美國(guó)宇航局的一名技術(shù)人員正在真空室測(cè)試太空服，突然，室內(nèi)氣壓降至3.65萬(wàn)米高空時(shí)的水平。他在12至15秒內(nèi)失去知覺(jué)。幸好27秒鐘之后，真空室的氣壓重新回到相當(dāng)于4200米高空的水平，這位技術(shù)員才恢復(fù)了知覺(jué)。他的臉色雖然還顯蒼白，但健康并沒(méi)有什么大礙。

當(dāng)外部壓力降低之后，人的血液中會(huì)出現(xiàn)氣泡，肺部會(huì)在幾分鐘內(nèi)受損。由于氮已經(jīng)從血液中溶出，數(shù)小時(shí)內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)遭到損害。氣壓的驟然下降對(duì)人體的傷害是致命的：被困在肺部的空氣將在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生爆炸。不過(guò)，據(jù)克拉克介紹，如果以更平緩的方式進(jìn)入接近于真空的狀態(tài)，而且身邊有緊急醫(yī)療人員的護(hù)航，堅(jiān)持一分鐘還是有獲救的可能。

3. 人到底能夠記住多少東西？

對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，要記住11位數(shù)的電話(huà)號(hào)碼并不容易。然而， 2005年最優(yōu)秀的記憶紀(jì)錄保持者中國(guó)人呂超，能準(zhǔn)確地把圓周率背誦到第67890位。不過(guò)，與大腦的實(shí)際容量相比，呂超的表現(xiàn)是否算是滄海一粟？

人類(lèi)接收信息的能力相當(dāng)強(qiáng)。1986年，美國(guó)貝爾通信研究所的托馬斯·蘭德?tīng)栠M(jìn)行過(guò)一些研究，他不僅想了解人在檢視圖片和文本時(shí)會(huì)儲(chǔ)存下多少視覺(jué)和文字信息，還希望知道受試者遺忘的速度有多快。他經(jīng)過(guò)研究作出這樣的估計(jì)：普通的成年人一生中儲(chǔ)存的這種信息約125兆字節(jié)，相當(dāng)于100本《白鯨記》的內(nèi)容。

按照正確的先后順序準(zhǔn)確無(wú)誤地將一長(zhǎng)串?dāng)?shù)字記住，遠(yuǎn)比牢記有相互關(guān)聯(lián)內(nèi)容的文本或圖像難度更大。要探索記憶長(zhǎng)度的極限，考慮記憶冠軍使用的技巧可能很有幫助。他們當(dāng)中很多人會(huì)利用符號(hào)幫助記憶。在開(kāi)始記憶數(shù)字前，他們會(huì)將從0000到9999的每個(gè)四位數(shù)與人或者物體聯(lián)系起來(lái)。于是，圓周率的數(shù)字就被轉(zhuǎn)化為與這些人或物有關(guān)的序列，然后再把這些人或物編織成一個(gè)故事。這樣做不僅能讓一組無(wú)序的數(shù)字變得趣味十足，而且也鞏固了記憶效果。

呂超記住40000位數(shù)的圓周率大約用了1000小時(shí)。按照這一比率，不管記憶力有多么優(yōu)秀，假設(shè)一個(gè)人從20歲開(kāi)始背誦圓周率，每天用12個(gè)小時(shí)，那么到他70歲生日的時(shí)候，就能夠背到約第876萬(wàn)位。

4. 人可以忍受多低的溫度？

在寒冷中生存就要保護(hù)核心體溫，這通常為37攝氏度，然而這一溫度下降的速度卻也令人驚訝。加拿大渥太華大學(xué)的生理學(xué)家弗朗索瓦·哈曼介紹說(shuō)，在潮濕刮風(fēng)的情況下，20攝氏度的環(huán)境溫度就能造成體溫過(guò)低。

在寒冷時(shí)，身體開(kāi)始顫抖，血液停止流向四肢。只要核心體溫下降2度，體溫過(guò)低癥狀就會(huì)出現(xiàn)：首先人開(kāi)始失去知覺(jué)，隨后心率失調(diào)。一般情況下，體溫降到24度左右，心臟會(huì)停止跳動(dòng)，人會(huì)死亡。

但也有人在核心體溫明顯降低的情況下活了下來(lái)。瑞典婦女安娜·博根霍爾姆就是其中之一，她的體溫曾降到13.7攝氏度仍活著。1999年，29歲的她不慎落入一條冰冷的河流中，被困80分鐘以后才得救。

流動(dòng)的冰水使她的體溫急劇下降，很快她呼吸消失，心跳停止，由于此刻她的大腦基本上不需要什么氧氣，這使她獲得了完全康復(fù)的機(jī)會(huì)。

5. 人不吃不喝可以堅(jiān)持多久？

一個(gè)人在沒(méi)有食物和水的條件下能堅(jiān)持多久？理論上，當(dāng)消耗完儲(chǔ)存的脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物，身體就會(huì)因能量耗盡而停止工作。2003年，美國(guó)魔術(shù)師大衛(wèi)·布萊恩在英國(guó)倫敦進(jìn)行過(guò)44天的絕食表演，當(dāng)年指導(dǎo)他實(shí)施饑后恢復(fù)性進(jìn)餐的營(yíng)養(yǎng)醫(yī)生杰里米·鮑威爾·泰克認(rèn)為，生命消失并不需要等到體能完全耗盡，“人很可能在之前就死了。”如果體內(nèi)有足夠的水溶性B族維生素來(lái)幫助儲(chǔ)備脂肪新陳代謝的話(huà)，胖人可能會(huì)活得更長(zhǎng)。因此，人們餓死的時(shí)候身體里仍有脂肪也是完全可能的。

創(chuàng)造最長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)食記錄的是愛(ài)爾蘭絕食抗議者基蘭·多爾蒂，1981年他在絕食73天后死去。在有水和維生素補(bǔ)充的情況下，有人不吃東西熬了一年多。鮑威爾·泰克解釋說(shuō)：“30多年前，這是一種非常時(shí)髦的減肥方法。”

如果只有維生素而沒(méi)有水，生存的時(shí)間會(huì)大大縮短。一個(gè)人不吃食物可以熬過(guò)數(shù)周，但如果沒(méi)有水喝只能堅(jiān)持幾天。美國(guó)陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所的邁克爾·薩夫卡說(shuō)：“這取決于水分流失的速度。”缺少水分，體內(nèi)的血液量會(huì)下降，血壓也會(huì)隨之降低。血液會(huì)變得越來(lái)越粘稠，致使血液難以被輸送到身體各處。即使在涼爽的環(huán)境中，人不喝水，堅(jiān)持時(shí)間最多不會(huì)超過(guò)一周。

6. 人不睡覺(jué)可以堅(jiān)持多久？

1963年12月28日早上6點(diǎn)，美國(guó)圣迭戈市的17歲學(xué)生蘭迪·加德納一覺(jué)醒來(lái)，精神飽滿(mǎn)地離開(kāi)家去參加舞會(huì)。他再次睡覺(jué)是在1964年1月8日，也就是說(shuō)他長(zhǎng)達(dá)11天沒(méi)有睡覺(jué)。

加德納以連續(xù)264小時(shí)不睡覺(jué)打破了以前260小時(shí)的記錄，這是經(jīng)過(guò)科學(xué)驗(yàn)證的。1965年，美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的睡眠研究員威廉·德門(mén)特寫(xiě)過(guò)一篇文章專(zhuān)門(mén)描述了這一過(guò)程，當(dāng)時(shí)他雙眼未合陪同加德納度過(guò)了最后三天。

加德納經(jīng)歷了情緒波動(dòng)、記憶力和注意力下降、協(xié)調(diào)能力喪失、語(yǔ)言含糊不清并產(chǎn)生了幻覺(jué)，不過(guò)其他方面一切正常。他11天未眠之后的第一覺(jué)僅持續(xù)了14個(gè)小時(shí)。

根據(jù)德門(mén)特介紹，加德納在那段“不眠期間”沒(méi)有服用任何興奮劑，不過(guò)有人陪在他身邊，讓他保持清醒。如果沒(méi)人相助，在36小時(shí)之后就必須努力克制自己不去睡覺(jué)，到48小時(shí)后就會(huì)覺(jué)得無(wú)法抗拒睡覺(jué)的欲望。

不過(guò)在你最終上床睡覺(jué)之前，你可能已經(jīng)打過(guò)幾個(gè)“小盹兒”： 缺乏睡眠的人會(huì)時(shí)不時(shí)地墜入“小盹兒”。雖然你時(shí)常睜著眼睛，但在你不經(jīng)意之間，片刻的小睡已經(jīng)出現(xiàn)。

如果除去小睡的時(shí)間，加德納到底堅(jiān)持了多久？無(wú)人能給出確切的答案。但是已經(jīng)知道的是，剝奪睡眠最終會(huì)產(chǎn)生致命的后果。迫使老鼠兩周不睡覺(jué)，它們就會(huì)死亡，這比它們餓死所需的時(shí)間還短。

人多長(zhǎng)時(shí)間不睡覺(jué)才會(huì)致命，目前還沒(méi)有數(shù)據(jù)。不過(guò)有一種遺傳病被叫作致死性家族失眠癥，說(shuō)明人類(lèi)不睡覺(jué)的時(shí)間是有最大限度的。這種疾病會(huì)逐漸剝奪患者的睡眠能力，使他們?cè)?個(gè)月內(nèi)死亡。

7. 人可以承受多大的重力加速度？

人在乘坐過(guò)山車(chē)時(shí)，會(huì)體驗(yàn)到一種俯沖而下、頭暈惡心的感覺(jué)，那種短暫的重力加速度峰值達(dá)到5個(gè)G。為了不造成游客暈過(guò)去，過(guò)山車(chē)的座椅必須經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)。

人對(duì)重力加速度的承受能力，不僅取決于加速度或減速度的變化和持續(xù)時(shí)間，而且取決于身體的方向。通常情況下，當(dāng)垂直加載于身體的重力加速度達(dá)到4至5個(gè)G的時(shí)候，只要持續(xù)5至10秒鐘，就會(huì)導(dǎo)致“隧道視野效應(yīng)”，接著便會(huì)失去知覺(jué)。

戰(zhàn)斗機(jī)的垂直重力加速度可達(dá)到9個(gè)G。飛行員承受這種重力的能力越強(qiáng)，他在空戰(zhàn)中取勝的機(jī)會(huì)便越大。有些飛行員會(huì)穿著“重力加速服”，它有助于使雙腿的血液流向大腦。能承受最大重力加速度的人常被稱(chēng)為“G怪物”。英國(guó)生物學(xué)家亞力克·史蒂文森說(shuō)：“有些人確實(shí)能在6個(gè)G的環(huán)境下頭腦非常清醒。”一般人當(dāng)重力加速度達(dá)到3個(gè)G便會(huì)暈過(guò)去。

有人承受過(guò)的最大垂直重力加速度是31.25G。為了達(dá)到這個(gè)目的，美國(guó)宇航局醫(yī)生弗拉納根·格雷進(jìn)入了一個(gè)特制水箱，以便給他的身體加壓，幫助他承受那么大的重力加速度。保持水平重力加速度最高紀(jì)錄的是美國(guó)空軍的先驅(qū)者約翰·斯塔普，該紀(jì)錄是他在20世紀(jì)40年代末乘坐火箭搭載裝置時(shí)創(chuàng)造的。在其中一次測(cè)試中，他經(jīng)受了46.2G的考驗(yàn)。

8. 人可以登多高？

海拔高度會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不同尋常的影響，在大多數(shù)情況下，高海拔地區(qū)空氣里的含氧量會(huì)下降。人體細(xì)胞需要氧氣才能生存。海拔過(guò)高，把肺部的氧氣輸送給細(xì)胞的血液蛋白——血紅蛋白無(wú)法有效輸送氧氣，這導(dǎo)致人體缺氧。

大腦對(duì)氧氣水平非常敏感，這也就是為什么高原病的第一癥狀是頭痛眩暈的原因。人如果長(zhǎng)時(shí)間停留在海拔5000米以上的地方，就會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮、肺部和大腦產(chǎn)生積液的危險(xiǎn)會(huì)顯著增加。超過(guò)7500米的高度，嚴(yán)重缺氧會(huì)使人失去知覺(jué)，甚至導(dǎo)致死亡。

大部分人都能適應(yīng)高海拔環(huán)境，但這需要時(shí)間。一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)是，登得越高，停留的時(shí)間應(yīng)該越短。如果人在沒(méi)適應(yīng)新環(huán)境之前被突然送上8848米的珠穆朗瑪峰，可能不出2分鐘就會(huì)死亡。

只有少數(shù)人在沒(méi)有氧氣補(bǔ)充的情況下登上珠峰。1999年，尼泊爾著名登山家巴布·奇里不依靠氧氣瓶，在氧氣稀薄的珠峰之巔逗留了21小時(shí)之久，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。英國(guó)南安普敦大學(xué)的邁克·格洛科特認(rèn)為，巴布·奇里也許天生就具有適應(yīng)高海拔環(huán)境的能力。

什么樣的海拔高度會(huì)使人類(lèi)無(wú)法生存？可能珠峰已經(jīng)接近這個(gè)高度極限了。迄今為止，只有一個(gè)人在冬季沒(méi)有佩戴呼吸裝置的情況下登上珠峰。格洛科特說(shuō)，“我認(rèn)為人類(lèi)能夠承受的最高海拔可能是9000米。”

9. 人最多能夠舉多少重量？

世界上最有力氣的人是英國(guó)的安迪·博爾頓，他有一次將457.5千克重的物體從地面提升到大腿部位。美國(guó)體育教練丹·沃森說(shuō)，博爾頓的力量可能是普通人的5至6倍。普通人要將45千克的重物舉過(guò)頭頂已經(jīng)非常吃力了。把重物舉過(guò)頭頂?shù)淖罡呒o(jì)錄為263.5千克。

那么，人最多能夠舉多重呢？美國(guó)南加州大學(xué)的托德·施羅德認(rèn)為，人類(lèi)已經(jīng)接近了舉重的極限。他說(shuō)：“觀(guān)察以往的最高舉重紀(jì)錄，可以發(fā)現(xiàn)，雖然成績(jī)略有進(jìn)步，但已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入穩(wěn)定水平。現(xiàn)在的舉重運(yùn)動(dòng)員，包括那些服用類(lèi)固醇的選手，差不多接近了人類(lèi)體能的極限。”

人能夠舉起多大重量取決于肌肉。舉重者無(wú)法舉起某個(gè)重量是為了不使身體受到傷害，因?yàn)樗麩o(wú)法承受那個(gè)負(fù)荷。但如果舉重者強(qiáng)行硬挺，結(jié)果往往會(huì)使靠近肌腱附近的肌肉纖維撕裂。

舉重運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)勢(shì)是能夠有效控制自己的肌肉。人體擁有天然的抑制機(jī)制，避免身體因所舉物體過(guò)重而受到傷害。這一目的是通過(guò)控制同一時(shí)間激活一定數(shù)量的肌肉纖維加以實(shí)現(xiàn)的。舉重運(yùn)動(dòng)員掌握了如何抑制這些信號(hào)，利用它們?cè)谂e重過(guò)程中使更多的肌肉發(fā)揮潛能。

除此之外，成功的關(guān)鍵來(lái)自訓(xùn)練，雖然遺傳因素也起著十分重要的作用。曾經(jīng)是舉重運(yùn)動(dòng)員的丹·沃森認(rèn)為：“四肢短小的人擁有更大力量，此外也有一些人他們的肌肉纖維數(shù)量超過(guò)其他人。”