向人体极限挑战

王喆辰

日常生活中的人体极限

人类最多可以多长时间不睡觉呢？

答案是264个小时，相当于连续十一天不阖眼。这一纪录是由一名叫做兰迪·加德纳的中学生于1965年创下的，在创造纪录的最后几个小时，兰迪其实已经基本进入了意识模糊状态，对周围环境中的一切刺激都没有反应了。

人类天生具有昼夜节律，当夜晚来临时，身体里的生物钟会通过神经内分泌系统令个体感到困意，停止一切活动，进入睡眠状态。若是超过一定的时间不睡觉，就会产生各种生理心理问题，包括脾气暴躁，情绪不稳定，认知能力严重下降，食欲骤降或骤升，思维恍惚，最后甚至产生幻觉。

与不睡觉相比，人类不吃饭的极限就宽松多了。据报道，目前世界上最长的绝食纪录为44天，是由一名叫做大卫·布莱恩的美国魔术师创下的。2003年7月，大卫走入悬挂在英国伦敦泰晤士河上的一个透明玻璃箱内，开始他的绝食挑战之旅。在绝食期间，大卫除了喝水以外，不吃任何东西，以此挑战人体极限。9月5日晚上，当大卫步履不稳、颤颤巍巍地走出玻璃箱时，原本体重95千克的他，已经整整“瘦”到了70千克！这是由于当体内葡萄糖消耗殆尽时，身体将开始分解脂肪、乃至蛋白质以维持生存所需的能量。

同样值得注意的是，在绝食的最后几天，大卫除了精神萎靡以外，心跳也变得不正常，呼吸困难，视力衰退，出现耳鸣，健康严重受损。创造纪录之后，大卫足足休养了半年，才恢复正常水平。

此外，人类不喝水的极限也较短，一个干渴脱水的人，只能坚持一周左右。研究人员表示，这取决于体内水份流失的速度——在没有水份补充的情况下，身体中的血液总量会降低（主要是水份），血液黏稠度增加，进而导致血压降低，血液循环过程变得越来越艰难，身体不得不靠增大心率来补偿，当血液流动停止时，机体各组织的细胞将得不到新陈代谢所需的氧气，人就离死亡不远了。

体育竞技中的人体极限

目前，世界上在水下憋气时间最长纪录的保持者，是一名叫做史蒂格·瑟沃林森的丹麦人，他在水下一共保持了22分钟不呼吸！

正常情况下，一般人在水中能憋气2～3分钟就已经很了不起了，而22分钟简直令人瞠目结舌！事实上，史蒂格能够达到这个水平，是有一些特殊条件支持的：比如说，在开始憋气前，史蒂格首先会排除掉肺里的氮气和二氧化碳，并用纯氧充满（我们知道，空气中有78%成分都是氮气，氧气含量其实很低，只有21%）；在憋气时，水池中的水温保持在30℃，以使得史蒂格可以将心率降低到每分钟30次（正常人心率在60～100次/分钟），减少因代谢消耗的氧气；此外，史蒂格还经过特殊的训练，有一套独创的呼吸调节法。

从游泳池中出来，让我们再把眼光投向陆地：人类最快可以跑多快？

以男子100米短跑为例，相信大家一定听到过牙买加运动员尤塞恩·博尔特的鼎鼎大名，在2009年的柏林世界锦标赛上，他以惊人的9.58秒创造了新的世界纪录，赢得了“闪电博尔特”的外号。

事实上，过去一百年间，人类不断刷新着短跑的速度极限。相比美国运动员唐纳德·利平柯特在1912年时创下的10.6秒的纪录，一百年后的尤塞恩·博尔特令这个纪录又缩短了1秒钟。这1秒钟，尽管只是表盘上的一小格，却象征了人类不断挑战自我、超越自我的一大步——其中不仅蕴含了人体工学的研究成果，而且包括了运动装备的产业化革新和突破带来的好处。举个例子，科学的肌肉训练、起跑姿势设计、体力分配计划，是从增强运动员的自身素质着手；而现代化橡胶跑道的发明、流线型跑鞋的设计、低风阻专业服装，则从物质环境层面为运动员挑战人类极限创造了更好的条件。

极端环境中的人体极限

在极端高海拔地区，气候恶劣，温度骤减，空气稀薄，对人类来说，无疑是身体与意志的双重挑战。挑战高峰并不是一蹴而就的，为攀登珠穆朗玛峰，许多登山者提前很久就需要先在一定海拔地区进行适应性锻炼，等到体内血红细胞水平上升到一定高度了，再进入较高海拔地区继续生活一段时间，经过这样逐级锻炼，才能适应高海拔地区的气候。

人类能够征服的海拔高度也不是无限制的。有研究者提出，人类可到达的最高海拔是9 000米。此外，5 500米以上为极高海拔，在这一高度，人体机能会严重下降，而且有些损害是不可逆的。没有人能够在这个高度长时间居住，即使是长期生活在高海拔地区的藏民和夏尔巴人，一般也都生活在5 500米以下的区域。

人类对于低温条件下生存的挑战，形式更为多样。比如，来自我国黑龙江地区、有“世界第一冰人”之称的金松浩，曾经以赤身埋于冰中136分钟的成绩打破了世界纪录；英国探险家、被称为“游泳界的埃德蒙·希拉里”的路易斯·皮尤在北极地区零下1.8℃的冰水中，用18分50秒的时间游了一千米，创造了人类长距离游泳最冷水温的世界纪录；另一项挑战则是一个死里逃生的故事，挪威滑雪运动员安娜·巴根霍姆在一次意外事故中，沉入了冰冷的溪水里，在水中被困80分钟后才获救，被人打捞上来的时候，她的体温已经降到了13.7℃，这样的低温会导致机体停止呼吸和心跳，但恰恰如此，大脑的耗氧量也相应减少，才不至于造成严重的、不可逆的神经系统损伤，接受治疗之后，安娜完全康复了——这个奇迹再一次反映了人类顽强的求生意志和强大的身体潜能！

关于“太空生存”的身体极限挑战，则可以分成两个问题：一是人类在乘坐运载火箭或飞船进入太空时，最大可以承受多少重力加速度？二是在进入太空以后的真空环境之中，人类是否可以存活？

我们知道，地球上的重力加速度为1g，换句话说，一个物体受重力作用，自由下落时的加速度约为9.8米/秒2。重力加速度越大，人体承受的压力也越高，腿部的血液会大量涌向头部，令人产生头晕、恶心的感觉——你在游乐场里坐过过山车时，一定深有体会，过山车俯冲而下时的重力加速度，约为2g～3g？；另外，普通航班起飞时，都有一段加速爬升期，这时候的重力加速度约为0.4g，也就是乘客们感到的来自座椅的压迫感。

然而，与驾驶战斗机相比，前两者的重力加速度都是小巫见大巫了。战斗机在垂直状态上升时，重力加速度最高可达9g！飞行员耐受这种条件的能力越强，越能在高压下保持清醒，对空中作战也越有利；同样地，“神州”飞船上天时，宇航员所需承受的最高重力加速度也在8g以上。另外，人类挑战重力加速度的最高纪录，是由美国空军上校约翰·斯塔普创造的，在一次军方的火箭滑车实验中，他成功地经受住了高达46.2g的重力加速度！约翰为此也付出了高昂的代价：实验结束后，他被鉴定为脑震荡、多处肋骨骨折、腕部骨折、牙神经失灵、双眼血管爆裂。

关于第二个问题，在真空环境下，人类能够存活多久？遗憾的是，我们确实知道答案。1971年，前苏联“联盟”11号宇宙飞船在重返地球大气层前的一刻，由于机械故障，造成飞船内部压力骤减至零，导致3名宇航员不幸罹难。事后调查显示，当突然暴露在真空状态下时，宇航员挣扎了30～40秒后就死亡了，死因主要为缺氧，一是真空中缺乏氧气，二是即使有氧气，也需要通过空气压力才能将氧气送入大脑。

不过，若是身处真空环境的时间更短，也有侥幸存活的情况。1966年，美国宇航局的一名技术人员在真空室里测试太空服时，也遭遇了压力骤降的情况，他在12～15秒内便失去了意识，昏迷前记得的最后一件事，是舌头很干燥，唾液都汽化了（水在低压条件下沸点降低）。幸运的是，27秒钟后，真空室内的压力又恢复正常，他也捡回了一条命，并且没有留下任何后遗症。