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   半岛家园：文艺天地 > [文化沙龙]人体生理科学极限有哪些？
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    • 字体大小：小中大 发表于：2011-09-20 08:38
    人体生理科学极限有哪些？
    <SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">据英国《新<FONT color=#000000>科学</FONT>家杂志》报道，从生理角度上讲，人类身体是一个复杂而脆弱的系统，但在某些特殊情况下，人体生理系统却表现得“更强大”。比如：人们可持续</SPAN><SPAN>264</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">个小时不睡眠；人体可承受</SPAN><SPAN>42.6g</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">的水平重力加速度；人体最大可将</SPAN><SPAN>263.5</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">公斤的物体举过头顶；人类摒住呼吸的最高纪录是</SPAN><SPAN>11</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分</SPAN><SPAN>35</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">秒以及人类最高可在</SPAN><SPAN>9000</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米海拔地区生存。<P></P><P><IMG src="/UpFile/Attach/201109/2011030915103015013.jpg"></P><P style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: 宋体">人体最大举重物体——263.5公斤</P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">人体最大举重物体——</SPAN><SPAN>263.5</SPAN></B><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">公斤</SPAN></B></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">强壮的举重运动员安迪</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">博尔顿</SPAN><SPAN>(</SPAN><SPAN style="FONT-SIZE: 9.5pt; FONT-FAMILY: Arial">Andy Bolton</SPAN><SPAN>)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">比平常男性强壮</SPAN><SPAN>5-6</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">倍，据美国俄亥俄州扬斯顿大学举重教练丹</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">沃森</SPAN><SPAN>(Dan Wathen)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">称，博尔顿经常能够将</SPAN><SPAN>245</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">公斤的杠铃举过头顶。他的最高纪录是将</SPAN><SPAN>263.5</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">公斤的物体举过头顶。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">人体究竟能够最大举起多重的物体呢？南加利福尼亚州大学的托德</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">施罗德</SPAN><SPAN>(Todd Schroeder)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">认为这一重量已接近人体最大举重限度，他指出，如果要观测人类最大举重物体程度，则需要从其身体平静稳定状态进行观测。现今的举重运动员太多地使用类固醇，这将促进他们接近达到人体潜能极限。</SPAN></P><P><IMG src="/UpFile/Attach/201109/2011030915103015014.jpg"></P><P style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: 宋体">人体未睡眠最久持续264个小时</P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">人体未睡眠最久持续</SPAN><SPAN>264</SPAN></B><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">个小时</SPAN></B></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN>1963</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">年</SPAN><SPAN>12</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">月</SPAN><SPAN>28</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">日</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">，美国加利福尼亚州圣地亚哥</SPAN><SPAN>17</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">岁男生兰迪</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">加德纳</SPAN><SPAN>(Randy Gardner)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">一清早</SPAN><SPAN>6</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">点起床后就一直未合眼入睡，清醒状态一直持续到</SPAN><SPAN>1964</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">年</SPAN><SPAN>1</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">月</SPAN><SPAN>8</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">日</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">，共计</SPAN><SPAN>264</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">小时。这是迄今为止所记录最长的未眠时间，加德纳打破了之前</SPAN><SPAN>260</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">小时未眠记录。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">据称，加德纳</SPAN><SPAN>264</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">个小时未睡眠导致情绪波动、记忆力和注意力下降、身体协调能力下降、说话模糊不清，并经常产生幻觉。之后他第一次睡眠仅持续</SPAN><SPAN>14</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">个小时。经研究人员分析，加德纳在未睡眠期间未曾服用任何兴奋剂药物。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">至今仍没有人解释为什么加德纳会持续</SPAN><SPAN>11</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">天不睡眠，但是处于缺乏睡眠状态时，人体健康将面临着很大的危机。科学家在实验中让老鼠持续未睡眠</SPAN><SPAN>14</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">天，它们就死亡，这一死亡时间要短于完全持续饥饿状态。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">目前虽然未出现因缺乏睡眠而直接死亡的患者，但是一种叫做致命家族失眠症的遗传病显示患者的寿命都非常短。当患者长时间不睡眠，他们将在</SPAN><SPAN>3</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">个月之内死亡。</SPAN></P><P><IMG src="/UpFile/Attach/201109/2011030915103015015.jpg"></P><P style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: 宋体">摒住呼吸最高纪录11分35秒</P></SPAN><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">摒住呼吸最高纪录</SPAN><SPAN>11</SPAN></B><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分</SPAN><SPAN>35</SPAN></B><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">秒</SPAN></B></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">许多人能够摒住呼吸持续</SPAN><SPAN>1</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分钟多，但静止呼吸的世界纪录是史蒂芬尼</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米斯福德</SPAN><SPAN>(Stephane Misfud)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">，他能够摒住呼吸</SPAN><SPAN>11</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分</SPAN><SPAN>35</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">秒。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米斯福德将面部浸入冰冷的水池中，当他的面部在冷水，面孔的血管收缩，导致血液流向心脏和大脑，此时心脏跳动逐渐缓慢，降低了全身氧气的抽吸比率。如果经过特殊潜水训练，他们可使心脏跳动比率比非训练者降低两倍。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">在进行摒呼吸之前的过度换气是至关重要的环节，大脑将监控血液中二氧化碳含量，从而确定什么时间进行喘气。快速的深呼吸可以清除肺中的二氧化碳，使肺部拥有更大的容量接纳新的氧气。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米斯福德的</SPAN><SPAN>11</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分</SPAN><SPAN>35</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">秒纪录是否达到了静止呼吸最高纪录？瑞典隆德大学生理学家约翰</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">安德森</SPAN><SPAN>(Johan Andersson)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">称，近期我们致力于研究人体潜水静止呼吸状态，一些潜水精英表示他们有望在水中停止呼吸持续</SPAN><SPAN>15</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分钟。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">摒住呼吸是十分危险的事情，安德森发现在干燥陆地上进行的静止呼吸测试，</SPAN><SPAN>37%</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">的测试者出现血液</SPAN><SPAN>S100B</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">蛋白质指数升高，这是大脑缺氧受损的标记。</SPAN></P><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体"><P><IMG src="/UpFile/Attach/201109/2011030915103015016.jpg"></P><P style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: 宋体">人体承受最大水平重力加速度值为42.6g</P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">人体承受最大水平重力加速度值为</SPAN><SPAN>42.6g</SPAN></B></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">过山车的快速俯冲会让人们感到头晕恶心，这是因为重力加速度已达到</SPAN><SPAN>5g(</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米</SPAN><SPAN>/</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">秒</SPAN><SPAN>)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">，人体承受重力加速度不仅依赖变化的幅度，加速度或者减速度，我们身体的适应性还具有重要作用。人体处于重力加速度时，脚部是最脆弱的部位，该状态下会导致足底血液逆流向大脑。在</SPAN><SPAN>4-5g</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">垂直重力加速度值下持续</SPAN><SPAN>5-10</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">秒，人体就会出现隧道视觉，然后失去知觉。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">战斗机垂直飞行时可达到</SPAN><SPAN>9g</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">，如果加速度再大，飞行员就会失去知觉，许多飞行员都穿着“重力加速度服”，可避免血液向上涌至大脑。英国防务评估公司</SPAN><SPAN>Qinetiq</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">的生理学家阿雷克</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">史蒂文森</SPAN><SPAN>(Alec Stevenson)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">说：“在</SPAN><SPAN>6g</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">重力加速度状态下，人们仍能保持清醒。”据悉，飞行员通过在离心机上锻炼，从而达到提高身体重力加速度的承受能力。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">美国宇航局医生弗拉那根</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">格雷</SPAN><SPAN>(Flanagan Gray)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">在一次特制的水箱中进行实验显示，人体承受垂直重力加速度为</SPAN><SPAN>31.25g</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">上世纪</SPAN><SPAN>40</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">年代，美国空军的约翰</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">斯塔普</SPAN><SPAN>(John Stapp)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">保持了最高水平重力加速度纪录，他在一项火箭雪橇发射实验中，自己身体承受了</SPAN><SPAN>46.2g</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">的水平重力加速度。</SPAN></P><P style="TEXT-ALIGN: center"><IMG src="/UpFile/Attach/201109/2011030915103015017.jpg"></P><P style="FONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: 宋体">人类可在海拔9000米地区生存</P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">人类可在海拔</SPAN><SPAN>9000</SPAN></B><B><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米地区生存</SPAN></B></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">海拔差异将对人体产生奇特的现象，多数情况下高海拔地区空气中氧气压力显著减小，而人体细胞需要氧气维系存活。在高海拔地区人体</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">血红蛋白</SPAN><SPAN>(</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">一种将氧气从肺部传输至细胞的血液蛋白质</SPAN><SPAN>)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">的指数会升高，导致不能全容量地吸收氧气，在全身形成缺氧状态。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">人体大脑对氧气水平十分敏感，这就是为什么高原病第一反应就是头痛眩晕。如果长时间在海拔</SPAN><SPAN>5000</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米地区生活，人体肌肉会出现萎缩，肺部出现致命的液体堆积和大脑体积变大；如果长时间在海拔</SPAN><SPAN>7500</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米地区生活，人体内将出现明显缺氧，并易导致神智昏迷不清，最终死亡。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">究竟人体最大限度可生存于海拔多高的地区呢？</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">玻利维亚近一半人口生活在高原地区，该地区海拔达到</SPAN><SPAN>4000</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">以上，但是他们并没有出现太多的身体病态现象。许多智利矿工在海拔</SPAN><SPAN>5800</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">高度持续工作几个星期。英国南安普敦大学的米克</SPAN><SPAN>-</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">格洛科特</SPAN><SPAN>(</SPAN><SPAN>Mike Grocott</SPAN><SPAN>)</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">称，男性生活在较高海拔地区，会临时性地抑制男性生育能力。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">但如果人们花费一些时间来适应，他们能够适合高海拔地区生存，一般来讲，人类还是适应于低海拔地区生活，如果你未适应高海拔环境，突然抵达</SPAN><SPAN>8848</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">高度的</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">珠穆朗玛峰，你可能会在短短</SPAN><SPAN>2</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">分钟内死亡。</SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN></P><P style="TEXT-INDENT: 2em"><SPAN></SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">仅有少数人能够适应高海拔缺氧环境，</SPAN><SPAN>1999</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">年，</SPAN><SPAN>Babu Chiri Sherpa</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">打破了一项世界纪录，他在</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">珠穆朗玛峰缺氧环境中持续生存了</SPAN><SPAN>21</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">个小时。格洛科特称，很可能</SPAN><SPAN>Babu Chiri Sherpa</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">从生理遗传方面具有高海拔生存的能力。他强调指出，我猜测人体承受最高海拔生活环境是</SPAN><SPAN>9000</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">米</SPAN><SPAN style="FONT-FAMILY: 宋体">。</SPAN></P></SPAN>
     
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