人體生理科學(xué)極限:至多持續(xù)11分鐘不呼吸(圖)

????據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家雜志》報(bào)道，從生理角度上講，人類身體是一個(gè)復(fù)雜而脆弱的系統(tǒng)，但在某些特殊情況下，人體生理系統(tǒng)卻表現(xiàn)得“更強(qiáng)大”。比如：人們可持續(xù)264個(gè)小時(shí)不睡眠；人體可承受42.6g的水平重力加速度；人體最大可將263.5公斤的物體舉過(guò)頭頂；人類摒住呼吸的最高紀(jì)錄是11分35秒以及人類最高可在9000米海拔地區(qū)生存。

人體最大舉重物體——263.5公斤

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????強(qiáng)壯的舉重運(yùn)動(dòng)員安迪-博爾頓(Andy Bolton)比平常男性強(qiáng)壯5-6倍，據(jù)美國(guó)俄亥俄州揚(yáng)斯頓大學(xué)舉重教練丹-沃森(Dan Wathen)稱，博爾頓經(jīng)常能夠?qū)?45公斤的杠鈴舉過(guò)頭頂。他的最高紀(jì)錄是將263.5公斤的物體舉過(guò)頭頂。

????人體究竟能夠最大舉起多重的物體呢？南加利福尼亞州大學(xué)的托德-施羅德(Todd Schroeder)認(rèn)為這一重量已接近人體最大舉重限度，他指出，如果要觀測(cè)人類最大舉重物體程度，則需要從其身體平靜穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)。現(xiàn)今的舉重運(yùn)動(dòng)員太多地使用類固醇，這將促進(jìn)他們接近達(dá)到人體潛能極限。

人體未睡眠最久持續(xù)264個(gè)小時(shí)

????人體未睡眠最久持續(xù)264個(gè)小時(shí)

????1963年12月28日，美國(guó)加利福尼亞州圣地亞哥17歲男生蘭迪-加德納(Randy Gardner)一清早6點(diǎn)起床后就一直未合眼入睡，清醒狀態(tài)一直持續(xù)到1964年1月8日，共計(jì)264小時(shí)。這是迄今為止所記錄最長(zhǎng)的未眠時(shí)間，加德納打破了之前260小時(shí)未眠記錄。

????據(jù)稱，加德納264個(gè)小時(shí)未睡眠導(dǎo)致情緒波動(dòng)、記憶力和注意力下降、身體協(xié)調(diào)能力下降、說(shuō)話模糊不清，并經(jīng)常產(chǎn)生幻覺(jué)。之后他第一次睡眠僅持續(xù)14個(gè)小時(shí)。經(jīng)研究人員分析，加德納在未睡眠期間未曾服用任何興奮劑藥物。

????至今仍沒(méi)有人解釋為什么加德納會(huì)持續(xù)11天不睡眠，但是處于缺乏睡眠狀態(tài)時(shí)，人體健康將面臨著很大的危機(jī)?？茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)中讓老鼠持續(xù)未睡眠14天，它們就死亡，這一死亡時(shí)間要短于完全持續(xù)饑餓狀態(tài)。

????目前雖然未出現(xiàn)因缺乏睡眠而直接死亡的患者，但是一種叫做致命家族失眠癥的遺傳病顯示患者的壽命都非常短。當(dāng)患者長(zhǎng)時(shí)間不睡眠，他們將在3個(gè)月之內(nèi)死亡。

摒住呼吸最高紀(jì)錄11分35秒

 ???摒住呼吸最高紀(jì)錄11分35秒

????許多人能夠摒住呼吸持續(xù)1分鐘多，但靜止呼吸的世界紀(jì)錄是史蒂芬尼-米斯福德(Stephane Misfud)，他能夠摒住呼吸11分35秒。

????米斯福德將面部浸入冰冷的水池中，當(dāng)他的面部在冷水，面孔的血管收縮，導(dǎo)致血液流向心臟和大腦，此時(shí)心臟跳動(dòng)逐漸緩慢，降低了全身氧氣的抽吸比率。如果經(jīng)過(guò)特殊潛水訓(xùn)練，他們可使心臟跳動(dòng)比率比非訓(xùn)練者降低兩倍。

????在進(jìn)行摒呼吸之前的過(guò)度換氣是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，大腦將監(jiān)控血液中二氧化碳含量，從而確定什么時(shí)間進(jìn)行喘氣?？焖俚纳詈粑梢郧宄沃械亩趸?，使肺部擁有更大的容量接納新的氧氣。

????米斯福德的11分35秒紀(jì)錄是否達(dá)到了靜止呼吸最高紀(jì)錄？瑞典隆德大學(xué)生理學(xué)家約翰-安德森(Johan Andersson)稱，近期我們致力于研究人體潛水靜止呼吸狀態(tài)，一些潛水精英表示他們有望在水中停止呼吸持續(xù)15分鐘。

????摒住呼吸是十分危險(xiǎn)的事情，安德森發(fā)現(xiàn)在干燥陸地上進(jìn)行的靜止呼吸測(cè)試，37%的測(cè)試者出現(xiàn)血液S100B蛋白質(zhì)指數(shù)升高，這是大腦缺氧受損的標(biāo)記。

人體承受最大水平重力加速度值為42.6g

????人體承受最大水平重力加速度值為42.6g

????過(guò)山車的快速俯沖會(huì)讓人們感到頭暈惡心，這是因?yàn)橹亓铀俣纫堰_(dá)到5g(米/秒)，人體承受重力加速度不僅依賴變化的幅度，加速度或者減速度，我們身體的適應(yīng)性還具有重要作用。人體處于重力加速度時(shí)，腳部是最脆弱的部位，該狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致足底血液逆流向大腦。在4-5g垂直重力加速度值下持續(xù)5-10秒，人體就會(huì)出現(xiàn)隧道視覺(jué)，然后失去知覺(jué)。

????戰(zhàn)斗機(jī)垂直飛行時(shí)可達(dá)到9g，如果加速度再大，飛行員就會(huì)失去知覺(jué)，許多飛行員都穿著“重力加速度服”，可避免血液向上涌至大腦。英國(guó)防務(wù)評(píng)估公司Qinetiq的生理學(xué)家阿雷克-史蒂文森(Alec Stevenson)說(shuō)：“在6g重力加速度狀態(tài)下，人們?nèi)阅鼙３智逍??！睋?jù)悉，飛行員通過(guò)在離心機(jī)上鍛煉，從而達(dá)到提高身體重力加速度的承受能力。

????美國(guó)宇航局醫(yī)生弗拉那根-格雷(Flanagan Gray)在一次特制的水箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)顯示，人體承受垂直重力加速度為31.25g。

????上世紀(jì)40年代，美國(guó)空軍的約翰-斯塔普(John Stapp)保持了最高水平重力加速度紀(jì)錄，他在一項(xiàng)火箭雪橇發(fā)射實(shí)驗(yàn)中，自己身體承受了46.2g的水平重力加速度。

人類可在海拔9000米地區(qū)生存

????人類可在海拔9000米地區(qū)生存

????海拔差異將對(duì)人體產(chǎn)生奇特的現(xiàn)象，多數(shù)情況下高海拔地區(qū)空氣中氧氣壓力顯著減小，而人體細(xì)胞需要氧氣維系存活。在高海拔地區(qū)人體血紅蛋白(一種將氧氣從肺部傳輸至細(xì)胞的血液蛋白質(zhì))的指數(shù)會(huì)升高，導(dǎo)致不能全容量地吸收氧氣，在全身形成缺氧狀態(tài)。

????人體大腦對(duì)氧氣水平十分敏感，這就是為什么高原病第一反應(yīng)就是頭痛眩暈。如果長(zhǎng)時(shí)間在海拔5000米地區(qū)生活，人體肌肉會(huì)出現(xiàn)萎縮，肺部出現(xiàn)致命的液體堆積和大腦體積變大；如果長(zhǎng)時(shí)間在海拔7500米地區(qū)生活，人體內(nèi)將出現(xiàn)明顯缺氧，并易導(dǎo)致神智昏迷不清，最終死亡。

????究竟人體最大限度可生存于海拔多高的地區(qū)呢？玻利維亞近一半人口生活在高原地區(qū)，該地區(qū)海拔達(dá)到4000米以上，但是他們并沒(méi)有出現(xiàn)太多的身體病態(tài)現(xiàn)象。許多智利礦工在海拔5800米高度持續(xù)工作幾個(gè)星期。英國(guó)南安普敦大學(xué)的米克-格洛科特(Mike Grocott)稱，男性生活在較高海拔地區(qū)，會(huì)臨時(shí)性地抑制男性生育能力。

????但如果人們花費(fèi)一些時(shí)間來(lái)適應(yīng)，他們能夠適合高海拔地區(qū)生存，一般來(lái)講，人類還是適應(yīng)于低海拔地區(qū)生活，如果你未適應(yīng)高海拔環(huán)境，突然抵達(dá)8848米高度的珠穆朗瑪峰，你可能會(huì)在短短2分鐘內(nèi)死亡。

????僅有少數(shù)人能夠適應(yīng)高海拔缺氧環(huán)境，1999年，Babu Chiri Sherpa打破了一項(xiàng)世界紀(jì)錄，他在珠穆朗瑪峰缺氧環(huán)境中持續(xù)生存了21個(gè)小時(shí)。格洛科特稱，很可能Babu Chiri Sherpa從生理遺傳方面具有高海拔生存的能力。他強(qiáng)調(diào)指出，我猜測(cè)人體承受最高海拔生活環(huán)境是9000米。