人体极限

人体极限不但是指人类的运动极限,还包括人类能够承受各种极端环境打击的生理限度,如:意外伤害、疲劳、 饥饿、干渴、 酷热、严寒等多重因素。科学家一直在探索人类的这些极限,取得了一自身速度极限

最快的速度是百米9.48秒。美国斯坦福大学研究人员指出,速度依赖于人体强健的肌肉和修长的四速度肢,由于人体具有一定的重量,所以每提高一秒钟速度,都会增加一定的能量消耗。速度与能量消耗的比值是有限的,这一极限可能是百米9.48秒。

专注度极限

专注度最多能持续12小时。美国宾夕法尼亚大学神经系统学家戴维•丁格斯发现,随着时间推移,人们的反应会越来越迟钝,大脑某些部位的活动也慢慢减少。对于大部分人来说,注意力最多能集中12小时,时间越长,注意力降低越多。

真空状态极限

在真空状态下最多能活一分钟。当处于真空状态下,人一般会在12—15秒内失去知觉,1分钟左右死亡。专家指出,空气消失会导致外部压力降低,血液中形成气泡,肺部最先受损,然后氮气从血液溶出,导致神经系统受损。

记忆极限

最大的记忆极限是100本《白鲸记》。《白鲸记》是著名作家赫尔曼•梅尔维尔的一本小说,其100本相当于125M的信息存储量。贝尔通信研究公司专家指出,这是成人一生中最大的记忆极限。

体温极限

最低体温极限:13.7摄氏度 人的核心体温为37摄氏度,一般来说,外界温度在20摄氏度左右,就能引起体温下降。一旦体温降到体温极限36摄氏度,人的反应和判断能力都会削弱;降到35度走路会觉得困难;降到33度的时候,人会失去理智;30度的时候,人们则会失去知觉。核心体温达到24摄氏度时,心跳则会停止。不过,目前已知的世界最低体温纪录是13.7摄氏度。 理论上的人类体温最低极限是零摄氏度。在这个温度下,人体组织会结冰,体内的细胞会被摧毁。 最高体温极限:大约46.5℃ 解疑:这也是个有实例证明的结果。在1980年,美国佐治亚州亚特兰大的气温为32.2℃,52岁的威利·琼斯因中暑住进了亚特兰大的格拉迪纪念医院,当时他的体温达到的最高记录为46.5℃,经过24天后才完全退热。 提示:正常人腋窝温度的上限通常为37.4℃。如果发热,最高不过达到42℃。

环境温度极限

环境温度极限:大约116℃低温极限解疑:这是人体置身其间尚能呼吸的温度。 科学家曾对人体在干燥的空气环境中所能忍受的最高温度做过实验:人体在71℃环境中,能坚持整整1个小时;在82℃时,能坚持49分钟;在93℃时,能坚持33分钟;在104℃时,则仅仅能坚持26分钟。但是,据有关文献记载,人体能忍受的极限温度似乎还要高一些。 提示:有关实验发现,由于无法透过排汗蒸发散热,人在水中的耐高温能力明显低于干燥空气中耐热的能力。

饮食极限

不吃不喝最多能活一周。这取决于身体中水流失的速度。没有水的情况下,身体中血液会越来越黏稠,循环变得困难,血压降低,心率快速增加。一个人在没有食物的情况下最多活73天,但没有水最多能活一周。

睡眠极限

不睡觉最多坚持264小时。专家指出,一般来说,人在不睡觉36小时后,就会觉得非常难受,48小时睡眠后,身体会不受控制地进入梦乡。如果人连续50个小时不睡觉,活动能力体力等都会下降;如果在此基础上再把受试者单独放在一个房间里。受试验者便会出现幻觉和累似婴儿的举动;如果连续70个小时不睡觉。注意力和感觉就会麻痹;倒了120个小时,就会陷入精神错乱状态。长时间不睡觉会让人的情绪发生波动,导致记忆力和注意力下降、协调能力缺失、说话含糊不清、产生幻觉等。

承受重力速度极限

能承受的最大重力加速度是31.25g。当过山车俯冲而下时,人仅仅承受了5倍的重力加速度,就会头晕、恶心。人承受重力加速度的最大纪录是31.25g,如果未经训练的话,一般在承受6g的时候就会失去知觉。

海拔极限

可到达的最高海拔是9000米。高海拔会导致人体缺氧,高原病的第一反应就是头痛眩晕。英国南安普过山车敦大学专家麦克•格洛科特表示,人如果长时间呆在海拔超过5000米的地方,会导致肌肉萎缩、肺部和大脑积液风险显著增加、男性生育能力降低。

辐射极限

最多能承受7西弗特(辐射计量单位)辐射。国际放射防护委员会指出,身体每接受1西弗特辐射,会增加0.0165的致癌率。一般来说,X光射线的辐射为160毫西弗特/小时(1西弗特=1000毫西弗特)。2西弗特左右的辐射剂量就会导致早逝,6西弗特则有可能马上致人死亡。

呼吸极限

最长能憋气15分钟。瑞典专家指出,长时间闭气可能导致血液中S100B蛋白质含量提高37%,这种蛋白质是缺氧性脑损伤的标记物。[1]

失血极限

一个健康成年人体内的血液大约在3.8到5.6升之间。如果失去超过15%的血量,人的脉搏就会加速跳动,人可能会觉得晕眩发冷。若是失去40%的血量,这将影响血液流回心房,从而使人出现心动过速的症状。理论极限:1.9到2.8升,约占人体血液总量50% 目前纪录:约占人体血液总量75%1987年,一名癌症病人被发现体内只有0.9升的血液,不过她的血液是在几个星期内慢慢流失的。

吃辣极限

咖喱或者辣椒中的活性成份叫做辣椒素,辣椒素越多感觉就会越热。普通的塔巴斯哥辣酱油中的辣椒吃辣极限素约为万分之二点六,哈瓦那红辣椒中的辣椒素则可以达到千分之十七。 尽管辣椒素本身并不能造成化学烧伤或者其他直接组织损伤,但对神经系统却影响甚大。除了难以置信的疼痛之外,你的眼泪鼻涕将不受控制,上半身痉挛,30到45分钟内呼吸严重困难。 实际上,我们能够承受的热度只是警察用来防暴的胡椒粉的5倍强度。倘若你是一个没有心脏病或者哮喘病史的健康人,一茶匙纯辣椒素不会致命,只是几个小时内不会再想吃其他东西。

噪音极限

125分贝的声音会让人觉得头疼,人类能够忍受的声音是160分贝,一旦超过这个数字,你的耳膜可能已经破裂。 人类迄今为止记录到的最大声音是1883年印尼喀拉喀托火山爆发时的声音,当时它的分贝达到了180。声音过大会对人的内部器官造成损伤。如果人在20公里的范围内听到200分贝的声音,压力波会损害他们的肺部,导致外部空气进入血流,引起致命的肺栓塞。 理论极限:200分贝 目前纪录:175分贝 美国研制的T-429战术爆炸震晕手榴弹。它在距离2米的地方会产生175分贝的声响。

力量极限

最多能拿起457.5公斤重物。美国洛杉矶南加州大学专家指出,人最终能举起多大重量取决于肌肉纤力量极限维数量,一般来说,四肢短小的人力量更大。

承受力量极限

肌肉组织的每个肌纤维可以产生大约0.3微牛顿的力,而每平方厘米的肌肉可以产生大约100牛顿(10公斤左右)的力。但是前臂骨骼在5000公斤左右压力下,就会粉碎。如果我们假设手臂肌肉能够提供一半的力量,其余的力量来自腿部、臀部以及肩部等,你依然需要调动三头肌及其周围55厘米范围内的所有肌肉才能达到这种力量。 理论极限:5000公斤 当前纪录:300公斤 1931年,世界重量级拳王麦克斯·贝尔在与对手俄尼·沙夫的对决中,挥出了致命一拳。沙夫再也没能恢复,6个月后死亡。[2]

心跳极限

心跳极限:1分钟220次 解疑:这是指心脏运动极限,即人体最大心率的计算公式。因此,也是迄今为止,科学发现的心脏能够工作最大极限的心跳次数。超过这个数值,心脏就不能继续完成正常的搏血功能。科学研究发现,即使参加体育锻鍊,在检测和评估锻鍊效果时,都不可能超越这个极限。 提示:极限运动和面对应急事件一样,如果人经常处于紧急战斗状态,此过程一结束,身体就会感到特别虚弱。长此以往会使生命透支。 心跳停止极限:大约4小时 解疑:曾有这样一个实例:1987年有一位名叫扬·埃伊尔·雷夫斯塔尔的挪威渔民在卑尔根附近水域不幸落入冰水中。当他被送进医院时,体温已降到24℃,心跳也已停止。但是当给他接上人工心肺机后,他的心脏奇迹般地又恢复了跳动。 提示:医学理论认为,一般情况下,心跳停止4分钟后,人体可能由于脑部无法得到血液、氧气而死亡。

肾脏残存极限

肾脏残存极限:大约30% 解疑:肾脏的功能单位为肾单位,双侧肾脏大约有200万个肾单位,从而使肾脏具有较大的代偿功能。当各种致病因素导致肾单位丧失达到60%~70%左右时,剩余健全的肾单位仍可满足机体的生理功能需要。 提示:当残存肾单位进一步减少低于30%时,就将出现肾功能不全。当低于10%~15%时,尿毒症的症状就会出现。

分辨气味极限

分辨气味极限:大约3000种 解疑:一般人可以分辨出十几种不同的气味,而经过训练的闻香师在毕业时,就已经能分辨并记忆400多种气味,以后在不断的实际操作中,还会进一步增强这种能力,至少要能熟悉2000种气味,出色者大约可以记住3000种气味。

[编辑本段]挑战人体极限

马里亚纳海沟、珠穆朗玛峰、南极、阿齐济耶沙漠和国际空间站都有一个共同点:它们都属于极端环境,是对人体极限的挑战。人类完全没有必要亲临这些地方去体验生存的艰难。即便对于那些具备超强适应能力的人来说,地球上还有很多地方是不适于人类居住的,比如严寒的极地、酷热的热带、空气稀薄的高山地带。另外,地球上还有3/4的面积被水覆盖,其实,留给人的生存空间可谓少之又少。 然而,也许是出于好奇,或者仅仅是为了去验证书本上的内容,人类已经发明出各种技术,帮助我们去挑战这些极端环境。今天,乘飞机飞行于高空或者背上氧气瓶下潜到深海中已经不再是难事。 让我们看看在这些极端环境下人类的身体状况以及克服极限的能力。

高山

地球最高点:珠穆朗玛峰 高度:8844米。7500米以上被称为“死亡地带”,罕有人能在此环境下逗留超过1小时。挑战珠穆朗玛峰大气压力:0.33个大气压 在高山上呼吸不是一件易事,其原因并非像人们通常想像的那样是因为缺乏氧气,因为氧气在大气中的比例(21%)是保持不变的。问题在于,当高度越高时,空气越少,压力也越小,而这种压力恰好是肺部呼吸所需要的。珠穆朗玛峰的最高点只有0.33个大气压,是海平面的1/3。当压力降低到如此水平时,空气很难进入人体,肺泡无法获得所需的氧气量,也就无法把它输送给血液,并提供给肌肉组织。 如果人突然从海平面到达珠穆朗玛峰,将会在几秒钟内陷入昏迷。但是,1978年时意大利登山家赖因霍尔德梅斯纳和奥地利登山家彼得哈伯勒却在不携带任何氧气设备的条件下成功登顶。除了他们职业登山运动员的身份外,这次成功登顶还因为他们事先已经在3000米到6000米的高度适应了数周高山环境。因珠穆朗玛峰此,他们体内负责把氧气从肺部输送到各组织的血红蛋白数量明显增加。从这个意义上说,长期生活在高山地带的人,如安第斯山脉的印第安居民在身体上则具备相对优势。已经有证据表明,生活在4000米以上的玻利维亚高山居民的心脏比常人大,肺部的微血管也更多,能够更轻易地把氧气输送给全身。与此相对照的是,他们的血液也更加浓稠,这就很容易造成心血管疾病。 在这样的环境中,人极易出现高山反应。原本各项机能正常的人体容易出现极度疲惫感、头痛、眩晕、消化速度减慢、恶心以及心跳过速等症状。在海拔3829米的玻利维亚首都,心肌梗塞是一些外国使团最易出现的疾病。高山反应在2500米到3000米的高度就会出现,取决于个人身体状况,有些人的症状会持续很长时间,也有人能迅速适应。但是,如果身体已经出现了高山反应,但还在继续攀登,出现肺水肿和脑水肿的风险就会增加。此时最好的办法就是立即下山。此外,在高山上每上升100米温度就会下降0.6摄氏度,冷空气也容易加重症状。 突然减压现象是在有一定高度的地方容易出现的另一问题。在模拟机舱压力突然减小的低压氧舱内,“高度”突然降至1.06万米以下时,摘下氧气面罩后,人容易出现眩晕、头痛、意识混乱等症状。

深海

地球的最低点:太平洋的马里亚纳海沟 深度:10924米 压力:1100个大气压 在深水下,压力是海面的上千倍。在这样的环境中,人体的感觉恰好与高山相反。深海中的高压对人马里亚纳海沟体各生命器官都会造成威胁。对于一个潜水员来说,压力的大小由下潜的深度以及水的密度和重力决定。每下潜10米大约会增加1个大气压。这时身体内产生的气泡会对潜水员造成严重影响,其身体的各器官,如肺、消化系统以及听觉系统都会随着下潜深度的增加而受到挤压。 古巴潜水运动员皮平费雷拉斯在2003年创下了自由下潜至170米的纪录。如果要做到这一点,心脏必须收缩至一个李子的大小,血液不再在肢体内循环,以便集中在胸腔,避免肺部衰竭。与此同时,费雷拉斯的心跳也降至每分钟10次。他仅用了2分39秒就完成了下潜和上浮的全过程。 有些潜水员可以在水下屏息长达7分钟,但这与海洋哺乳动物仍然无法相 提并论,它们可以把氧气储存在血液中。抹香鲸体内的肌红蛋白是人类的10倍,这也是为什么抹香鲸的肉呈暗红色的原因。 人类可以下潜的极限是200米。为了能够下潜到这个深度需要呼吸与水中压力相仿的压缩空气。最糟糕的情况是随着下潜深度的增加,人体吸入越来越多的氮气,如果氮气在各组织内扩散超出了标准则必须立即采取措施释放多余气体,这就是所谓的“减压”过程,否则就会出现“减压病”,体内各组织会产生气泡,使关节疼痛、耳鸣、肺部和大脑受损等,严重时会导致死亡。 为了能改善人类在水下的条件,除发明潜水艇外,科学家们还研究新型的混合气体以便帮助潜水员能下潜得更深。氦氧混合气可用于水下30米至250米的深度,有助于缩减减压的时间。但这种混合气体的不利之处在于会让身体失去热量。因此,科学家们又研究出了由氧气、氦气和氮气组成的三气混合体,能够在水下450米的深度使用。但是,如果真想延长下潜时间,最好的办法是采取饱和潜水的办法,也就是说数日乃至数周的时间内呼吸混合气体,习惯水下20米的环境。通过这种办法,各组织内的氮气达到饱和状态,潜水者就可以在水下逗留无限长的时间。但是,减压也需要数日的时间。看来,要想像鱼一样在水下自由活动是要付出代价的。

酷热

地球上最热的地方:利比亚的阿齐济耶沙漠 平均气温:57.8摄氏度 人体体温一般保持在36.5摄氏度到37摄氏度之间。如果经过长时间运动,则可能上升至40摄氏度。但沙漠如果达到了41摄氏度,身体就面临中暑的危险。如果达到44摄氏度,死亡则无法避免。同理,如果体温降至36摄氏度以下,生存的希望也很渺茫。人体对温度变化的忍耐程度的确非常有限。 人体各器官普遍无法承受高温的侵袭,但大脑是最无法抵御这种侵袭的器官。当人体开始适应高温时,便会开始出汗。出汗会导致丧失部分电解质,如钠、钾、镁和氯等。此外,心跳频率也会增加。皮肤上的微血管扩张,以便使体内的热量更加有效地散发出去。但是,随着气温的不断升高,体内细胞会受到损害,因为高温阻碍了血液畅流,导致细胞干燥,细胞壁无法传递生命物质。 尽管我们可以忍受桑拿房中高达90摄氏度的温度,但最好还是不要去刻意体验高温。当大脑细胞达到41摄氏度时,我们可以毫不夸张地说我们已经被煎熟了。非洲塔尔基人以及其他生活在沙漠地带的人知道,适应高温天气的关键在于穿多层衣服,将头和身体完全包裹起来。即便如此,在每年前往麦加朝圣的路上,还是会有上千人死亡。 如果体内缺水达到15%,人就会死亡。但是,骆驼却有能力将水分储存在体内,这是因为它可以自行调节体温,避免出汗。也许人类在面对高温时唯一能做的事情就是发明空调。

极地严寒

地球上最冷的地方:南极洲东方角 平均气温:零下89.96摄氏度 除了寒冷,南极还是一个地势较高(海拔2800米)、干燥而多风的地区。南极点位于南极洲的中心地南极带,这是一个人迹罕至的地方,虽然拥有大量的饮用水,但还是很少有哺乳动物生活在这里。禽类也仅仅是在其外围飞过。只有企鹅、鱼和海豹敢于挑战这里的严寒。 寒冷、高海拔和干燥等气候条件凑在一起更加重了对人体的影响。在踏上南极大陆以前,必须做好给体内补水的充分准备,并穿上厚的衣服,还可服用乙酰唑胺药片以缓解因地势高而产生的不良反应。 长期置身严寒中,人体的能量损失严重。因此,南极考察基地的工作人员每天必须摄入4000千卡的食物,如果温度降至零下40摄氏度以下,则必须摄入6000千卡。所谓南极综合征就是指甲状腺素分泌发生变化,脂肪新陈代谢的频率加快。可见,要想减肥没有比去南极更好的选择了。 体温过低是南极威胁人体的另一问题。当体温降至35摄氏度时,人体抵御寒冷的能力开始降低,达到27摄氏度以下时则会出现昏迷。如果在南极落入冰冷的水中,15分钟内就将死亡。 在零下60摄氏度的气温下,咖啡在尚未倒入杯中时就已经结冰,而暴露在外的双手在3分钟内就会冻伤。阿蒙森-斯科特考察站的工作人员每当外出时都会穿上重达20公斤的衣服。寒冷也会降低人体抵御感染的能力。 与人类相反,企鹅和海豹则可以通过厚厚的脂肪层和皮肤来保持体温。生活在极地的因纽特人和拉普兰人的身体代谢频率要远远低于正常水平,这样能帮助他们保存能量。

太空

距地球最远的人类生存地:国际空间站 在外太空,如果没有宇航服的保护,宇航员们根本无法生存,哪怕是1分钟。失重是宇航员遇到的最大国际空间站问题。一方面,血液会积压在胸腔和头部,造成充血,并丧失味觉;另一方面,失重还会导致晕眩、恶心和失去平衡感。如果在太空服内呕吐则会造成更大的危险,因为在没有重力的情况下,废物无法下降,从而导致窒息。 在太空中人还会失去方向感。“上”与“下”的概念在太空中根本不存在,因此只有三维视觉空间才能帮助人定位。此外,人体生物钟也将被打乱,因为在太空中每90分钟就有一次日出。太空舱的空气必须保持清新,防止宇航员们会吸入自己呼出的二氧化碳。 失重会导致心血管出现问题,动脉压力的减小也会阻碍心脏的正常工作。此外,还会出现周围视觉丧失,肺部萎缩等症状。总之,太空成为人类的另一居住地还是一件遥不可及的事情。些数据。

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