頭條新聞,盤點12種人類在心理和生理上能承受的極限!

2月
05
2020


分類:科技
作者:朱雁綺


獨品一鳴
類渴望並追求極限,不斷創造一個又一個超越極限的記錄,創造出許多驚人的奇蹟。那麼,人類在生理和心理上所能承受的極限是什麼呢?
人類能跑多快?
牙買加選手博爾特以9.69秒的驚人成績打破男子100米世界紀錄,在2008年北京奧運會上奪得金牌。在2009年世界田徑錦標賽男子100米決賽中,博爾特以9.58秒的成績再次打破男子100米世界紀錄,比之前快0.11秒。那麼人類能達到的速度極限是多少呢?加州大學舊金山分校的馬克丹尼(mark
Denny)研究了一個有趣的問題。1920年代的記錄他的田徑比賽進行了研究,和額外的灰狗和賽馬記錄)進行了研究,結果發現,許多體育有一個共同的法律,即:性能穩步提高,直到你達到一定「學習高原」——既不進步也向後固定相或停滯。例如,肯塔基賽馬會(Kentucky Derby)在1949年達到了速度限制,從那以後就很難突破速度限制。
人類跑步者似乎遵循這種模式。女子100米比賽在1977年達到了一個平穩階段,而男子100米比賽的速度一直在提高,丹尼預測,男子100米比賽的最高速度將是9.48秒,只比博爾特目前的速度快0.1秒。「如果他繼續進步,很快就會接近那個絕對極限。」」丹尼爾說。為什麼人類不能超過這個速度限制?丹尼認為這與「力量與重量的比例」有關。過了一定的時間,強壯的肌肉和較長的四肢的優勢就會被增加體重和增加能量的劣勢所抵消。
人類能在真空中生活多久?
如果人們突然暴露在太空的真空中,那將是非常可悲的。1971年,前蘇聯聯盟號11號宇宙飛船進入地球大氣層。三名蘇聯太空人死於缺氧,原因是太空艙閥門出了故障,釋放了艙內的壓力。據調查,在返回艙即將進入大氣層之前,艙內壓力降至零,太空人因缺氧在30至40秒內死亡。
人類需要氧氣和氣壓將氧氣輸送到大腦。然而,在短期內,大腦可能從缺氧中恢復。1966年,美國國家航空航天局(NASA)的一名技術人員在真空艙內測試太空衣時,氣壓突然降到了36500米,導致這名男子暈倒了12到15秒。他所記得的最後一件事是他舌頭上的唾液正在蒸發。它是水在低壓下的蒸發。當壓力恢復到相當於4200米氣壓時,他在27秒內恢復了意識,雖然他的臉色蒼白,但沒有受到其他不良健康影響。
當外界壓力下降時,人體血液中會形成氣泡,當氮從血液中溶解時,這些氣泡會在幾分鐘內損害肺部,在幾小時內損害神經系統。壓力的突然下降可能是致命的:困在肺部的空氣在幾秒鐘內爆炸。然而,專家認為,如果我們以一種更放鬆的方式接近真空,並且有專門的醫療人員保護,人類在真空中的生存極限可以達到一分鐘。
人腦最大持續工作時間是多長?
大多數人都經歷過挑戰大腦工作時間極限的經歷:按時完成任務、在辦公室工作到深夜、在長途駕駛中努力克服睏倦……那麼,我們的大腦能夠連續工作的最大時間是多少?大腦工作需要休息多長時間?
對於需要高度集中注意力的工作來說,弄清楚這一點尤為重要。對於卡車司機、電廠運營商、飛行員等來說,12小時是最長的。但是對於外科醫生來說,複雜手術所需的時間可能會超過這個限制數小時(儘管長手術通常由幾名外科醫生完成)。直到2004年,英國醫生在上周最後一天從周五早上到周日晚上工作了80個小時,最多只能睡幾個小時,在最壞的情況下,他們連續80個小時不能閉上眼睛。
當你的大腦工作時間變長,你的注意力和效率就會下降,這是一個休息的信號。專家說大腦中負責警戒的區域是對疲勞最敏感的區域之一。研究人員使用磁共振成像(mri)來監測需要高度警覺的人的大腦,發現隨著時間的推移,大腦的反應變慢,某些區域的活動減少。研究人員還發現,測量右頂葉皮層的血流量可以預測考試成績。
人腦能記住多少?
對於我們大多數人來說,要記住一個11位數的電話號碼並不容易,但圓周率的金氏世界紀錄保持者、中國的呂朝南,卻能記住小數點後67,890位。雖然這種記憶是驚人的,但與大腦的真實能力相比,這只是滄海一粟。
我們的大腦吸收信息的能力是巨大的。1986年托馬斯·蘭德爾·貝爾通信研究所估計,成年人平均可以存儲125字節的信息在他們的一生中,相當於100冊的《白鯨記》,在研究人們存儲視覺和語言信息的能力,同時查看圖片和文字,他們忘記了他們的速度有多快。記住一長串按正確順序排列的數字比記住像文字或圖片這樣的具體事實要困難得多。一些記憶冠軍使用了許多特殊的方法,比如將數字分成四組,並將它們與人或物體聯繫起來。這些零碎的記憶被組織成一個連貫的故事,幫助增加隨機數序列的興趣,鞏固記憶。
呂超花了大約1000個小時記住圓周率小數點後4萬位數。在這個速度下,如果不考慮記憶能力的限制,一個人從20歲開始,每天花12個小時記憶和背誦圓周率。到他70歲的時候,他就能把圓周率背誦到小數點後8760000位。
人類能承受的低溫極限是多少?
人類喜歡溫暖,害怕寒冷是很有道理的。人類的四肢較長,容易散熱,不易保溫,非常適合非洲熱帶稀樹草原的炎熱環境,因為人類起源於非洲熱帶稀樹草原。如果沒有先進的保暖適應寒冷的方法,如衣服、取暖設備、帳篷等,人類可能還得呆在非洲大草原上。生存是讓人們在寒冷的核心體溫在37℃左右。會搖晃,當冷,人們將阻止血液流向四肢,如果核心溫度下降2℃,人們開始進入低溫狀態,第一次開始失去知覺,心律失常,通常到24℃溫度下降的時候,心臟停止跳動,死亡。然而,超低溫生存的奇蹟並不缺少。安娜·博根河中沙洲,不幸落入冰下凍河的一部分被困80分鐘,創造了體溫下降到13.7℃低溫仍生存在記錄。
安娜能夠在極冷的環境中生存的秘密在於,不斷流動的冷水使她的身體溫度下降,以至於在她的呼吸和心臟停止後,她的大腦需要的氧氣非常少,這給了她完全恢復的機會。
人不吃不喝能活多久?
一個人沒有食物和水能活多久?理論上,當你耗盡脂肪、蛋白質和碳水化合物時,你的身體就會消耗因精力耗盡而關閉。傑里米·鮑威爾-塔克(Jeremy powell-tucker)是一名臨床醫生,在魔術師戴維·布萊恩(David
Bryan)進行了一項44天的飢餓實驗後,指導了他在飢餓後的恢復飲食。那些體內含有足夠的水溶性維生素B以幫助脂肪代謝的肥胖者,如果餓死的話,會活得更久,這就是為什麼一個死於飢餓的人看起來很可能很胖。
沒有食物的最長壽命是1981年由愛爾蘭絕食抗議者kieran
doherty創造的,他在絕食73天後去世。在補充維生素和水的情況下,不吃東西的最大生存期可以超過一年。「這是30年前的時尚。」」鮑威爾塔克說。如果只有維生素而沒有水,生存時間將大大縮短。人沒有食物可以活幾個星期,沒有水只能活幾天。沒有水,你的體積和血壓會下降。血液變得粘稠,難以在全身循環。作為補償,心臟跳動得更快。即使在寒冷的環境中,人們也只能堅持一個星期而不會缺水。人能醒多久?
蘭迪·加德納,一個來自加利福尼亞聖地亞哥的17歲男孩,於1963年12月28日醒來,一直熬夜到1964年1月8日,創造了11天不睡覺的記錄。
史丹福大學醫學院(Stanford university school of medicine)的睡眠研究員威廉·德門特(William
dement)在加德納長達264小時的睡眠剝奪中度過了最後三天。德門特說,在過去的三天裡,加德納經歷了情緒波動、記憶和注意力喪失、協調性喪失、說話含糊不清和出現幻覺等情況,但其他方面都表現良好。加德納連續11天沒有睡覺,第一次只睡了14個小時。加德納沒有服用任何藥物來讓自己保持清醒,但他讓自己周圍的人幫助他保持清醒,這讓他很難在36小時後抗拒睡意,而根據德門特爾的說法,48小時後想睡覺的衝動幾乎是不可抗拒的。然而,人們在上床睡覺前可能會經歷「短暫昏迷」。這種突然的睡眠通常只持續幾秒鐘。如果加德納不考慮這種「短暫的昏睡」,他能堅持多久?沒有人確切知道,但是我們知道,缺乏睡眠最終會導致死亡,而缺乏睡眠的老鼠在兩周後死亡,比飢餓的老鼠壽命短。沒有有意識睡眠的人能活多久沒有記錄,但一種致命的家族遺傳失眠症表明,被這種疾病剝奪睡眠的人通常會在三個月內死亡。
人類能承受多少重力?
當過山車俯衝下來的時候,人們會在短時間內感受到地球重力加速度為5克,然後會感到頭暈和噁心。好消息是,過山車是專門設計來防止人們在人體生理極限內暈倒的。我們承受重力加速度的能力不僅取決於加速度或減速的強度和持續時間,而且還取決於我們身體的方向。一般來說,它是最敏感的外力施加在腳的方向。人體承受重力加速度在垂直狀態下4 - 5克,持續5 -
10秒,會出現視野狹窄,失去意識的現象。戰鬥機的垂直加速度可達9克,因此飛行員承受重力的能力越強,他或她在空中的位置就越好。英國生理學家亞歷克?史蒂文森(Alec Stevenson)指出,一些人在六克重力下仍然清醒,而另一些人在三克重力下就會暈倒。
飛行員經常在離心機里訓練,這增加了他們對重力的耐受性。美國宇航局的弗拉納根·格雷博士創造了人類能承受的最大垂直加速度的記錄,但他必須進入一個特殊的加壓水箱,以幫助他承受巨大的重力。這一紀錄由美國空軍飛行員約翰·斯塔爾在20世紀40年代保持。
人類能承受的最大高度是多少?
海拔對人類的經驗有特殊的影響。人類細胞需要氧氣才能生存。在海拔較高的地方,負責將氧氣從肺部輸送到細胞的血紅蛋白無法有效地輸送氧氣,導致體內氧氣供應不足。大腦對血液中的氧氣含量非常敏感,這就是為什麼高原反應最初會導致頭痛和頭暈。海拔超過5000米會導致肌肉萎縮和退行性變,並增加致命的肺部和腦部積液的風險。在海拔7500米或更高的地方,大量缺氧會導致意識喪失和死亡。那麼長時間生活在高海拔地區的人會發生什麼呢?例如,玻利維亞幾乎一半的人口生活在海拔4
000米的高原地區。在海拔較高的地區,也存在一些問題,比如智利礦工在5800米的地方待了幾個星期,在那裡他們的生育能力可能會暫時受到抑制。
大多數人經過一段時間後就習慣了高海拔的環境。但是,如果一個人突然被送上海拔8848米的珠穆朗瑪峰,如果不經過一段時間的適應,他可能會在兩分鐘內死去。只有少數人攀登過珠穆朗瑪峰而不需要額外的氧氣。例如,夏爾巴·巴布·基里(Sherpa babu kiri)保持著他在1999年創下的在珠穆朗瑪峰上無氧停留兩小時的記錄。
那麼,人類能承受的身高極限是多少呢?事實上,珠穆朗瑪峰的峰頂已經非常接近人類所能承受的極限了。在英國南安普敦大學研究高原生理學的邁克?格羅科特認為,這一極限應該在9000米左右。
一個人能舉起的最大重量是多少?
英國舉重運動員安迪·博爾頓創造了一項舉重世界紀錄,重達457.5公斤(從地面一直舉到大腿)。博爾頓是一個偉大的球員,他的力量是一般人的五到六倍。一般人被認為有足夠的力量舉起45公斤的重量,而世界紀錄是263.5公斤。那麼一個人能舉起的最大重量是多少?南加州大學洛杉磯分校的托德?施勒羅德認為,人類的舉重運動正接近極限。回顧過去的舉重記錄,雖然成績一直在提高,但已經達到了穩定的水平。「今天的舉重運動員,包括那些服用類固醇的,正在挑戰人類表現的極限,」他說。人類的力量依賴於肌肉,而有效的肌肉控制給舉重運動員提供了優勢,最大限度地發揮了他們的潛力。此外,另一個關鍵因素是培訓。遺傳因素也起著重要作用。前舉重運動員瓦塞爾說:「人們的四肢往往較短,一些人的肌肉纖維比其他人多。」
人類可以屏住呼吸多久?
大多數人屏住呼吸的時間不能超過一分鐘。法國男子米夫薩德在水下憋氣11分35秒,創造了一項新的世界紀錄——在一場生死賽跑中憋氣時間最長。在關閉前進行有力的呼吸是很重要的,因為大腦監控血液中的二氧化碳含量,以確定何時觸發呼吸反射。深呼吸和快速呼吸可以延長產生喘氣衝動所需的時間,所以擁有強壯的肺部也是堅持更長時間的自然優勢。mifsade的記錄是否達到了人類密封時間的極限?瑞典隆德大學(lund
university)的生理學家約翰?安德森(John Anderson)認為,事實遠非如此。安德森研究了呼吸急促對潛水員身體的影響。他說,優秀的潛水員需要屏住呼吸15分鐘,才能使人體極限穩定下來。
但跨越這一門檻將是有風險的。安德森發現,在陸地上呼吸會導致血液中S100B蛋白含量增加37%,S100B蛋白是大腦缺氧損傷的標誌。Anderson強調,S100B蛋白的增加遠低於實際缺氧水平,但從長遠來看,突破極限的人對身體的傷害可能會累積。

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