在《蜘蛛侠》《蝙蝠侠》等热门电影中,人类可以通过基因突变或高科技装备,变身成为拯救世界的英雄。像他们一样拥有非凡的特异功能,恐怕也是很多同学们心中的夙愿吧。那么人类真的能突破人体极限变成“超人”吗?科学家们通过大量研究,揭开了人类无法超越的种种人体极限之谜。
体温极限
身体能承受多低的体温
通常人体的体温是37℃。当体温降至36℃时,反应和判断力就会削弱;降至35℃时,将无法用笔写字,甚至连走路都很困难;当人体核心体温降至32℃时,多数人都会虚脱;到达30℃以下时,大多数人会陷入昏迷、心律失常;等到体温降至20℃,心脏会彻底停止跳动。
但也有人可以在核心体温明显降低的情况下幸存,安娜・巴根霍姆就是这样的人。她不慎落入一条冰冷的溪流,被困80分钟后才得救,当时她的体温曾一度降到13.7℃,流动的冰水让她的呼吸停止、心跳停止,大脑基本上不需要氧气,这为她争取到了康复的机会。
失血极限
失去多少鲜血不会死亡
一个健康的成人体内大约有3.8升到5.6升的血液。如果所失血液超过全身血液总量的15%,你的脉搏就会跳得更快,同时身体也会产生晕眩等不良反应。
当人体所失血液超过全身总量的40%时,人体血压将会变得很低,血液无法回流充满心房,心脏将会出现心室性心搏过速的症状,这一症状通常会带来致命的后果。科学家认为,理论上人体失去全身50%的血液仍能存活下来。
速度极限
双腿最快能跑多快
自从电子计时器于1968年开始使用以来,男子100米短跑纪录已经被刷新了多次,如今可以说已进入“博尔特时代”。但是,这些纪录的差距通常只有零点几秒,这意味着人类的双腿在能跑多快的问题上已经到达了一个极限区域。
研究人员在上世纪70年代末通过实验发现,如果运动员跑完100米的速度快过9.6秒的话,达到这一速度所需的力道将会大到足以撕裂大腿肌腱,所以人体奔跑的最快速度极限大约为每小时43.06公里。
电击极限
人体能承受多大伏特的电击
通常当1毫安的电流通过时,人体会产生麻刺等不适感觉,当10毫安以上的电流通过时,人体会产生***、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症状,而通过人体的电流超过200毫安时,会立即致人死亡。
电流的大小是由电压和电阻决定的,人体表面的电阻越大,通过人体的电流就会越小,此外人体表面的电阻取决于皮肤湿润或干燥程度等,从1000欧姆到10万欧姆不等,所以致命的电压也从200伏到2万伏不等。理论上一颗健康的心脏在承受27000伏电击后人仍有幸存的可能。
重量极限
人类最多能举起多大的重量
人体能举起多大重量取决于肌肉,善于有效控制肌肉让举重运动员获得了优势。人体拥有天然的抑制机制,可以保护身体免受所举重量过重引发的损伤。举重运动员通过长期的训练懂得如何抑制这些信号,进而在更大程度上发挥出肌肉的潜能。当然,遗传因素也扮演着重要角色。一般来说,四肢短小的人力量更大,部分人的肌肉纤维数量也要超过其他人。
海拔极限
人类能登上多高的地方
人体细胞需要氧气才能存活。在高海拔地区,空气中的氧气压力减小,将肺部的氧气输送给细胞的血液蛋白――血红蛋白无法有效输送氧气,导致人体缺氧,而大脑对氧气水平非常敏感,这也是高原病的第一反应是头痛眩晕的原因。此外,如果长时间待在海拔超过5000米的地方,还会导致肌肉萎缩、肺部和大脑积液的风险显著增加。那么,人类到底能在多高的地方生存呢?可能珠穆朗玛峰已经接近了这一极限,也就是说人类能够承受的最高海拔接近9000米。
闭气极限
人类闭气能坚持多长时间
绝大多数人的闭气时间都很难超过一分钟,相比之下,法国人斯蒂凡・米弗苏却拥有超强的自控能力,他创造了静止闭气的世界纪录――11分35秒。
当人体浸泡在冷水中时,外部血管收缩,血液从肢体末端流向心脏和大脑,这样一来,心率就会减慢,进而减小氧气向全身扩散的几率。经过训练,闭气高手浸泡在冷水中时的心率可达到非潜水者的一半。当然,闭气前的强力呼吸同样非常重要,这是因为大脑监视着血液中的二氧化碳含量,并依此来决定何时触发呼吸反射。迅速而深度的呼吸能够将二氧化碳排出体外,从而延长闭气时间,所以说拥有较大的肺是一种先天优势。
那么,人类是否已经达到闭气极限了呢?瑞典隆德大学生理学家约翰・安德森给出了否定答案:“在闭气纪录趋于稳定前,出色的潜水者有望将闭气时间延长至15分钟左右。”