医学高原病进展论文

文章来自~《中外医学研究》2021年第35期 作者：刘笑琪① 牛晓骥② 胡金萍② 【摘要】 氧能为机体提供能量，缺氧可影响人体多个系统，直接或间接造成机体死亡。抗缺氧药物的研究成为预防机体死亡的重要课题。目前中医及西医均对缺氧有了一定认识。近年来， 研究发现中药在抗缺氧方面有较好作用，其中补益类中药表现突出，中医扶正固本治疗原则得到很大体现 。 临床中用于抗缺氧的补益类中药主要有黄芪、红景天、人参、西洋参、当归、枸杞6味。 本文对这6味中药的抗缺氧损伤研究进行综述。 【关键词】 补益类中药 抗缺氧 综述 缺氧是指组织因氧供不足或用氧障碍而致的病理反应，严重可致死，临床多表现为头晕、头痛、耳鸣、呼吸困难、恶心、呕吐、心慌、气短、口唇甲发绀等。 近年来，中医药以作用效果高、不良反应小的特点，在抗缺氧防治中应用越来越广范，而补益类中药尤为突出。有研究发现，在缺氧的防治中，使用频率在前20的单味中药中，补气活血类中药的应用率可达70%以上；其次为活血化瘀类中药，应用率在40%以上，使用率较低的为滋阴类中药[1]。临床中用于抗缺氧的补益类中药主要有黄芪、红景天、人参、西洋参、当归、枸杞6味。本文就这6味补益类中药近几年的抗缺氧作用研究现状综述如下。 1 中西医对缺氧的认识 中医对缺氧的认识 在中医里并没有缺氧这一概念，但可 根据因缺氧表现出的临床症状将其归入中医学不同病名中，如“眩晕”“头痛”“喘证”“心悸”“血症”“耳鸣”“虚劳”等证。 中医认为缺氧成因大多与气虚、气滞、痰浊、淤血、阴虚等有关 。中医认为疾病的成因不外乎内外两种因素，缺氧亦如此，其外因为天地之气致病，即外在自然及 社会 环境；内因为人之气不足致病，即气之产生不足及损耗过度；血为气之母，故当机体血生不足时，同样会导致气不足；此外阴阳平衡也是缺氧产生的原因之一；但总的来说，缺氧产生的病机始终与“气”有关[2]。涉及的脏腑有肺、心、脑和肾等[3]。 中医药对缺氧的防治以补气活血、益气健脾、活血化瘀、豁痰开窍等为原则[4]。 西医对缺氧的认识 只要能导致血液内氧饱和度降低，造成缺氧性疾病的条件均可视为缺氧的病因。 现代医学认为 缺氧的形成原因不外乎两种：氧供不足及用氧障碍。常见的有：肺部疾病、心血管疾病、贫血、中毒、周围血管病供氧障碍等， 此外高原空气稀薄也会导致缺氧。 西医治疗缺氧的原则有：增加氧分压供氧，增强血液携氧能力，改善心、肺、脑功能等。 用于改善机体缺氧的西药有激素类药物、广谱抗菌药物及降压类药物等。但这些常用药物的不良反应较大，临床应用受到极大限制。 2 补益类中药的抗缺氧防治 补气固本类中药 黄芪 味甘，性温，被称为补气之圣药，多用于体虚之人。 陶文迪[5]研究发现，黄芪水提取物可能通过减少缺氧导致的自由基及代谢产物的过度生成及氧化应激使常压密闭小鼠存活时间延长。黄芪注射液能抑制缺氧缺糖/复氧复糖大鼠海马神经元凋亡，可能与其对凋亡相关蛋白Bax及B淋巴细胞瘤-2基因（Bcl-2）的作用有关[6]。黄芪甲苷还可通过抑制NF-кB通路保护缺氧心肌细胞，且作用呈浓度依赖性[7]。杨萍等[8]建立乳鼠原代心肌细胞H/R模型，检测炎症因子高敏C反应蛋白（hs-CRP）、肿瘤坏死因子-a（TNF-a）的浓度，同时检测到血红素加氧酶（HO）-1表达上调， 证明黄芪甲苷可通过抗炎作用保护缺氧心肌细胞。 曹昌霞等[9]发现 黄芪可能通过促进血管内皮生长因子（VEGF）、促红细胞生成素（EPO）、缺氧诱导因子（HIF）-1a的表达，维护细胞膜和细胞器的结构和功能，从而保护缺氧心肌细胞，且发现黄芪及红景天合剂的抗氧化作用强于单味药物 。 红景天 性平，味涩，被广泛应用于急性高原反应的防治[10] 。钟晓勇等[11]发现红景天甙能提升缺氧PC12细胞活力及能量代谢水平，主要通过mTOR-4EBP1通路实现。皇甫志敏等[12]发现红景天甙可以通过抑制氧化应激反应和细胞凋亡途径改善小鼠慢性间断性缺氧肺损伤。王渊博等[13]发现大株红景天注射液能通过保护线粒体的形态与功能保护缺氧心肌细胞。有 研究发现红景天还可能通过ERK信号通路对缺氧心肌细胞结构及功能进行保护，发挥保护缺氧心肌细胞的作用， 具体机制正在进一步研究中[14]。红景天能促进低氧状态下内皮细胞肾上腺髓质素（ADM）、降钙素受体样受体（CRLR）及HIF-1a的表达，保证人脐静脉内皮细胞的增殖[15]。 红景天还可通过抑制脑细胞线粒体膜通透性转运孔（MPTP）的开放，抑制神经元细胞凋亡发挥其抗缺氧作用[16] 。范能全等[17]发现红景天在剂量为 mg/L时可明显延长斑马鱼低氧耐受时间。 人参 性温，味甘、微苦，是我国传统名贵中药材，有大补元气的功能。 有报道通过常压耐缺氧实验及急性脑缺血性缺氧实验发现复方人参合剂能增强小鼠的耐缺氧能力，并呈现一定剂量依赖性[18]。Lim等[19]发现人参皂苷Rb1能通过清除过量氧自由基保护海马CA1神经元。娄婷婷[20]发现人参皂苷Rg1、Re、Rf、Rb1、Rc和Rb2可能通过对SIRT1/PGC1a信号通路的干预实现其抗缺氧功能。研究发现人参皂苷Rb1能使缺氧Wistar乳鼠心肌细胞自噬力降低，提高AMPK通路相关蛋白活性，提升细胞存活率[21]。杨佳丹等[22]发现人参皂苷Rg3在降低骨骼肌线粒体内丙二醛的含量同时增高锰超氧化物歧化酶的含量，提高骨骼肌线粒体对自由基的消除作用和供能效力。董学峰[23]建立C57BL/6小鼠的慢性间歇性低氧（CIH）模型，分组后腹腔内注射高、低剂量人参皂苷Rg1，发现人参皂苷Rg1可减轻慢性间歇性缺氧小鼠肺小动脉损害，其机制可能与减少HIF-1a、VEGF和内皮素（ET）-1的表达有关。 西洋参 性凉，味甘、微苦，有补气养阴之效。 王晓坤等[24]建立三种不同条件作用下的缺氧小鼠模型，分别给予一定剂量的西洋参总皂苷，观察发现西洋参总皂苷均可以明显延长缺氧小鼠的存活时间，提示 西洋参总皂苷能提高缺氧小鼠模型的耐缺氧能力 。王琛等[25]从内质网的角度进行研究， 发现西洋参总皂苷能减轻内质网应激造成的心肌损伤，一定程度上能维持心肌细胞内的钙浓度及心肌正常舒缩功能，减少细胞凋亡 。研究发现西洋参能通过增加线粒体自噬，保护缺血缺氧再灌注损伤的人肾皮质近曲小管上皮（HK-2）细胞[26]。毕卓悦等[27]研究发现不同剂量的西洋参总皂苷均可延长缺氧小鼠的存活时间，高浓度较低浓度的效应更强。 补血固本类中药 当归，性温，味甘、辛，为补血之圣品，有养血活血之功。当归的抗缺氧功能可能与其降低心肌耗氧量，保护线粒体及细胞膜的作用有关 。 当归中的黄酮类和苯酞类两种化学成分均具有较强的抗氧化作用 [28]。田苏阳[29]提取到纯化当归多糖P-ASPO，同时发现当归多糖有清除体外自由基超氧自由基（O2-）、羟基自由基（-OH）及DPPH保护。另一提取物阿魏酸也有此作用。霍礼超等[30]研究发现当归多糖P-ASP可增高核转录因子红系2相关因子2（Nrf2）蛋白的表达，减少心肌细胞凋亡，保护缺氧心肌细胞。石皓等[31]发现当归挥发油可影响Akt/mTOR通路，减少细胞自噬，减轻缺氧细胞损伤。范智文等[32]研究当归补血汤对缺氧乳鼠心室肌的作用时，发现缺氧心肌细胞的活力及存活率明显提升，中高剂量较低剂量组效果明显。作用机制可能与抑制miR-34a蛋白表达相关。 研究发现当归补血汤对缺氧导致的胰岛内皮细胞功能紊乱有保护作用[33]。 滋阴补气类中药 枸杞，性平，味甘，有滋补肝肾之效。 安巍等[34]发现不同品种的枸杞均有提高小鼠耐缺氧的能力。严文英等[35]在缺氧环境下分组培养HK-2细胞，检测线粒体膜电位变化及细胞Ca2+含量，得出枸杞多糖可通过改善线粒体功能及抑制细胞自噬蛋白的表达以减少细胞凋亡，减轻缺糖缺氧HK-2细胞的损伤。此外枸杞多糖还能对凋亡相关蛋白及通路发挥作用，保护缺糖缺氧的小鼠海马神经元细胞[36]。唐愈盛[37]体外建立人脐静脉内皮细胞（HUVEC）细胞缺氧模型，发现不同缺氧时间下未经枸杞多糖干预的HUVEC细胞皱缩程度均高于干预组，其机制可能与保护血脑屏障有关。马琳等[38]发现100和50 mg/L的枸杞多糖能通过保护线粒体功能，减轻过氧化反应，提高细胞存活率，发挥抗缺氧作用。李亚萍[39]选取101名试验对象，将其分为51名慢性阻塞性肺疾病（COPD）稳定期患者及50名 健康 者两组，以不同剂量的枸杞多糖对COPD患者进行干预，COPD患者外周静脉血中HIF-1a表达水平较服用枸杞多糖前下降，其作用可能与枸杞多糖能抑制HIF-1a的表达有关，此次研究还发现，低剂量的枸杞多糖效果反而高于中、高剂量，与多数中药作用效果相反。 此外具有抗缺氧作用的补益类中药还有刺五加、党参、山药、白术、甘草、五味子、麦冬、沙参、冬虫夏草等。 长远以来，中医对缺氧缺乏系统认识。 研究发现中药及其提取物可通过其补气、滋阴、生血功能增强机体耐缺氧能力，且临床应用效果较好，多数高浓度作用高于低浓度。 中药对缺氧造成的机体多个系统损伤均有保护作用，其中循环系统、神经系统对缺氧反应最大，故研究多集中在这两个系统 。目前研究方向主要为建立缺氧模型，予以中药干预后，检测模型相关蛋白含量及表达情况，记录目标细胞存活量及模型的存活时间，研究方式比较单一。未来可对补益类中药持续研究，可向研究中药成分之间的相互作用方向发展。 参考文献 [1]李国庆.中药防治急性高原反应文献调查分析[J].青海医药杂志，2015，45（7）：66-68. 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[Abstract]Oxygen provides energy for the body, hypoxia can affect many systems in the body, directly or indirectly causing the death of the organism. The study of antihypoxic drugs has become an important subject to prevent body death. At present, both traditional Chinese medicine and western medicine have a certain understanding of hypoxia. In recent years, studies have found that traditional Chinese medicine plays a good role in anti-hypoxia, among which the tonifying traditional Chinese medicine plays a prominent role, and the principle of strengthening the foundation of traditional Chinese medicine has been greatly embodied. In clinical use of anti-hypoxia tonifying traditional Chinese medicine mainly includes astragalus, rhodiola, ginseng, American ginseng, angelica sinensis, Chinese wolfberry six kinds of traditional Chinese medicine. In this paper, the anti-hypoxia injury studies of these herbs in recent years are reviewed. [Key words]Tonifying traditional Chinese medicine Anti-hypoxia Review doi： 文献标识码A 文章编号1674-6805（2021）35-0185-04 *基金项目：青海省中医院院内课题项目（2019YN07） ①青海大学 青海 西宁 810016 ②青海省中医院 （收稿日期：2021-04-26）

克隆是英语单词clone的音译，clone源于希腊文klon，原意是指幼苗或嫩枝，以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物，如杆插和嫁接。 如今，克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。克隆也可以理解为复制、拷贝，就是从原型中产生出同样的复制品，它的外表及遗传基因与原型完全相同。 1997年 2月，绵羊“多利”诞生的消息披露，立即引起全世界的关注，这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊，意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞，产生出与这个动物完全相同的生命体，打破了千古不变的自然规律。 如何评价克隆技术？ 无论“雷里安”如何狡辩、美化自己的行为，世界许多著名科学家的看法十分相近：“雷里安”进行克隆人实验没有任何科学目的，一句话，并非为了科学进步。 不少科学家认为，在评论克隆人这个事件时，重要的是应该先弄清楚：人类到底需不需要克隆人？ 莫斯科谢琴诺夫医学院遗传学教研室阿利?阿萨诺夫教授评论道，技术和工艺方面的可能性大大超过了我们对“人类需要什么”的理解。 克隆人赞同者的论据是，该技术能够帮助不孕者拥有自己的后代。 实际上，这个要求可以通过其它更安全更有效的途径来满足。因此可以断定，利用克隆技术进行传宗接代只是借口，克隆人实验背后隐藏着非科学的商业目的。 阿萨诺夫教授认为，眼下，克隆人没有任何前景，也没有任何意义。值得指出的是，现在没有人能够预言克隆人会产生什么后果，因此现在进行克隆人实验是不道德的。 修理病变器官是克隆的未来 阿萨诺夫教授说，俄罗斯科学界坚信，克隆技术的未来应该是在内科疗法中的应用，即“内科疗法克隆”。不过，现存的问题是，该术语在表达上还极其不准确。 从本质上讲，“内科疗法克隆”是建立移植细胞材料的方法，在意义上与现在所指的克隆没有共同之处，它是一种能够培养健康器官的细胞工艺技术，利用该技术可以部分或全部替换病变器官。 根据阿萨诺夫教授的解释，现在科学家刚刚触及到人体体内所发生的内部过程这个问题，只略知皮毛。科学家前不久解读了人类基因图谱，但还不能很好地应用所得到的知识来揭开人体奥秘。为此，科学家还要进行若干年的深入研究，才能完善并掌握克隆技术。 现在的克隆，百分之九十九将是丑八怪 阿萨诺夫教授说，俄罗斯科学家已经不止一次发出警告，克隆试验所得的产物99％是丑八怪。 他们的例证为：著名的克隆羊多利是经过300次失败后才获得的。遗憾的是，多利并不是一只健康的小羊，它患有关节炎等疾病，而且出现早衰病征。另外，在其它所有克隆动物身上都发现了各种发育畸形。包括阿萨诺夫教授在内的俄罗斯科学家认为，在这种情况下进行克隆人实验，至少是一种极不负责任的做法。克隆人的一生将是一场噩梦，到30岁时，他们将成为苍老之人。 什么东西可以科隆 应该说有生命的都可以克隆 现在已经克隆什么 蛙: 1962年，未成功 鲤鱼: 1963年，中国科学家童第周早在1963年就通过将一只雄性鲤鱼DNA插入来自雌性鲤鱼的卵成功克隆了一只雌性鲤鱼，比多利羊的克隆早了33年。但由于相关论文是发表在一本中文科学期刊，并没有翻译成英文，所以并不为国际上所知晓。（源自：PBS) 绵羊: 1996年，多利（Dolly） 猕猴: 2000年1月，Tetra，雌性 猪: 2000年3月，5只苏格兰PPL小猪；8月，Xena，雌性 牛: 2001年，Alpha和Beta，雄性 猫: 2001年底，CopyCat（CC），雌性 小鼠: 2002年 兔: 2003年3-4月分别在法国和朝鲜独立地实现； 骡: 2003年5月，爱达荷Gem，雄性；6月，犹他先锋，雄性 鹿: 2003年，Dewey 马: 2003年，Prometea，雌性 狗: 2005年，韩国首尔大学实验队，史纳比 尽管克隆研究取得了很大进展，目前克隆的成功率还是相当低的：多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试；70只小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功，并且其中的三分之一在幼年时就死了；Prometea 也是花费了328次尝试才成功出生。 而对于某些物种，例如猫和猩猩，目前还没有成功克隆的报道。而狗的克隆实验，也是经过数百次反覆试验再得来的成果。 多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒是染色体位于末端的。随着细胞分裂，端粒在复制过程中不断磨损，这通常认为是衰老的一个原因。然而，研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度，而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命，但是由于过度生长，它们中的很多都过早夭折了。研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命。 克隆人 由于伦理和现实上可能的后果，克隆人一直是一个充满争议的话题。许多人认为克隆人的尝试是不道德的，但有些科学家公开宣称尝试克隆人。一些团体声称他们正在进行克隆人研究或者已经克隆出了人，但是没有独立的消息来源证实。

据英国《新科学家》杂志我们拥有向人类极限挑战并创造纪录的无法抑制的渴望。然而，我们在心理和生理上距离最终极限又有多远呢？1. 人类的速度极限是多少？牙买加飞人博尔特在2009年柏林世锦赛打破世界百米纪录摘金，又将由他自己保持的世界纪录提高了秒。人类的速度极限究竟是多少？美国斯坦福大学的马克-丹尼(Mark Denny)对这个问题十分好奇，决定对人类百米速度究竟有多快进行深入探究。他通过分析1920年以来各种田径比赛(甚至包括赛马之类的比赛)的世界记录，发现许多比赛的成绩都遵循类似的模式，即成绩逐步提高直至稳定。例如肯塔基赛马会，许多参赛马匹在1949年达到速度极限之后就很难再有突破。人类运动员看上去一样遵循这个模式。女子百米成绩在1977年趋于稳定，男子短跑成绩仍然在提高，不过丹尼表示，基于其它赛事所建立的模型，这一成绩看上去也快到达极限。根据他的预测，男子百米成绩的极限是秒，只比博尔特当前世界记录少秒。丹尼说：“如果继续保持现在这种势头，博尔特不久便会接近于这个极限。”是什么原因产生的这个人类速度极限？丹尼认为，原因类似于运动员的力量-重量比。超过某个点，更强健肌肉和更长四肢的优势将会被举起更重重物所增加的能量消耗所抵消。2.人类的注意力能坚持多长时间？人类的注意力能坚持多长时间？专注是我们大多数人在最后期限之前完成论文、加班到深夜以及长途驱车时所面临的挑战。在大脑需要休息前，我们在心理上究竟要坚持多久？对于那些需要全神贯注从事某项工作的人来说，如卡车司机、发电厂操作人员以及航班驾驶员，12小时是个极限。但是，对于医生而言，复杂的外科手术有时会超过12小时，虽然时间最长的手术往往由不止一个团队分担。2004年以前，周末班的英国医生要从周五早晨一直上到周日晚上，总共要工作80个小时。他们至多只能睡上几个小时，在最糟糕的情况下，他们甚至80个小时没合过眼。据英国剑桥市艾登布鲁克斯医院神经外科医生海伦-费尔南德斯回忆：“你可能在绝大部分时间里都在工作。”随着时间推移，我们的注意力也会跟着下降。结果工作效率更低，决策时间更长，失误开始增多。美国宾夕法尼亚大学神经系统科学家戴维-丁格斯(David Dinges)说：“警觉是让人最易疲劳的方面之一。”丁格斯的研究团队利用核磁共振成像技术研究了从事警觉度非常高的工作者的大脑。随着人们反应变得迟钝，某些大脑部位的活动减少。丁格斯发现，根据参与者右额顶骨的血流量，可以预测他们在测试中的成绩。3.人在真空状态下能活多久？人在真空状态下能活多久？遗憾的是，我们确实知道人在突然暴露在真空状态下能活多长时间。1971年，苏联联盟11号飞船在重返地球大气层前的一刻，一个故障阀门在168公里的高空令飞船突然减压，造成机上3名宇航员全部遇难。事后调查发现，联盟11号飞船压力突然降至零，这一情况持续了11分40秒，直至它重返大气层。宇航员因缺氧在30到40秒钟后就已死亡。美宇航局航天飞机任务前机组成员乔纳森-克拉克说：“你需要氧气和空气压力这两个因素才能将氧气送入大脑。”不过，如果身在真空环境下时间更短，还有可能抢救过来。1966年，美宇航局一名技术人员正在真空室测试太空服，这时，室内压力突然降至我们在万米高空才遇到的水平。他在12至15秒内失去知觉。他所能记起的最后一件事是，舌头上的唾液汽化了，这是因为水在低压条件下会蒸发。27秒钟时，真空室的压力重新回到相当于4200米高空的水平，那名技术人员幸运地恢复了知觉。虽然脸色苍白，但他的健康没有遭受任何不利影响。当外部压力降低，血液中形成气泡，肺部会在几分钟内受损。由于氮气从血液溶出，神经系统在数小时内会受损。压力骤降对人体是致命的：渗入肺部的空气会在几秒钟内爆炸。但是，据克拉克介绍，如果以更适当的方式进入近乎真空的状态，且身边有强化医疗监护服务团队，我们有可能会存活最多一分钟的时间。4.人类究竟能记住多少东西？人类究竟能记住多少东西？记住11位数的电话号码对我们大多数人来说已是很难，但当前的世界记忆冠军、中国的吕超2005年能背诵圆周率67890位。难道与大脑的真正能力相比，这真的不过是沧海一粟？我们信息接受能力相当强大。1986年在新泽西莫里斯顿的贝尔通信研究公司工作的托马斯 兰德尔研究了人们在看图片和信息时能存储多少视觉和口头信息以及他们忘记的速度有多快。经过研究，他估计，成年人一生中可储存约125M的这种信息，相当于100本《白鲸记》。按照正确顺序准确无误地记忆一长串数字比记忆短信或者图片更难。要探索记忆长度的极限，考虑记忆冠军使用的技巧可能很有帮助。他们中很多人使用一种记忆方法。在开始记忆数字前，他们会将从0000到9999的每个四位数与人或者物体联系起来。于是，圆周率的数字就被转化为这些人或物的序列，通过编造一个故事让这些人或物联系起来。这样还能增强无序数字的趣味性，而且巩固了记忆。吕超记忆40000位圆周率大约用了1000小时。不管记忆力有多优秀，假设按照这一比率，一个人从20岁开始圆周率，每天用12个小时，那么到70岁生日的时候，他就能背诵约876万位。5.人类能忍受多低的温度？人类能忍受多低的温度？人类讨厌寒冷是有原因的：我们的肢体较长，这容易极易散热，不易保存热量。在人类最早进化的酷热的非洲大草原，长长的肢体有很重要的意义。研究人类体温调节的英国朴次茅斯大学的迈克 蒂皮顿指出，即使没有御寒的手段——衣物、暖气和房子，我们所有人仍能生活。在寒冷中活下来就要保护核心体温。人的核心体温为37摄氏度，但是它降低的速度令人惊讶。加拿大渥太华大学的生理学家弗兰 奥斯哈曼表示，如果在又潮湿又刮风的情况下，20摄氏度的环境温度就能引起体温过低。寒冷的时候，身体开始颤抖，血液停止流向四肢。只要核心体温降低2度就会发生体温过低：首先人们开始失去知觉，然后心跳失率。大约24度时心跳就会停止，人会死亡。但是有人可在核心体温明显降低的情况下活下来。安娜 巴根霍姆就是这样的人，她的体温曾降到摄氏度仍活着，当时，她不慎落入一个冰冷的溪流中，被困80分钟后才得救。流动的冰水让她的身体冷到了这个一个温度：呼吸停止，心跳停止，大脑基本上不需要氧气，这让她拥有了完全康复的机会。6.不吃不喝能活多久？不吃不喝能活多久？没有水和食物人类能生存多久？理论上，如果你最后耗光了体脂肪、蛋白质和碳水化合物，你的身体就会因能量耗尽而停止工作。2003年大卫 布莱恩伦敦绝食表演后恢复进餐时的营养指导医生杰里米 鲍威尔 泰克认为，人类死亡不需要等能量完全耗尽：“你可能在之之前就死了。”如果体内有足够的水溶性B族维生素来帮助储备脂肪新陈代谢的话，胖人可能会活得更长。因此，人们饿死的时候身体里仍有脂肪也是完全可以的。最长时不进食记录者是1981年爱尔兰绝食抗议者基兰 多尔蒂，他在绝食73天后死去。在补充维生素和水的情况下，人们可以不吃东西活一年。鲍威尔 泰克说：“大约30年前这是一种非常流行的减肥方法。”只有维生素而没有水的情况下，存活时间会大大缩短。一个人可以在没有食物的情况下活数周，但是一个干渴脱水的人只能坚持几天。马萨诸塞美国陆军环境医学研究所的迈克尔 萨瓦卡说：“这取决于水流失的速度。”没有水的情况下，身体中血液量会降低，血压也会随之降低。血液变得越来越粘稠，使得血液在身体中的循环变得越来越难，人们的心率就会增大以做出补偿。即使在寒冷的环境中，没有水，人们也只能坚持一周左右。7.人类不睡觉能坚持多久？人类不睡觉能坚持多久？1963年12月28日，加利福尼亚州圣地亚哥的17岁在校生兰迪 加德纳早上6点起床，他感觉精神饱满，这样一直持续到1964年1月8日他才再次进入梦乡，也就是说他有11天没睡觉。加德纳打破之前创下的260小时不眠记录后，他创下的264小时记录至今仍是科学验证过的最长的不睡觉时长。加利福尼亚州斯坦福大学医学院的研究人员威廉 德门特在1965年的一篇论文中讲述了这个故事，他在加德纳保持不睡的最后三天一直陪着他。加德纳经历了情绪波动、记忆和注意力问题、协调能力缺失、说话含糊不清并产生了幻觉，不过他其他方面一切正常。经过这11一天后，他第一觉仅持续了14小时。据德门特说，加德纳在这段持续不眠的过程中并没服用兴奋剂。不过确实有人陪在他身边，让他保持清醒。如果没有别人帮助，你在36小时后就必须努力克制自己不去睡觉，48小时后你就会觉得无法抗拒睡觉的欲望。然而在你最终上床睡觉之前，你可能已经睡了几个“微型觉”了：缺乏睡眠的人会时不时陷入“微型觉”——当你不注意时，你会在几秒钟内陷入睡眠状态，这期间你经常是睁着眼睛。避开微型睡眠不谈，加德纳最终能坚持多久呢？这个问题没人知道，但是我们清楚，睡眠剥夺最终会导致死亡。迫使老鼠两周不睡觉，它们就会死亡，这比它们饿死所需的时间还短。没有记录显示一个人故意保持清醒直到死亡的，但是一种被称作致死性家族性失眠症的遗传疾病，说明人类不睡觉的时间是有最大限度的。这种疾病最终剥夺了患者的睡眠能力，使他们在3个月内死亡。8.普通人能承受多大重力加速度？普通人能承受多大重力加速度？过山车俯冲而下时，我们会在很短的时间里承受5g重力加速度，这时我们会产生头晕恶心的感觉。座椅必须经过特殊设计，人们才不会晕过去。我们承受重力加速度的能力，不仅取决于加速度或减速度的变化和持续时间，而且取决于我们身体的方向。我们对朝脚的方向施加的外力最敏感，因为这使血液流向大脑。身体处于垂直状态在4到5g的环境下持续5到10秒，经常就会引起管状视，然后失去知觉。战斗机在垂直状态的重力加速度可达9g，飞行员承受这种环境的能力越强，对空中作战越有利。一些飞行员穿着“重力加速度服”，这种衣服可避免腿部的血液大量涌向头部。重力承受能力最强的人被称作“怪物g”。总部设在英国的防务公司Qinetiq的生物学家亚力克 史蒂文森说：“我们有些人确实能在6g的环境下保持清醒状态。”其他一些人在3g的环境下就会晕过去。飞行员通过在离心机里进行训练，可以提高他们承受重力的天然耐受性，Qinetiq在英国汉普郡法恩伯勒就有一台这样的离心机。他们学着收紧腿和腹部肌肉，促使血液流向上半身，并通过特殊呼吸方法降低血压。人们能承受的最大重力是，不过为了达到这个目的，美国宇航局的医生弗拉纳根 格雷进入一个特制水箱，这个水箱给他的身体施加压力，帮助他承受住那么大的重力加速度。美国空军先驱约翰 斯塔普保持着最高的水平重力加速度纪录。9.人类究竟可以登上多高的地方？人类究竟可以登上多高的地方？海拔差异会对人体产生奇怪影响，在大多数情况下，高海拔地区空气里的氧气压力减小。人体细胞需要氧气才能存活。在更高海拔，把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，这导致人体缺氧。大脑对氧气水平非常敏感，这也是高原病的第一反应就是头痛眩晕的原因。英国南安普敦大学的麦克 格洛科特表示，人如果长时间呆在海拔超过5000米的地方，就会导致肌肉萎缩、肺部和大脑积液的风险显著增加，不过他们在那可能无法生育，因为高海拔暂时抑制了男性的生育能力。格洛科特研究了海拔差异对生理产生的影响。如果人们在这种环境下生活很长时间，大部分人最终都能适应。一个很好的经验是，你登得越高，呆得时间就应越短。如果你在没适应新环境前被突然送上珠穆朗玛峰(8848米)，可能不出2分钟你就会死亡。只有少数人在没有氧气补充的情况下登上珠峰。1999年，巴布 奇里 夏尔巴在珠穆朗玛峰缺氧环境下生活了21小时，打破世界纪录。格洛科特表示，也许奇里 夏尔巴天生具有适应高海拔环境的能力。人类最高能在多高的地方生存呢？可能珠峰已经接近这个高度。格洛科特说，迄今只有一个人在冬季没有氧气装置的情况下攀登珠峰，当时大气压降得更低，空气里的氧气更少。“我想人类能够承受的最高海拔可能是9000米。”10.人类最多能够举起多大的重量？人类最多能够举起多大的重量？世界硬举纪录由英国举重达人安迪 博尔顿创造。他将公斤的重物从地面提到大腿部位。美国俄亥俄州扬斯敦州立大学体育教练丹 瓦瑟表示，像博尔顿这样的大力士力量可能是普通的人的5倍或者6倍，普通人将45公斤的重物举过头顶就已经很吃力了。过顶举重纪录为公斤。人类所能举起的最大重量是多少呢？美国洛杉矶南加州大学的托德 斯库罗德认为，我们已经接近所能达到的极限。他说：“回顾以往的举重纪录你会发现，虽然成绩不断提高，但已开始达到稳定水平。现在的举重运动员，包括那些服用类固醇的运动员已经接近人类体能的极限。”最终能够举起多大重量取决于肌肉。在举重比赛中，绝大多数试举失败都不会让身体遭受损伤，因为举重运动员因无法承受所要的重量选择放弃。但如果强行试举，失败则经常造成肌肉纤维撕裂，通常是腱附近的纤维。能够有效控制肌肉让举重运动员获得优势。人体拥有天然的抑制机制，保护身体因所举重量过重受到损伤。这项工作通过控制 一次参与举重的肌肉纤维数量加以实现。举重运动员经过训练懂得如何抑制这些信号，进而在更大程度上发挥肌肉潜能。除了这种控制外，成功的另一个关键因素就是训练。当然了，遗传因素也扮演着重要角色。瓦瑟曾经是一名举重运动员。他说：“四肢短小的人力量更大，一些人的肌肉纤维数量也要超过其他人。”11.人体最多能够承受多强的辐射？人体最多能够承受多强的辐射？1987年9月，两名男子走进巴西戈亚尼亚一个废弃的医务所，拆下一个他们自认为非常贵重的设备。一天之内，两人均出现呕吐症状，随后又出现腹泻和眩晕。他们根本不知道，这个废弃的设备实际上是一个高辐射源，用于治疗癌症患者。这个辐射源能够在黑暗中发出蓝光。废品商德瓦尔 费莱拉对它产生浓厚兴趣，最后花钱买下。费莱拉将这个杯子大小装有粉末状物质的罐子放在饭厅，并邀请好友和亲戚参观。他们将粉末涂抹在身上，让自己变成了会发光的人。但令他们万没有想到的是，神奇的粉末居然是放射性物质氯化铯。一个月内，费莱拉的妻子、6岁大的侄女以及2名员工都死于急性放射综合症。在这起事故中，总计共有249人被这种放射性物质污染。辐射剂量单位为西弗特，根据辐射类型和被辐射的身体部位加以计算。计算结果显示，所有死者在几天内受到的辐射剂量为到6西弗特。我们每年因氡等天然辐射源受到的辐射剂量平均为毫西弗特。也就是说，到6西弗特已经是相当大的剂量了。2西弗特左右的辐射剂量便可导致早逝，6西弗特则很有可能致人死亡。幸运的是，虽然受到7西弗特辐射，费莱拉还是活了下来。1994年，他因酒精性肝硬化离开人世。没有人确切知道费莱拉为何能在受到如此高剂量辐射情况下依然幸存下来。最有可能的一种解释是，他与妻子的大部分时间都在室外度过，让体内细胞有时间修复一些损伤。12.人类闭气最长能闭多长时间？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。2009年6月8日，米弗苏上演了一次壮举，闭气时间达到11分35秒，就此创造一项新的静止闭气世界纪录。挑战中，参赛选手将面部浸泡在一个冰冷的水池中。这么做并不是防止他们作弊，而是激起哺乳动物的本能潜水发射。当把面部浸泡在冷水中时，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少氧气向全身扩散的几率。经过训练，闭气高手在浸泡在冷水中时的心率只有非潜水者的一半。在挑战闭气时间纪录前强力呼吸也同样非常重要。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，进而在达到身体极限前尽可能延长闭气时间。所以说，拥有较大的肺是一种天然优势。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。这位一直对潜水者闭气影响进行研究的生理学家说：“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。”但在长时间闭气过程中，他们也可能面临危险。安德森发现在干燥陆地上进行静止闭气可导致血液中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。他表示虽然这种提高幅度远低于在缺氧症中发现的水平，但挑战静止闭气的人遭受的损伤可能在长期内不断积聚。