۱۱ دانستنی جالب درمورد محدودیت های بدن ماهر چه از سطح زمین ارتفاع می گیریم، فشار هوا هم کمتر می شود و کار اکسیژن رسانی سیستم تنفس هم سختتر. نسبت به سطح مغز انسان اکسیژن درون بدن بسیار حساس است، بنابراین با کاهش فشار هوا، سردرد و سرگیجه هم شروع می شود. با حضور طولانی در ارتفاع بالای پنج هزار متر، بافت ماهیچه ای رو به زوال می رود و احتمال جمع شدن مایعات درون شش ها و مغزها افزایش می یابد که می تواند کشنده باشد. در ارتفاع بالاتر از ۷۵۰۰ متر، افت اکسیژن آن قدر شدید است که فرد هشیاری خود را از دست می دهد و حتی ممکن است منجر به مرگ شود.
انسان هم مانند دیگر موجودات زنده روی زمین، دارای محدودیت هایی برای زندگی کردن است. برخلاف بسیاری از موجودات، شرایط زندگی انسان بسیار محدود است و نمی توان در بسیاری از شرایط، جان سالم به دربرد. آنچه در ادامه می بینید، بخشی از محدودیت هایی است که بدن انسان را احاطه کرده است.
بیشترین سرعت دویدن یک انسان چقدر است؟
شاید تا چند سال دیگر، فدراسیون جهانی دو و میدانی مجبور شود مسابقات دوی سرعت را برای همیشه لغوکند؛ چرا؟ چون ورزشکاران تنها یک دهم ثانیه با حد نهایت سرعت انسان فاصله دارند.
یک انسان در سریع ترین حالت نمی تواند ۱۰۰ متر را در ۹ ثانیه طی کند. در حال حاضر، رکورد جهانی مسابقات دوی سرعت در اختیار اوساین بولت است که یکصد متر را در ۹٫۵۸ ثانیه طی کرده و کافی است کمی بیشتر تلاش کند تا سریع ترین مرد تمام تاریخ لقب بگیرد.
حالا این عدد ۹٫۵۸ ثانیه از کجا آمده؟ سرعت یک دونده به نسبت قدرت و وزن او بستگی دارد. اگر ورزشکار ریزنقش باشد، وزن کمتری دارد و سریعتر شتاب می گیرد؛ اما دست و پاهایش کوچکتر است و این به نفع سرعت نیست. اگر بدن حجیم تری داشته باشد، دست و پاهایش بلندتر است و سرعتش هم بالطبع بیشتر می شود؛ ا ما به انرژی و قدرت بیشتری نیاز خواهد داشت. در عین حال نقطه ای بینابین وجود دارد که همه این عوامل به بهترین یکنواختی با یکدیگر می رسند و در همین حالت است که حد نهایی سرعت به دست می آید.
چند ثانیه می توان در شرایط خلأ دوام آورد؟
متاسفانه پاسخ دقیقی برای این پرسش وجود ندارد. در سال ۱۹۷۱ سه کیهان نورد روسی فضاپیمای سایوز ۱۱ در حال بازگشت به زمین بودند که در ارتفاع ۱۶۸ کیلومتری از سطح زمین، دریچه کنترل فشار کابین دچار نقص فنی شد و برای ۱۱ دقیقه و ۴۰ ثانیه، فشار داخل کابین به صفر رسید. بررس مشخص کرد که فضانوردان طی ۳۰ تا ۴۰ ثانیه اول فشار، به دلیل افت شـدید اکسیژن در بافت های مغز، جان سپردند. دلیلش هم ساده است؛ برای انتقال اکسیژن به بافت های مغزی، هم باید اکسیژن وجود داشته باشد و هم فشار هوا!
البته اگر شرایط خلأ برای زمان محدودتری اتفاق بیفتد، می توان جان سالم به در برد. در سال ۱۹۶۶ یکی از مهندسان ناسا مشغول آزمایش یک لباس فضایی در اتاقک خلأ بود که ناگهان فشار اتاق به شرایط مشابه ارتفاع ۳۶٫۵ کیلومتری تغییر کرد و عملا به صفر رسید! هرچند دیگر افراد، خیلی زود عکس العمل نشان دادند و فشار را در کمتر از ۳۰ ثانیه به حالت عادی برگرداندند، اما این مهندس بعد از ۱۲ تا ۱۵ ثانیه از هوش رفت و ۲۷ ثانیه بعد به هوش آمد. فکر می کنید آخرین چیزی که یادش مانده بود، چه بود؟ اینکه بزاق دهانش به جوش آمده بود!
با کاهش فشار هوای خارجی، حباب های گاز در خون تشکیل می شوند و طی چند دقیقه به ریه ها آسیب می رسانند. بعد از آن خون درون رگ های بدن به جوش می آید، چراکه در نبود فشار هوا، مایعات به سرعت تبخیر می شوند. بعد از چند ساعت گاز نیتروژن محلول در خون آزاد می شود و به شبکه عصبی انسان آسیب می زند.
اگر فشار هوا ناگهان به صفر برسد، هوای محبوس در ریه آ نقدر سریع منبسط می شود که می تواند طی چند ثانیه، ریه را بترکاند. اما اگر تحت شرایط ویژه پزشکی و به آرامی در معرض شرایط نزدیک به خلأ قرار بگیرید، می توان تا یک دقیقه هم در معرض آن ماند و آسیب ندید.
گنجایش مغز انسان چقدر است؟
فکر می کنید مغز انسان چه حجمی از ا طلاعات را می تواند در خود جای دهد؟ رکورد حافظه در دست یک فرد چینی است که پنج سال پیش توانست ۶۷٫۸۹۰ رقم عدد پی رابه ترتیب و از حفظ بنویسد اما دانشمندان معتقدند ظرفیت مغز ما بی انتهاست. در دهه ۱۹۸ ، توماس لندور در تحقیقی به این نتیجه رسید که یک انسان بزرگسال در طول عمر خود ۱۲۵ مگابایت اطلاعات متنی و تصویری را در ذهنش ذخیره می کند که معادل ۱۰۰ جلد کتاب قطور است اما چطور می توان اطلاعاتی مثل چند هزار رقم عدد پی را به ذهن سپرد؟
روش استاندارد این کار، این است که به هر عدد چهار رقمی، از ۰۰۰۰ تا ۹۹۹۹ ، یک شیء یا فرد را نسبت بدهید. وقتی این کار را به دقت انجام دادید، یک رشته از ا عداد به مجموعه ای از ا فراد و اشیاء تبدیل می شود و می توانید با آن یک داستان بسازید. به خاطر سپردن دقیق یک داستان به مراتب ساده تر از حفظ کردن یک عالمه عدد و رقم است!
تا کجا می شود سرما را تحمل کرد؟
اگر خاستگاه انسا ن ها به جای آفریقا، قطب شمال بود؛ این موجود دوپا خیلی راحت می توانست دماهای پایین تر را هم تحمل کند؛ اما چه کنیم که بدن انسان بعد از گذشت این چندصدهزار سال، هنوز هم به گرمای آفریقا عادت دارد. انسان یک موجود خونگرم است، یعنی برای آنکه فعالیت های زیستی بدن بدون مشکل انجام شود، دمای بدن باید حدود ۳۷٫۵ درجه سانتی گراد باقی بماند. اما وقتی در محیط سردی قرار بگیریم، بدن شروع به لرزیدن می کند و جریان خون به نقاط انتهایی رگ ها قطع می شود.
اگر دمای درونی بدن دو درجه سانتیگراد پایین تر بیاید، سرمازدگی به سراغ آدم می آید؛ سطح هشیاری کاهش می یابد و ضربان قلب ضعیف می شود تا وقتی دمای درون بدن به ۲۴ درجه سانتیگراد برسد که قلب از کار می افتد و انسان می میرد. البته رکورد تحمل سرما مربوط به خانمی به نام آنا بگنهام است که ۸۰ دقیقه در مخلوطی از آب و یخ گیرکرده بود و دمای بدنش تا ۱۳٫۷ درجه سانتیگراد افت کرده بود. اما شانس با او همراه بود که به رغم آنکه تنفس و ضربان قلبش در این دمای بسیار پایین قطع شده بود، اما مغز او هم به حداقل فعالیت رسیده بود و از آنجا که به اکسیژن زیادی نیاز نداشت، توانست دوام بیاورد و زنده بماند.
بدون آب و غذا هم می شود زنده ماند؟
خیلی ها فکر می کنند اگر مصرف روزانه آب و غذا قطع شود، آدم تا جاییکه ذخیره چربی، کربوهیدرات و پروتئین داشته باشد، می تواند به زندگی ادامه دهد؛ اما این درست نیست! چون برای مصرف چربی نیاز به ویتامین هست و این ویتامین جز از راه غذا به بدن نمی رسد! بنابراین یک آدم چاق فقط برای یکی دو هفته می تواند زنده بماند و بعد در حالیکه هنوز چاق است، می میرد!
تنها چند روز آب نیاشامیدن هم کافی است تا فرد بمیرد! اما اگر فقط آب و ویتامین به بدن برسد و هیچ غذای دیگری خورده نشود، می توان تا یک سال هم زنده ماند. در روزگاران قدیم از همین روش برای رژیم غذایی استفاده می شد که البته به دلیل عوارض جانبی متعدد، این روش منسوخ شد.
تا چه مدت می شود نخوابید؟
بدن انسان نیازهای فراوانی دارد که عدم تامین آنها به مرگ منجر می‌شود. یکی از آنها خوابیدن است که برای زنده ماندن ضروری است، اما آیا می‌دانستید بی‌خوابی زودتر از بی‌غذایی باعث مرگ انسان می‌شود!؟ فکر می‌کنید رکورددار بیدار ماندن چه کسی است و برای چه مدت بیدار مانده است؟
چنان که نیوساینتیست منتشر کرده، رندی گاردنر، پسر ۱۷ ساله اهل سن دیه‌گو، در روز ۲۸ دسامبر ۱۹۶۳ ساعت ۶ صبح از خواب بیدار شده و تا صبح روز ۸ ژانویه ۱۹۶۴ نخوابیده است، یعنی ۱۱ روز کامل بیداری!
۲۶۴ ساعت بیداری گاردنر هنوز هم رکورد علمی نخوابیدن حساب می‌شود که رکورد ۲۶۰ ساعتی قبل از خود را شکست. گزارش بیداری گاردنر را پژوهشگری به نام ویلیام دمنت از دانشگاه استنفورد نوشته است. جالب است بدانید که این پژوهشگر سه روز آخر را پا به پای گاردنر بیدار ماند.
اما در این مدت برای گاردنر چه اتفاقی افتاد؟ او نوسانات خلقی را تجربه می‌کرد، در حافظه و توجه مشکل داشت، هماهنگی عملکردی نداشت، گفتارش با خطا همراه بود و حتی دچار توهم شده بود. او بعد از ۱۱ روز بیداری، ۱۴ ساعت خوابید.
بر اساس گزارش دمنت، گاردنر هیچ دارویی مصرف نکرده بوده است، اما افرادی اطرافش بوده‌اند که او را بیدار نگه می‌داشتند.در غیر این صورت، بعد از ۳۶ ساعت نخوابیدن، بیداری سخت می‌شود و بعد از ۴۸ ساعت تقریبا دیگر نمی‌توانید بیدار ماند.
باید بدانید حتی در این شرایط هم، احتمال زیادی دارد که برای چند ثانیه، بدون این که متوجه شده باشید یا حتی چشم‌هایتان را بسته باشید، خوابیده باشید. به این پدیده میکروخواب می‌گویند.
کسی نمی‌داند که گاردنر چه قدر میکروخواب داشته است. اما مشخص است که بی‌خوابی می‌تواند منجر به مرگ شود. موش‌هایی که بیدار نگه داشته شدند، بعد از ۲ هفته مردند، در حالی که موش‌هایی که گرسنه نگه داشته شدند، بیشتر از این زنده ماندند!
هیچ سندی مبنی بر بیدار نگه داشتن انسان تا مرگ وجود ندارد. اما نوعی اختلال بی‌خوابی به نام بی‌خوابی خانوادگی مرگ‌آور وجود دارد که در آن بیماران توانایی خود برای خوابیدن را از دست می‌دهند. این بیماران تا ۳ ماه بیشتر زنده نمی‌مانند.
بدن انسان تا چه شتابی را تحمل می کند؟
تجربه سواری روی ترن هوایی تجربه عجیبی است، دلیلش هم این است که شتاب حرکت در آنجا زیاد است. حداکثر شتابی که مسافران ترن هوایی تجربه می کنند، پنج برابر شتاب گرانش در سطح زمین است. بیشتر از این مقدار خطرناک است، زیرا می تواند به بیهوشی مسافران منجر شود. اما نه تنها مقدار شتاب که جهت قرارگرفتن بدن هم تاثیرگذار است. اگر به حالت ایستاده باشید، این شتاب موجب می شود خون به سوی پا رانده شود و با کاهش مقدار خون در مغز، خطر بیهوشی افزایش پیدا کند. پنج تا ۱۰ ثانیه تجربه شتاب چهار تا پنج برابر شتاب جاذبه کافی است تا تجربیات نزدیک مرگ به سراغتان بیاید: تونلی از نور و به دنبالش، بیهوشی.
خلبانان با استفاده از لباس ضدشتاب می توانند تا نه برابرشتاب جاذبه را تحمل کنند اما رکورد جهانی در این زمینه به دو فرد اختصاص دارد؛ دکتر فلاناگان گری که با تدابیر ویژه و استفاده از مخزن پرفشار آب برای تحمل فشار، توانست شتاب عمودی ۳۱٫۲۵ برابر شتاب جاذبه را تحمل کند. اما درباره فشار افقی، رکورد جهانی متعلق به جان استپ از پیشکسوتان نیروی هوایی ایالات متحده است که در سال ۱۹۵۴ در مجموعه ای از آزمایش های موشکی شرکت کرد و توانست تا شتاب ۴۶٫۲ برابر شتاب گرانش را تحمل کند.
تا چه ارتفاعی می توان نفس کشید؟
هر چه از سطح زمین ارتفاع می گیریم، فشار هوا هم کمتر می شود و کار اکسیژن رسانی سیستم تنفس هم سختتر. نسبت به سطح مغز انسان اکسیژن درون بدن بسیار حساس است، بنابراین با کاهش فشار هوا، سردرد و سرگیجه هم شروع می شود. با حضور طولانی در ارتفاع بالای پنج هزار متر، بافت ماهیچه ای رو به زوال می رود و احتمال جمع شدن مایعات درون شش ها و مغزها افزایش می یابد که می تواند کشنده باشد. در ارتفاع بالاتر از ۷۵۰۰ متر، افت اکسیژن آن قدر شدید است که فرد هشیاری خود را از دست می دهد و حتی ممکن است منجر به مرگ شود.
به همین دلیل است که کوهنوردان برای صعود به ارتفاع های بالاتر، خود را برای مقابله با فشار پایین آماده می کنند و بیشتر از کپسول اکسیژن استفاده می کنند. اما افراد بسیار کمی هستند که توانسته اند بدون استفاده از کپسول اکسیژن به قله اورست صعود کنند. ارتفاع اورست ۸۸۴۸ متر است و بابو چیری، با ۲۱ ساعت ماندن در قلها ورست، آ ن هم بدون کپسول اکسیژن در این مورد رکورددار است. به نظر می رسد حد نهایی صعود بدون کپسول اکسیژن ارتفاع ۹هزار متری بالای سطح دریا باشد.
بیشترین وزنه ای که می توان بلند کرد چند کیلوگرم است؟
رکورد جهانی بلند کردن وزنه متعلق به وزنه بردار انگلیسی اندی بولتون است که توانست وزنه ۴۵۷٫۵ کیلوگرمی را از زمین بلند کند و تا ران خود بالا بیاورد. رکورد جهانی بالا بردن وزنه تا بالای سر هم متعلق به حسین رضازاده است که در حرکت دوضرب، وزنه ۲۶۳٫۵ کیلوگرم را به بالای سر برده است. البته این وزنه برداران سنگین وزن، پنج تا شش بار قوی تر از یک آدم معمولی هستند. یک انسان معمولی به زحمت می تواند وزنه ۴۵ کیلوگرمی را به بالای سر ببرد اما یک انسان قوی حداکثر چه وزنه ای را می تواند بلند کند؟ بررسی روند رکوردزنی مسابقات وزنه برداری نشان می دهد به حد نهایی نزدیک شده ایم و بعید است کسی بتواند وزنه ۵۰۰ کیلوگرمی را از زمین بلند کند، حتی اگر از داروهای نیروزا استفاده کند.
اما این محدودیت از کجا ناشی می شود؟ برخلاف باور عموم که اسکلت بندی بدن را عامل این موضوع می دانند، این محدودیت به ماهیچه های بدن ما بر می گردد. بیشترین آسیب دیدگی وزنه برداران هم مربوط به پارگی عضله است که بیشتر در نزدیکی تاندون روی می دهد. جالب اینجاست که برتری وزنه برداران هم در نحوه کنترل ماهیچه هایشان است. بدن ما مکانیسمی بازدارنده دارد که با کنترل تعداد بافت های ماهیچه ای فعال در هر لحظه، بدن را از آسیب دیدن به هنگام بلند کردن وزنه های سنگین حفاظت می کند. اما وزنه برداران با تمرین می آموزند که چطور بر این سیستم خودایمنی پیروز شوند و از بیشترین توان ماهیچه ای برای بلندکردن وزنه استفاده کنند. البته توانایی های ژنتیکی را هم نباید از یاد برد.
چقدر تشعشع، انسان را می کشد؟
یک رویداد واقعی می تواند پاسخ این سؤال را بدهد. در سپتامبر ، دو نفر به یک مرکز پزشکی متروک در گویان برزیل دستبرد زدند و بعضی از تجهیزات ارزشمند آنجا را به سرقت بردند. طی یک روز آنها به استفراغ، اسهال و سرگیجه شدید دچار شدند. دلیل این مشکلات هم این بود که یکی از ابزارهایی که به سرقت برده بودند، حاوی یک منبع قوی رادیواکتیو به نام نمک کلرید سزیوم بود که برای درمان بیماران سرطانی به کار می رفت. یک سمسار محلی به نام دوایر فری هرا این ابزار را خرید و آ ن را به خانه آورد. او مجذوب نور آبی ای شده بود که شب هنگام از پودر درون این جسم تابیده می شد. او ابزار را در اتاق نشیمن خانه گذاشت و خانواده و فامیل را به تماشای این گوهر زیبا دعوت کرد!
مهمانان هم این ماده را لمس کردند و آن را مثل کرم ضدآفتاب به پوست خود مالیدند، حتی بخشی از این کلرید سزیوم را با خود به خانه هایشان بردند، اما طی یک ماه، همسر فری هرا، برادرزاده شش ساله اش و دو نفر از کارمندانش از سندرم حاد تشعشعی مردند و سرجمع ۴۹ نفربه تشعشعات رادیواکتیو آلوده شدند. دوز تشعشعی که این افراد طی چند روز دریافت کرده بودند، بین ۴٫۵ تا ۶ سیور بود. هر سیور معادل مقدار تشعشعی است که به هر کیلوگرم از جرم فرد دریافت کننده، می تواند یک ژول انرژی منتقل کند. این درحالی است که در حالت طبیعی، ما سالانه ۲٫۴ هزارم سیور تشعشع طبیعی را از موادی مانند رادون دریافت می کنیم که البته آسیب رسان نیست؛ حال حساب کنید شدت تشعشعی که این افراد بخت برگشته طی چند روز دریافت کرده اند، به چه اندازه خطرناک است.
محاسبات دانشمندان نشان می دهد آستانه مرگ با تشعشع حدود ۲ سیور است و در تشعشع ۶ سیوری، مرگ حتمی خواهد بود! ا ما خود فری هرا که تحت تشعشع ۷سیوری قرار گرفته بود، زنده ماند و بعدها، در سال ۱۹۷۴ درا ثر مصرف مشروبات ا لکلی جان سپرد شاید دلیل جان به در بردن فری هرا ا ز تشعشع، این بود که او بیشتر ا ز همسرش در خارج از خانه حضور داشت و این، به سلو ل های بدنش فرصت می داد تا بخشی از صدمات ناشی از تشعشع را بهبود بخشند.
چند دقیقه می توان نفس را در سینه حبس کرد؟
خیلی ها نمی توانند بیشتر از یک دقیقه نفس نکشند، اما استفان میفسود در خرداد سال گذشته توانست ۱۱ دقیقه و ۳۵ ثانیه نفسش را در سینه حبس کند و رکورد جهانی نفس در سینه حبس کردن را به دست آورد. البته او این کار را در زیر سطح آب انجام داد.
وقتی نفس نکشیم، واکنش هایی غیر ارادی در بدن آغاز می شود که تنفس دوباره آغاز شود و اکسیژن به بدن برسد. اما وقتی سر را به زیر آب می بریم، مثل دیگر پستانداران واکنش هایی طبیعی در بدن آغاز می شود؛ رگ های سطحی خون منقبض می شوند و جریان خون در نقاط انتهایی بدن، کاهش می یابد و در مقابل، خون بیشتری به قلب و مغز می رسد. ضربان قلب ضعیف تر می شود و با کندتر شدن گردش خون، اکسیژن کمتری هم در دیگر اندام های بدن مصرف می شود.
رکوردداران حرفه ای قبل از حبس کردن نفس، تنفس های عمیق و سریعی را ا نجام می دهند تا سطح اکسیژن خون را افزایش و سطح دی اکسیدکربن را کاهش دهند. مغز ما، زمان واکنش نفس نفس زدن را با سطح دی اکسیدکربن موجود در خون تنظیم می کند؛ بنابراین با تنفس عمیق و سریع، سطح دی اکسیدکربن خون آ نقدر پایین می آید که زمان قابل توجهی را در اختیار افراد قرار دهد. با تمرین های فراوان، شش های فرد هم بزرگتر می شود و دانشمندان معتقدند می توان به زمان نفس نکشیدن ۱۵ دقیقه نیز دست پیدا کرد.
