人体极限探秘 运动员如何发挥人体最大潜能

  人类也许是自然界最完美的机器。完美是什么样子▯▯▯?我们可以从一流运动员的形体上得知一二▯▯。但美丽不只是那层皮肤,想看到人体“机器”完美的表现,我们需要从体内开始。即将展开的是一场人体的奇特之旅,我们将去了解一些一流运动员如何发挥人体的最大潜能,并且探索耐力的极限▯▯。

  这场奇异的旅程由一位意想不到的自愿者开始—杀人犯约瑟·崔尼根▯▯▯。他可以说是历史上让人研究得最“透彻”的杀手▯。1993年他在美国德克萨斯州以药物注射的方式执行死刑。但美国国家医学图书馆对他另有打算—他们把他的遗体冷冻,切成了1871个薄片▯,经过精细拍摄后,存入大型计算机▯▯。翟尼根的身体切片照片以虚拟手段拼合起来,使得工作人员描绘出人体内部构造的样子。

  这个美丽的人体构架,翔实地呈现着支撑整个人体的206块骨头,复杂的神经网络以及使我们得以感知世界的约145000千米长的星罗密布的神经元▯▯▯。600多条强”壮的肌肉组织让我们生机盎然▯▯。每一张详细的图像都为我们视为当然的各种身体构造做了详细解说。这些复杂的系统不时都在互相联络,完美地形成了一个体系,教人惊叹。

  皮肤下的肌肉是部神奇的引擎▯。它让我们能走路、蹦跳,甚至爬上陡峭的岩石。人体的600条肌肉之间的互相合作,协助你度过每一天▯。

  纽约以北的硬岩悬崖,上有峭壁,下有坚硬石“堆。迈克和朱莉是攀岩指导,他们准备挑战一座一百多米高的岩山。他们攀爬的时候,首要主意的是思想专注以保证安全▯▯▯,这需要头脑与肌肉的密切协调。

  肌肉帮助我们对抗地心引力。肌肉纤维控制每个动作,从轻轻眨眼到微笑▯▯▯,成千上万细微的纤维集结成肌肉束,进而形成完整的肌肉系统▯。以攀岩爱好者为例▯,每向上爬一步,都需要肌肉的松紧缩放。肌肉只能完成拉扯▯,而不是▯!推挤▯,大部份属于骨骼肌。它们由肌腱与骨骼相连,紧密结合的肌腱纤维有橡皮筋的功用。

  肌肉可以牵动眼球,使我们看清东西▯▯,使眼色▯、眨眼;手部与指尖的▯▯▯“肌肉让我们!能捏得住极小的物体。以攀岩者为例,他们要上升需要握住东西以固定自己,连续不断的肌肉收缩可以使他们不断往上爬▯▯。

  我们可以决定什么时候以及怎样牵动骨骼肌,但我们并不能够时刻察觉这种变化。有的时候你可能会微微调整姿势以保持平衡▯,但也许这种姿势的改变你自己并没有发现,这种动态的平衡一直在发生着。但也有些肌肉是我们无法随意控制的--消化系统▯。那里有许多非随意肌。我们的胃部有三种非随意肌负责碾碎食物。小肠里有两种▯▯,负责像蛇一样挤压食物,然后再拉长往前推。非随意肌还帮助我们的心脏持续跳动▯。心肌在我们的一生中只进行着一件事▯▯▯:输送血液▯▯▯。

  通过一定时间的锻炼,肌肉可以变得发达。但大块的肌肉一定好吗?答案是否定的。毛细血管负责携带红血球流经肌肉。肌肉剧烈收缩的时候▯▯▯,毛细血管遭到挤压,肌肉会开始缺氧,废物开始堆积。但在压力极大的情形下,肌肉无法作出快速的反应▯▯,疲劳感于是不断袭来。

  以攀岩为例▯▯,肌肉发达的强壮男性攀登者可能会以为一直向上爬就好,因此他攀爬的速度会很快。但他的前臂的肌肉很快就会缺氧▯▯▯,迫使他▯▯▯:放弃。某些体力挑战面前,女性比男性更具优势。攀岩讲求更多的是一个人的力量和重量的比率。小块肌肉更有利,只需承担自己的体重就可以了。肌肉较小的女性施力较小,对毛细血管的挤压也比较轻▯,所以肌肉更具有耐力。

  骨骼是构成人类身体的重要结构。它塑造我们的体型并支配运动。骨骼的优点是机动性极佳,动作也十分优雅,它还为我们的身体提供各种保护机制。但是果我们的身体倒下了呢?

  “我突然感到疼痛,接着便瘫软在地,▯▯”篮球运动员贝基·哈蒙说。她是WNBA纽约自由队的最佳球员之一。个子矮小▯▯▯,以灵敏难缠闻名▯,但有时她的身体也不那么听线日 麦迪逊花园广场,“我才刚上场10秒钟,抢到篮板球后开始往回跑接。着很快停住▯▯。这是个很简单的动作,可是我在传球之后却倒下了。感觉像我的膝盖被固定在原地,我的股骨撞到了胫骨…骨头移位了!”

  这名优秀的运动员因严重的伤害而退场▯。问题的答案在她的骨骼里。骨骼的作用令人惊叹▯▯,它为人体提供支撑,同时它还有极佳的机动性,让我们的动作优美。骨骼影响着我们脸部的比例、步伐的距离以及手臂的长度。

  成人有206块骨头,让它们彼此完美结合在一起的,就是连接关节的韧带。骨骼比花岗岩坚硬两倍▯,但贝基在球场奔跑的时候,最强壮的骨头为何突然失去了功效?她的韧带▯;断裂了▯。前十字韧带是连接膝关节的重要枢纽。如果它遭到了过度的扭动▯▯,在一定的时机就会断裂。这种损伤很常见▯▯▯,但这很可能终止一个运动员的职业生涯。贝基接受了手术。

  我们是两足动物▯▯,直立行走使我们的骨盆稍稍外扩以平衡▯。日常的活动不至于考验到我们的骨骼,但是剧烈运动时会考验到我们的关节▯▯▯。贝基是名女性球员▯▯,她的生理状况不利于她的事业。女性前十字韧带受伤的机率是男性的8倍。为什么会有这样的差别?

  男女的骨骼结构没有太多差异,但骨盆是个例外。生理学家称之为“Q角度”▯▯▯。▯“Q”是指股四头肌,角度指膝盖与骨盆间的夹角▯。男性的Q角度是10°,女性却高达15°▯。由于必须分娩,她们的臀部也比较宽,因此膝盖承受的压力比男性大▯▯▯。所以她们在激烈运动拉扭膝盖时,受力总是较大。经历了10个月的复员期后▯▯▯,贝琪又上场了。虽然她和纽约自由队输了这场比赛,但她会继续努力,打好这一季。

  肌肉与骨骼的活动需要能量▯▯,这能量来自人类的能量制造机—〔心脏▯、肺和消化系;统〕。我们的身体无时无刻都有许许多多的化学和物理变化▯。它们均衡协调,我们就强壮安全▯▯▯。直到你在达到极限时,才能看到身体瞬间的变化▯。

  没人游泳时,澳洲最大的水路吉普斯兰湖的水面显得平静而美丽。世界知名的马拉松游泳名将泰米·范怀斯即将在这里挑战世界游泳记录—40千米的耐力赛▯▯▯,这个长度比英吉利海峡还要长近5千米。

  泰米将游过危险的水流和寒冷的湖水▯▯▯,那里的水温将降至摄氏10°以下。体温过低是巨大的挑战▯▯。36岁的泰米在开放水域游泳的长度已经足够环绕地球一圈半▯,还曾经五次打破世界游泳纪录。但对于这个即将到来的挑战,耐力是最重要的▯▯▯。

  泰米大概需要击水48000下,才能以自▯”由泳横跨湖水。仔细分解自由泳的动作▯▯,我们就可以知道身体作出了如何复杂精细的协调▯。心肺互相协调,以5秒一次的频率将氧气输送到血液之中▯▯,氧气是肌肉的燃料。

  在正常情况下,心脏每分钟跳70次▯▯▯,一天10万次,一生共跳25亿次。女性的心脏比男性小,但无论在水里或生命中,它们的工作年限都更加持久▯。心脏是▯▯▯;一个泵▯▯,将红血球和氧分子推进密布的动脉、静脉与毛细血管。人体中的每个细胞都需要吸入氧气并排放废物。这是自然界效率最高的设计▯▯▯。

  你也许想象不到▯▯,如果把身体中的血管拉直,约长96000千米▯▯▯,可以环绕地球两周!血管的“支流▯”密布在人体▯▯▯;内。如果将肺脏的支气管取出▯▯,并把它颠倒过来,看起来就像棵枝干茂密的树。令人感到神奇的是,我们的构造与这个世界的其它事物并没有什么不同。

  为了这次横渡,泰米已经准备了数月,低温将是她要面对的最大挑战。我们在水中比在空气中更容易丧失体温。泰米在身体上涂抹:凡士林油以隔绝冷水▯。不过抵御寒冷最有效的工具▯▯,还是她的肌肉活动产生的热能。当低温过低的时候▯,此时的肌肉不只需要氧气▯。泰米吃下一些▯▯▯“垃圾食物”以高效率地补充能量。

  跳入水中1小时后,泰米已经出现低体温症状。她的体温急速下降,但肌肉仍然在运动生热,血液把热量输送到最需要的地方。她的手指已经不能弯曲,呈现冻僵的姿态。此时她的血液仅仅支持重要部位如心脏、消化系统和大脑▯,而无法流到比较耐寒的皮肤上。

  2个小时以后,泰米先前摄入食物所产生的能量已逐渐耗尽▯▯,但对于女性游泳者来说,她有“备胎”▯▯。女性的体 脂肪较多,可以产生更多的浮力▯▯▯,如同木塞一样,在水面自然上下漂动。体脂肪还可以隔热,帮助御寒。现在泰米的身体约有30%是脂肪▯▯,如果身体缺乏体脂肪,很快就会失温▯▯▯。

  游泳进入第3小时▯▯,大气温度在冰点以下。这段时间非常痛苦,如果她抵御不了低温侵袭,就会失去意志力▯▯▯,她在跟心魔对抗。超过6小时后,泰米的脂肪开始提供能量。体脂肪是非常有用的能量来源,是让人体支撑更久的关键,就如同选用高级无铅汽油和劣质含铅汽油的差别。这也是女性为何在马拉松游泳中成绩斐然的秘密▯▯。疲惫的10个小时后,泰米看到了终点,她成为横渡澳洲吉普斯兰湖的第一人。

  肌肉、骨骼▯、心脏与肺脏—这一切如果没有〔大脑〕的指挥就失去了意义。你曾想象过参加沙漠马拉松的选手吗?大脑需调节身体的每一个部位。弗朗西斯·康蒂是耐力赛跑选手:“疼痛有保护作用。但如果你一心想着疼痛,你就无法再忍受下去。但如果你不理会它,又将吃到苦头。”大脑的任务是帮助你生存下去。

  在“死谷沙漠”进行的恶水马拉松赛(Bad Water Ultramarathon)是世上最严酷的体力与意志竞赛▯▯。选手来自四面八方▯▯▯,弗朗西斯·康蒂是职业耐力赛跑选手,但这次将是她所参加的最长距离的马拉松比赛▯▯。选手在西半球的最低点起跑▯,经过全程的217.2千米▯,冲向海拔2590米处的终点。

  人体并不是为了迎接这样的极限挑战而设计的▯▯▯,因此她的大脑将会提醒她▯▯。弗朗西斯的工作是漠视疼痛:“我希望!能完成这场竞赛,希望我的身体不会在接近重点处瘫掉。”人体的耐力十足,但这场比赛需要依赖身体所有系统的相互配合▯▯。在极高温度的热浪的侵袭下,她的骨骼必须与肌肉合作▯▯;心脏与肺脏负荷沉重,消化系统不断运作。统率这群大军的元帅,就是大脑。

  大脑有一兆个神经细胞和数兆个突触,一团皱皱的组织塑造了我们的世界▯▯▯。这些神奇的神经系统控制着大量的肌肉,让它们知道做什么样的运动。人体的神经网络共有145000千米长的神经元,神经遍及肌肉▯▯▯、皮肤▯、甚至骨头。它与大脑紧密联系,传递讯息。透过感官了解世界--快乐、痛苦▯▯▯、声音▯、气味,特别是视觉▯▯▯。

  70%的感觉神经末梢都集中在我们 高尔夫球般大小的眼球上。也就是说▯▯▯,我们主要的讯息来自视觉。大脑在▯▯“接受到视觉信号后▯▯,以每秒76米的速度向下传入脊椎神经▯▯▯,刺激肌肉执行指令。数百万种感觉讯息的综合▯▯▯,促使我们一步一步向前跑。

  弗朗西斯赢得过许多横越美国的赛跑▯▯▯,是意志胜过了极限马拉松。▯“你必须训练大脑完全不考虑距离▯。不是你的身体要你走,而是你的意志。”但这里的自然环境很快就成为弗朗西斯最大的考验▯▯▯。“每场比赛我都能学到东西。环境愈恶劣,就愈能了解自身的局限是什么▯▯▯。▯▯”

  恶水极限马拉松的危险来自它的高温。一般马拉松关心的是终点,而这里则是100多千米炽热的柏油马路。赛程第6小时,摄氏54°。弗朗西斯继续跑着,但她的大脑在喊停。事实上,她的大脑正以其独特的方式提出抗议—痛苦。比赛到最后要对抗的是痛苦。她的腿需要冰敷▯▯,她在与命令中枢—大脑的反应搏斗▯▯▯。

  在这种情况下▯▯,我们的身体会立即以缓和的方法响应疼痛。众多神经会产生类似吗啡的化学物质▯▯,如果痛楚依旧,就表示大脑的抑制机制不够▯▯。法兰西斯的小腿被晒伤▯,脚下遍布水泡。由于晒得过度▯,她的体温也接近低烧,这使她濒临放弃的边缘。▯▯“我可以尝试继续,可是我不敢保证是否能坚持,”法兰西斯决定继续下去。

  男人与女人的痛觉相同▯▯▯,但男人似乎更能抑制疼痛。他们叫大脑持续送出吗啡般的化学物质▯▯,以减缓痛苦。但也不完全如此,分娩时女性可以发挥抑制痛苦的能力▯。那个时候,她会产生数量惊人的抑制疼痛的物质。终其一生,女性的大脑都被训练与痛苦同在,这也许解释了为何女性在耐力赛中表现杰出的现象▯▯。“死谷使你深深感觉到自己的渺小,它让你谦逊▯▯。”历经了217.2千米的痛苦▯▯、汗水与泪水之后,弗朗西斯爬上终点坡,在72位参赛者中拿下第20名▯▯▯。

  人体有时很脆弱,但那些不断挑战身体潜能极限的人,也让我们看到人体的强壮和坚韧。人体构造对我们很重要,如何运用它却更重要。我们只是人类吗?—当然不仅仅如此▯▯,我们是奇妙的人类。

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