Giới hạn sinh tồn của con người

Con người có thể nhịn thở 3 phút, nhịn uống 3 ngày, nhịn ăn 3 tuần nhưng có thể thức trắng bao lâu? Chịu được sự thay đổi của môi trường tới mức nào?

Giới hạn sức chịu đựng của con người

Giới hạn thức trắng

Kỷ lục không ngủ dài nhất trên thế giới thuộc về Randy Gardner, người có thể thức liên tục 264 giờ (khoảng 11 ngày). Tháng 6 vừa qua, một người đàn ông Trung Quốc đã chết sau khi thức liên tục 11 ngày để xem bóng đá. Tuy nhiên, do ông này đã sử dụng rất nhiều rượu và thuốc lá nên người ta chưa thể khẳng định chắc chắn nguyên nhân cái chết là do thiếu ngủ.

Nghiên cứu năm 1999 của Đại học Chicago (Mỹ) trên chuột cho thấy, khi không được ngủ 2 tuần liên tục, ở chuột xuất hiện triệu chứng tăng chuyển hóa khiến tốc độ trao đổi chất tăng quá nhanh, đốt cháy hết calorie thừa ngay cả khi cơ thể không hoạt động.

Giới hạn phơi nhiễm phóng xạ?

Phóng xạ gây nguy hiểm lâu dài về mặt sức khoẻ bởi nó có thể biến đổi ADN ở người, dẫn tới sự phát triển của các tế bào ung thư. Theo Peter Caracappa, chuyên gia an toàn phóng xạ tại Viện Bách khoa Rensselaer (Mỹ), độ nhiễm phóng xạ lên tới 5 - 6sv (đơn vị đo lường hấp thụ bức xạ ion hóa) trong vài phút sẽ cắt nhỏ một lượng lớn tế bào khiến cơ thể không kịp hồi phục.

Một số công nhân tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima (Nhật Bản) phơi nhiễm từ 0,4 - 1sv phóng xạ mỗi giờ. Mặc dù sống sót nhờ các dụng cụ bảo vệ đặc biệt, họ vẫn có nguy cơ ung thư cao.

Giới hạn chịu đựng sự tăng tốc đột ngột

Gia tốc ngang tác động rất mạnh đến cơ thể người do sự không đối xứng của các lực tác động. Theo một bài báo trên Popular Science, việc bị tác động bởi lực gia tốc ngang lớn gấp 14 lần trọng lực Trái Đất, khiến nội tạng trong cơ thể bị xé nát, máu dồn xuống chân.

Con người có vẻ dễ dàng vượt qua tình trạng tăng tốc về phía trước và phía sau do ở tình trạng này, đầu và tim được tăng tốc cùng một lúc. Vào những năm 1940 - 1950, các nhà khoa học thí nghiệm gắn động cơ phản lực vào một chiếc xe trượt tuyết tại căn cứ không quân Edwards ở California. Chiếc xe trượt tuyết đang di chuyển với vận tốc 1.013km/h chưa đầy một giây đã dừng lại đột ngột nhưng đối tượng tham gia thí nghiệm vẫn an toàn.

Giới hạn thích nghi với thay đổi môi trường

Theo một báo cáo năm 1958 của NASA, con người có thể sống trong điều kiện nhiệt độ môi trường dao động từ 4 – 35 độ C. Nhiệt độ tối đa có thể đẩy lên nếu độ ẩm không khí thấp, vì lượng nước trong không khí thấp hơn thì cơ thể sẽ dễ dàng đổ mồ hôi hơn và giúp làm giảm nhiệt độ của cơ thể.

Những cá nhân khác nhau có thể chịu được những thay đổi về nhiệt độ, áp suất hay lượng oxy trong không khí khác nhau. Ngoài ra, chúng ta có thích nghi được hay không còn phụ thuộc vào sự thay đổi môi trường diễn ra trong bao lâu. Điều này là do cơ thể có thể dần điều chỉnh quá trình hấp thụ oxy, cũng như quá trình trao đổi chất để thích ứng với các điều kiện bên ngoài.

Hầu hết mọi người sẽ bị chứng tăng thân nhiệt sau 10 phút chịu đựng nhiệt độ 60 độ C. Thông thường, một người sẽ chết khi nhiệt độ cơ thể giảm xuống đến 21 độ C. Tuy nhiên, mất bao lâu để nhiệt độ cơ thể giảm xuống mức giới hạn này còn phụ thuộc vào việc người này đã "quen" với cái lạnh đến mức nào và liệu hiện tượng "ngủ đông" có xảy ra hay không.

Cơ thể chúng ta có thân nhiệt ổn định ở mức 37 độ C, tuy nhiên nếu nhiệt độ môi trường làm giảm thân nhiệt, sẽ gây ra những ảnh hưởng rất rõ rệt. Nếu nhiệt độ cơ thể giảm xuống 35 độ C, chân tay bạn sẽ run lên và rất khó cử động. Tại 32 độ C, hầu hết mọi người sẽ bất tỉnh, cơ thể sẽ từ bỏ cố gắng để duy trì thân nhiệt. Hơi thở giảm xuống và rối loạn nhịp tim khi nhiệt độ còn 28 độ C. Và khi thân nhiệt chỉ còn 20 độ C, tim sẽ ngừng đập. Mặc dù vậy, đã từng có trường hợp một cô gái đi bộ trong thời tiết -20độ C và thân nhiệt chỉ còn 16 độ C nhưng vẫn được cứu sống.

Có vẻ chúng ta chịu lạnh tốt hơn là chịu nóng. Nhiệt độ cao nhất của cơ thể mà có thể duy trì sự sống là 42 độ C, vì ở nhiệt độ này các protein cần thiết của cơ thể bắt đầu bị phân hủy. So với nhiệt độ bên ngoài, ngay cả lính cứu hỏa với trang bị đầy đủ cũng chỉ có thể chịu được mức nhiệt độ môi trường lên tới 93 độ C.

Leo núi và lặn dưới đáy đại dương

Càng lên cao áp suất khí quyển càng giảm và không khí càng loãng, làm cho lượng oxy cũng giảm sút. Chúng ta sẽ chết khi nồng độ oxy trong không khí giảm xuống dưới 11%. Theo tính toán của các nhà khoa học, chúng ta sẽ không thể thở mà không có bình dưỡng khí trên độ cao khoảng 7,900m.

Trong khi đó, nếu lặn xuống dưới đáy biển mà không có những thiết bị đặc biệt, chúng ta sẽ bị thiếu oxy và chịu áp lực rất lớn của nước. Thông thường một người có thể lặn sâu xuống khoảng 18m. Nhưng kỷ lục thế giới ghi lại độ sâu lớn nhất mà con người có thể lặn xuống là 85m.

Và những giới hạn khác của cơ thể

Một người bình thường có từ 3,8 đến 5,6 lít máu. Bạn có thể mất khoảng 15% lượng máu trong cơ thể mà không có bất kỳ ảnh hưởng nào. Tuy nhiên nếu bị mất một lượng máu lớn hơn, bạn sẽ cảm thấy chóng mặt, tim đập nhanh. Khi bị mất khoảng 40% máu, huyết áp lúc này quá thấp để đẩy máu đi và tim bắt đầu loạn nhịp. Nếu vượt quá mức 50%, trái tim của bạn sẽ không thể chịu đựng được và sẽ dẫn tới cái chết.

Hơn 60% cơ thể chúng ta là nước, do đó nước rất quan trọng. Tuy nhiên uống quá nhiều nước không phải là điều tốt, mà thậm chí có thể khiến chúng ta mất mạng. Theo các bác sĩ, 10L nước là lượng nước tối đa bạn có thể uống trong vòng 1 giờ mà không làm loãng các chất điện giải trong cơ thể khiến các cơ co giật và có thể tử vong.

Độ lớn của âm thanh được đo bằng đơn vị decibel. Khoảng 30dB là độ lớn âm thanh tại các làng quê yên tĩnh, trong khi đó 120dB là độ lớn mà bạn có thể nghe thấy tại các liveshow rock. Âm thanh lớn nhất mà chúng ta có thể nghe có độ lớn khoảng 160dB, nếu âm thanh có độ lớn vượt quá ngưỡng này có thể khiến màng nhĩ bị rách. Khi âm thanh có độ lớn 200dB, các sóng âm thanh có áp lực lớn thậm chí có thể làm vỡ phổi, đẩy không khí vào các mạch màu gây ra nghẽn các mạch máu dẫn tới tử vong.

Chết vì điện giật là một nguyên nhân rất phổ biến. Nguyên nhân gây ra cái chết không phải là mức điện áp lớn, mà là cường độ dòng điện (ampe). Một dòng điện khoảng 1mA có thể gây ra một chút cảm giác tê tê, trong khi đó một dòng điện 200mA là đã đủ để lấy đi mạng sống của chúng ta. Điện trở của da người thay đổi từ 1.000 Ôm (da ướt) đến 100.000 Ôm (da khô), do đó mà mức điện áp tương ứng có thể gây chết người là 200V (da ướt) và 20.000V (da khô). Trên thực tế, chỉ 10% những vụ sét đánh trúng gây ra tử vong.