新浪科技综合|人类的饥饿极限到底有多长?
来源:中国科普博览
1月10日14时 , 山东栖霞五彩龙金矿发生爆炸事故 , 事故造成22名工人被困井下 。 1月17日 , 救援团队打通了一个钻孔 , 与被困人员取得联系 , 并将食物、药品通过钻孔传送给被困人员 。 1月20日 , 在传统的腊八节 , 救援工作在持续进行中 , 除了日常的给养之外 , 救援团队还给被困工人投放了定做的腊八粥、热水等 。
有了食物 , 这些被困者又多了希望 , 这是不幸中的万幸 。 但是在一些极端情况下 , 甚至会出现被困更久的情况 。 长时间不进食 , 我们的身体会发生什么?人体耐饥饿极限是多久?
挨饿的时候 , 身体会发生什么?
人的身体由许许多多的细胞组成 , 每个细胞都在辛勤地工作 , 但工作不是无偿的 , 得给它们提供能量、营养 , 不然它们就没力气干活 。
【新浪科技综合|人类的饥饿极限到底有多长?】这些细胞需要的养分都来自于我们吃下的每一口食物 , 通过消化吸收进入身体内 , 经过血液循环进入细胞内 。 一旦没了食物 , 细胞就没了工作的动力 , 你的身体就会发出信号 , 让你感到疲惫 , 产生想吃东西的欲望 , 这就是饥饿 。
一般情况下 , 一个人如果8到12小时没有进食 , 身体的葡萄糖储备就会耗尽 , 之后身体会开始将肝脏和肌肉中的糖原转化为葡萄糖 。 当葡萄糖和糖原都耗尽后 , 身体将开始使用体内的蛋白质和脂肪来提供能量 。
人类的饥饿极限到底有多长?
通过历史上的一些事件 , 我们可以粗略地了解饥饿极限 。
2006年 , 日本徒步旅行者内越光孝(Mitsutaka Uchikoshi)在一次登山旅行中失踪 , 在没有食物和水的情况下存活了24天 。 2011年 , 瑞典男子彼得·斯凯尔伯格(Peter Skyllberg)在一辆被埋在雪下的汽车里被发现 , 他靠吃雪存活了2个月 。 2003年 , 美国魔术师大卫·布莱恩(David Blaine)在伦敦泰晤士河边的一个玻璃盒子里度过了44天 , 期间除了喝水再没有吃任何食物 。 这样的禁食饥饿例子还有很多 , 有的甚至被饿死 。
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大卫布莱恩禁食魔术图源:flick
需要注意的是 , 我们不能简单地将这些个例当成是人类耐饥饿极限 。 因为这只是一个个例 , 每个个例的情况都很特殊 , 比如那个禁食事件中的人也许很胖 , 也许他周围环境很好很安逸 , 没有冷风吹 , 没有雨水打 , 所以活了很久 。
而其他人被迫禁食的人所处的环境很糟糕 , 比如被埋在地震的废墟下或雪地里 , 也许体质不太好 , 所以活的时间很短……个体体质不同 , 生存的环境不同 , 数据量不够等因素的存在 , 导致不能把个例当作标准 。
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历史上 , 圣雄甘地曾多次禁食图源:History.com
要想得出科学的答案 , 需要进行严格的科学统计 , 甚至科学实验 。
直接在人体上做饥饿实验非常不人道 。 虽然非常罕见 , 但历史上确实有人做过饥饿实验 。
1944年二战期间 , 美国明尼苏达大学的凯斯博士进行了一次人类史上第一次 , 也是影响最大的一次饥饿试验 。 战争时期 , 饥饿是常有的事 , 为了了解饥饿对人的生理和心智的影响 , 并且了解饥饿之后的虚弱体质该如何恢复 , 凯斯博士招募了36名志愿者 , 进行了饥饿实验 。
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饥饿实验的志愿者图源:Wallace Kirkland
实验分为三个阶段:12周基线控制阶段;24周饥饿阶段 , 通过控制饮食使每个参与者平均减去饥饿前体重的25%;恢复阶段 , 试验各种康复性饮食 。
饥饿阶段中 , 每个人吃的食物一样 , 包括全麦面包、土豆、胡萝卜、通心粉等 , 这些都是高碳水 , 低蛋白的食物 , 热量控制在1570大卡 , 是正常成年人所需热量值的一半 。
不仅如此 , 他们还得进行一定强度的运动 , 每周至少步行35公里 。 这种情况下 , 每个人消耗的热量比吃下去的热量还要多 , 入不敷出 , 自然进入了消瘦、疲惫的饥饿状态 。
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实验中对志愿者进行生理机能的记录图源:Wallace Kirkland
实验过程中 , 4个志愿者由于没有严格按照实验规则进行节食及运动 , 所以他们的数据没有被用于结果分析 。
其他志愿者中 , 部分精神状态出现了问题 , 患上了抑郁症、歇斯底里症和疑病症 , 有的志愿者甚至说自己梦到了吃人的场景 。
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图源:Wallace Kirkland
虽然这个实验没有饿死人 , 志愿者体重只是减少了原体重的25% , 但后果却非常严重 。 经过恢复期 , 这些志愿者虽然恢复了原有的体重 , 但他们的体脂含量超过了节食前的水平 , 达到了原来的140% 。
最终 , 研究者得到了一个对营养学影响至深的结论:如果一个人极端节食 , 并不能达到健康减肥的效果 , 后期反而会暴饮暴食 , 结果导致体脂含量增高 。
虽然这个实验并没有达到人类的极限 , 但它已经严重影响身体健康 。 这个实验只能被称为半饥饿实验 , 并不是极限的饥饿实验 , 所谓的极限就是离死只有一步之遥 , 那我们是不是就没法知道人类的饥饿极限了呢?
答案是否定的 , 我们依旧可以通过统计以往历史事件中的有效数据 , 得到一个推测的数值 。
能饿多长时间?得看这个指标
Jeya Henry是牛津布鲁克斯大学的营养学教授 , 同时也是世界卫生组织、联合国儿童基金会及联合国粮食及农业组织的顾问 。 2001年 , 他发表了一个关于人类饥饿极限的研究 , 当然不是做人体实验的研究 , 而是通过体重指数(BMI)的数据进行分析 。
什么是BMI?
1870年 , 比利时天文学家奎特莱(LambertAdolphe Jacques Quetelet)指出 , 体重(以千克为单位)除以身高(以米为单位)的平方 , 即BMI= (W/H^2 ) , 是最不受身高影响的测量整体体重的方法 。 大部分的研究人员使用BMI来定义肥胖 , 或者用来看BMI和社会健康的关系 。
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奎特莱和BMI 图源:famous scientist
1981年 , Garrow 在BMI的基础上 , 提出了一个简单的分类方法:BMI=20——24.9为0级;BMI=25——29.9为1级;BMI=30——40为2级;BMI>40为3级 。 BMI在0级 , 意味着身体处于健康状态 , 如果大于30 , 则意味着身体可能出现了问题 。
当然 , 这种分类方法过于简单 , 在现实情况中 , 一个BMI超重的人 , 实际上可能并不是肥胖 。 比如健身猛男 , 由于肌肉比例比较高 , 他的BMI可能会超过30 , 你能说这种猛男不健康吗?
虽然BMI值的上限不能说明健康问题 , 但它的下限确实可以说明健康问题 。 一般情况下 , BMI值过低 , 身体都比较瘦弱 。 摄入营养不足是导致瘦弱的一大原因 。 早在1843年 , 科学家Chossat就提出 , 当一个动物个体体重减轻40——50%的时候 , 这就离死不远了 。 而如果把BMI的下限值计算出来 , 我们也许就能知道人类的饥饿极限值到底是多少 。
怎么计算BMI的下限值呢?
首先得确定BMI的模型 , 而确定模型需要数据 , 数据从哪来?
历史上 , 人类经历过许多次饥荒事件 , 宗教或社会运动的禁食行为 , 科学家对饥饿个体的新陈代谢和生理适应性有一定的研究记录 , 而这就是数据的来源 。 Jeya Henry统计历史上记录的完全禁食 , 只喝水的情况 , 并不包括前面介绍的明尼苏达饥饿实验 , 因为那只是半饥饿 , 并没有全面剥夺食物的摄取 。
Jeya Henry统计了历史上有科学记录完全禁食的人的身高以及体重变化数据 , 其中一些人甚至被活活饿死 。
他发现 , 平均来看 , 男性的BMI低于13 , 可能会丢失生命 , 而女性BMI的下限则是11 。
女性的BMI下限值更低 , 为什么呢?
有研究表明 , 在饥饿的时候 , 女性的新陈代谢过程中会失去更少的蛋白质 , 这意味着 , 相比于男性 , 女性可以忍耐更长时间的饥饿 。
除了男女蛋白质代谢不一样外 , 还有一个原因则是男女的脂肪储备不一样 。 脂肪是一种高能量的营养物质 , 是饥饿时主要的代谢燃料 , 而女性比男性有更多的脂肪储备 。
写完这篇文章的时候 , 山东金矿矿难的救援依旧在进行 , 幸运的是 , 我们已经能够将食物传送给被困的工人 , 而他们不用再经历类似的饥饿极限 , 希望我们的救援队能尽快将他们解救出来 。
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