我們可以沒有空氣生存嗎?

2516x 17。 02。 2020 1閱讀器

科學告訴我們,沒有氧氣,人體只能存活幾分鐘。 但是有些人抵制這個公認的事實。

以下故事是BBC Future的“ 2019年最佳”系列的特色。

當連接克里斯·檸檬斯和上面的船的粗電纜斷開時,發出刺耳的嘎吱聲。 這條至關重要的臍帶通向上方的世界,為他在海平面以下100米(328英尺)的潛水服帶來了力量,溝通,溫暖和空氣。

當他的同事們記得與生活崩潰的可怕聲音時,檸檬沒有聽到任何聲音。 那一刻,他被他正在處理的水下金屬結構震驚了,然後他被扔向海床。 他與他上面的船的聯繫消失了,並希望返回它。 最重要的是,他也失去了空氣來源,僅留下了六到七分鐘的緊急氧氣供應。 在接下來的30分鐘內,檸檬在北海的底部經歷了很少有人嘗試過的事情:他筋疲力盡。

“我不確定我是否能完全控制局勢。” 記得檸檬。 “我跌倒在海床上,被無所不在的黑暗所包圍。” 我知道我的背上只有很少的汽油,而且擺脫的機會很小。 我有些辭職了。 我記得悲傷壓倒了我。”

事故發生時,克里斯·檸檬斯練習了飽和潛水約一年半

檸檬隊是一支飽和潛水隊的一部分,該隊正在修理位於蘇格蘭東海岸阿伯丁以東約127英里(204公里)的亨廷頓油田的油井管線。 為此,潛水員必須在潛水船上經過特殊設計的艙室中度過一個月的生命,包括睡眠和食物,並通過金屬和玻璃與其他船員隔開。 在這些6米長的水管中,三個潛水員適應了他們想在水下經歷的壓力。

這是一種不尋常的隔離形式。 三個潛水員可以在房間外看到同事並與他們交談,但是在其他情況下,他們與他們隔絕了。 每個團隊的成員完全相互依賴-離開高壓艙之前的減壓需要六天,以及可獲得任何外部幫助。

我有點辭職,我記得自己在某種程度上感到難過-克里斯·檸檬

39歲的檸檬說:“這是一個非常特殊的情況。” “您住在一艘船上,周圍有很多人,他們之間只有一層金屬隔開,卻與他們完全隔離。 從某種意義上說,從月球返回比從海底返回更快。”

需要減壓,在水下呼吸時,潛水員的身體和組織會迅速充滿溶解的氮。 當從深處冒出時,氮氣由於較低的壓力而返回到其氣態,並且在組織中,從深處迅速冒出會產生人體無法吸收的氣泡。 如果這種情況發生得太快,可能會導致組織和神經疼痛,甚至在大腦中形成氣泡,甚至可能導致死亡。 這種情況被稱為“沉箱病”。

長時間在深水中潛水的潛水員必須在高壓艙中減壓幾天

但是,這些潛水員的工作仍然非常危險。 檸檬最糟糕的事情是與他的未婚妻莫拉格·馬丁(Morag Martin)及其在蘇格蘭西海岸的共同居所長期隔離。 18年2012月XNUMX日,克里斯·萊蒙斯(Chris Lemons)和他的兩個同事戴夫·尤阿蘇(Dave Youasu)和鄧肯·阿考克(Duncan Allcock)的起步很正常。 三人爬上潛水鐘,從貝爾比·托帕石(Bibby Topaz)降下到海床進行維修。

“從很多方面來說,這只是一個普通的工作日,”檸檬說。 他不像他的兩個同事那樣經驗豐富,但是已經沉沒了八年。 他致力於飽和潛水一年半,並參加了九次深潛。 “海表面有些動盪,但水下卻很平靜。”

克里斯·萊姆斯(Chris Lemons)在將他連接到他上方的船上的繩索在暴風雨海中斷裂後在海床上呆了30分鐘

但是,洶湧的大海引發了一系列事件,這幾乎使檸檬的生命喪命。 通常,潛水艇使用計算機控制的導航和推進系統(稱為動態定位)在潛水員在水中時停留在潛水地點上方。 但是,當Lemons和Youasa開始在水下維修管道時,Allcock從鈴鐺旁觀看時,Bibby Topaz動態定位系統突然出現故障。 船很快開始偏離航向。 潛水員通訊系統中的海床響起了警報。 檸檬和Youasa被指示回到響鈴。 但是當他們開始遵循“臍帶線”時,船已經在他們正在研究的高金屬結構上方,這意味著他們必須越過它。

克里斯·檸檬斯說:“這是一個特殊的時刻,當我們看著對方的眼睛時。”

但是,當他們接近山頂時,檸檬的連接電纜被粘在從結構中伸出的一塊金屬後面。 在他釋放它之前,漂流船用力將它拉向他,並將其壓在金屬管上。 萊姆斯說:“戴夫意識到出了什麼問題,然後又回到了我身邊。”他的故事在紀錄片《最後的呼吸》中得到了永恆的體現。 “當我們看著對方的眼睛時,這是一個特殊的時刻。” 他拼命試圖接近我,但船把他拉開了。 在了解情況之前,我已經筋疲力盡,因為電纜被緊緊地楔住了。 ”

船上無助地看著遙控救生艇從100米深處傳遞檸檬的平穩運動

施加在電纜上的電壓必須很大。 小船升起時,軟管和電線的纏結與穿過中心的繩索破裂。 檸檬本能地轉動了頭盔上的旋鈕,以釋放背部應急罐中的氧氣。 但是在他無能為力之前,繩子斷了,把他送回了海床。 檸檬奇蹟般地在無法逾越的黑暗中直立起來,向結構回去,再次爬上去,希望能看到鐘聲並安全。

在沒有氧氣的情況下,人體只能存活幾分鐘,然後才能滋養滋養細胞的生物過程開始衰竭。

檸檬說:“當我到達那兒時,鐘聲就不在了。” “我決定冷靜下來,省掉剩下的少量汽油。” 我背上只有大約六到七分鐘的緊急加油。 我沒想到有人會救我,所以我curl縮了。 ”

在沒有氧氣的情況下,人體只能存活幾分鐘,然後才能供養其細胞。 驅動大腦神經元的電信號減少,最終完全停止。 英國朴茨茅斯大學極限環境實驗室負責人邁克·蒂普頓(Mike Tipton)說:“通常是氧氣流失的終結。” “人體沒有大量氧氣供應-可能只有幾升。” 如何使用它們取決於您的新陳代謝率。 ”

人體在沒有氧氣的情況下能夠在幾分鐘內和平地生存,甚至在壓力或運動中更少

成年人休息時通常每分鐘消耗1/5至1/4升氧氣。 在劇烈運動期間,此值可以增加到四升。 蒂普頓補充說:“壓力或驚慌也會增加新陳代謝的速度。”蒂普頓研究了長期沒有空氣在水下生存的人。

他們無奈地看著檸檬的運動停止,生命的跡象停止了

在比比·托帕茲(Bibby Topaz)上,船員們拼命試圖手動將船導航回原來的位置,以營救失去的同事。 隨著他們越走越遠,他們至少發射了一艘遙控潛艇,以期找到它。 當她找到他時,他們在CCTV上以檸檬的平穩動作無助地觀看,直到他不再表現出任何生命跡象。 檸檬說:“我記得我從背上的水箱裡吸了最後的空氣。” “吸氣需要更多的努力。” 我覺得自己就快要睡著了。 這並不令人不愉快,但我記得我很生氣,並向未婚夫莫拉格道歉。 因為我給別人帶來的痛苦,我很生氣。 然後什麼都沒有。”

在工作期間溶解在檸檬血液中的冷水和額外的氧氣幫助他在沒有空氣的情況下存活了很長時間

Bibby Topaz的船員花了大約30分鐘重新啟動動態定位系統,以重新獲得對船隻的控制。 當Youasa在水下建築上找到檸檬時,他的身體靜止了。 他竭盡全力將他的同事拉回門鈴,並將其交給了Allcock。 摘下頭盔時,他是藍色的,沒有呼吸。 Allcock本能地從嘴到嘴給了他兩次復蘇呼吸。 奇蹟般地,喘著粗氣,他恢復了意識。

常識說,在海底呆了這麼長時間之後,他應該死了

檸檬說:“我感到非常頭昏眼花,有一些閃光,但是否則我沒有很多清晰的記憶可以喚醒。” “我記得戴夫坐在鈴鐺的另一側,看上去很疲憊,我不知道為什麼。 “僅幾天后,我才意識到局勢的嚴重性。”

將近七年後,萊蒙斯仍然不了解他如何在沒有氧氣的情況下存活這麼長時間。 常識說,在海底呆了這麼長時間之後,他應該死了。 但是,北海的冷水似乎在這裡發揮了作用-在約100米的深度處,水的溫度可能低於3°C(37°F)。 沒有熱水流過臍帶並給他的衣服加溫,身體和大腦迅速冷卻。

飛機上突然的壓力損失可能會導致呼吸稀薄空氣的困難。 因此,可以使用氧氣面罩

蒂普頓說:“大腦的迅速冷卻可以增加無氧生存的持續時間。” “如果將溫度降低10°C,新陳代謝率將降低30-50%。 將大腦溫度降低到30°C可能會使生存時間從10分鐘增加到20分鐘。 如果您將大腦冷卻到20°C,則最多可以花一個小時。”

飽和潛水員通常呼吸的壓縮氣體可以給檸檬更多的時間。 在呼吸高水平的壓縮氧氣時,它可以溶解在血液中,為身體提供額外的儲備來泵送它。

處於缺氧狀態

潛水員是最有可能遭受空氣供應突然中斷的人。 在許多其他情況下也會發生這種情況。 消防員經常依靠呼吸設備進入煙熏建築物。 在高空飛行的戰鬥機飛行員也使用氧氣面罩。 缺氧,被稱為缺氧,可以在不太極端的情況下影響許多其他人。 登山者在高山上的氧氣含量低,這通常歸因於許多事故。 隨著氧氣水平的下降,腦功能惡化,導致不良的決策和混亂。

克里斯·檸檬斯(Chris Lemons)的非凡的生存故事拍攝了一部名為《最後的呼吸》的專題紀錄片

接受手術的患者經常會出現輕度缺氧,據信這會影響他們的康復。 中風導致細胞死亡和終生損害,也是由於患者大腦缺氧引起的。

蒂普頓說:“在許多疾病中,缺氧是最後一個階段。” “正在發生的事情之一是,低氧人群開始失去周圍的視力,最終只能觀察到一點。” 這被認為是人們在說隧道盡頭看到光之前的原因。 ”

“兒童和婦女更容易生存,因為他們較小,而且身體的冷卻速度要快得多”-Mike Tipton

檸檬本人在沒有氧氣的情況下度過的時光沒有受到太大傷害。 遭受苦難後,他的腳上只有幾處瘀傷。 但是他的生存並不是那麼獨特。 Tipton在醫學文獻中研究了43例長期處於水下的人們。 他們中有四個人逃脫了,其中包括一個兩年半的女孩,她在水下至少生存了66分鐘。

邁克·蒂普頓(Mike Tipton)說:“由於婦女和婦女較小,他們的身體更容易冷卻,因此他們更有可能生存。”

世界上最高的山峰(例如珠穆朗瑪峰)的登山者需要使用補充氧氣來維持稀薄的空氣

像檸檬這樣的飽和潛水員的訓練也會無意中教他們的身體應對極端情況。 特隆赫姆的挪威科技大學(NTNU)的科學家發現,飽和潛水員通過改變其血細胞的遺傳活性來適應其工作的極端環境。

NTNU氣壓生理學研究組負責人Ingrid Eftedal說:“我們已經看到了遺傳氧轉移計劃的重大變化。” 氧在血紅蛋白中分佈在我們體內,血紅蛋白是在我們的紅細胞中發現的一種分子。 Eftedal補充說:“我們發現在飽和潛水期間,所有水平的氧氣轉移(從血紅蛋白到血紅蛋白和紅細胞的活動)的基因活性都受到抑制。”

他和他的同事認為,這可能是他們在水下呼吸的高氧氣濃度的反應。 檸檬體內氧氣傳輸的減慢可能會使他的適度儲備持續更長的時間。 研究還表明,潛水前鍛煉可以減少患減壓病的風險。

對無氧潛水的土著人的研究也表明,無氧人體可以適應多少生活。 印度尼西亞的巴茹市(Bajau)人可以用魚叉狩獵潛入70米深處。

Lemons說,自從他最後一次呼吸以來他什麼都不記得了,直到他在潛水鈴上恢復了意識。

猶他大學的進化遺傳學家梅利莎•伊拉爾多(Melissa Ilardo)發現,巴茹族人已經遺傳發育,因此其脾臟比大陸鄰居大50%。

據信,脾臟較大的人在Bajau人中的氧氣含量增加,並且可以屏住呼吸的時間更長

據信,脾臟在自由潛水中起關鍵作用。 Ilardo說:“屏住呼吸和浸入水中會觸發某種叫做哺乳動物的潛水反射。” “潛水反射的作用之一是脾臟的收縮。” 脾臟充當富氧紅細胞的儲存庫。 在其收縮過程中,這些紅細胞被迫進入循環,增加了氧氣的含量。 這可以被視為生物潛水炸彈。 ”

印度尼西亞的傳統Bajau潛水員脾臟增大,可以在水下花費更長的時間

據認為,由於脾臟較大,巴aja族人受益於含氧量更高的血液,因此可以屏住呼吸更長的時間。 據報導,一名Bajau潛水員Melissa Ilardo在水下遇見了13分鐘。

檸檬在事故發生大約三週後返回潛水-為了完成工作,他們在事故發生的同一地點開始工作。 他還嫁給了莫拉格(Morag),他們在一起有一個女兒。 當他回想起自己與死亡和奇蹟般的生存的相遇時,他並沒有給自己太多榮譽。

他說:“我倖存下來的最重要原因之一就是周圍的人很棒。” “實際上,我所做的很少。 與我和船上其他所有人同舟共濟的是兩個人的專業精神和英雄氣概。 我很幸運。”

當他沒精打采時,檸檬的想法屬於他的未婚夫莫拉格(Morag),他在事故發生後立即與他結婚

他的事故使潛水界發生了許多變化。 緊急坦克現已投入使用,可以容納40分鐘的空氣,而不僅僅是XNUMX分鐘。 “臍帶線”與輕質纖維交織在一起,因此可以在水下更好地看到它們。 檸檬自己的生活變化並不那麼劇烈。

他開玩笑說:“我仍然要換尿布。” 但是他對死亡的看法已經改變。 “我不再把她視為我們擔心的事情。 更多的是關於我們在這裡留下的東西。”

最壞的情況

本文是BBC未來專欄中最糟糕的情況的一部分,該專欄討論了極端的人類經驗以及人們在逆境中所面臨的非凡的應變能力。 它的目的是展示人們如何應對最壞的事件以及我們如何從他們的經驗中學到東西。

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