人体最大潜能 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 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话。2003年6月26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。
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