Koje su granice ljudskog opstanka?

Čuli smo epske priče o ljudima koji su preživjeli metak u mozak, pad s desetog kata ili mjesece nasukani na nekoj obali mora. Ali stavite čovjeka bilo gdje u poznati Svemir osim u tanak sloj prostora koji se proteže nekoliko milja iznad ili ispod razine mora na Zemlji, i umiremo u roku od nekoliko minuta. Koliko god se jako i otporno činilo ljudsko tijelo u određenim situacijama, u kontekstu kozmosa kao cjeline, ono je obeshrabrujuće krhko.

Mnoge od granica unutar kojih tipično ljudsko biće može preživjeti su bile u potpunosti određene; vrlo poznato "pravilo trojke" koje govori o tome koliko dugo otprilike možemo izdržati bez zraka (3 minute), vode (3 dana) i hrane (3 tjedna). Ostale granice su više spekulativne, jer ljudi su ih rijetko, ako ikada, testirali. Na primjer, koliko dugo možete ostati budni prije nego što umrete? Koliko visoko se možete popeti prije nego li se ugušite? Koliko ubrzanje može vaše tijelo izdržati prije nego što se potrga?

Više desetljeća eksperimenata - nekih namjernih, nekih slučajnih - je pomoglo da se odredi domena unutar koje mi, doslovno, živimo.

Koliko dugo možemo ostati budni?
Piloti ratnog zrakoplovstva su poznati po tome da postanu toliko delirični nakon što im je tri ili četiri dana uskraćen san da sruše svoje avione (jer su zaspali). Čak i samo jedna cijela budna noć može oštetiti sposobnost vožnje u istoj mjeri kao da ste pijani. Apsolutno najdulje što je netko dobrovoljno ostao budan prije dremuckanja je 264 sata (oko 11 dana) - rekord koji je postavio 17-godišnji Randy Gardner za znanstveni projekt sajma znanosti u srednjoj školi 1965. godine. Prije nego što je zaspao na 11. dan, on je u suštini bio biljka s otvorenim očima. Ali u kojem trenutku bi on umro?

U lipnju, 26-godišnji Kinez je navodno umro 11 dana nakon neprospavanog pokušaja da odgleda sve utakmice Europskog kupa. Ali također je pio alkohol i pušio u tom periodu, što je otežalo utvrđivanje uzroka njegove smrti. Nijedan čovjek nije nikada zasigurno umro od samog nedostatka sna i iz očitih etičkih razloga, znanstvenici ne mogu utvrditi prijelomnu točku u laboratoriju.

Međutim, učinili su to sa štakorima. 1999. godine, istraživači sna na Sveučilištu u Chicagu su stavili štakore na rotirajući disk iznad bazena vode i konstantno bilježili moždane valove štakora s kompjuterskim programom koji prepoznaje nastupanje sna. Kad su štakori zadrijemali, disk se iznenada zarotirao kako bi ostali budni te ih udario u zid prijeteći im rušenjem u vodu. Štakori su konzistentno umirali nakon dva tjedna ove muke. Prije uginuća, glodavci su pokazali simptome hipermetabolizma, stanja u kojem se mirujući metabolizam tijela ubrzava toliko da sagorijeva prekomjerne kalorije čak i dok je u potpunosti miran. Hipermetabolizam je povezan s nedostatkom sna.

Koliko zračenja možemo apsorbirati?
Zračenje predstavlja dugoročnu opasnost jer mutira DNA, ponovno prepisivajući genetski kod na način koji može dovesti do kancerogenog rasta stanica. Ali koliko zračenja će vas ubiti na licu mjesta? Prema Peteru Caracappau, nuklearnom inženjeru i stručnjaku za sigurnost od zračenja na Institutu Rensselaer Polytechnic, 5 i 6 Sv (Sievert) u roku od samo nekoliko minuta će raskomadati previše stanica da bi ih vaše tijelo moglo popraviti odjednom. "Što je dulje vremensko razdoblje tijekom kojeg se doza akumulira, to bi bio veći taj raspon, budući da se tijelo trudi popraviti i sebe u to vrijeme," kaže Caracappa za Life's Little Mysteries.

Za usporedbu, radnici u nuklearnoj elektrani u japanskoj Fukushimi apsorbirali su 0,4 do 1 Sv zračenja po satu, za vrijeme borbe s nuklearnom katastrofom u ožujku prošle godine. Iako su kratkoročno preživjeli, njihov rizik od raka kroz životni vijek je povećan, kažu znanstvenici.

Čak ako netko izbjegne nuklearne katastrofe i eksplozije supernova, prirodno pozadinsko zračenje koje svi mi doživljavamo na Zemlji (iz izvora kao što je uran u tlu, kozmičke zrake i medicinski uređaji) povećava naše izglede za razvoj raka u određenoj godini za 0,025 posto, kaže Caracappa. To postavlja bizarnu gornju granicu ljudskog životnog vijeka.

"Prosječna osoba ... primajući prosječnu dozu pozadinskog zračenja svake godine tijekom 4.000 godina, u nedostatku svih ostalih utjecaja, bi relativno sigurno dobila rak uzrokovan zračenjem", kaže Caracappa. Ukratko, čak i kad bismo s vremenom uspjeli iskorijeniti sve bolesti i isključiti genetske naredbe koje govore našim tijelima da stare, loša sreća: nikada nećemo živjeti dulje od 4000 godina.

Koliko možemo ubrzati?
Prsni koš štiti naše srce od snažnog udarca, ali pruža lošu sigurnost protiv vrsta pritisaka koje je tehnologija omogućila danas. Koliko točno ubrzanje naši organi mogu tolerirati?

Nasa i vojni znanstvenici su napravili korake u odgovoru na to pitanje u svrhu sigurnih svemirskih letjelica i sigurnijih zrakoplova. Bočno ubrzanje - pokretanje u stranu - ima utjecaj na našu unutrašnjost zbog asimetrije sila. Prema nedavnom članku u  Popular Science, 14 G bočne akceleracije može poderati vaše organe jedne od drugih. Gibanje od glave do nogu, u međuvremenu, sjuri svu krv u noge. Između 4 i 8 uzdužnih G će vas nokautirati. (Sila od 1 G je normalna sila gravitacije koju osjećamo ovdje na čvrstom tlu, dok je 14 G jednaka je gravitacijskoj sili planeta 14 puta masivnijeg od Zemlje.)

Čini se da ubrzanje prema naprijed ili natrag lakše utječe na tijelo, jer omogućuje glavi i srcu da ubrzavaju zajedno. Vojni eksperimenti 1940.-ih i 1950.-ih s "ljudskim deceleratorom", drugim riječima, raketne saonice koje su se kretale natrag i naprijed preko Edwards Air Force baze u Kaliforniji, pokazuju da možemo usporiti po stopi od 45 G, što je ekvivalent težine 45 Zemaljskih kugli i da još budemo živi da pričamo o tome. Prema toj stopi, usporavate sa 630 milja na sat na 0 milja na sat u djeliću sekunde preko nekoliko stotina metara. Znanstvenici procjenjuju da ćemo se vjerojatno pretvoriti u vreću rezervnih dijelova na oko 50 G.

Koje promjene okoliša možemo podnijeti?
Pojedinci se uvelike razlikuju u tome koliko dobro toleriraju odstupanja od normalnih atmosferskih uvjeta, bilo da se radi o promjenama temperature, tlaka ili kisika u zraku. Granice preživljavanja također ovise o tome koliko polako se promjene okoliša događaju, jer tijelo može postupno prilagoditi svoju potrošnju kisika i metabolizam kao odgovor na vanjske uvjete. Ali mogu se učiniti neke grube procjene našeg 'loma'.

Većina ljudi će patiti od hipertermije nakon 10 minuta na izrazito vlažnim, 60°C vrućinama. Smrt od hladnoće je teže ograničiti. Osoba obično premine kada joj tjelesna temperatura padne na 21 stupanj C, ali koliko vremena je potrebno da se to dogodi ovisi o tome koliko je osoba "naviknuta na hladnoću", i dolazi li do tajanstvenog, latentnog oblika hibernacije za koji je poznato da se ponekad dogodi.

Granice opstanka bolje su određene kada se radi o dugotrajnoj udobnosti. Prema izvješću NASA-e iz 1958. godine, ljudi mogu živjeti neograničeno dugo u okolišu gdje se temperature kreću između otprilike 4 i 35 stupnjeva C i ako se posljednja navedena temperatura ne pojavljuje u okolišu s više od 50 posto relativne vlažnosti. Maksimalna moguća temperatura se diže kada je manje vlažno, jer je manje vode u zraku što olakšava znojenje koje održava tijelo hladnim.

Kao što je potvrđeno od strane bilo kojeg SF filma gdje astronaut skine kacigu izvan letjelice, ljudi ne prolaze previše dobro s abnormalnim kisikom ili abnormalnim razinama tlaka. Kod atmosferskog tlaka, zrak sadrži 21 posto kisika. Umiremo od anoksije kada ta koncentracija pada ispod 11 posto. Previše kisika također ubija, postupno uzrokujući upalu pluća u roku od nekoliko dana.

Gubimo svijest kada pritisak padne ispod 57 posto atmosferskog tlaka - ekvivalent tome je nadmorska visina od 4,572 m. Penjači mogu preživjeti i više jer postupno aklimatiziraju svoja tijela na pad kisika, ali nitko ne preživi dugo bez spremnika kisika iznad 7925 m. To je oko 8 kilometara visine, a rub poznatog svemira leži nekih 46 milijarda svjetlosnih godina dalje.

Izvor: Businessinsider