Существует негласное «правило троек», которое говорит о том, что без еды человек может продержаться примерно три недели, без воды — три дня, без кислорода — три минуты. Но что насчет других экстремальных условий, как среднестатистический организм справится с ними?
Жара
Если на улице или в помещении очень жарко, организм пытается направлять кровь ближе к поверхности тела, чтобы она охлаждалась за счет испарения пота. Это очень эффективный механизм. Но если температура тела поднимается выше 40 °C, можно получить тепловой удар. Опаснее всего он для сердца, этот орган перегревается и уже не может перекачивать кровь.
Если температура воздуха более 100 °C, а влажность составляет около 10%, человек способен выжить. Но если влажность высокая, пот испаряется труднее и начинается гипертермия. Это значит, что тело может нагреться до 42–43 °C, и тогда в течение часа начнут разрушаться клеточные белки, и наступит летальный исход.
Мороз
На холоде наш организм переходит в формат энергосбережения. Замедляя потерю тепла, сосуды на поверхности тела сужаются, а ток крови направляется во внутренние органы. Обмен веществ становится медленнее, движения — вялыми. Дрожь человека на морозе рефлекторна: быстро и резко сокращаясь, мускулы пытаются дополнительно прогреть организм.
Обмен веществ нарушается, когда температура тела падает ниже 35 °С. Умирает человек, когда температура падает ниже 28 °С. При такой температуре сердце неспособно снабжать мозг и тело кислородом и останавливается.
В то же время есть доказательства того, что чем суше воздух, тем легче переносит наш организм экстремально низкие температуры.
Высота
Горная болезнь тоже убивает: организм плохо переносит длительное пребывание на большой высоте. Так, воздух у поверхности Земли содержит около 21% кислорода, а на высоте его значительно меньше. Критическим считается уровень в 11%. Если он ниже, человек теряет сознание.
Ситуацию усугубляет низкое атмосферное давление в горах: кислород в кровь поступает медленнее. Поэтому на высоте более 4-5 км развивается «горнянка». Для гипоксии характерны такие симптомы, как слабость, мигрень, головокружение, нарушение сознания. Поэтому альпинистам советуют адаптироваться к нехватке кислорода постепенно, чтобы организм научился вырабатывать дополнительный гемоглобин на высоте.
Глубина
Дайвинг тоже довольно опасное занятие, ведь с каждыми 10 метрами морской глубины давление увеличивается на одну атмосферу. Считается, что клетки нашего организма заполнены водой и умеют компенсировать внешнее давление воды внутренним. Это помогает нам, удерживая дыхание, совершать нырок на десятки и сотни метров.
Если использовать специальные газовые смеси, облегчающие дыхание при большом давлении, можно достичь глубины и более 300 метров. Сложный водолазный костюм позволяет нырнуть еще глубже. Если тратить на адаптацию к глубине часы, можно достичь и глубины в 500-600 метров. Ниже давление уже настолько велико, что вязкость клеточных мембран меняется, а значит, нейроны начинают сбоить, человек может начать терять создание.
Также опасным становится не само погружение, а подъем на поверхность. Дело в том, что на каждую дополнительную атмосферу кровь и другие жидкости организма поглощают порядка литра азота. Когда давление резко падает, газ высвобождается и кипящие пузырьки, которые образуются, способны закупоривать сосуды и повреждать ткани. И может развиться так называемая кессонная болезнь.
Тяжесть и скорость
Перегрузки начали изучать еще в 1940-х годах во время активного развития авиации. Этим занимался, например, полковник американских ВВС Джон Стэпп, который с помощью специальной тележки с реактивным двигателем испытывал на волонтерах резкое торможение и критические перегрузки, которые могут случиться во время аварии.
Стэпп и сам поучаствовал в эксперименте, по итогам он получил несколько переломов, лишился зубных пломб и пришел к выводу, что перегрузки обычно оказывают негативный эффект на организм из-за неверного перераспределения крови.
Дело в том, что сердце и сосуды лишаются способности осуществлять нормальный кровоток, вся жидкость уходит в нижние конечности, а мозг не получает достаточного количества кислорода. Нетренированный человек может выдержать перегрузки от 4 до 8 g (1 g равен силе тяжести Земли), приложенные в направлении от головы к ногам.
В то же время перегрузки перпендикулярно оси тела — от спины к груди, переносятся легче. Кстати, именно поэтому космонавты во время старта устраиваются на борту горизонтально. В таком положении можно выдержать нагрузку до 54 g. Если же показатель достигнет 50 g, мягкие ткани и внутренние органы будут повреждены.