人類的饑餓極限到底有多長?
2021年01月24日11:24

  來源:中國科普博覽

  1月10日14時,山東棲霞五彩龍金礦發生爆炸事故,事故造成22名工人被困井下。1月17日,救援團隊打通了一個鑽孔,與被困人員取得聯繫,並將食物、藥品通過鑽孔傳送給被困人員。1月20日,在傳統的臘八節,救援工作在持續進行中,除了日常的給養之外,救援團隊還給被困工人投放了定做的臘八粥、熱水等。

  有了食物,這些被困者又多了希望,這是不幸中的萬幸。但是在一些極端情況下,甚至會出現被困更久的情況。長時間不進食,我們的身體會發生什麼?人體耐饑餓極限是多久?

  挨餓的時候,身體會發生什麼?

  人的身體由許許多多的細胞組成,每個細胞都在辛勤地工作,但工作不是無償的,得給它們提供能量、營養,不然它們就沒力氣幹活。

  這些細胞需要的養分都來自於我們吃下的每一口食物,通過消化吸收進入身體內,經過血液循環進入細胞內。一旦沒了食物,細胞就沒了工作的動力,你的身體就會發出信號,讓你感到疲憊,產生想吃東西的慾望,這就是饑餓。

  一般情況下,一個人如果8到12小時沒有進食,身體的葡萄糖儲備就會耗盡,之後身體會開始將肝臟和肌肉中的糖原轉化為葡萄糖。當葡萄糖和糖原都耗盡後,身體將開始使用體內的蛋白質和脂肪來提供能量。

  人類的饑餓極限到底有多長?

  通過歷史上的一些事件,我們可以粗略地瞭解饑餓極限。

  2006年,日本徒步旅行者內越光孝(Mitsutaka Uchikoshi)在一次登山旅行中失蹤,在沒有食物和水的情況下存活了24天。2011年,瑞典男子彼得·斯凱爾伯格(Peter Skyllberg)在一輛被埋在雪下的汽車里被發現,他靠吃雪存活了2個月。2003年,美國魔術師大衛·布萊恩(David Blaine)在倫敦泰晤士河邊的一個玻璃盒子裡度過了44天,期間除了喝水再沒有吃任何食物。這樣的禁食饑餓例子還有很多,有的甚至被餓死。

大衛布萊恩禁食魔術圖源:flick
大衛布萊恩禁食魔術圖源:flick

  需要注意的是,我們不能簡單地將這些個例當成是人類耐饑餓極限。因為這隻是一個個例,每個個例的情況都很特殊,比如那個禁食事件中的人也許很胖,也許他周圍環境很好很安逸,沒有冷風吹,沒有雨水打,所以活了很久。

  而其他人被迫禁食的人所處的環境很糟糕,比如被埋在地震的廢墟下或雪地裡,也許體質不太好,所以活的時間很短……個體體質不同,生存的環境不同,數據量不夠等因素的存在,導致不能把個例當作標準。

歷史上,聖雄甘地曾多次禁食圖源:History.com
歷史上,聖雄甘地曾多次禁食圖源:History.com

  要想得出科學的答案,需要進行嚴格的科學統計,甚至科學實驗。

  直接在人體上做饑餓實驗非常不人道。雖然非常罕見,但歷史上確實有人做過饑餓實驗。

  1944年二戰期間,美國明尼蘇達大學的凱斯博士進行了一次人類史上第一次,也是影響最大的一次饑餓試驗。戰爭時期,饑餓是常有的事,為了瞭解饑餓對人的生理和心智的影響,並且瞭解饑餓之後的虛弱體質該如何恢復,凱斯博士招募了36名誌願者,進行了饑餓實驗。

饑餓實驗的誌願者圖源:Wallace Kirkland
饑餓實驗的誌願者圖源:Wallace Kirkland

  實驗分為三個階段:12周基線控制階段;24周饑餓階段,通過控制飲食使每個參與者平均減去饑餓前體重的25%;恢復階段,試驗各種康復性飲食。

  饑餓階段中,每個人吃的食物一樣,包括全麥麵包、土豆、胡蘿蔔、通心粉等,這些都是高碳水,低蛋白的食物,熱量控制在1570大卡,是正常成年人所需熱量值的一半。

  不僅如此,他們還得進行一定強度的運動,每週至少步行35公里。這種情況下,每個人消耗的熱量比吃下去的熱量還要多,入不敷出,自然進入了消瘦、疲憊的饑餓狀態。

實驗中對誌願者進行生理機能的記錄圖源:Wallace Kirkland
實驗中對誌願者進行生理機能的記錄圖源:Wallace Kirkland

  實驗過程中,4個誌願者由於沒有嚴格按照實驗規則進行節食及運動,所以他們的數據沒有被用於結果分析。

  其他誌願者中,部分精神狀態出現了問題,患上了抑鬱症、歇斯底裡症和疑病症,有的誌願者甚至說自己夢到了吃人的場景。

圖源:Wallace Kirkland
圖源:Wallace Kirkland

  雖然這個實驗沒有餓死人,誌願者體重只是減少了原體重的25%,但後果卻非常嚴重。經過恢復期,這些誌願者雖然恢復了原有的體重,但他們的體脂含量超過了節食前的水平,達到了原來的140%。

  最終,研究者得到了一個對營養學影響至深的結論:如果一個人極端節食,並不能達到健康減肥的效果,後期反而會暴飲暴食,結果導致體脂含量增高。

  雖然這個實驗並沒有達到人類的極限,但它已經嚴重影響身體健康。這個實驗只能被稱為半饑餓實驗,並不是極限的饑餓實驗,所謂的極限就是離死只有一步之遙,那我們是不是就沒法知道人類的饑餓極限了呢?

  答案是否定的,我們依舊可以通過統計以往歷史事件中的有效數據,得到一個推測的數值。

  能餓多長時間?得看這個指標

  Jeya Henry是牛津布魯克斯大學的營養學教授,同時也是世界衛生組織、聯合國兒童基金會及聯合國糧食及農業組織的顧問。2001年,他發表了一個關於人類饑餓極限的研究,當然不是做人體實驗的研究,而是通過體重指數(BMI)的數據進行分析。

  什麼是BMI?

  1870年,比利時天文學家奎特萊(LambertAdolphe Jacques Quetelet)指出,體重(以千克為單位)除以身高(以米為單位)的平方,即BMI= (W/H^2 ),是最不受身高影響的測量整體體重的方法。大部分的研究人員使用BMI來定義肥胖,或者用來看BMI和社會健康的關係。

奎特萊和BMI 圖源:famous scientist
奎特萊和BMI 圖源:famous scientist

  1981年,Garrow 在BMI的基礎上,提出了一個簡單的分類方法:BMI=20——24.9為0級;BMI=25——29.9為1級;BMI=30——40為2級;BMI>40為3級。BMI在0級,意味著身體處於健康狀態,如果大於30,則意味著身體可能出現了問題。

  當然,這種分類方法過於簡單,在現實情況中,一個BMI超重的人,實際上可能並不是肥胖。比如健身猛男,由於肌肉比例比較高,他的BMI可能會超過30,你能說這種猛男不健康嗎?

  雖然BMI值的上限不能說明健康問題,但它的下限確實可以說明健康問題。一般情況下,BMI值過低,身體都比較瘦弱。攝入營養不足是導致瘦弱的一大原因。早在1843年,科學家Chossat就提出,當一個動物個體體重減輕40——50%的時候,這就離死不遠了。而如果把BMI的下限值計算出來,我們也許就能知道人類的饑餓極限值到底是多少。

  怎麼計算BMI的下限值呢?

  首先得確定BMI的模型,而確定模型需要數據,數據從哪來?

  歷史上,人類經曆過許多次饑荒事件,宗教或社會運動的禁食行為,科學家對饑餓個體的新陳代謝和生理適應性有一定的研究記錄,而這就是數據的來源。Jeya Henry統計歷史上記錄的完全禁食,只喝水的情況,並不包括前面介紹的明尼蘇達饑餓實驗,因為那隻是半饑餓,並沒有全面剝奪食物的攝取。

  Jeya Henry統計了歷史上有科學記錄完全禁食的人的身高以及體重變化數據,其中一些人甚至被活活餓死。

  他發現,平均來看,男性的BMI低於13,可能會丟失生命,而女性BMI的下限則是11。

  女性的BMI下限值更低,為什麼呢?

  有研究表明,在饑餓的時候,女性的新陳代謝過程中會失去更少的蛋白質,這意味著,相比於男性,女性可以忍耐更長時間的饑餓。

  除了男女蛋白質代謝不一樣外,還有一個原因則是男女的脂肪儲備不一樣。脂肪是一種高能量的營養物質,是饑餓時主要的代謝燃料,而女性比男性有更多的脂肪儲備。

  寫完這篇文章的時候,山東金礦礦難的救援依舊在進行,幸運的是,我們已經能夠將食物傳送給被困的工人,而他們不用再經曆類似的饑餓極限,希望我們的救援隊能盡快將他們解救出來。

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