苏澄宇，动物科学 / 动物营养 / 冷门问题收割者 阅读原文 人的身体由许许多多的细胞组成，每个细胞都在辛勤地工作，但工作不是无偿的，得给它们提供能量、营养，不然它们就没力气干活。 这些细胞需要的养分都来自于我们吃下的每一口食物，通过消化吸收进入身体内，经过血液循环进入细胞内。一旦没了食物，细胞就没了工作的动力，你的身体就会发出信号，让你感到疲惫，产生想吃东西的欲望，这就是饥饿。 一般情况下，一个人如果 8 到 12 小时没有进食，血糖逐渐降低，之后身体会开始将肝脏和肌肉中的糖原转化为葡萄糖。当葡萄糖和糖原都耗尽后，身体将开始使用体内的蛋白质和脂肪来提供能量。 人类的饥饿极限到底有多长？ 通过历史上的一些事件，我们可以粗略的了解饥饿极限。 2006 年，日本徒步旅行者内越光孝(Mitsutaka Uchikoshi)在一次登山旅行中失踪，在没有食物和水的情况下存活了 24 天。 2011 年，瑞典男子彼得·斯凯尔伯格（Peter Skyllberg）在一辆被埋在雪下的汽车里被发现，他靠吃雪存活了 2 个月。 2003 年，美国魔术师大卫·布莱恩（David Blaine）在伦敦泰晤士河边的一个玻璃盒子里度过了 44 天，期间除了喝水再没有吃任何食物 …… 这样的禁食饥饿例子还有很多，有的甚至被饿死。 大卫布莱恩禁食魔术 图源：flick 需要注意的是，我们不能简单地将这些个例当成是人类耐饥饿极限。 因为这只是一个个例，每个个例的情况都很特殊，比如那个禁食事件中的人也许很胖，也许他周围环境很好很安逸，没有冷风吹，没有雨水打，所以活了很久。 而其他人被迫禁食的人所处的环境很糟糕，比如被埋在地震的废墟下或雪地里，也许体质不太好，所以活的时间很短……个体体质不同，生存的环境不同，数据量不够等因素的存在，导致不能把个例当作标准。 历史上，圣雄甘地曾多次禁食 图源：History.com 要想得出科学的答案，需要进行严格的科学统计，甚至科学实验。 直接在人体上做饥饿实验非常不人道。虽然非常罕见，但历史上确实有人做过饥饿实验。 明尼苏达饥饿实验 1944 年二战期间，美国明尼苏达大学的凯斯博士进行了一次人类史上第一次，也是影响最大的一次饥饿试验。战争时期，饥饿是常有的事，为了了解饥饿对人的生理和心智的影响，并且了解饥饿之后的虚弱体质该如何恢复，凯斯博士招募了 36 名志愿者，进行了饥饿实验。 饥饿实验的志愿者 图源：Wallace Kirkland 实验分为三个阶段：12 周基线控制阶段；24 周饥饿阶段，通过控制饮食使每个参与者平均减去饥饿前体重的 25%；恢复阶段，试验各种康复性饮食。 饥饿阶段中，每个人吃的食物一样，包括全麦面包、土豆、胡萝卜、通心粉等，这些都是高碳水，低蛋白的食物，热量控制在 1570 大卡，是正常成年人所需热量值的一半。 不仅如此，他们还得进行一定强度的运动，每周至少步行 35 公里。这种情况下，每个人消耗的热量比吃下去的热量还要多，入不敷出，自然进入了消瘦、疲惫的饥饿状态。 实验中对志愿者进行生理机能的记录 图源：Wallace Kirkland 实验过程中，4 个志愿者由于没有严格按照实验规则进行节食及运动，所以他们的数据没有被用于结果分析。 其他志愿者中，部分精神状态出现了问题，患上了抑郁症、歇斯底里症和疑病症，有的志愿者甚至说自己梦到了吃人的场景。 图源：Wallace Kirkland 虽然这个实验没有饿死人，志愿者体重只是减少了原体重的 25%，但后果却非常严重。经过恢复期，这些志愿者虽然恢复了原有的体重，但他们的体脂含量超过了节食前的水平，达到了原来的 140%。 最终，研究者得到了一个对营养学影响至深的结论：如果一个人极端节食，并不能达到健康减肥的效果，后期反而会暴饮暴食，结果导致体脂含量增高。 虽然这个实验并没有达到人类的极限，但它已经严重影响身体健康。这个实验只能被称为半饥饿实验，并不是极限的饥饿实验，所谓的极限就是离死只有一步之遥，那我们是不是就没法知道人类的饥饿极限了呢？ 答案是否定的，我们依旧可以通过统计以往历史事件中的有效数据，得到一个推测的数值。 能饿多长时间？得看这个指标 Jeya Henry 是牛津布鲁克斯大学的营养学教授，同时也是世界卫生组织、联合国儿童基金会及联合国粮食及农业组织的顾问。2001 年，他发表了一个关于人类饥饿极限的研究，当然不是做人体实验的研究，而是通过体重指数（BMI）的数据进行分析。 什么是 BMI？ 1870 年，比利时天文学家奎特莱（Lambert Adolphe Jacques Quetelet）指出，体重(以千克为单位)除以身高(以米为单位)的平方，即 BMI= (W/H^2 )，是最不受身高影响的测量整体体重的方法。大部分的研究人员使用 BMI 来定义肥胖，或者用来看 BMI 和社会健康的关系。 奎特莱和 BMI 图源：famous scientist 1981 年，Garrow 在 BMI 的基础上，提出了一个简单的分类方法：BMI=20——24.9 为 0 级；BMI=25——29.9 为 1 级；BMI=30——40 为 2 级；BMI＞40 为 3 级。BMI 在 0 级，意味着身体处于健康状态，如果大于 30，则意味着身体可能出现了问题。 当然，这种分类方法过于简单，在现实情况中，一个 BMI 超重的人，实际上可能并不是肥胖。比如健身猛男，由于肌肉比例比较高，他的 BMI 可能会超过 30，你能说这种猛男不健康吗？ 虽然 BMI 值的上限不能说明健康问题，但它的下限确实可以说明健康问题。一般情况下，BMI 值过低，身体都比较瘦弱。摄入营养不足是导致瘦弱的一大原因。早在 1843 年，科学家 Chossat 就提出，当一个动物个体体重减轻 40——50% 的时候，这就离死不远了。而如果把 BMI 的下限值计算出来，我们也许就能知道人类的饥饿极限值到底是多少。 怎么计算 BMI 的下限值呢？ 首先得确定 BMI 的模型，而确定模型需要数据，数据从哪来？ 历史上，人类经历过许多次饥荒事件，宗教或社会运动的禁食行为，科学家对饥饿个体的新陈代谢和生理适应性有一定的研究记录，而这就是数据的来源。Jeya Henry 统计历史上记录的完全禁食，只喝水的情况，并不包括前面介绍的明尼苏达饥饿实验，因为那只是半饥饿，并没有全面剥夺食物的摄取。 Jeya Henry 统计了历史上有科学记录完全禁食的人的身高以及体重变化数据，其中一些人甚至被活活饿死。 他发现，平均来看，男性的 BMI 低于 13，可能会丢失生命，而女性 BMI 的下限则是 11。 女性的 BMI 下限值更低，为什么呢？ 有研究表明，在饥饿的时候，女性的新陈代谢过程中会失去更少的蛋白质，这意味着，相比于男性，女性可以忍耐更长时间的饥饿。 除了男女蛋白质代谢不一样外，还有一个原因则是男女的脂肪储备不一样。脂肪是一种高能量的营养物质，是饥饿时主要的代谢燃料，而女性比男性有更多的脂肪储备。 写完这篇文章的时候，山东金矿矿难的救援依旧在进行，幸运的是，我们已经能够将食物传送给被困的工人，而他们不用再经历类似的饥饿极限，希望我们的救援队能尽快将他们解救出来。 参考文献： Kalm L M, Semba R D. They starved so that others be better fed: remembering Ancel Keys and the Minnesota experiment[J]. The Journal of nutrition, 2005, 135(6): 1347-1352. Henry C J K. The biology of human starvation: some new insights[J]. Nutrition Bulletin, 2001, 26(3): 205-211. 阅读原文
