突破 G 力极限

当无形的、可能使人迷失方向的 G 力作用在人体解剖结构上时，体内到底发生了什么？

Dr. Peng Chung Mien 解释了航空医学对战斗机或一级方程式赛车驾驶舱内人类耐力极限的启示。

什么是 G 力？

从最基本的开始，G 力是重力对物体或个人产生的加速度的测量值。

此外，每当加速方向或速度发生变化或两者同时发生变化时，都会产生 G 力。

换言之，无论是在飞机驾驶舱还是在车辆的方向盘后面，当我们与地心引力作斗争时，就是人体与 G 力的影响作斗争。这些无形的作用力会在加速或改变方向时发挥作用。

认真对待

G 力对人体的影响是三轴的。在空气中，从上到下，从头到脚都能感受到明显的效果。我们称之为垂直 G 或 G-z。

在陆地上，这种影响主要是水平的、向前和向后的，在胸部可以感觉到，我们可以称之为 G-x。从侧面也能感受到这种效果：G-y。

所有这些的意义在于，加速力或 G 力的增加将使重量乘以相应的力。

如果某物重 1 kg，在 4G 时，重量实际上会变成 4 kg。

这就是为什么耐力是一级方程式车手能力的重要组成部分。要想在漫长的比赛中拔得头筹，车手必须保持注意力高度集中，并能承受比赛带来的身体压力。

例如，颈部将首当其冲，因为头盔的重量会因 G 力而增加。在 4G 转弯时，一个 6.5 kg 重的头盔将产生 26 kg 的重量，有一个显著的增加。

在空中飞行

说到 4G，对于垂直 G 来说，要想超越 4G，就必须接受特殊培训。

飞行员使用防地心引力服将耐受力提高到 6-7Gs，并使用特殊的呼吸技术和防护服将对战斗机的耐受力提高到 9Gs。

要想达到现代战斗机 9 垂直 Gs 的设计极限，就需要适当协调正压呼吸。

为什么需要这些特殊安排？

答案是：高加速度转弯会产生 G 效应，飞行员体内的血液会被牵引到下肢，从而使大脑失去正常血流。

需要进行特殊训练，以保持从心脏到大脑的血液流动，从而使飞行员不会“晕倒”或出现 G-LOC 现象。在这种情况下，“LOC”代表“意识丧失”。

如果您在阅读这些事实时感到有些头晕，请放心，相比之下，人体能够更好地承受水平和横向的 G 力。

但总而言之，无论是飞行还是驾驶，对于未经训练的人来说，耐受力从不到 10 秒钟的 20Gs 到一分钟的 10Gs 不等。

您的耐受力取决于 G 力水平和暴露时间，两者呈反比关系；水平越高，时间越短；水平越低，时间越长。

回到地面

为了第一个冲过方格旗，一级方程式赛车的精英车手们将互相较量，同时也要对抗 G 力。

这些驾驶员通常会在几秒钟内体验到制动时 5Gs 的加速度、加速时 2Gs 的加速度和转弯时 4-6Gs 的加速度。

新加坡自己的大奖赛在 300 多公里的总赛程中设有 23 个弯道
。
滨海湾赛道极具挑战性，在第一个弯道前就有一段急刹车路段。

我们不要忘记，热应激是驾驶员穿防护服的一个额外因素。从本质上讲，由于控制汽车需要做很多上肢和腿部动作，因此强健的体魄非常重要。

由于驾驶员的心率可能会升高，因此良好的心脏健康非常重要。

回到 G 力，试想一下，直线加速时产生的水平 G 负荷作用在胸部，将心肺压迫在胸壁内，造成不适和呼吸困难。

最终，心脏输出量会受到影响，从而导致昏厥感。

值得庆幸的是，身体的补偿机制可以应对此问题。

记录

加速度先驱 John Stapp 保持着实验水平 G 力耐受峰值记录。

在一系列火箭雪橇减速实验中，1954 年末的一次试验达到了顶峰，他以 0.9 马赫的陆地速度飞行，时间仅为 1 秒多一点。

他在 1.1 秒钟内经受住了 46.2 倍重力加速度和超过 25Gs 的峰值加速度。

您可以理解为什么他赢得了“世界上最快的男人”的绰号。他因剧烈疼痛结束了试验，但又活了 45 年，活到 89 岁，没有任何不良反应。

他的例子证明，人体能够挑战 G 力极限。