我们身体的速度，数字说明

“抱歉，我现在很忙，”你告诉朋友。这是多么真实。就其大小而言，你的身体和银河系一样忙碌。

即使我们在休息和做白日梦时，内部活动也从未停止。大脑当然是我们神经系统的皇冠上的明珠。它有 850 亿个神经细胞和 150 万亿个突触。这些是它的电连接，它的可能性。这个数字几乎是银河系中恒星数量的千倍。

大脑神经元的数量令人印象深刻。以每秒一个的速度计数，需要 3200 年。但大脑的突触，或电连接，是难以置信的。那 150 万亿个突触需要 300 万年才能数完。而且这还不是事情的全部。重要的是每个细胞可以与其他人连接的方式有多少种。为此，我们必须使用阶乘。比如，我们想知道如何在书架上排列四本书。这很简单：你可以通过乘以 4×3×2 来找到可能性——这叫做“4 阶乘”，写成 4!——也就是 24。但如果你有 10 本书呢？也很简单：是 10! 或 10×9×8×7×6×5×4×3×2，也就是——准备好了吗？——3,628,800 种不同的方式。想象一下：从四件物品增加到十件，可能排列从 24 增加到 360 万。

底线：可能性总是比我们周围事物的数量要大得多，简直是疯狂的大。如果每个神经元，或脑细胞，都能与你脑中的任何其他神经元连接，组合的数量将是 850 亿阶乘。这最终会得到一个零的数量，多到无法写在地球上所有的书里。而这仅仅是数字表示后的零，而不是实际的计数。大脑的连接可能性超出了大脑本身理解的能力。

所有这些建筑上的复杂性似乎都静止不动，就像一块 3 磅重的奶酪，体积相当于一个 1400cc 的摩托车活塞。由于大脑的密度几乎与水相当，它确实看起来像一块糊状的、不起眼的东西。它的活力被完全掩盖了。使大脑充满活力的是它不懈的电活动。看不见的火花无处不在。每个神经元大约以 100 毫伏的电压运行。十分之一伏非常高效。即使你算上大脑的总耗能，对于一个每天摄入 2400 卡路里的人来说，也只有区区 23 瓦。然而，尽管大脑只占身体质量的 2%，却消耗了身体 20% 的能量。它是一个耗能大户，而且没有“关闭”开关；电流持续不断地流动。

比高速大脑更快

电流在铜线中的传播速度是光速的 96%。在神经束方面则没有这么幸运。我们身体的神经元有几种不同的类型和容量，但没有一种能让电流的流动速度达到电动开罐器的 1% 甚至更低。然而，我们显然不需要这种光速认知来完成日常的脑力活动，比如装垃圾袋。我们实际的最大运行速度只有每秒 390 英尺，或者说是光速的百万分之一不到，但足以完成任务。

做一个简单的实验就能明白这一点。闭上眼睛，快速挥动手——从头顶划过，向两侧，随便怎么挥。无论你多么快速地改变它的位置，你总能确切地知道它在哪里。你当下对你手部位置的认知证明神经信号必须非常迅速地到达你的大脑。事实上，这些冲动以每秒 250 英里以上的速度传播。

这就是重要信息的神经传输速度。但什么才算“重要”呢？幸运的是，你不需要亲自区分所有感官、肌肉、压力、疼痛和其他输入信号的相对重要性。在你离开子宫之前，这一切就已经被照顾好、设计好并且硬连接好了。朋友不小心夸张的手势就要戳到你的眼睛？你立刻眨眼并躲开。你正在吃饭，但不想被叉子戳到？你手指和嘴唇的位置信号是实时的。在一个过夜的露营旅行中，赤脚走出帐篷，踩到一个感觉非常像蛇的可疑物体？你瞬间抬起腿。所有这些反射都以每秒 250 英里的速度由神经发出指令。

但是现在，如果你踢到脚趾。或者只是回想一下你什么时候踢过。过了几秒钟你才感觉到任何疼痛。这是因为疼痛信号以 3 英里/小时的低优先级速度沿着单独的电缆传播。传递坏消息没有什么紧迫性。

与此同时，思考信号以中间速度发生。它们以每秒 70 英里的速度在脑皮层蜿蜒爬行和分支。

所有这些快速、慢速和中间的电脉冲和突触连接都在连续发生，其速度在早晨达到顶峰。只有当灯光熄灭时我们才得到休息：当我们睡觉时，大脑的运作水平会大大降低。

神经系统的活动在 22 至 27 岁之间达到顶峰，之后开始减弱，这当然是许多其他内部运动的控制系统。广为人知的有我们的呼吸和心跳。

一生中心脏跳动 25 亿次。一个成年男性不断泵出 5 夸脱的血液（女性为 4 夸脱），平均速度为每小时 3 到 4 英里——也就是走路的速度。这速度足够快，以至于注射到手臂的药物只需几秒钟就能到达大脑。但这个血液速度只是平均值。它开始时以每秒 15 英寸的惊人速度流经主动脉，然后减慢到身体不同部位的不同速率。

通常情况下，像水这样的液体在被强迫通过狭窄的管道时会加速。孩子们喜欢挤压水管，让水喷得更远，来淋湿他们的朋友。但在狭窄的毛细血管中，情况恰恰相反。这里的血流最慢。

这一切都是氧气交换计划的一部分。原因不仅在于毛细血管离心脏最远。事实上，它们的数量如此之多，以至于它们的横截面积大于静脉和动脉的横截面积。血液体积基本上在那里分散开来。

淋巴液通过其自身的管道系统流动，速度非常慢，每分钟只有四分之一英寸。但空气则活跃得多。男人和女人通常每分钟吸入和呼出大约一品脱的空气——半夸脱——12 到 15 次。这加起来每分钟空气摄入量接近 2 加仑。为了做到这一点，肺部和膈肌每秒移动一英寸。

摄入的… ...

与此同时，我们把一块糕点放进嘴里，用下牙咀嚼，以每秒一英寸的速度上下移动。（研究表明，饥饿时唾液分泌更多。）吞咽，然后下咽，现在我们依靠食道的蠕动，一种肌肉收缩波，以每秒 ¾ 英寸的速度将食物送往胃部。

砰——进入胃里。它平均在那里停留两到四个小时。

接下来，食物连同水分的去除，在 20 英尺长的小肠和 6 英尺长的大肠中被进一步处理。这些物质以每小时一英尺到每三个小时一英尺的速度前进。这取决于个人和食物。含有大量粗纤维的东西移动得最快。粪便的重量有一半是细菌。事实上，2012 年的研究显示，我们每个人大约有 3% 是纯粹的细菌。我们每个人都是一个“我们”而不是一个“我”。

整个过程——从一端到另一端——可以在一天内完成。或者可能需要三天。这里没有“正常”可言，尽管每个人都有自己的看法，认为自己应该多久上一次厕所。有些人一天排便三次。有些人每两天一次。如果你想加快速度，每天增加膳食纤维到 25 克或更多是最好的方法。我们无法控制神经元的电速度、淋巴液的流动速度、空气交换或毛细血管的血流速度。我们也无法改变小行星的速度。在个人消化领域，人们才希望成为控制狂，以获得他们想象中的最佳速度。

排尿也是如此。男人和女人，大大小小，都以相同的平均速度排尿——每秒 1/3 到 ½ 盎司。由于平均尿液量每天为 1 到 2 夸脱，我们每天被迫花费一到两分钟的时间排尿。很少超过三分钟。平均而言，女性每天排尿八次，男性七次，尽管事实上，高达 13 次并不算异常。加起来，一个每天排尿七次的人，每次排尿需要 9 到 27 秒。

因此，我们将生命中的整整一个月奉献给这项活动。

打喷嚏

男人和女人眨眼的频率也一样。也就是说，每分钟大约 10 次，或每六秒一次。盯着看——比如阅读时——反直觉地会将这个频率减半。但虽然长时间专注于一项视觉任务会让我们眨眼次数减少，但疲劳则会产生相反的效果，导致眨眼次数增多。

每一次眨眼只需要零点一秒。眼睑眨动的启动比眨眼本身还要快。人类眼睛对气流冲击的反射是 30 到 50 毫秒，不到二十分之一秒。相比之下，在实验室中，志愿者对视觉“行动”信号的自愿反应时间，即使在受试者高度兴奋并期待的情况下，也约为七分之一秒。在道路状况下，司机将脚从油门踏板移到刹车踏板还需要额外四分之三秒。有意识的选择可能被高估了。反射性动作才是正道。

考虑到在每个细胞内，蛋白质合成会产生新的物质，每一种都具有特定的重要功能。速度有多快？细胞的核糖体可以在 10 秒内合成一种抵抗疾病的蛋白质。考虑到数百万个细胞同时产生蛋白质来对抗感染，任何入侵的细菌要想获得立足之地，其几率都非常渺茫。

这是好事。这些军队常常势均力敌。细菌群落可以在 9 分 48 秒内翻倍。我们都经历过疖子和其他细菌聚集体暂时战胜我们防御的情况。

我们最快的动作是非自主的。其中一个非常有名：打喷嚏。然而它通常开始于慢动作。喷嚏反射的第一阶段是鼻腔在受到化学或物理刺激后产生的刺痒感。或者，有时是由于一种奇怪的强光反应，称为光喷嚏反射，当人们从电影院出来进入明亮的阳光时。无论基础是什么，最初的奇怪刺痒感会不断增强，直到达到触发更活跃的第二阶段的水平。

这个所谓的传出神经或呼吸阶段包括闭眼、突然不可控制的深吸气，然后关闭喉咙并增加胸腔压力，同时呼出空气。喉咙反射性突然张开，导致空气从口腔和鼻腔中爆发式涌出，炸开并排出任何刺激物。

一个喷嚏可以高速释放 40,000 个颗粒。它的速度究竟有多快？你会在网上找到各种各样的速度数据。有人声称这是唯一突破音障的身体事件。真相虽然仍然令人印象深刻，但远不及每小时 768 英里的成就。电视节目《流言终结者》实际上测量了喷嚏；他们受试者最快的是每小时 39 英里。在医疗环境中，使用可靠的设备，记录到的最快喷嚏速度是每小时 102 英里。出于某种原因，吉尼斯世界纪录将最大的喷嚏列为比这稍微慢一点，每小时 71.5 英里，或 115 公里/小时。这绝对足够快，可以被认为是最高速度的身体运动。

一个长期存在的谜团是为什么打喷嚏的人在打喷嚏时会被迫闭眼。最好的猜测是我们正在保护我们的眼睛免受超高速喷嚏细菌和颗粒的侵害。另一种可能的原因是，打喷嚏是一种独特的反射，几乎涉及全身。鼻腔、喉咙、腹部、膈肌，一直到背部，甚至括约肌都有许多肌肉收缩。这就是为什么“膀胱虚弱”的人在打喷嚏时可能会释放一点尿液。所以闭眼只是一个更大的、独特的生理暴力展示的一部分。

这一切都起源于脑干的一个叫做延髓的部分，这个部分在无数其他也以几乎与我们相同方式打喷嚏的动物身上都存在。所以我们无法逃脱这个仓促的宇宙。我们甚至无法通过待在床上来逃避它。

我们把它带走，在我们头骨里，在我们皮肤下。

摘自即将出版的由 Bob Berman 撰写的《Zoom — How Everything Moves: From Atoms and Galaxies to Blizzards and Bees》一书，将由 Little, Brown and Co. 出版。版权所有 © 2014 Bob Berman。经许可印刷。本文最初以“Body of Work”的标题印刷。