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揭秘:飞行员抗荷服设计灵感来自长颈鹿

IP属地 中国·北京 编辑:唐云泽 半岛晨报 时间:2025-08-26 12:13:03


如果人类拥有长颈鹿那样的长颈,头部能上下移动数米,那么抬头和低头都会引发极大的健康风险:轻则头晕、眼前发黑,重则血管破裂,引发脑出血。然而,长颈鹿喝水时头部位置变化巨大,却能安然无恙,这是为什么?大连自然博物馆从事动物相关工作的助理馆员赵紫微表示,这是因为长颈鹿有一套独特的生理机制,这一生存智慧也被应用到战斗机飞行员的抗荷服设计中。

长颈鹿有“保命三件套”

据赵紫微介绍,作为陆地上最高的动物,成年长颈鹿身高可达6米,它的头部距离心脏有2米多,为了让血液能克服重力顺利抵达头部,长颈鹿必须要有“加强版心脏”——重量超过11千克,是人类心脏的30多倍。大而强壮的心脏提供了强大的泵血能力,长颈鹿的收缩压最高可达300mmHg,是人类的两倍多。

试想,如果人类的头部像长颈鹿的一样,时而在6米高空高高抬起,时而贴近地面会怎样?大连医科大学附属第二医院心血管内科副主任医师王宏利表示,低头时,头部会低于心脏,血液会在重力作用下迅速涌入头部,导致头部血管压力急剧升高,可能导致血管破裂,引发脑出血;抬头时,血液需要克服重力,输送到大脑,但人体的血压调节机制可能无法及时响应,大脑供血不足,可能导致晕厥甚至更严重的后果。

长颈鹿的收缩压远远高于人类,抬头与低头时,却不会出现头晕甚至血管破裂,这是源于它们拥有“保命三件套”:颅底的“减压海绵”——长颈鹿颅底分布着许多小血管丛,形成一个复杂的网状海绵体,能有效分散血流冲击压力,将高压血流转化为平缓的涓涓细流。脖子里的“智能阀门”——长颈鹿的颈静脉中分布着一种特殊的瓣膜,其功能类似于阀门,当长颈鹿抬头时,这些瓣膜会打开,血液从脑部顺畅流回心脏;当它们低头饮水时,这些瓣膜会迅速关闭,有效阻止了血液倒灌大脑。颈静脉的“智能阀门”配合颅底的“减压海绵”,共同确保了长颈鹿的脑部血管压力正常,防止血管破裂。腿上的“生物压力袜”——长颈鹿腿部皮肤坚韧和紧致,能压迫血管,可以防止血液淤积在腿部,保持血液正常回流。

抗荷服蕴含长颈鹿的生存智慧

据赵紫微介绍,受长颈鹿生理机制的启发,科学家们发明了保护飞行员生命的“抗荷服”。当战斗机高速机动时,飞行员可能承受高达9G的正向过载,相当于承受9倍自身体重的力。这会导致血液加速向下半身流动,使大脑供血迅速减少,可能引发黑视甚至晕厥。

现代先进的抗荷服能够为飞行员提供有效保护。当飞机产生正向过载时,机载抗荷调压器即时感应,自动向抗荷服气囊泵入相应压力的气体。膨胀的气囊强力拉紧抗荷服面料,对飞行员的腹部和下肢施加均衡的对抗压力,这相当于长颈鹿坚韧紧致的腿部皮肤,防止血液集中涌向下半身,保障大脑血液供应。

赵紫微感慨:“从非洲草原到万米高空,长颈鹿用数百万年的进化智慧,为人类上了一堂生动的‘抗重力生存课’。这些陆地上的‘高空行者’不仅完美适应了自己的高压生活,更意外成了启发人类航空事业的老师。”

半岛晨报、39度视频首席记者黄凤桐

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