Každý člověk slyší epické příběhy o lidech, kteří přežili průstřel mozku, pád z 10. patra nebo měsíce na moři. Ale postavte člověka kamkoli ve známém vesmíru s výjimkou tenké skořápky vesmíru, která se rozprostírá několik kilometrů nad nebo pod hladinou moře na Zemi, a zahyneme během několika minut. Jakkoli se lidské tělo zdá být v některých situacích silné a odolné, v kontextu celého vesmíru je až znepokojivě křehké.

Mnoho hranic, v nichž může typický člověk přežít, bylo plně stanoveno; známé „pravidlo tří“ určuje, jak dlouho se můžeme vzdát vzduchu, vody a jídla (zhruba tři minuty, tři dny a tři týdny). Další limity jsou spíše spekulativní, protože je lidé zřídkakdy, pokud vůbec, vyzkoušeli. Například jak dlouho můžete zůstat vzhůru, než zemřete? Jak vysoko můžete vystoupat, než se udusíte? Jak velké zrychlení může vaše tělo vydržet, než se roztrhá na kusy?

Experimenty v průběhu desetiletí – některé záměrné, jiné náhodné – pomohly vytyčit oblast, ve které doslova žijeme.

Jak dlouho můžeme zůstat vzhůru?

O pilotech letectva je známo, že po třech nebo čtyřech dnech nedostatku spánku blouzní natolik, že havarují se svým letadlem (protože usnuli). I jediná celonoční noc zhoršuje řidičské schopnosti stejně jako opilost. Absolutně nejdelší doba, po kterou někdo dobrovolně zůstal vzhůru, než usnul, je 264 hodin (asi 11 dní) – rekord vytvořil 17letý Randy Gardner v rámci středoškolského vědeckého projektu v roce 1965. Než jedenáctý den usnul, byl v podstatě jako zelenina s otevřenýma očima.

Ale v jakém okamžiku by zemřel?“

V červnu údajně zemřel 26letý Číňan, který se 11 dní bez spánku snažil sledovat všechny zápasy evropského poháru. Po celou dobu však také pil alkohol a kouřil, takže bylo obtížné zjistit příčinu jeho smrti. Žádný člověk dosud definitivně nezemřel pouze na následky nedostatku spánku a vědci ze zřejmých etických důvodů nemohou v laboratoři najít bod zlomu.

Dělali to však s potkany. V roce 1999 vědci zabývající se spánkem na Chicagské univerzitě umístili krysy na rotující disk umístěný nad bazénem s vodou a průběžně zaznamenávali mozkové vlny krys pomocí počítačového programu, který dokázal rozpoznat nástup spánku. Když krysy usnuly, disk se náhle roztočil, aby je udržel vzhůru, a to tak, že do nich narazil a hrozil, že je shodí do vody. Po dvou týdnech tohoto trápení krysy důsledně umíraly. Než hlodavci zahynuli, projevily se u nich příznaky hypermetabolismu, což je stav, kdy se rychlost metabolismu v klidu zrychlí natolik, že tělo spaluje nadměrné množství kalorií i v naprostém klidu. Hypermetabolismus byl spojen s nedostatkem spánku.

Kolik záření můžeme absorbovat?

Záření představuje dlouhodobé nebezpečí, protože mutuje DNA a přepisuje genetický kód způsobem, který může vést k rakovinnému bujení buněk. Jak velké množství záření vás však hned zasáhne smrtí? Podle Petera Caracappy, jaderného inženýra a odborníka na radiační bezpečnost z Rensselaer Polytechnic Institute, 5 a 6 Sievertů (Sv) během několika minut rozdrtí příliš mnoho buněk na to, aby je vaše tělo dokázalo najednou opravit. „Čím delší je doba, po kterou se dávka kumuluje, tím vyšší bude toto rozmezí, protože tělo pracuje na opravě i po tuto dobu,“ řekl Caracappa v pořadu Life’s Little Mysteries.

Pro srovnání, někteří pracovníci japonské jaderné elektrárny Fukušima absorbovali 0,4 až 1 Sv radiace za hodinu, když se potýkali s jadernou katastrofou loni v březnu. Přestože krátkodobě přežili, zvýšilo se u nich celoživotní riziko vzniku rakoviny, uvedli vědci.

I když se člověk vyhne jaderným katastrofám a výbuchům supernov, přirozené radiační pozadí, které všichni na Zemi zažíváme (ze zdrojů, jako je uran v půdě, kosmické záření a lékařské přístroje), zvyšuje naši šanci na vznik rakoviny v daném roce o 0,025 %, uvedl Caracappa. Tím je stanovena bizarní horní hranice délky lidského života.

„Průměrný člověk … dostávající průměrnou dávku záření z pozadí každý rok po dobu 4 000 let by měl při absenci všech ostatních vlivů přiměřenou jistotu, že onemocní rakovinou způsobenou zářením,“ řekl Caracappa. Stručně řečeno, i kdyby se nám nakonec podařilo vymýtit všechny nemoci a vypnout genetické příkazy, které říkají našemu tělu, aby stárlo, máme smůlu: nikdy se nedožijeme vyššího věku než 4 000 let.

Jak moc můžeme zrychlit?

Hrudní koš chrání naše srdce před tvrdým nárazem, ale je to chabé zabezpečení proti takovým otřesům, které dnes umožnila technologie. Jak velké zrychlení naše orgány snesou?

NASA a vojenští výzkumníci pokročili v hledání odpovědi na tuto otázku pro účely bezpečné konstrukce kosmických lodí a letadel. (Nechceme přece, aby astronauti během startu ztratili vědomí.) Boční zrychlení – trhnutí do strany – působí na naše vnitřnosti kvůli asymetrii sil. Podle nedávného článku v časopise Popular Science může 14 Gs bočního zrychlení uvolnit vaše orgány od sebe. Pohyb od hlavy k nohám zase přivádí veškerou krev do chodidel. Podélné zrychlení 4 až 8 G vás omráčí. (Síla 1 G je normální gravitační síla, kterou pociťujeme zde na zemi, zatímco 14 G se rovná přitažlivosti 14krát hmotnější planety.)

Zrychlení dopředu nebo dozadu jde zřejmě tělu nejsnáze, protože umožňují hlavě a srdci zrychlovat společně. Vojenské experimenty ve 40. a 50. letech 20. století s „lidským zpomalovačem“, což byly v podstatě raketové saně, které jezdily sem a tam po Edwardsově letecké základně v Kalifornii, naznačují, že můžeme zpomalovat rychlostí 45 Gs, což odpovídá gravitaci 45 Zemí, a ještě o tom žít. Při této rychlosti zpomalíte z 630 mil za hodinu na 0 mil za hodinu ve zlomcích sekundy na vzdálenost několika set metrů. Vědci odhadují, že se pravděpodobně změníme v pytel náhradních dílů až kolem 50 Gs.

Jaké změny prostředí zvládneme?

Jedinci se velmi liší v tom, jak dobře snášejí odchylky od běžných atmosférických podmínek, ať už jde o změny teploty, tlaku nebo obsahu kyslíku ve vzduchu. Hranice přežití závisí také na tom, jak pomalu změny prostředí nastupují, protože tělo může postupně upravovat spotřebu kyslíku a metabolismus v reakci na vnější podmínky. Přesto lze provést některé hrubé odhady našich zlomových bodů.

Většina lidí utrpí hypertermii po 10 minutách v extrémně vlhkém prostředí s teplotou 140 stupňů Fahrenheita (60 stupňů Celsia). Smrt chladem je obtížnější vymezit. Člověk obvykle umírá, když jeho tělesná teplota klesne na 70 stupňů F (21 stupňů C), ale jak dlouho to trvá, záleží na tom, jak je člověk „zvyklý na chlad“ a zda nenastupuje záhadná, latentní forma hibernace, která je známa.

Hranice přežití jsou lépe stanoveny pro dlouhodobý komfort. Podle zprávy NASA z roku 1958 mohou lidé žít neomezeně dlouho v prostředí, které se pohybuje zhruba mezi 40 a 95 stupni F (4 a 35 stupni C), pokud se tato teplota vyskytuje při relativní vlhkosti nejvýše 50 %. Maximální teplota se tlačí nahoru, když je nižší vlhkost, protože nižší obsah vody ve vzduchu usnadňuje pocení, a tím i udržení chladu.

Jak dokládá každý sci-fi film, v němž astronautovi mimo kosmickou loď praskne přilba, při abnormální hladině kyslíku nebo tlaku se nám příliš nedaří. Při atmosférickém tlaku obsahuje vzduch 21 procent kyslíku. Když jeho koncentrace klesne pod 11 procent, umíráme na anoxii. Příliš mnoho kyslíku také zabíjí tím, že během několika dní postupně způsobí zánět plic.

Odumřeme, když tlak klesne pod 57 procent atmosférického tlaku – což odpovídá tlaku ve výšce 15 000 stop (4 572 metrů). Horolezci mohou vyrazit výš, protože postupně aklimatizují své tělo na pokles kyslíku, ale nad 26 000 stop (7925 m) nikdo bez kyslíkové nádrže dlouho nepřežije.

To je asi 5 mil (8 kilometrů) vysoko. Hranice známého vesmíru leží asi o 46 miliard světelných let dál.

Sledujte Natalie Wolchover na Twitteru @nattyover nebo na stránkách Life’s Little Mysteries @llmysteries. Jsme také na Facebooku & Google+.

.