长颈鹿冷知识1000条（长颈鹿的秘密）

人们研究生物体的结构与功能，分析它们的工作原理，并根据这些原理发明、制造出新的设备、工具，这样一门有意思的学问叫做仿生学。

帅气的空军飞行服和高大的长颈鹿之间有什么联系吗？

解释这个问题之前我们首先应该了解一下，飞行员们在执行任务时需要面对的一个严峻的问题——“黑视”和“红视”反应。

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不同于普通民航的飞行员，驾驶战斗机的飞行员或航天员，往往需要面对极高的“过载”。这种过载现象在我们的日常生活中也很常见，比如平时乘坐电梯的时候，电梯上行或者下行启动、停止的瞬间，我们经常会感觉到血液突然往头部涌或者是突然向下肢流，在游乐场体验过山车或者“跳楼机”的时候，这种感觉会更明显，这就是过载现象。

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有些人很乐于享受那种肾上腺素大量分泌的刺激感，但是飞行员们面对的过载是普通人无法忍受的。高性能的战斗机或者是载人航天使用的火箭往往能产生9-10G的过载，G就是我们常说的重力加速度。

当飞行员驾驶战斗机机头上仰快速拉升的时候，由于巨大的加速度和惯性的作用，飞行员头部的血液会迅速向下肢流动造成脑部缺血，眼前变得一片漆黑什么也看不见，这种情况要在过载结束后一段时间才会消失，严重的甚至会使飞行员短暂失去意识，产生极大的危险，这就是“黑视”现象。

“红视”则与其恰恰相反，当机头向下俯冲的时候，飞行员下肢的血液涌向头部，视网膜也会受到影响，眼前一片红色其他的什么也看不见，严重的甚至会伤及眼球或造成脑出血，这对于飞行员来说无疑是致命的。

我们先看看长颈鹿的身上藏着什么秘密吧，长颈鹿作为最高的陆生哺乳动物，它们生下来就是天生的“高血压”，由于长颈鹿的头部和心脏的垂直距离大约是2-3米，因此，为了满足大脑的日常供血，长颈鹿重达10公斤左右的心脏能产生约300mm汞柱的收缩压，并且每分钟的心跳能达到150次左右。

那么问题来了，面对这么高的血压，如果长颈鹿是站立状态倒还没什么，万一它要是口渴了想低头喝点水，这麻烦就大了，但事实真的是这样吗？做过倒立这个动作的人都知道，长时间“大头朝下”会造成脑充血，很不舒服，甚至会产生危险。当长颈鹿低头喝水的时候，我们并没有发现它有任何不适，那么在这个过程中，它的身体里到底发生了什么呢？

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当长颈鹿低头时，为了防止大量的血液涌向大脑，静脉里类似阀门的瓣膜会关闭，此时就好像一个单向阀一样，阻止脑血管的压力过高。

（大家好，我是一个单向阀）

除了血管周围发达的肌肉能压缩血管，控制血流量，同时起作用的还有长颈鹿神奇的皮肤。长颈鹿又厚又紧的皮肤有效地限制了血液往下肢聚集，并能很好地帮助下肢的血液向上回流，这才使它的“高血压”不会影响到自己的正常生活。

而正是从这神奇的皮肤控制中受到了启发，科学家发明了保护飞行员的“法宝”——抗荷服。最初的抗荷服是充气式的，当飞行中产生过载时，气泵会向气囊中充气压迫血管限制血液流动，从而防止大量的血液流向大脑或者从大脑流出，这就很好地降低了“红视”或者“黑视”的影响。

但是传统的充气式抗荷服有一个很明显的缺陷，反应速度慢，这对于瞬息万变的战场是致命的，因此后来又演变出充液式抗荷服，我国更是研制出新型一体化防护服，更好地保证了飞行员的安全。

http://news.cri.cn/gb/3821/2004/11/11/1062@356340.htm

​看到这，终于明白了长颈鹿与抗荷服的故事，那么你又知道哪些经典的仿生学应用呢？欢迎留言告诉我们。

​参考文献：

《抗荷服的发展综述》刘亚楠 贾镇远 甘肃科技2015年9月《长颈鹿血压高得爆表，咋就没得脑溢血？》 科普中国网 2017年9月8日

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