本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映的是作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
“多年的嚴格體育訓練使蝙蝠俠不僅能夠抵抗，而且能夠從足以致命的野蠻毆打中恢復過來！”
摘自《偵探漫畫》第46期，1940年12月中的“斯特蘭奇教授的恐懼之塵”
“韋恩把支架換到他受傷的膝蓋上。他把重量放在上面——膝蓋彎曲，踢了一下。他又坐了下來。小心地…韋恩小心地按下一個按鈕——支架開始緊緊地縮到他的腿上，深深地嵌入。韋恩咬緊牙關。”
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摘自2012年電影《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》的劇本
我一直在努力透過使用流行文化偶像來普及科學。我主要使用超級英雄作為人類能力和侷限性的隱喻。為了紀念導演克里斯托弗·諾蘭的蝙蝠俠三部曲的收官之作《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》，這篇文章考慮了這位披風斗士職業生涯中身體（所謂的肌肉骨骼）損傷的積累。以及這對我們所有普通人意味著什麼。
好的。讓我們從房間裡的大象開始。事情是這樣的——當蝙蝠俠對身體來說很辛苦。與1940年《偵探漫畫》中的上述引言相反，多年的嚴格體育訓練實際上可能會使蝙蝠俠更容易受傷！
每次我們做任何事情，我們的肌肉、骨骼、皮膚和其他組織都會承受機械應力（請注意，這與後面提到的生理應力略有不同的含義）和機械應變。構成我們身體的生物組織就像許多其他材料一樣。長期使用後，它們會變弱。而且這一切都會隨著時間的推移而積累。
但是人體正處於重建和修復的狀態。蝙蝠俠不斷地透過他所有的訓練和戰鬥來使他的身體疲憊不堪。他還不斷受到他最糟糕的惡棍團伙的猛烈攻擊。
扭傷、拉傷和蝙蝠車…
一個真正的人體在受傷之前能承受什麼？以及需要多長時間才能恢復？這些都是我的書《成為蝙蝠俠：超級英雄的可能性》中重點關注的問題。它們也是《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》以及最近所有三部電影中蝙蝠俠的展現方式的核心。
而且損傷不必是巨大的“重大損傷”。小的負荷重複多次也會導致損傷。輸入“重複性勞損”和“微失效”的概念。我試圖在圖中展示這一點。
這個圖的基本點是，非常大的載入事件——在貝恩強大的手臂中被壓碎——只需要發生一次就會造成嚴重的損傷。其他事件——戰鬥中的反覆衝擊，甚至訓練的勞損——都會隨著時間的推移而累積，以至於在多次重複之後會發生損傷。
正在受力的組織——特別是那些血液供應不良的組織，如肌腱、韌帶和軟骨——無法在另一次重大事件之前完全修復自己。比如被猛烈撞擊。或者僅僅是反覆訓練也會造成重複性勞損。損傷可能發生在任何連續點上。
肌肉和骨骼是具有力學特性的生物組織，這些特性有助於解釋當我們受傷時似乎會發生的一些奇怪的事情。在力學術語中，“應力”是指施加在材料上的力，而“應變”是指施加力時組織長度或大小的變化。基本上，反覆的應力會導致應變。
如果我們測量蝙蝠俠身體骨骼（基本上是任何肋骨或椎骨）在《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》中“折斷背部”場景中的應力與應變之間的關係，我們會發現，一旦貝恩達到產生過多應變的高應力，他的骨骼就會斷裂。這會導致明顯的骨折損傷。這意味著蝙蝠俠只遭受了嚴重的應變，但仍然非常痛苦，我認為布魯斯·韋恩不會因為這個技術性細節而感到高興。
對於像蝙蝠俠這樣忙碌的人來說，一些損傷可能永遠無法完全恢復。這一點在《黑暗騎士崛起》中得到了清晰的展現，布魯斯行走困難，拄著柺杖。並最終在本文開頭引言中描述的膝蓋支架場景中達到高潮。
黑暗騎士班次的職業危害…
在1983年的故事《布魯斯·韋恩的自傳》中，來自《勇敢者與大膽者》第197期，貓女在蝙蝠俠接受一些醫療治療時，臉上露出了驚訝的表情。她盯著他的背，說：“……只是……所有這些……你背上的疤痕組織……”黑暗騎士打趣道：“職業危害。十五年的戰鬥會對人造成這種影響”。
我們如何瞭解蝙蝠俠在“工作”或“職業”中可能遭受的損傷型別？我們可以透過考慮其他活動來了解，這些活動可能被認為與蝙蝠俠在工作中主要身體需求相似。
現實生活中（和極端）活動的兩個例子，包括日常接觸蝙蝠俠在戰鬥中可能經歷的大部分身體需求，是 NFL 橄欖球運動員和“終極格鬥”。那麼，當你的工作與橄欖球運動員、綜合格鬥運動員的需求相同時，你可以期望什麼樣的肌肉骨骼損傷？
在最近幾項對綜合格鬥比賽的醫學調查中，大約 27% 的比賽因頭部撞擊而停止，16% 因“肌肉骨骼應力”而停止，13% 因頸部窒息而停止，12% 因其他外傷而停止。所以，大約 2/3 的時間都經歷了重大創傷。總體受傷率約為 29%。這高於拳擊的 17% 左右。即使在受控的真實格鬥中，受傷也是一個嚴重的問題。對於蝙蝠俠來說，這更是一個問題，因為哥譚市的屋頂上沒有規則。
很難衡量長期暴露於這些嚴酷職業的影響。看看 NFL 球員提供了另一種瞭解長期影響的方法。事實上，我使用 NFL 球員非常短的平均職業生涯——3-5 年——來估計蝙蝠俠在《成為蝙蝠俠》中的壽命。
熟練的作家彼得·金在《體育畫報》2011 年 12 月 12 日刊上發表了對橄欖球運動員的深入報道。這篇文章是對 1986 年辛辛那提猛虎隊 39 名成員的後續觀察——25 年後——涵蓋了所有形式的損傷。但我想關注的是身體損傷。
在“殘餘損傷”類別中，超過 70% 的人在職業生涯中至少接受過一次手術，其中約 40% 的人接受過與橄欖球相關的傷病相關的 NFL 後手術。30% 的人將要進行手術。超過 90% 的球員表示，他們因 NFL 職業生涯引起的傷病而存在揮之不去的問題。
可能最能說明問題的“統計資料”是，這些球員平均每天報告身體有 3 個部位出現疼痛。這說明受傷很多，而且非常不舒服。
太多了…太多了
從蝙蝠到蝙蝠俠等生物體，都以最大限度地減少壓力的影響的方式來應對生理壓力。這最大限度地減少了對身體的整體影響。它維持著體內平衡。如果壓力太大或太頻繁，就無法適應，並且會出現穩步（有時是迅速的）下降。
過度訓練效應與“體內平衡”或身體平衡的問題有關。這就是運動員在參加奧運會等重大賽事前說自己“精疲力竭”時所經歷的。希望他們在比賽結束後而不是之前感到精疲力竭。但事情並非總是如此。訓練時間和賽前計劃的錯誤有時會導致在賽前處於過度訓練狀態。
當無法滿足或持續時間過長的體內平衡挑戰時，生物體會衰退，甚至可能死亡。這就是我在下圖中顯示的內容。
當然，蝙蝠俠有史以來面對的最危險的敵人是貝恩。在斯科特·比蒂的精彩著作《黑暗騎士終極指南》中，貝恩的身高為 6 英尺 8 英寸，體重為 350 磅，官方職業為“職業罪犯”。貝恩出生在一個軍事監獄中，接受了涉及大腦注射一種特殊化學物質“毒液”的實驗。這種毒液本應創造出不可阻擋的超級士兵。結果是貝恩並不是一個很好的人。
關於貝恩在 1993 年的故事“斷背蝙蝠”中的策略有一件有趣的事情，該故事是廣泛的“騎士隕落故事線”的一部分，並且明顯影響了《黑暗騎士崛起》的劇本。貝恩試圖透過讓蝙蝠俠過度疲勞來利用蝙蝠俠身體的平衡挑戰。貝恩不是更“公平地”與蝙蝠俠戰鬥，而是首先闖入阿卡姆瘋人院。他這樣做是為了釋放所有囚犯。
他為什麼要這樣做？嗯，因為他非常聰明，這就是原因。貝恩知道蝙蝠俠會出去抓捕所有的壞人和壞女孩，並將他們送回監獄。這正是發生的事情。每晚如此。持續數週。然後，一旦蝙蝠俠精疲力竭、傷痕累累、身負重傷，處於低谷時，貝恩就會出現並相當輕易地擊敗他。
貝恩在蝙蝠俠沿著上圖中右側（紅色面板）向下移動時與他交鋒。蝙蝠俠過度訓練、精疲力竭和疲勞的狀態導致了他被貝恩重傷。
一種糟糕的對待蝙蝠俠背部的方式……孩子們不要在家裡嘗試。
既然我們現在都在討論傷病，我必須指出《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》中的一些事情。首先，一段序言——我真的非常喜歡在《蝙蝠俠：俠影之謎》、《蝙蝠俠：黑暗騎士》和《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》三部曲中塑造的蝙蝠俠角色和演變。我認為《蝙蝠俠：俠影之謎》中對蝙蝠俠訓練的描述非常有趣，並在Becoming Batman中對此進行了詳細評論。《蝙蝠俠：黑暗騎士》出色地展示了一些人性的弱點和傷病。《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》則更進一步地展示了蝙蝠俠隨著時間推移累積的傷病。
但是，《蝙蝠俠：黑暗騎士崛起》中，我必須告訴你，也包含了我見過的電影中最荒謬的錯誤之一。它出現在布魯斯被關在貝恩用石頭砌成的“洞穴”裡試圖訓練自己的場景中。前獄醫建議布魯斯必須首先“矯正”他的背部。這就是他們用繩子將布魯斯胳膊舉起來的場景。
我必須承認，當我在劇院觀看這個場景時，我認為他們是在追求部分體重支撐康復的想法。也就是幫助那些脊髓損傷或中風的人進行諸如踏步、站立和行走等活動，以重新訓練神經系統。他們太虛弱而無法站立和走動，因此頭頂的吊具系統可以幫助完成站立的部分。
我以為我將要見證一些非常前沿和進步的事情。但事實並非如此。接下來，有人告訴布魯斯他有一個“突出的椎骨”，然後“我要把它強行弄回去……”我們接下來看到的是布魯斯背部被重重地打了一拳——伴隨著大量的尖叫和明顯的痛苦。
我想你大概可以猜到我要說的是，對於一個有“突出椎骨”的人來說，這樣做不是一件好事——在這種情況下，他很可能會有嚴重的脊髓損傷——或者甚至是椎間盤突出（我認為他們想表達的是這個）。
因此，由於醫生那一拳造成的嚴重神經損傷，布魯斯幾乎肯定需要用繩子來進行牽引和脊柱減壓。總的來說，作為一名神經科學家，我有一個步行康復的臨床研究專案——我的實驗室裡有一個部分體重支撐的跑步機訓練裝置——同時作為一名武術家，我不建議將這種方法用於現實生活中的背部損傷。
蝙蝠俠崛起於之上…
總的來說，我認為最重要的觀點是，將蝙蝠俠作為我們自身人類成就的隱喻。這回到了我在這篇文章開頭提出的關於隱喻的觀點。我經常在我的演講中討論這一點，並且這也是我關於“你心中的超級英雄”的 TEDx 演講的重點。
像蝙蝠俠這樣的超級英雄神話的部分內容建立在現實基礎上，這不應該令人沮喪。相反，即使像蝙蝠俠或鋼鐵俠這樣的人類超級英雄神話的部分內容具有任何現實基礎，這也意味著我們可以提高我們自己的期望，並做到比我們想象的更多。
克服傷病和障礙也是思考這個問題的好方法。許多高水平的運動員也都有這樣的想法。早在《體育畫報》的那篇文章中，彼得·金引用了 51 歲的雷·霍頓的話，他打了 10 年球，於 1992 年退役，他說“我一分鐘之內就會再做一次”。霍頓說，你做的每件事基本上都有風險——“消防員有內在的風險。你在開玩笑嗎？打我熱愛的運動，只是失去一個膝蓋——夥計們從阿富汗回來時都沒有腿了。”
這類似於作家尼爾·蓋曼在故事“披風斗士的結局 第 2 部分”在 2009 年的《偵探漫畫》第 853 期中所說的話。蓋曼讓布魯斯·韋恩反思他的職業生涯：“蝙蝠俠的故事的結局是他死了。因為最終，蝙蝠俠會死去。我還能做什麼？退休去打高爾夫嗎？行不通。不能。我會戰鬥到倒下。總有一天，我會倒下。但在那之前，我會戰鬥。”
傳遞的資訊是從哥譚市的虛構超級英雄身上學習一些人生教訓。我們從受傷後“堅持下去”的運動員身上看到的教訓。從那些將自己推向超出我們想象的真實士兵身上看到的教訓。從警察、消防和急救服務提供者身上看到的教訓，他們會在我們需要時幫助我們。當我們做到超出我們認為自己能做的事情時，就在我們內心。
的確，“黑暗騎士崛起”。你也可以。找到你內心的蝙蝠俠，並利用它來改善世界。
圖片：蝙蝠俠標誌：維基共享資源；兩張圖表是專門為這篇文章製作的，其靈感來自《成為蝙蝠俠》中的材料。
© E. Paul Zehr, 2012