胃是人体中容积最大的器官,成人的胃一次可装进3升左右的食物。胃除了可以容纳食物外,还能对其进行初步消化。胃壁的平滑肌在植物神经的支配下,保持一种缓慢、微弱的收缩状态,这样胃就可以不断地蠕动来研磨食物了。
胃黏膜腺体分泌出的胃液,含有盐酸、胃蛋白酶原等成分,也能帮助消化。其中,盐酸可以杀死随食物进入胃部的细菌,并激活胃蛋白酶原,使之成为能分解蛋白质的胃蛋白酶。
食物在胃中经过胃壁的研磨和胃液的腐蚀、分解、调和,便变成精细的糊状食糜,然后通过幽门排入小肠,在小肠内作进一步的消化。
成人的胃每天要分泌1.5~2.5升胃液,其中除水外,还有盐酸、胃蛋白酶原、黏液、钠和钾的氧化物等。胃液中的盐酸无疑具有很强的腐蚀性,而胃蛋白酶则可以分解食物中的蛋白质。那么,胃液为什么不会把胃本身也腐蚀或“消化”掉呢?
的确,盐酸、胃蛋白酶有侵蚀、“消化”胃壁的能力,但胃对它们有防范措施。胃黏膜层的腺体除了能分泌盐酸、胃蛋白酶原外,还能分泌出一种中性的黏液。
这些黏液可分为两种,一种为可溶性黏液,是胃液的组成部分之一;另一种是不溶性黏液,黏稠性很大,可以在胃壁表面上形成一层黏稠的黏液层。
胃黏液除了可润滑胃壁外,更重要的作用是可以使胃液不直接与胃黏膜接触,从而在一定程度上有助于防止盐酸和胃蛋白酶对胃黏膜的侵蚀。
胃壁上腺体既能分泌可腐蚀、消化食物的“消化液”,又能分泌出保护胃壁的黏液。两种功能的腺体是怎样分工合作的,为什么有时黏液的分泌会失常,以致影响对胃壁的保护等,这些问题还需要进一步研究。
疼痛之谜
疼痛是人体的警报系统,它跟其他感觉一样,也归大脑控制。它告诉我们,身体正在受到伤害。如果已经受到伤害,疼痛会让我们减少或停止活动,警惕起来,有利于伤痛的痊愈。
但疼痛毕竟是不愉快的,有的人为了摆脱它,不得不不停地服用止痛药。长期以来,疼痛是医学范围内唯一定义不清的病痛。它不能客观地测量,而且还受观念、文化等因素的影响。
疼痛在大脑的指挥下,先由丘脑感到痛,再由大脑皮层辨明痛的部位和程度。
国外有一种“闸门控制”理论。
这一理论解释说,人的神经系统处理信息的数量是有限的,它中间有一道“闸门”,信息太多了将被拒之门外。比如,孩子的脚趾疼了,父母用手抚摩了两下,再吹几口气,这样一来,疼痛、抚摩和吹气的感觉都到了“闸门”那儿了,只能一起通过,因为十分的疼痛只有三分之一通过,孩子就觉得疼的程度轻多了。
拼搏在绿茵场上的运动员也一样。有一位足球运动员,在比赛的关键时刻,他的肩胛骨脱位了,但他直到球赛结束后才感到疼痛。这是因为奔跑、传递、进球等信号抢先通过了“闸门”,疼痛的信号在竞争中暂时落后了,所以那位运动员当时不感觉到有什么疼痛。
科学家们对疼痛的研究虽然取得了一些进展,但对于如何测定疼痛的程度、疼痛是否与性格有关、有没有疼痛记忆等这些问题,目前还解释不清楚。
神奇的肝脏
肝脏在医学上通常被归入消化系统,因为它每天可以分泌几百毫升胆汁参与消化,如果没有胆汁的参与,食入的脂肪约有40%会因肠道无法吸收而随粪便丢失。
然而,肝脏不仅仅是一个能分泌消化液的消化腺,更是一座神奇的微型“化工厂”。它除了能生产胆汁外,还能生产许多“化工”产品,如能将大部分氨基酸、乳酸、甘油转化为糖元或葡萄糖,将糖和某些氨基酸合成为脂肪、胆固醇和磷脂,将胡萝卜素转变为维生素A等。
据估计,肝脏内发生的化学反应在500种以上。由于其功能极多,没有任何其他器官或人工机器可以取代,因而,它对于维持生命活动具有非常重要的意义。
机体在营养吸收、物质代谢过程中,不免会带进和产生一些有害物质,它们大都需要肝脏来处理。肝脏可以杀灭或化解多种有毒物质,其解毒方式主要有以下几种。
一是化学作用,通过氧化、还原、分解、结合、脱氨等将有害物质变为无害物质,如氨基酸代谢后产生的有毒氨,就可以通过肝内酶的作用变成无毒的尿素。
二是分泌作用,进入体内的某些重金属如汞以及来自肠道的细菌,可经胆汁分泌排出。
三是积蓄作用,像进入血液的吗啡,肝脏会予以积存,然后缓慢释放,可减轻中毒程度。
四是吞噬作用,流入肝静脉窦血液99%的细菌和异物会被其中的枯否氏细胞吞噬。
由此看来,肝脏被称为人体中最大的解毒器官,是名副其实的。肝脏为什么会有那么多的神奇功能?肝脏中许多化学反应到底是怎样进行的?其中未能认识的秘密还很多。
奇异的血小板
血小板是血液固体成分中的一种,体积很小,直径只有红细胞的1/3~1/2,形状不规则。其前身——巨核细胞是骨髓中的一种从造血干细胞分化而来的细胞,直径一般为50~100微米。其在成熟过程中,细胞膜会不断向细胞质内陷,将细胞分隔成许多小区,最后细胞质小区之间断裂、脱落,便形成许许多多的碎片并进入血液。
一个巨核细胞可产生3000~4000个血小板。血小板就是巨核细胞的碎片,因而,它不是具有完整结构的细胞,血小板的寿命也很短,平均寿命还不到10天。
成人每立方毫米血液中约有10万~30万个血小板,它有凝血、止血的神奇作用。人体一旦受伤流血,它们就会涌向前去,执行“堵坝”的任务。血小板是如何堵漏的呢?
血小板止血的本领主要来自其中含有的血小板因子。人体受伤时,血小板自动破裂,把血小板因子释放出来,致使血浆中的凝血酶原变成凝血活酶。这种酶能使血浆里的纤维蛋白变成许多细丝,并编织成网,因而使血液凝固成块,将伤口堵住。
同时,血小板的表面还有一种黏着力,使血黏聚在出血的伤口处,逐渐形成血栓,将伤口封住。
另外,血小板还是许多生物活性物质的携带者,其中与止血有关的有羟色胺、肾上腺素等,它们随血小板携带到损伤的血管处并释放出来,都能引起局部血管壁平滑肌收缩,促进止血。血液中血小板的数量一旦显著减少,便会引起血液凝固障碍而流血不止。
一般的皮肤小伤口,只需几分钟流血便可自行止住,这就是血小板的功劳。当然,如果伤口太大特别是大动脉破损,血小板则无能为力,需要采取其他止血措施才行。
血小板通过黏附能力封闭伤口,比较好理解。可是,它们能像接到“命令”一样地向伤口集结,又能释放凝血因子,的确很神奇。
血压之谜
血压是指血管内血液对血管壁的侧压,医学上所讲的血压一般为动脉血压。血液之所以会对血管壁产生压力,首先在于血管中的血液比较充盈,其次是心脏搏动所产生的力量。
心脏像水泵一样,不断地输送和回抽血液,是血压维持动态稳定的主要原因。没有血压,血液就无法流送到全身各组织器官中去。医生测量血压时通常像这样记录:120/80mmHg。120为心脏收缩时的血压,叫收缩压;80为心脏舒张时的血压,叫舒张压;mmHg是单位,叫毫米汞柱。
正常成年人在安静状态下,血压值应低于140/90mmHg。
受精神、运动等因素的影响,人的血压值会有所波动,但如果经常性地大于或等于165/95mmHg,则属于高血压;经常性地低于90/60mmHg,便是低血压。无论是高血压还是低血压,都属于病态,对人体健康有害。特别是高血压对身体危害更大,严重时会对脑、心、肾、眼等器官造成损害。而低血压也可能会出现头昏、心慌、四肢无力、食欲不振等症状。
那么,一个人的血压为什么不会恒定而会产生变化甚至是病态的变化呢?一般认为肥胖、血脂高、食入了过多的盐、大量吸烟和饮酒等等,都有可能使血管弹性不好、使管腔变细、阻力增大从而导致高血压。
此外,精神因素也能导致血压不稳定甚至高血压。那么,精神因素到底是怎样导致高血压的呢?原因还不是很清楚。特别是低血压,情况更复杂。慢性低血压的原因,似乎被主要归结为自主神经功能障碍。这种神经功能障碍是怎样形成的?它又是怎样让血压降低的?现在也没有找到明确的答案。
血型可以转换吗
我们都知道,输血是抢救伤员生命的重要手段之一。而输血却只有血型相合的人才能完成,一旦不合,就会丧失时机。如果能有统一血型,不需交叉配血试验,就可以互相安全地输血,这该有多好呀!为了实现这一目标,人们孜孜不倦地探索着。
人类红细胞表面含的抗原,称为“凝集原”,根据凝集原的不同,将人类血液分为若干型,称为“血型”。
在长期的临床实践中,各国学者先后发现了一种奇异现象:自1957年以来有百例以上的报告指出,白血病患者多为A型血,有些是B型和AB型,当他们病危需要紧急输血时,复查血型,血型却意外地变成O型。
人们惊疑不止,认为是第一次检查错误。经核对,原来检查无误,此次O型血也千真万确。当人们困惑不解时,患者经抢救治疗后,转危为安,血型又转为原来的血型。
这种奇妙的现象表明,在患病过程中,血型抗原性逐渐变弱,终于成为O型;病情好转,原来的血型细胞出现较多,又恢复成原来的血型。这种变化不仅ABO血型系统有,Rh和Mn血型系统也有。
人们还观察到老年人和恶病质的人红细胞抗原性就变弱,致使血型变异。科学家们以上述事例,证明所谓终身不变的血型,在疾病和某些因素的作用下是可以改变的,这为人们改变血型的探索,提供了依据。
美国纽约血液中心细胞生物化疗实验室的杰克·戈德斯教授领导的科研小组首先取得了突破性进展。他们采用遗传工程的方法,从咖啡豆中提取出一种α—半乳糖苷酶,这种特殊的酶属于“内切酶”之一,可以切割红细胞表面抗原的多糖体,而获得与另一种血型基本相同的抗原,从而达到改变血型的目的。
现在研究者们已成功地把B型血转变为O型血,并在志愿者身上做了试验,获得令人振奋的成功。这种切割后生成的O型血输入人体后,有95%能存活24小时以上,有50%能存活30天以上,没发生任何输血反应,志愿受试者无任何不良感觉。这项技术现已进入临床实用阶段。
目前,该研究小组的下一个目标是把A型血切割后变成O型血,预期会有90%以上的A血型转为O型。
日本学者在研究改变血型工作中,也不谋而合,获得了长足进展。他们已能将A型血、B型血改变为O型血。
改变血型是医疗事业的需要,也是人类探索血液奥秘获得非凡成功的实例,它将为抢救病人的生命发挥重要作用。
神奇的大脑
堪称“万物之灵长”的人类确有绝顶的聪明与智慧。然而,尽管人类创造出了种种奇迹,人脑对其自身的认识却始终存有难解的疑问。
人脑的主体部分是大脑,大脑被纵向分隔成左右两个半球,两个半球通过数种连接组织而相互沟通。其中,最大的连接组织称为胼胝体。
大脑表面沟壑纵横,皮质覆盖大脑表面,厚约2毫米,其中约有140亿个神经细胞,它们构成了人脑高级神经活动或心理活动的主要物质基础。神经细胞在人的胎儿期就产生了,当人出生以后数量便不再增加。
皮质之内是髓质,主要由神经纤维组成。大脑中数量巨大的神经细胞及其突轴——神经纤维所组成的神经网络,具有十分惊人的信息接收与处理能力。
据估计,大脑每10秒钟就能接收身体各处传来的信息1000万比特,它能够储存的信息可达1000万亿比特,相当于62万亿个汉字、约3亿册图书的信息容量。因此,大脑可以说是一架“超级计算机”。遗憾的是,大脑神经细胞的功能有90%处于休眠或闲置状态,人类一般只能开发、利用其中的10%左右。
我们都知道,大脑是人体的总指挥部。没有大脑的正确指挥,人体这台“机器”就无法正常运转。那么,大脑是如何工作的呢?
科学家们经过长期而艰难的研究后认为,大脑神经细胞之间的信息传递是通过神经细胞上的突触释放化学物质来实现的。大脑中有许多不同的神经递质,它们有着不同的功能。一个神经细胞可能就有好几种不同的神经递质,它们可以组合成数量很大的神经信息。不同信息的传递,可能还有不同的放电信号。
可是,虽然科学家们能够弄清大脑中不同部位神经细胞的性质和功能,却无法弄清这些细胞聚合成的大脑所具有的较高层次的功能,如思维、感知、感情等等。大脑像一个巨大的迷宫,里面充满着许多神秘莫测的现象。至于大脑神经系统如何接受、储存、传递、整合信息,人类对这些的认识还远远不够!
大脑两半球功能有何不同
虽然大脑两半球在结构上几乎是一模一样的,但在美国和英国,目前的研究清楚地表明,每侧半球具有各种不同的机能。它们在心理活动或功能方面,存在着明显的差异。
左脑主要是与各种特殊符号有关,属于“语言脑”,主管单词和数字,因而其对于说话、阅读、书写以及计算机能尤其重要。右脑则属于“艺术脑”,侧重于图样识别,主管视知觉、形象记忆、空间辨认、想象、音乐舞蹈、情态表达等心理活动。
从发育情况看,左脑比右脑早一些,但在5岁以前二者差异不大。不过,由于左脑主管语言,在生活和学习中更多地被使用、开发,因而大多数人是左脑功能居优。然而,右脑的功能也不容轻视。
右脑功能好的人往往更具有创造性,性格也比较乐观、豁达,人生态度更积极。如果从小加强孩子体育、美术、音乐、舞蹈的学习,就有助于其右脑功能的开发,对于提高智力和综合素质很有好处。
虽然科学家们通过研究已经确定左右脑有分工的不同,但这种分工是怎样形成的?左右脑又是怎样相互联系和相互配合的?这些问题在目前仍然还是未解之谜。
人为什么习惯用右手
绝大多数人在工作、学习和生活中,一般习惯使用右手,或以右手为主、左手为辅。那么,人为什么会习惯用右手呢?
瑞士和美国的一些科学家认为,人类的祖先使用左手和使用右手是平均的。那时的人刚刚开始去认识植物,因而吃下了许多有毒植物。由于“左撇子”的大脑易受毒害,“右撇子”却能更好地生存下来,经过长期的自然淘汰,“右撇子”就越来越多了。据推测,“左撇子”之所以容易受毒害,大概是因为左利基因正好紧挨着对毒素敏感的基因。
但在科学上对这个问题有不同的看法。一种意见认为,在现实生活中,“左撇子”往往比习惯用右手的人更有才能。像大画家达·芬奇和毕加索,雕塑家米开朗琪罗,喜剧大师卓别林等,都是赫赫有名的“左撇子”。