不管是睡着還是醒着,你每天安靜而有節奏、基本上無須思考地吸入呼出大約20,000次,穩定地處理大約12,500升空氣(具體數字要看你的體格和活躍程度)。也就是說,人們一年當中呼吸差不多730萬次,一輩子呼吸5.5億次左右。
你的每一次呼吸,會呼出大約25×1022個氧分子,這是個異常龐大的數字,在一天的呼吸裡,你很可能會吸入至少一個所有曾在這世上走過一遭的人都呼吸過的氧分子。而從此刻直到太陽熄滅,所有曾在或将在這世上走一遭的人,也會時不時地吸入一丁點你的氣息。從這個意義上說,在原子層面,我們永垂不朽。
對我們大多數人來說,氧分子從鼻孔湧入。通過鼻孔,空氣進入你頭部最為神秘的地方:鼻窦腔。根據頭部的其他部位所占的比例來看,鼻窦占據了巨大的空間,但沒人知道為什麼。
你的鼻子會在寒冷的天氣流鼻涕,跟你家浴室窗戶在寒冷的天氣會凝結水滴是一個道理。就你的鼻子而言,來自肺部的暖空氣與進入鼻孔的冷空氣相遇并凝結,形成了水滴。
肺部還神奇地擅長清潔。根據一項估計,城市居民平均每天吸入約200億個外來顆粒——灰塵、工業污染物、花粉、真菌孢子,以及任何飄浮在空氣中的東西。很多這樣的東西能讓你生病,但大體上卻并沒有,因為正常而言,你的身體能娴熟地解決入侵者:
盡管如此,偶爾還是會有一些病原體侵入,讓你生病。
切莫太靠近一個打噴嚏的人直到最近,人們才發現,打噴嚏造成的“劈頭蓋臉”的沐浴感,遠遠超出了任何人的想象。據《自然》雜志報道,麻省理工學院教授莉迪亞·鮑瑞芭(LydiaBourouiba)領導的一支研究小組對打噴嚏做了遠比前人詳盡的研究,發現噴嚏沫可以飛出8米遠,在空中懸浮10分鐘,才緩緩降落到附近的表面。依靠超低速攝影,他們還發現,噴嚏并不像人們以為的那樣是一顆顆的飛沫,而是更像液體食品薄膜,覆蓋到附近的表面上,這為我們提供了進一步的證據:切莫太靠近一個打噴嚏的人。
有一種有趣的理論認為,天氣和溫度會影響噴嚏裡水滴的結合,進而可以解釋為什麼流感和感冒在寒冷天氣更常見,但它還是沒法解釋為什麼直接觸摸傳染性飛沫比呼吸(或親吻)它們,更容易使人傳染疾病。
肺的總重量約為1.1公斤,在你的胸部占據了超乎你想象的空間。它們能膨脹起來,上至你的脖子,下至胸骨。它們得到了人體内最不受重視的一塊肌肉(橫膈膜)的極大協助。橫膈膜是哺乳動物的一項優秀發明。
它從下方把肺往下拉,幫助它們更有力地工作。橫膈膜提升了呼吸效率,讓我們的肌肉獲得了更多的氧氣,進而又幫助我們變得更強壯,也幫助了大腦,讓我們變得更聰明。外部世界和肺部周圍空間(即所謂胸膜腔)的些許氣壓差,也有助于提高效率。胸部的氣壓低于大氣壓,有助于保持肺部膨脹。如果空氣通過刺穿的傷口進入胸腔,就會讓氣壓差消失,肺會塌陷到正常大小的1/3左右。
你想閉上眼睛多久都可以,但你無法随心所欲地長時間屏住呼吸,隻要到了憋氣的極限,自主神經系統便會強行切入,逼你呼吸。有趣的是,長時間屏住呼吸帶來的不适感,不是氧氣的消耗帶來的,而是由二氧化碳的積累引起的。這就是為什麼當你放棄憋氣時,首先做的是吐氣。身體分外痛恨二氧化碳,你必須先把它趕出去再大口吸氣,獲得補給。
人類的屏氣能力很差——确切地說,人類的呼吸效率也高明。我們的肺可以容納大約6升空氣,但通常,我們一次隻能吸入大約半升空氣,所以進步空間還很大。
人類主動屏住呼吸最長時間的紀錄來自西班牙的阿列克謝·塞格拉·文德爾(AleixSegura Vendrell),他于2016年2月在巴塞羅那的一座泳池裡創造了這一紀錄:24分鐘3秒。但他靠的是先提前呼吸了一陣純氧,接着在水裡躺着一動不動,将能量需求減少到了最低限度。
跟大多數水生哺乳動物相比,這成績真的很丢臉。有些海豹能在水下待兩小時。對比來看,我們大多數人撐不過一分鐘。哪怕是日本著名的海女(以潛水方式采集珍珠為生的人,現多為女性),通常也不會在水下停留超過兩分鐘(不過,她們每天會潛水100次以上)。
要活下去,你需要龐大的肺活量。如果你是一個普通身材的成年人[5],你的皮膚大約為1.86平方米,但你的肺組織足有93平方米,包含了大約2414千米的氣管。把這麼多的呼吸器塞進你胸部的狹小空間裡,漂亮地解決了一個極為重要的問題:怎樣把大量的氧氣有效地輸送給數十億細胞。
哮喘今天,它很常見,卻仍未被理解。20世紀下半葉,大多數發達國家的哮喘發病率迅速上升,但沒有人知道原因。據估計,目前世界上約有3億人罹患哮喘,在對哮喘做過仔細測量的國家裡,約有5%的成年人和15%的兒童患哮喘,但這一比例因地區和國家而異,甚至因城市而異。
在全球範圍内,哮喘更常見于青春期之前的男孩,但到了青春期之後,又更常見于女孩。它在黑人中比白人中更常見(一般而言是這樣,但并非所有地方都如此),在城市居民中比農村居民中更常見。在兒童中,它與肥胖和過分瘦弱同時密切相關;肥胖兒童更容易得這種病,但體重過輕的兒童患哮喘更厲害。
世界上哮喘發病率最高的國家是英國,過去一年裡,英國有30%的兒童出現哮喘症狀。患哮喘比例最低的是中國、希臘、格魯吉亞、羅馬尼亞和俄羅斯,僅為3%。世界上所有講英語的國家發病率都很高,拉丁美洲也是如此。哮喘目前沒有治愈的方法,不過,75%的年輕人進入成年期後不久會自行痊愈。沒有人知道這是怎麼回事,為什麼會這樣,以及為什麼會有不幸的少數人擺脫不了哮喘。
它是英國兒童死亡的第四大原因。在美國,1980年至2000年間,哮喘發病率翻了一番,住院率卻多了三倍,暗示哮喘更為常見,病情也更為嚴重。許多發達國家(包括斯堪的納維亞半島、澳大利亞、新西蘭,以及亞洲一些較為富裕的地區)也發現了類似的增長,但奇怪的是,并非所有地方都是如此。例如,日本的哮喘發病率并未出現大幅上升。
“你或許以為,哮喘是塵螨、貓、化學品、香煙煙霧或空氣污染引起的,”倫敦衛生與熱帶醫學院流行病學和生物統計學教授尼爾·皮爾斯(Neil Pearce)說,“我花了30年的時間研究哮喘,而我所取得的主要成就是,證明人們以為會引起哮喘的這些東西,沒有一種會真正引起哮喘。如果你本來就患有哮喘,那麼,它們可能會引發哮喘發作,但它們不是哮喘本身的病因。我們對主要原因懂得太少,而且,我們無力阻止哮喘。”
“在很長一段時間裡,”我們見面時,他對我說,“人們相信,哮喘是一種神經系統疾病,也就是神經系統向肺部發送了錯誤的信号。接着,到20世紀五六十年代,出現了過敏反應的設想,之後,這就基本上成了共識。即便到現在,教科書上仍然說,人們患上哮喘的原因是小時候就接觸了過敏原。基本上,這套理論裡的一切都是錯的。如今情況很明顯,事情遠比這要複雜。我們現在知道,世界上有一半的病例與過敏有關,但還有一半完全是無關過敏機制的其他原因導緻。但這些原因到底是什麼,我們不知道。”
對許多患者來說,冷空氣、壓力、運動,或者其他跟過敏原、空中懸浮物完全無關的因素都可引發哮喘。“更普遍地說,”皮爾斯補充說,“人們還認為,不管是過敏還是非過敏性哮喘,都涉及肺部炎症,但有一些哮喘患者,隻要你把他們的腳放到一桶冰水裡,他們立刻就接不上氣來。這不可能是因為炎症,因為它來得太快。它必定是神經性的問題。所以,我們繞了一整圈,終于找到了至少部分答案。”
哮喘與其他肺部疾病的不同之處在于,它通常隻在部分時間出現。“如果你測試哮喘患者的肺功能,大多數時候,大多數人的肺功能完全正常。隻有他們發作的時候,肺功能的問題才會變得明顯,能檢測出來。就疾病而言,這極不尋常。哪怕沒有症狀,疾病也幾乎總會在血液或痰液測試中表現得很明顯。而哮喘,有時候直接消失了。”
哮喘發作時,呼吸道變窄,患者很難吸入或呼出空氣,呼氣尤其困難。對輕度哮喘患者來說,類固醇幾乎總是能有效地控制病情,但對重度哮喘患者,類固醇很少起作用。
“我們隻能說,哮喘主要是一種西方疾病,”皮爾斯說,“采用西方的生活方式,莫名其妙地會讓你的免疫系統更容易受到影響。我們不知道為什麼。”有人提出了“衛生假說”,認為早期接觸傳染性病原體能強化日後人生中對哮喘和過敏的抗性。“理論挺不錯,”皮爾斯說,“但并不完全适用。巴西等國哮喘發病率很高,但傳染率也很高。”
哮喘發作的高峰年齡是13歲,但也有很多人成年之後才第一次經曆哮喘。關鍵的是接觸哮喘源頭的最初幾年。如果你換了工作或國家,哪怕你是成年人也可能得哮喘。幾年前,皮爾斯發現了一個好玩的現象:早年跟貓生活過的人,似乎終身都能免受哮喘困擾。
西方生活方式到底怎樣引發了哮喘,也不容易說明白。在農場長大似乎可以保護你,而搬到城市會增加你的風險,但我們又一次說不出原因。弗吉尼亞大學的托馬斯·普拉茨-米爾斯(Thomas Platts-Mills)提出了一個有趣的理論,将哮喘的增加與兒童在戶外跑動時間的縮短聯系起來。普拉茨-米爾斯注意到,過去,孩子們放學後常常在戶外玩耍,而現在,他們更多地待在室内。他對《自然》雜志說:“我們現在的這群孩子[,安靜地坐在房子裡,從前的孩子們可從不這樣坐着不動。”坐着看電視的孩子不僅不能在玩耍時鍛煉肺部,就連呼吸甚至都跟沒被電視屏幕迷住的孩子不一樣。具體而言,愛閱讀的孩子呼吸比看電視的孩子更深,歎氣的次數也更多,而這些許的呼吸差異,按照這一理論,或許足以增加後者對哮喘的易感性。
另一些研究人員認為,病毒可能是哮喘患病的原因。2015年不列颠哥倫比亞大學的一項研究表明,嬰兒體内缺少四種腸道微生物(毛螺菌屬、韋榮菌屬、糞杆菌屬和羅氏菌屬),跟嬰兒在出生後最初幾年患上哮喘密切相關。但到目前為止,這些全都隻是假設。“說到底,我們還是什麼也不知道。”皮爾斯說。
吸煙和肺癌乍看起來,兩者之間的關聯簡直不可能視而不見。經常吸煙的人(差不多每天一包)患癌症的概率是不吸煙者的50倍。從1920年到1950年這30年(也就是吸煙在世界範圍内大規模流行的時代),肺癌發病率暴漲。在美國,這個數字增長了三倍,其他地方也出現了類似的增長。然而,人們花了很長時間才達成吸煙會導緻肺癌的共識。
這在今天的我們看來似乎很瘋狂,但對當時的人來說并非如此。問題在于,吸煙者的比例很高(20世紀40年代末,80%的男性都吸煙),卻隻有一部分人患了肺癌。很大一部分人吸煙——到20世紀40年代末,吸煙人數占所有男性的80%——但其中隻有一些人患上了肺癌。況且,還有一些不吸煙的人會患上肺癌。因此,吸煙和癌症之間的直接聯系,并不那麼容易看出來。如果很多人都在做一件事,而隻有一些人因此而死,那就很難把責任都推到這一個原因上。一些權威人士認為空氣污染是肺癌發病率提高的原因。另一些人懷疑跟瀝青路面越來越多有關系。
1964年,美國衛生局局長宣布吸煙與肺癌之間存在明确聯系,但這一聲明收效甚微。16歲以上的美國人平均吸煙數量從禁煙令公布前的每年4340支,小幅下降至禁煙令公布後的4200支,但随後又回升至4500支左右,維持多年。值得注意的是,美國醫學協會花了15年時間才為衛生局局長的發現背書。
這期間,美國癌症協會的一位董事會成員是一位煙草巨頭。遲至1973年,《自然》雜志還曾發表編輯文章,支持女性在懷孕期間吸煙,理由是吸煙可以緩解她們的壓力。
還好局面後來發生了變化。如今,隻有18%的美國人吸煙,人們很容易認為,我們已經基本解決了這個問題。但情況沒這麼簡單。近1/3生活在貧困線以下的人仍然吸煙,而吸煙習慣,是1/5去世者的病因。要糾正這個問題,我們還有很長的路要走。
打嗝打嗝是橫膈膜突然痙攣性收縮,本質上使得喉頭突然閉合,發出那衆所周知的聲音。沒人知道打嗝是怎麼發生的。
打嗝的世界紀錄似乎來自艾奧瓦州西北部一位名叫查爾斯·奧斯本(Charles Osborne)的農民,他連續打嗝67年。1922年,奧斯本試圖把一頭350磅重的生豬舉起來屠宰,但不知怎麼回事,觸發了打嗝反應。起初,他每分鐘打嗝40多次。最終,速度降到了每分鐘20次。據估計,在近70年的時間裡,他總共打嗝4.3億次。他睡着了從不打嗝。1990年夏天,也就是他去世前一年,奧斯本的打嗝突然神秘地停止了。
如果你真的打嗝,而且幾分鐘後并未自動消失,醫學科學基本上完全沒法幫忙。任何醫生能提出的最佳補救方法,無非是你小時候早已熟知的那些:吓唬當事人(比如偷偷走近,然後“嗷”地一聲跳出來),撫摸他的頸背,讓他咬一口檸檬,或者猛喝一口冰水,扯舌頭等十來種做法。這些古老的治療方法是否真的有效,不是醫學能解決的問題。
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