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人体就是一个化学厂

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[事件] 作者 :byb.cn 日期:2024-7-9 00:01
    【byb.cn 】(来源:生命时报)红细胞输送氧气 消化酶分解食物 多巴胺让人快乐 人体就是一个化学厂


  受访专家:

  中南大学湘雅医院全科医学科主任 张卫茹

  本报记者 钟财芬

  《生命时报》 2024-06-14 第1807期 第1版


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  说起化学,很多人会想到各种符号、方程式和科学实验,觉得距离生活很遥远。但化学工程师、清华大学化学博士孙亚飞在新书《你一生的化学反应》中指出,人体就是一个化学反应容器,体内各种功能都依靠化学反应来实现,从出生后的呼吸、进食、排泄,到学习、工作、恋爱,再到生育、衰老,化学反应贯穿人的一生。

  一呼一吸,开启生命历程

  当新生儿发出第一声啼哭,化学反应就开始了。人们习以为常的一呼一吸,是机体同外界环境进行物质交换的“桥梁”,其间有成千上万个反应在体内发生。随着空气从鼻腔吸入,空气中的固态小颗粒、氮气等在肺部被截留,只剩氧气顺利通关,从肺泡进入血液中。接着,氧气与红细胞中的血红素结合,将其携带的亚铁离子氧化成铁离子,并以这种方式溶解至血液中,被搬运到身体各个部位。在身体“发动机”线粒体的协助下,氧气将进食时摄入的有机物进行“燃烧”,消耗葡萄糖,产生能量,并释放水和二氧化碳。最终,少量氧气、二氧化碳和水蒸气随着呼气被排出体外。

  中南大学湘雅医院全科医学科主任张卫茹介绍,呼吸反应有以下几点重要作用。1.供应能量。通过呼吸反应,人体将食物中的营养物质(如葡萄糖等)与氧气发生氧化还原反应,产生能量。这些能量被细胞用于维持生命活动、生长发育、运动等过程。2.维持体内酸碱平衡。呼吸反应释放的二氧化碳会与水反应形成碳酸,以维持血液的酸碱值处于正常范围,确保体内各种生化反应正常进行。3.调节体温。通过呼吸反应,人体在代谢过程中产生的热量可以被调节和利用,有助于将体温维持在合适范围。

  张卫茹表示,正确的呼吸方式有助提高氧气吸收效率、维持身体健康状态。安静状态下,成人呼吸频率一般为每分钟15~20次,若超过每分钟20次,可能存在发热、疼痛、焦虑、感染等问题;低于每分钟15次,可能受药物、低氧血症、中枢神经系统疾病等影响。平时应注意维持平稳的呼吸节律,长时间或突发性呼吸过快、过慢,或者呼吸节律改变,要尽快就医,结合其他症状和体征综合评估找出原因。平时可练习深呼吸,即闭口用鼻缓慢深长吸气、呼气,提升氧气吸收效率,改善呼吸功能。

  生长发育,探索广阔世界

  离开母体后,新生儿会迎来一段快速生长期,一年后体重就能变成出生时的2~3倍。进食是新生儿快速生长的关键一环。食物被摄入后,会在消化道中与各种消化酶反应。比如唾液中的淀粉酶将淀粉分解成糖类,胃液中的蛋白酶将蛋白质分解成氨基酸……最终把复杂的有机物质分解成简单分子,以便身体吸收和利用。多余或不能被吸收利用的“废料”则会通过排泄移出体外,例如“用不掉”的氨基酸会在肝脏处被转化为尿素,与原尿汇集,形成尿液;消化残渣、水分、代谢产物等会在大肠中经过吸收和排泄过程,最终形成粪便。

  与此同时,随着“视听触味嗅”五感的建立,人不断接收外界信息。五感经由身体全部的神经线路,参与人的感知、理解、记忆乃至情绪的塑造。视觉涉及视网膜中视紫红质(视觉色素)与光线的反应,可将所见画面转化为电信号,传至大脑进行图像处理;听觉、触觉系统负责将接收到的声音、粗糙程度等信号,转化为大脑可识别的电流信号;味觉由食物中的化学物质与口腔中的味蕾发生作用而产生,使得人可分辨酸、甜、苦、咸、鲜五种味道;嗅觉依靠气味分子通过鼻腔中的嗅觉受体与嗅神经发生作用产生。

  在生长发育阶段,保持良好的饮食习惯至关重要。一方面,一日三餐应定时定量,摄入多样化食物。可适量摄入丰富多样的果蔬、全谷类、肉蛋奶类,足量饮水。另一方面,养成清淡饮食的好习惯,建议减少高糖、高盐、高脂食品摄入,多品尝食物天然的味道。

  张卫茹提醒,合理地调节和利用五感功能,会对人的整体健康产生积极影响。日常生活中需注意保持良好的用眼习惯,避免长时间盯着电子屏幕,定期检查以及时发现并处理近视、远视、散光等问题;避免长期处于高噪音环境,减少耳机使用;减少接触强烈气味和化学物质,避免对嗅觉和味觉产生负面影响;保护皮肤免受过度摩擦和刺激,以维持触觉敏感度。

  构建免疫,对抗病原侵袭

  自然界中的病原体,如病毒、细菌等,数量庞大,一旦侵袭人体,可能导致机体细胞损伤甚至死亡,引发一系列临床症状和疾病。面对病原体侵袭,人也不会坐以待毙,免疫系统会对病毒进行反击,通过各种化学反应,进行抗原(能被免疫系统识别并引发免疫应答的物质,包括病原微生物表面蛋白和过敏原等)识别、结合、呈递。经化学信号“提醒”,身体会做出反应,合成针对性的“化学武器”抗体,以消灭这些不速之客。

  张卫茹建议,一是可通过适度有氧运动、力量训练、平衡训练和灵活性训练等,提高免疫系统功能。二是保证充足睡眠,高质量的睡眠可促进人体产生睡眠因子,睡眠因子可促进白血球增多,同时加强肝脏解毒能力,从而消灭侵入人体的细菌和病毒。三是注意减压,因为人如果长期处在极端压力下,会导致T淋巴细胞活跃性降低,巨噬细胞活动降低,免疫反应弱化。四是保持个人卫生,多洗手、室内勤通风,尽量减少接触感染源。五是根据医生建议及时接种疫苗,增强免疫系统对特定病原体的防御能力。

  分泌激素,感受人生百态

  人类有别于绝大多数生物的一点,就是会思考、有各种情绪。无论学习、工作还是恋爱,当大脑思考时,丰富的神经活动会带来情绪波动,让人产生喜怒哀乐。身体内掌管情绪的物质有很多,如人体四大快乐激素——多巴胺、内啡肽、血清素、催产素。当人听到夸赞时,机体会分泌多巴胺,使身心愉悦;当人听到批评时,去甲肾上腺素水平将上升,使人感到紧张。无论愉悦还是紧张,这些神经递质都会奔赴大脑中一个叫海马体的部位,在那里与它们各自的受体结合,完成化学反应,实现信号传递,让人感知情绪。

  数据统计,情绪引发的疾病已达200多种。促进四大快乐激素释放,有助于给人带来幸福感,促进心理健康。具体来看,多巴胺可激发积极反馈和积极行为;内啡肽有助减轻疼痛、缓解压力、提升情绪;血清素能调节睡眠和食欲;催产素可释放“爱的荷尔蒙”,增加亲密感、信任感,促进人际关系的建立和维护。张卫茹建议,日常可多参加一些积极的社交互动,感受被关注、被重视和爱;也可通过冥想等方式,增强大脑活动能力,让人有更灵敏的反应,影响脑部负责调节情绪和快乐的相关区域,从而帮助提升整体幸福感和心理健康水平。

  逐渐衰老,走向旅途终点

  步入中老年阶段后,人体组织器官等不可避免地开始退化,进入衰老期。衰老涉及众多化学反应,细胞内自由基等氧化物质的过度产生,会损伤细胞膜、蛋白质和核酸,导致细胞功能减退和老化。在整个生命历程中,细胞内的遗传物质DNA可能受到各种损伤,如紫外线照射、化学物质暴露等,而人的修复能力会随年龄增长而下降,导致损伤积累、衰老加速。最终,衰老反应的结果会外化于形,表现为头发变白、皮肤起皱、记忆衰减、五感退化、肌肉骨骼质量下降等。

  科学研究表明,衰老过程无法完全逆转,但可通过改善生活方式等措施延缓进程。张卫茹表示,抗衰老没有捷径,不能轻信各种所谓的“逆龄产品”,此外维生素E等“抗老”营养素也不宜擅自补充,应严格遵医嘱使用。延缓衰老的关键在于对营养、运动、睡眠、心理、社交等多方面进行综合干预,从而提升大脑认知功能,保持身心健康。老年人还需重视定期体检,评估心理、生理和营养状况,及时发现健康问题并采取干预措施。
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