书城文化细说万事之谜
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第54章 不可思议的人体(1)

■ 复杂而精密的人体

工程师们至今未能发明出一种能与自然界最伟大的成就——人体相媲美的机器。即使是支撑人体日常活动的运动系统,其复杂与有效程度,连最先进的机器人也相形见绌。

人体是由化学物质构成细胞,由细胞和细胞间质构成具有一定功能的组织,几种不同的组织又组成具有一定形态、完成—定生理功能的器官,一些功能相同或相近的器官又联合在一起,共同完成一种连续的生理功能,构成某个系统。

人体有九大系统,分别是消化、呼吸、泌尿、生殖、心血管、淋巴、内分泌、感觉、神经系统。其中,心血管系统、神经系统的“管”线长达10万千米以上。若将人体内的毛细血管一一摊平,其总面积足以覆盖几亩地。

人体内有数以百计的各种组织、器官,这是一个既奇特而又五彩缤纷的整体,缺一不可。

人体含有的物质成分,有足够制作7块肥皂的脂肪,足够粉刷一座小屋的石灰,相当于10千克袋装可口可乐所含的碳,足够生产2200支火柴的磷,以及可制作一枚2.54厘米长的钉子的铁。同时,还含有一茶匙的硫黄及大约31克除铁以外的其他金属。

人体就像一架高级机器,虽然部件众多,但却能够协调工作。这整部绝妙无比的天然机器被一层柔韧的、不透水的覆盖物——皮肤包裹着。人体的皮肤面积平均为1.86平方米,每数周更新一次。皮肤上有为数500万根的毛发,寿命3年左右。

从宏观上看,人类对自身的认识已有了很大的进展。但从微观上看,这种认识还非常有限,还有许多的人体之谜,需要人们去探索研究。

■ 人体中的核反应

1958年,法国斯特拉斯堡大学药物研究所的梅茨和哈塞尔曼等人,对非洲撒哈拉沙漠的油井工人作生物化学统计。他们详尽地分析了工人们的食物成分和排泄物成分后,又有新的发现:几乎全部元素的摄入量比排泄量要大,但是其中的镁,平均每人每天摄入量是263.8毫克,排泄量却是380毫克。

也就是说,镁的排泄量比摄入量多出116.2毫克,这就意味着镁的排泄量比摄入量多44%。假如这个差额是依靠原先贮存在人体内的镁来补偿的话,那么经过整整6个月的排泄,人体骨骼组织的镁就会失去80%,但是经过医学检查,结果并非如此。

那么,人体中这么多的镁是从何而来的呢?

法国的克尔符兰认为,人每天的食物数量与质量都有变化,为了满足人体本身营养物质的需要,人的生命作用可能具有把过剩的元素转换成所需元素的功能,其中人的生命细胞质就是“原子反应堆”。

为了解开那个体内多出的镁之谜,克尔符兰坚持了10年严谨的科学实验。到1968年又报告了令人鼓舞的成果:由于给老鼠的饮食中添加了过量的镁,结果使它们体内的钙和磷的百分含量跟对照组相比,分别增加33.3%和34.8%,而且它们的体重还比对照组平均重了15%。

这一实验结果的确是令人感到新奇的:在生物体里,除了真正的化学变化以外,在原子核里还在不断地进行着无休止的变化。这个发现有着非常重要的意义。生命的秘密也许就隐藏在原子核里面!

对于这样一个令人费解的谜团,科学家们正在向纵深方面探索,总有一天会彻底解开这个谜的!

■ 汗腺有什么作用

人体的皮肤具有防止肌体损伤、阻止细菌与异物侵入、防止体液丢失等重要的屏障与保护作用。

在炎热的夏天和剧烈运动之后,人体皮肤就会出汗,这是什么原因呢?原来,在每平方厘米的人体表皮中有100多个排泄带咸味水分的汗腺,正是这些汗腺导致了人体的出汗。

汗腺排汗是在为人体散热。汗水中99%的物质是水,固体成分大多是氯化钠,还有少量氯化钾、尿素等。人体每蒸发l克汗水,就会带走0.58千卡热量。在炎热季节中从事体力劳动的人,每小时可排汗1.5升以上,散发热量800多千卡。

人体的散热途径有辐射、传导、对流、呼吸,排汗等等,但在夏天辐射、传导的散热量会大大减少,其他方式的散热效果不佳,或受客观因素限制难以发挥作用,使得排汗散热显得尤为重要。

随着这些水分的蒸发,体温保持在相对稳定的范围。在高温条件下从事重体力劳动或剧烈运动时,体温可升至42℃以上,如果没有汗腺及时排汗散热,人体就会受到严重损害甚至危及生命。

■ 腋臭是怎样产生的

有些人身上会有一股难闻的气味,这一般是通常所说的腋臭或狐臭,因为它一般来自于腋下,与皮肤中的大汗腺有关。

人体中共有两种汗腺,一种为小汗腺,又叫外泌汗腺,广泛分布于全身皮肤,开口直接通向皮肤表面;另一种为大汗腺,又叫顶泌汗腺,主要分布在腋窝、乳晕、外阴、肛门周围等处,开口于毛囊上段。

大汗腺的分泌受性激素的影响,一般要到青春期才趋旺盛,其分泌的汗水比小汗腺分泌的浓稠一些,有机物也要多一些。而腋窝大汗腺比较多,又不通风,很容易引起细菌滋生。汗水中的有机物在细菌的作用下,会产生出不饱和脂肪酸,这种物质有一种难闻的怪味。

若此种气味出自皮肤表面,则容易通过洗浴去掉。然而,一旦细菌侵入到大汗腺的出口毛囊中,就会在里面不断地分解不饱和脂肪酸,使腋下经常飘出阵阵刺鼻的、令人难闻的臭味。

■ 为什么会长青春痘

青春痘,医学上称为痤疮。青春痘的出现,对人的容貌会造成极大的影响,因为青春痘好发于不少人的脸上,尤其以前额、口周、两颊居多。

青春痘的发生与青春期的雄性激素分泌有关,当体内雄性激素分泌增多时,使皮脂腺发育旺盛。皮脂腺分泌出的皮脂覆盖在皮肤表面,可以阻止水和水溶性物质透入,也能防止皮肤水分过快丢失,从而对皮肤起到保护作用。

皮脂腺活动旺盛的人,皮肤毛孔大,脸上油亮油亮的;皮脂腺活动弱的人,皮肤比较细嫩,显得干燥一些。若皮肤表面不洁,毛囊开口堵塞,皮脂淤积于毛囊内便形成脂栓。一旦细菌侵入,皮脂腐败,就会刺激毛囊、皮脂腺,引起炎症,形成丘疹、结节、囊肿。

青春痘顶端常可见黄白色的小脂栓,即俗称的“粉刺”,有的粉刺顶端逐渐会变成黑色,称“黑头粉刺”,有的粉刺还由于不正当的挤压或搔抓后感染成小脓包等。

■ 手纹的秘密

旧时,江湖上的算命人说只要看一看人的手纹,便知贵贱吉凶、前程家庭,这当然是无稽之谈。不过,医学统计学的结果证明,手掌的掌纹、指纹排列和结构方式与人体健康状况、聪明才智确有一定关系。

掌纹的纹理走向较复杂,主要有三条大纹:始于拇指与食指间的“虎口”向腕侧包绕整个大鱼际的生命线;与生命线同起点或分开起点斜向延伸到小鱼际的智慧线;从小指根下发出直趋食指根部的感情线。这三条线人人都有。

医学统计结果表明,在生命线的起始部或前1/2部分出现椭圆形纹线,常常表示消化系统比较薄弱;如果感情线达到食指下方,智慧线达到小鱼际上,则表示可能患高血压病;如果在生命线上有数量不一的小横纹切过,则表示有神经衰弱或有较大的精神压力……

指纹常见的形式有箕形纹和斗形纹。此外,还有一种不常见的纹理呈波浪状的弓形纹。

弓形纹也称拱形纹,纹理中部向指端隆起似弓形,下部为较直的横纹。

箕形纹的中心有一条以上的箕形线,其上部和两侧由较多的深弓形线包绕,下部由一些波浪线和横线组合而成。箕形纹又有正箕、反箕、双箕之分。

斗形纹也有不同的种类,常见者为环形斗和螺形斗。斗形纹花心有一根以上的环形线或螺形线,其上部或两侧外围由较多的弓形线包绕,下部由一些波浪线和横直线组合而成,两侧纹理有两个三角。

人的指纹大约在妊娠第十三周开始发育,到第十九周全部完成,以后终生不变。由于有这一特点,早在1880年英国医生亨利·福尔兹就提出可以用指纹鉴定罪犯的身份。有人估计,在640亿人中才能找到一对特征完全相同的指纹。

因此,指纹可以作为个人生物标志符号,而公安机关则可以根据指纹的线索来确定疑犯。

那么,人这种有个体特征的手纹是怎么形成的呢?它与遗传有关系吗?如果有,是一种什么样的关系呢?这些还不得而知。

■ 人体毛发的差异

人的头发不仅颜色不同,有的呈黑色,有的呈黄色,还有的呈褐红色;形状也有区别,有直发、波发、羊毛发。

毛发的形态因人种不同而存在较大差异,特别是头发形态的差异最为显而易见。黄种人一般为直发,也有极少数为波发;白种人既有直发,也有波发;黑种人主要为鬈发。

毛发之所以存在着形态上的差异,其主要原因是遗传因素。如从可观察的客观原因看,是因为毛干的圆度、“扭曲度”不一样,而毛干的圆度、“扭曲度”又是由毛囊扁与圆、直与弯的不同造成的。

从毛发的截面看,它们都不是正圆形,但相对而言,直发比较圆,波发较扁,鬈发则最扁。毛发截面短径除以长径乘以100的数值叫毛径指数,毛径指数越小毛发越卷曲。直发的毛径指数在80以上,一般为85左右,鬈发低于60,波发略高。

毛发颜色的不同在于其中的微量元素和色素含量不同。毛发中含大致相等的铁和铜便呈黑色,含钛则呈金黄色,含铜、铁、钴又会呈红棕色。影响发色最重要的物质是毛发中心髓质的色素,它是由毛发根部的毛乳头色素细胞制造的。毛发的主要物质成分是角蛋白,呈白色,一旦毛乳头上的色素细胞功能衰退,色素合成量减少甚至停止合成,头发就会变白。

群体特别是人种间毛发形态与颜色的差异,虽然可能与食物结构、生活环境有关,但主要的还是遗传基因在起作用。至于在生活地域和其他生活条件基本相同的同一群体中,不同个体间也存在着差异,如发色有黄有黑、有深有浅,形状有的较直、有的略成波形,其中的原因则相当复杂。

■ 秃顶之谜

人的头发有一定的生长周期,一般可分为生长期(2~6年)、退行期(2~3个月)和休止期(几周)。在生长期里,头发每天可生长0.3毫米左右,而到了退行期和休止期,便会出现旧发脱落和新发萌生。

头发通常有85%处在生长期,15%处在退行期与休止期。每天掉30~50根头发都是正常的,如果掉得太多,而且没有新发萌生替代,头顶上变得光秃秃的,就不正常了。

秃顶的原因很多,营养缺乏、精神紧张、滥用化学药品、肝肾疾病、贫血、遗传基因缺陷、麻风病、梅毒、脂溢性皮炎、毛囊炎等都可能造成头发脱落过多甚至完全秃顶。

在通常情况下,秃顶者基本上为成年男性,且以体胖者居多,因而,秃顶可能与雄性激素、皮脂腺功能旺盛有更密切的关系。雄性激素可刺激皮脂腺肥大,皮脂腺分泌过旺,大量皮脂的溢出,会影响毛囊的血液供应,甚至导致脂溢性皮炎,从而阻碍毛发的正常生长,使头发易于脱落而难以再生。

那么,为什么秃顶的人脱发总是从头顶开始呢?头顶周围的脱发情况为什么好一些呢?到底什么是导致秃顶的主要原因呢?这可能是难解之谜。

■ 骨髓有什么功能

血液是怎么产生的?可能有相当一部分人不知道答案。恐怕没人会想到,是硬邦邦的骨头造出了血液。当然,一些其他器官如淋巴器官也有造血功能,但人体最重要、最基本的造血器官还是骨头中的红骨髓。

在长骨的管腔中间,充满了软乎乎的骨髓。短骨、扁骨、不规则骨虽无骨髓腔,但中间的骨松质里同样含有骨髓,只是数量少一些。

这些骨髓从重量上看仅占人体的5%左右,又被封闭在骨骼中间,似乎起不了多大作用。其实不然,骨髓的作用非常重要,它是人体的主要造血器官,血液中的各种血细胞大都是骨髓制造的。

骨髓可分为红骨髓和黄骨髓两类,通常只有红骨髓才具有造血功能。胎儿和婴幼儿的骨髓都是红骨髓。大约5岁以后,许多红骨髓变为黄骨髓,黄骨髓则通常停止了造血活动。不过,由于红骨髓的造血功能日益成熟,所以只要一部分的红骨髓活动,同样能承担起全身的造血任务。

奇妙的是,在机体造血功能不全和大出血的情况下,黄骨髓又能转化为红骨髓,继续履行造血的职责。成人的骨髓中大约只有一半是红骨髓,正常情况下,它们可以满足人体造血的需要。

骨髓中有丰富的血管,它们与骨外血管相连。红骨髓中制造的血细胞,大都要在骨髓中发育成熟,然后再有规律地释放并通过血管进入血液循环。

至于骨髓为什么能够造血,又是怎样制造出不同的血细胞,其中还有许多奥秘需要探究。

■ 关节结构及其作用

人能够伸屈扭转、奔跑跳跃,其关键之处就在于人有运动自如的关节。

骨与骨的联结有直接联结与间接联结之分,直接联结是骨与骨之间借助韧带、软骨或骨组织直接相连,两骨之间一般不能运动;间接联结则是骨与骨之间由膜性的结缔组织囊相联结,两骨之间有间隙,可以运动,间接联结之处便叫关节,以四肢的关节最为典型。

每个关节都可分为关节面、关节囊和关节腔三部分。在相连两骨的邻接面上,都覆盖着一层光滑的软骨,形成关节面,它具有减少摩擦和缓冲外力的作用;关节囊为结缔组织形成的膜性囊,附着在关节面的边缘和附近的骨面上。其外层是纤维层,厚实坚韧;内层是骨膜层,有丰富的毛细血管网,其产生的滑液具有减少摩擦和营养关节软骨的作用。关节囊与关节面所围成的潜在性腔隙叫关节腔,它呈负压状态,有利于关节的稳固。

人体中有100多个关节,比较重要的有上肢肩关节、肘关节、腕关节和下肢髋关节、膝关节、踝关节等等。其中,肩关节是一种球状关节,也是活动方向最多、范围最大的关节,而膝关节则是全身最大的关节,其前面有一块膝盖骨,它可以对膝关节起到一定的保护作用。

关节除了能使人体运动自如外,还能对外来冲击力起到缓冲作用。特别是下肢关节在肌肉韧带的配合下,能减少地面对人体的反作用力,从而可以避免因强烈震动而引起的痛苦或受伤。

■ 人是怎样长高的

人之所以能长高,实际上是骨骼特别是长骨不断生长发育的结果。那么,骨骼又是怎样生长的呢?

在胎儿期,许多骨骼是由软骨逐渐骨化形成的。出生以后,人体长骨两端的软骨内存在有骨化中心,并发育为骺,骺软骨细胞不断地分裂、骨化,使骨骼不断加长,人也就随之长高了。

不过,骺端关节面上会始终保留一层软骨,成为关节面软骨。到了青春期末,骺软骨增生速度会减弱,并在20~25岁间趋于停止,人也就会因此而不再长个儿了。骺软骨是否生长、骨化,则受到脑垂体分泌的生长激素的多少控制。这种激素要是分泌太少,人会成为侏儒;分泌过多,则会长得特别高大,成为手长脚长的巨人。奇怪的是,垂体疾病引起的侏儒症对人寿命影响不大,但巨人却大多难以长寿。据统计,巨人的平均寿命仅21岁。