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第25章 人体重大发明、发现(16)

与人类早前相比,现代人缺失最多的是智齿。智齿就是牙龈尽头的大牙,上下左右共4颗,习惯上叫它“尽根牙”,医学上称之为“第三磨牙”。几百万年前的人类祖先都是有智齿的,但现代人先天缺失智齿的已达20%~25%,就是说,每4~5个人中就有1个人不长智齿,即只有28颗牙。今日的食物咀嚼起来已不必太费劲,于是人们预料智齿终将会彻底告别人间。

有些动物的牙齿是与身体共存亡的。它脱落了一排磨损的旧牙,新牙就立即从嘴里“爬”了出来;不断脱落则不断“爬”出。可谓生命不息,出牙不止。假若我们也能在掉牙以后再长出新牙来,那该多好啊!人类学文献记载说:“在极少见的情况下,也可能有第三套牙齿,长在恒齿脱落的位置。”但科学家并未弄清这第三套牙齿该在何时萌出。所以,当恒齿脱落以后,现在唯一可靠的方法还是去装假牙。但无论如何假牙也比不上自然牙齿,从这个角度来看,珍惜自生牙齿,无疑有益于长寿质量的提高。

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1989年,我国确定每年9月20日为“全国爱牙日”。其宗旨是通过“全国爱牙日”活动,动员社会各界力量参与支持口腔预防保健工作,广泛开展群众性口腔卫生知识的普及教育,增强自我口腔保健的意识和能力,提高全国人民口腔健康水平。如今,世界卫生组织则把口腔健康列为人体健康十大标准之一。

“欺骗”味蕾

人的舌头除了说话及搅拌食物的功能外,还有一个重要的功能就是味觉。舌头怎么会检测甜、酸、苦、辣等各种味道的呢?原来,在舌头上有许多“小疙瘩”,这些“小疙瘩”叫“舌乳头”。舌乳头上有着能专门辨别味道的结构,形似微型花蕾,因此取名“味蕾”。

人的舌头大约含9000个味蕾,它是一种椭圆形结构,外面是一层盖细胞,里面就是细长的味觉细胞。在味觉细胞上分布着感觉神经,这种神经就像电线传导电流一样,能把味觉细胞产生的兴奋传递到大脑的味觉中枢。味蕾的结构虽然相同,但却能分辨出不同的味道。如今,人们一般把味觉分为甜、咸、苦、酸和鲜五种。至于其他味觉,如“涩”、“辣”等则是由这几种味觉融合而成。

味蕾可以使人们领略到食物风味并鉴别食物优劣。可以说,人类对甜味、咸味食物的喜爱可谓与生俱来。这些食物为我们提供了充足的能量、电解质和蛋白质。然而,在食品极度丰富的今天,我们对美食的热爱却容易让人体摄取过多的糖分和盐分,导致肥胖、心脏病和二型糖尿病——这些都是令医生头痛的健康难题。如何在痛快享受美食的同时又无营养过剩之忧,这是普通美食家关注的课题,也是食品专家关注的课题。

食品专家设想,如果一些美食既可以“欺骗”味蕾,又没有营养和能量,这样就能达到两全齐美的效果——既能享受美食,又不会影响健康。通过长期研究,科学家对味觉的生理机制有了极为深入的了解。他们发现,遍及舌头与口腔的味蕾包含很多较小的细胞群,这样的构成让每个味蕾都能感知各种味道。单个味觉细胞不可能区分5种味道,不同的味觉应该由不同的味觉细胞识别。食品专家进一步研究发现,每个味蕾都包含长条形的味觉细胞,以检测甜味、咸味、酸味、苦味及鲜味,味蕾是“甜味细胞”、“咸味细胞”、“苦味细胞”等味觉细胞的混居地。在味觉细胞的外膜上,分布着一些特异性感受器,它们只与对应的分子结合,即咸味受体只会与咸味分子结合,与甜味或苦味分子则不会发生任何反应;同样,甜味受体只与甜味细胞结合,而与其他分子则不会发生任何反应。

这一发现给食品行业带来一场革命性的变化。食品专家利用这一原理,研制一些成本低廉的食品调料,让食物的味道更甜、更咸、更鲜。食品生产商只要向食品加入少量调料,就可以大幅降低糖、盐以及味精的使用量,生产出的食品更益于人体健康。

苦味不受人欢迎,它也阻止了很多人对有苦味食品营养的摄入。针对这种情况,食品专家发明了一种叫“苦味阻断剂”的调味剂,来改善味道较差的食品的口感,扩大人们的营养来源。大豆蛋白具有很高的营养价值,但由于带有苦味,并不受人们的欢迎,但如果添加这种调味剂,其口感就大为改善,可为人们提供更充足的蛋白质。这些阻断剂还可以掩盖药物的苦味,让良药不再苦口。

口香糖也成为调节味觉的一种方法。口香糖味觉遮蔽的方法就很多,如可以通过口香糖释放味觉剂和甜味剂的方式来释放我们需要的有效物质,也可以在有效物质充分释放之后让味觉逐渐淡出。另外,各种味觉调料可以用来掩盖有效物质的不良味道,而且还可以将各种味道和谐综合到一起,创造一种更令人愉快的味觉体验。

风味调料将在食品领域掀起一场“健康革命”,那些美味食物将真正有益于人体健康,人们也将更加充分享受到美味的快乐。

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心理物理学长期以来认为存在4种基本的味道:甜、苦、酸和咸。1907年,池田菊苗发明了味精,它能产生极强的鲜味。然而直到近年鲜味才被认定为第五种基本的味道,因为科学家们在2002年成功复制出一种专门识别氨基酸的感受细胞,鲜味可以通过某些自由氨基酸引起由此得到了验证。

胰与胰岛素

在胃的后边、脊柱前,横躺着一个长方形的脏器,看起来很像一条狗舌头。这“狗舌”的名字叫“胰脏”,或者叫做“胰腺”。胰腺是人体中仅次于肝脏的第二大消化腺,重约100克。

胰腺有两大功能:一种功能是每天向十二指肠分泌大约1000多毫升的胰液。这些胰液在消化过程中扮演重要角色。当我们端起饭碗咀嚼食物时,胰腺就大量生产胰液并流向十二指肠。胃中来的是酸性食物,胰液则是无色的碱性液体,酸碱相遇一中和,肠子就不易受害。胰腺另一种功能是生产胰岛素和其他激素,这项任务由胰腺里的胰岛担任。胰岛是1869年由德国解剖学家朗罕氏首先发现和描述的,它是一簇簇的细胞团,犹如胰腺海洋里星罗棋布的岛屿,故定名为“胰岛”。尽管“岛”的总面积只占胰腺的1%~2%,可它的功能相当重要,它能分泌几种激素,其中数量最多、作用最大的则是名声显赫的胰岛素。

胰岛素的作用是对人体内糖分的新陈代谢进行调节,使体内血液的糖分维持在一定水平上。人体一般每100毫升的血液里含有0.1克的葡萄糖,这是正常的生理状态。如果人体内血糖过多,胰岛素就从胰脏的细胞里分泌出来,进行工作。它会使葡萄糖进入身体细胞里,转化成为肝淀粉,贮藏起来。依靠胰岛素,葡萄糖在血液里的含量就能维持相当稳定的水平。如果体内的血糖过多,人体又不能产生出胰岛素,或者产生的胰岛素很少,不够用,那会怎样呢?这时就会发生病症,引起身体不舒服,使人不能正常工作。同时,过多的糖分会从小便里不断地排泄出来,这就是一般所说的糖尿病。由此可见,人如果得了糖尿病,只有用注射胰岛素的办法来解决。

最早对胰岛素进行研究并取得成效的是罗马尼亚的巴乌列斯库,他于1921年在《生物学杂志》上连续发表了4篇论文。他的方法是用水提取胰脏中的有效成分,并将这种水溶性成分注入去掉胰腺的狗的静脉,结果导致了血糖及尿糖的降低。不久后,加拿大医生班廷成功地从动物的胰腺中分离出胰岛素。一些糖尿病患者注射了胰岛素后,病情很快便大为好转,这一发现成为了众多糖尿病患者的福音。但当时注射用的胰岛素是从牛、羊、猪等的胰脏里提取出来的,每100千克的原料大约只能提取三四克胰岛素,所以价钱很贵。而且牲口和人究竟不是同种类的动物,所产生的胰岛素虽然功能基本上一样,分子构造却有一些差异,因此注射之后可能会出现某些副作用。1965年,我国科学工作者用人工方法合成了结晶牛胰岛素,这是人类首次合成的一种蛋白质,为认识生命、探索生命奥秘迈进了一大步。后来,科学家又利用基因工程让大肠杆菌制造“人类胰岛素”,并于1979年获得成功,现已正式销售。这种“人工胰岛素”的优点很多,例如使用量较少,可避免脂肪萎缩,能减少过敏的机会,还可能免除血管并发症等,从而为治疗糖尿病开辟了美好的前景。遗憾的是,对于糖尿病,外来的胰岛素只能“治标”,不能“治本”,所以病人必须不断使用它。

糖尿病的防治之所以征途漫漫,原因在于人类对糖尿病的病因还没有完全的认识。现代医学认为,糖尿病的产生与人体免疫能力减退、人体受到病毒感染、人体细胞基因突变等关系密切。目前,世界医学界尚无特殊的办法解决这一医学难题。

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加拿大医生班廷于1921年研制出胰岛素以后,以每单位胰岛素3分钱的低价,把专利权让给一家制药公司。据估计,从那时起的50年中,胰岛素至少拯救了3000万糖尿病人的生命。目前全球有近1.8亿人正在与糖尿病进行艰苦的“持久战”,很多病人需要长期用胰岛素治疗。

肺活量与寿命

健康检查时,经常要测定肺活量。测试时,让受检者立位,先做最大深吸气后,再做最大的深呼气。深吸气后1次所能呼出的最大气量即为肺活量。一般成年男子平均为3.5升,成年女子平均为2.5升。肺活量常常是运动医学专家预测运动员运动潜能大小的根据。医学研究发现,肺活量可以作为衡量老年人健康与否及预测其寿命长短的重要指标。

“肺活量可以预测寿命”,这是20世纪90年代初美国波士顿大学医学院的科学家们经过长达30年的研究得出的结论。老年人由于肺组织和肌肉、胸腔逐渐缺乏弹性,以及功能衰退等原因,“一次性呼吸量”较青壮年人明显减少。测量的结果表明,每10年人的肺活量下降9%~27%。肺活量是外显的可以检测的指标,其大小和内部身体各系统的机能能力、新陈代谢的能力等密切相关。肺活量下降了,也就告诉你内部机体的能力下降了,因此,国外已将肺活量作为检测衰老的首选项目之一。

科学家同时认为,“肺活量”对远期和近期死亡率都能做出预告,它能测出一个老人还能生存16年、20年或30年。科学家们甚至认为,肺活量小的人,不能指望与肺活量大的人一样长寿。

肺活量和人的寿命为何关系如此密切?这是因为肺功能的降低,会造成血液中氧饱和度的降低。人体与外界环境进行气体交换,必须经过两次,第一次是肺换气,再一次是组织细胞的换气。当人衰老时,胸壁硬化,呼吸肌负担加重,肺功能降低,每次呼吸后,肺内残留空气增多,这样吸进来的新鲜空气相对减少,造成肺泡内的氧分压下降,致使进入血液中的氧气相对减少,日本学者发现,人80岁时与20岁相比,血液里氧分压下降了10%~15%;氧饱和度下降了50%。氧饱和度下降后,直接影响细胞里的氧化反应,进而影响到细胞的功能和活力。

人活到60~70岁时,肺活量减少了一半,所产生的细胞功能减弱等一系列的连锁反应,让人进入了衰老和“百病易生期”。细胞功能减弱,代谢过程中产生的二氧化碳等酸性物质的滞积,改变了人体内环境酸碱度的平衡状态,体内越“酸”,人的疲劳程度就越加强,衰老就越加速。当机体各种关键性细胞的代谢功能逐渐降低到一定限度时,人就会面临死亡。

影响一个人肺活量的主要因素,是一个人的呼吸肌肉的功能强不强,是否收缩、舒张有力。科学家认为,既然肺活量可以预测寿命,那么如果提高了肺活量,就可以推迟死神的到来。怎样提高肺活量呢?研究发现,运动能提高肺活量,因为随着运动强度的增大,机体为适应代谢的需求,需要消耗更多的氧气和排出更多的二氧化碳,使得呼吸加深、加快,肺通气量增加,肺通气的动力——呼吸肌的纤维变得粗壮有力,提高了呼吸肌的功能,增大了肺活量。

如果一个人不参加运动锻炼,20岁以后,肺换气功能就会日趋降低,而研究发现,如果经常参加锻炼,肺功能降低的自然趋势会被推迟,即使到了60岁,肺活量也能符合正常数值,这样就可推迟“死神”的到来,而这运动,应从小开始,并坚持下去。

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测量肺活量可通过肺活量机测出精确数字。简单的方法是用卷尺测量,方法是:尽最大努力吸气后,用卷尺围绕胸部的乳头部位测量胸围的长度,然后用同样的方法测量用最大努力呼完气体后的胸围长度,两个数字相减后的得数越大,其肺活量也越大,反之,肺活量就小。

人体上的“无用器官”

前不久,美国生活科学网发表文章,公布了包括阑尾、智齿等人体“五大无用器官”,似乎这些器官对人体并无作用,而且还往往给人添麻烦。那么,人类是否应该像修剪枝叶一样,去掉这些“无用器官”呢?答案是否定的,因为这些所谓的“无用器官”对人体健康并不是一点用处也没有。

阑尾位于腹部的右下方,盲肠内侧,近端与盲肠相通,远端闭锁。由于阑尾腔细小,又是盲管,食物残渣和粪石等容易掉入腔内,堵塞管腔引起发炎,从而导致阑尾炎的发生。多少年来,不少人把阑尾看做无用之物,加之阑尾发炎有可能置人于死地,故主张发炎就割除,没发炎也可割除。但是当代科学家对阑尾看法在若干年前已有变化。研究表明,阑尾本身有丰富的淋巴组织,它能分泌免疫物质,可以杀死会引起腹腔疾病的细菌,更能增强人体对癌症的抵抗力。尸体解剖发现,已被切除阑尾的人,得肠癌的几率要比没切除者高40%;得其他癌症而死的,也是被切除阑尾的人比例高。阑尾的免疫能力约在12~30岁时达到高峰,60岁以后逐渐消失。人们由此推测,老年人的癌病增多,大概与机体免疫力下降,包括阑尾功能消失有关。因对阑尾的作用有了新认识,而今医生对发炎阑尾都努力使用消炎药处理,只有当可能引起腹膜炎时才动手术将它摘除。