呼吸与脑相依相伴
疫情期间学校实行网络授课。为了增加学生的防疫知识,我对《人体及动物生理学》授课内容进行调整,提前讲授呼吸系统这个章节。呼吸系统和外界直接相通,气体进出一刻不停。呼吸运动既不是反射活动,也不是随意运动,而是介于两者之间的节律运动。呼吸过程不仅包括呼吸运动,还包括了肺换气、气体运输、组织换气、细胞代谢,任何一个环节出现问题都有危险。
呼吸时刻受到脑的调控。呼吸中枢位于脑干,负责吸气和呼气之间的切换。通常情况下,我们靠脑干进行“自主呼吸”,不需要意识参与。如果我们深吸一口气,呼吸道平滑肌的牵张感受器就会兴奋,通过反射来深呼一口气,呼吸随即恢复正常。
人体的化学感受器可以感受血液和脑脊液中的氧气、二氧化碳及氢离子的浓度变化。这些变化会引起反射性调节,使呼吸加强或减弱。除了脑干,下丘脑、大脑皮层都可以调节呼吸,彼此之间配合默契。
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从生理学的角度看,人体是那么完美,每一个器官、系统都是相依相伴的好兄弟,人脑就像一个日理万机而指挥若定的司令部,适时发出各种指令。无论是登上空气稀薄的高原,还是潜入压力巨大的深海,人体总是经过各种方式调节呼吸,顽强地适应环境。
精巧的调节固然有效,但也有限度。一旦超过限度,必然出现问题。我曾到西藏旅行,一路上心花怒放,收拾行李即将离开拉萨的时候却感到一阵头晕、心慌无力。幸亏有备用的氧气罐,马上吸氧并好转。那一刻深感氧气宝贵,大自然慷慨无比。
我的学生在一次集体活动中突然四肢麻木。她有密集恐惧症,紧张使得呼吸加快加深,排出二氧化碳过多,引起呼吸性碱中毒。我带她到空旷的地方去放松并减慢呼吸,她渐渐恢复正常。如果她还不好的话,我会用纸袋或塑料袋把她的口鼻罩住一会儿,让她吸入自己呼出的二氧化碳,待呼吸平稳后就把纸袋或塑料袋拿开。
我的一位朋友病愈后诉说得了新冠肺炎的体验——喘不上气,吸气特别费力。那是因为病毒的侵袭引起肺泡的炎症反应,产生粘稠的分泌物,使肺泡难以扩张,气体也难以穿越肺泡到毛细血管之间的呼吸膜。听着朋友的描述,我觉得能够畅快呼吸已经是幸运无比,怎能不好好生活、工作,继续战疫。
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呼吸系统的健康和环境变化息息相关。工业革命在短短的250年时间里使地球大气层二氧化碳浓度增高40%,照这个趋势下去,未来的人类可能连呼吸都变得急促!近年来,流感、肺炎、过敏性鼻炎、哮喘等呼吸道疾病的发病率急剧升高,也是和空气质量下降密不可分。空气中的重金属、有毒化学物质和动植物碎屑等一旦穿过肺泡进入血液,就会在人体里漫游。倘若超过了人体的免疫及排毒能力,就会危及各个组织器官,可能引发白血病、肾病、心脏病、老年性痴呆等各类疾病。
要保护健康,必须解决环境问题;要解决环境问题,就得好好刺激某些人的神经!心理学实验发现,人类往往更关注眼前的风险而忽视未来的风险,某些人透支资源来挥霍享乐。很多人像鸵鸟一样把脑袋埋进沙丘里,不愿意面对全球气候变化的现实。鸵鸟其实是在聆听远方的动静,而人类却时常遗忘惨痛的教训,对灾难心存侥幸。
我跟学生们提到伍连德、刘纪有、苏德隆、顾方舟、李恒英……这些中国百年抗疫的英雄人物不应该被遗忘!鼠疫、血吸虫、脊髓灰质炎、麻风病……这些可怕的传染病都没有在中华大地上消逝,只是被一群勇敢的人控制住了而已。我们还应该记住在这场战疫中牺牲的人:梁武东、李文亮、肖俊、林正斌、许德甫、柳帆、刘智明、彭银华、黄文军、夏思思……
随着疫情的好转,我既是欣慰,又是担忧。欣慰的是胜利在望,担忧的是当灾难过去之后,人们依然故我、重蹈覆辙。愿下一代的孩子们不再经历我们现在所经历的这些。
(作者为华中师范大学副教授,中国科普作家协会会员,中国神经科学学会会员), 百拇医药(王 欣)