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从人体结构看为什么吸烟与这么多疾病有关 精选

已有 7010 次阅读 2018-5-28 08:19 |个人分类:科教与社会|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 世界无烟日, 肺泡, 人体进化, 防御系统, 小分子

 

从人体结构看为什么吸烟与这么多疾病有关

5月31日,是世界无烟日。中国的香烟包装上都印刷着“吸烟有害健康”的字样。所有的宣传品上都说许许多多疾病都与吸烟有关。但是,有一些人仍然不大相信这些,也有人会有一些怀疑,说这么多疾病都与吸烟有关,是不是真的如此?如果真的是如此,那么为什么吸烟会与这么多疾病有关?

第一个问题,究竟是不是那么多疾病都与吸烟相关?回答说肯定的。人们又会说,许多疾病是怎么产生的都并不是十分清晰,例如,资料上说,动脉粥样硬化是多因素共同作用引起的,发病机制复杂,目前尚未完全阐明,既然其机理并不清楚,凭什么断定它与吸烟有关?

我们首先要分清楚,与疾病相关的因素和疾病的发病机制是两个问题。绝大多数疾病的产生机制是很复杂的,不像我们习见的物理和化学问题那么简单。我们砸核桃,这是一个简单的力学问题,锤子一砸,核桃裂开了。锤子砸,就是原因。铁钉泡在盐酸里,放出来氢气的气泡,它的反应机理就是铁把盐酸(氯化氢)中间的氢原子置换出来了。这些问题的因果关系很清楚。而疾病与什么相关,原因复杂得多,反应机制往往非常复杂。我们分析产生疾病原因这种多因素的复杂问题的时候,就常常用统计分析的方法。这种从很大的数据出发经过统计分析而得到的结果,虽然不精确,无法知道其中的细节,但总的结果是非常可靠的。现在我们所知道的各种致病因素,大多数都是这种统计分析的结果。

那么,为什么吸烟会与这么多疾病相关呢?这需要从我们人体的结构说起。我们人体与外界是有物质交换的,人们过去常常说病从口入,意思就是致病的那些物质被我们吃进肚子里去了。实际上,这样说是很不准确的。吃进肚子了并没有真正进入我们的“体内”,只是进入了消化道。严格地说,消化道内与“身体内”并不是一回事。消化道内的食物被消化、分解以后,那些透过肠粘膜被吸收的那些物质才真正进入了我们的体内。

我们人体并不是向外界开放的体系,它是有保护层的。这些保护层暴露在外面我们最容易看见的是皮肤,它阻止外界的物质进入体内。凹在身体中的是黏膜,例如嘴里面的口腔黏膜、鼻子里的鼻黏膜、消化道中的消化道黏膜,如此等等。黏膜与皮肤起着同样的作用,即保护身体,不让外界的物质进入我们的体内。

但是,人体有必须与外界进行物质的交流,让我们需要的营养物质进入体内,又要把人体代谢产生的废物排出体外。这样,我们的身体必须有某些地方是能够接受外界物质的,当然,进入体内的只能是小分子。那些宏观的大东西是不能让他们进入的,从大一点的说,细菌,小一些的,如一些我们体内没有的蛋白质分子都不能进入,皮肤和黏膜都可以阻止他们。如果细菌和异种蛋白从破损的皮肤或黏膜进入体内,我们体内的白细胞就会包围和吞噬这些细菌等异物,并且把它们粉碎分解。

只有小分子可以在某些特定的地方可以进入我们体内。这些地方主要有两处:一处是肠黏膜,水、无机盐、葡萄糖、脂肪酸、氨基酸以及食物中的其他小分子由此进入血液中,也就是进入体内;另一处是肺泡,氧气由此进入体内被血液带走,血液带来的二氧化碳也由此排出。除了这两个地方之外,外部的物质是很难进入体内的。

上面说到的这些小分子都是我们人体所需要的,但是,实际上只要是小分子,不管是否为我们的生存所需,也不管是否对我们的身体有害,都有可能通过肠粘膜或肺泡进入我们的体内。

所以,肠黏膜和肺泡是外界物质进入我们体内的两个最重要的地方。我们很重视胃肠道的健康,古人所说的“病从口入”,实际上就是指要控制好肠黏膜这个入口。而对于肺泡这个入口,人们过去往往认识不够

肺泡的表面积是很大很大的。每一个肺泡的半径约0.1毫米,以球体计,其表面积为4×3.14×0.1×0.1=0.125平方毫米,人体约7亿多个肺泡,共计达88平方米。这近百平方米的面积,实在是很大的了。人体有这样大的面积暴露在空气之中,才能够使人体在空气中获得足够的氧气,一旦这么大的面积被污染或被堵塞,就会产生大的问题。

在多少千万年的历史进化过程中,我们(实际上远远不止我们人类,也可以是我们人类的祖先、甚至是很远的远祖)的身体建立了一些防卫的体系。例如,我们人类的祖先都是生食的,如果食物中的有害细菌侵入了消化道,并大量繁殖,就会分泌出许多有毒的小分子,而进入我们的身体。为了防止有害细菌的大量侵入,我们在胃里有酸性很强的胃酸,以杀死许多食品中的细菌。又如,空气中不可避免地会有灰尘、会有微生物,为了避免这些灰尘进入肺泡,我们在鼻腔生有鼻毛,我们的鼻腔、气管、支气管及其小分支中都有黏液,当我们吸入空气时,空气中的大多数灰尘都会被鼻毛所阻挡、被弯弯曲曲的呼吸道壁上的黏液所粘黏,然后把这些黏液或者排出体外或者吞咽入胃。这套经由不知多少千百万年建立起来的防御体系,能够很有效地抵御外界的侵袭和污染。

但是,人类的活动创造了许多自然界所没有物质,或者使原来极其罕见的现象成为了常事。吸烟产生的烟气就是这样的东西。

自然界本身的变化也会产生灰尘,如矿物(石头)解离、有机物的分解等都会生成微小的颗粒物。被风扬起的灰尘为人类祖先所吸进呼吸道。但是,这种灰尘中极微小颗粒的比例一般并不很大,而烟气中的颗粒物可以说非常细小的。前几年,我们检测的空气颗粒物是PM10,也就是直径为10微米以下的颗粒物。直径在10微米左右的颗粒物大多数可以被我们的鼻腔(鼻毛、粘液等)所阻拦。当颗粒物直径小于2.5微米(即PM2.5)时,他们就可以穿过鼻腔的阻拦,达到呼吸道的深部以至于进入肺泡。而有机物燃烧所产生的烟气中,颗粒物则可以比10微米小得多,有些达到了纳米(千分之一微米)的数量级,有些则索性是气体污染物,那就更小了。

人类的祖先并不能常常遇到自然界产生的火焰,所以,在长期的进化过程中,我们并没有进化出抵御如PM2.5这样的极细颗粒物进入肺泡的能力。但是,在人类利用火来为自己的生活服务之后,就常常要与烟气打交道了。特别是有些人养成了吸烟的习惯,那就是直接把烟气吸进呼吸道了。

当污染物进入肺泡以后,那些固态颗粒物就会沉积在肺泡中,这样,肺泡中使氧气进入体内或二氧化碳从体内排出的实际面积就会缩小。换句话说,肺部气体交换的功能就会被阻塞。从那些有毒小分子也可能经由这个途径直接进入我们的血液中,而烟草燃烧产生的这些有毒的小分子有数百上千种之多。正是气体交换功能的阻塞,引起了慢阻肺等肺部疾病;正是这些有毒小分子大量地直接进入我们的体内,引起了许许多多种疾病,包括心血系统的疾病、消化系统的疾病以及多种癌症。肺泡可以说是我们人体防御系统的一个“薄弱地段”,自然的产物是很难攻击这种薄弱地段的,而人工的创造物烟气却恰恰遇到了这样的机会。

我们人体结构的进化是很慢的,即使较小的变化也要以千年为单位,而且生物的进化要以大量的淘汰为代价。而人类吸烟的历史却并不长,对于身体的防御系统是一个“新问题”,在这样的短时间内,我们无法依靠器官的进化来抵御吸烟这种人类不良生活方式所带来的对人体健康的威胁。这也是吸烟能够引起这么多疾病的最根本的原因。

既然我们不能够依靠我们身体自身的防御体系来抵御如吸烟这样的不良生活方式影响下带来的疾病,那么,最有效的防止这些影响的手段,就是改变生活方式,戒除吸烟的不良习性。

 




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