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　　【台湾《牛顿》月刊文章】题：人体不为人知的奇异能力
　　１７７４年日本前野良泽等人，将当时风行欧洲的解剖学入门书《解剖图谱》（Ａｎａｔｏｍｉｓｃｈｅ　Ｔａｂｅｌｌｅｎ）翻译成《解剖新书》出版。《解剖新书》是最先教导日本人人体构造、推翻日本人既有常识的书。
　　从该书出版历经２３０年左右到了现在，医学与生命科学、化学、工程学等学问融合，分子层次的生命秘密开始明朗。肌肉为什么会强烈收缩？眼睛在黑暗中为什么看得见？为什么连极小的声音都逃不过耳朵，它的机制是什么？这些人体不可思议的现象已在分子层次逐渐获得解释。
　　在细胞层次上，这几年推翻常识的发现也陆续出现。人们原来以为神经元与人体其他细胞不同，是不会增殖的，现在则知道它们可由神经干细胞重新产生。
　　另外，我们还知道，骨骼中的骨髓存在着“全能细胞”（ｔｏｔｉｐｏｔｅｎｔ　ｃｅｌｌ），这些细胞可以转变成肌肉、神经、肾脏、肝脏等各种组织的细胞。这显示了我们的骨髓具备使受损组织再生的可能性，这个可能性可望应用在创新医疗上。
　　下面我们就来介绍经过最新科学认识的“人体不为人知的奇异能力”。
　　大脑：神经元也能增殖的事实推翻了常识
　　如同长时间使用笔记本电脑，电脑会耗电生热，人脑因为活动量大，也需要许多能量。只占体重２％的脑，平均约消耗掉人体２０％的能量，等于１天约消耗掉５００千卡的热量（相当于两碗饭所产生的热量）。
　　脑的高级信息处理工作由神经元负责。神经元彼此以“树突”及“轴突”连结成网络，利用电信号与神经递质交换信息。
　　脑中高级神经元，还有数种“神经胶质细胞”。有些神经胶质细胞可将营养传给神经元；有些可扫除异物；有些则卷住神经元的轴突，成为“绝缘皮膜”，以提高信号的传递速度。大脑虽然有大约１４０亿个神经元，但是每天平均死去１０万个以上的神经元。以前大家认为神经元不会细胞分裂，在我们一生中只会逐渐减少。
　　这个常识于１９９８年被推翻，因为研究人员发现神经元在担负记忆重要任务的大脑海马区（ｈｉｐｐｏｃａｍｐａｌ　ａｒｅａ）新生。神经元本身虽然不会细胞分裂，但是“神经干细胞”（ｎｅｕｒａｌ　ｓｔｅｍ　ｃｅｌｌ）会分化出神经元。
　　新生神经元在脑中担负什么任务，目前我们仍不清楚，只知道以小鼠作实验时，它们与某种记忆有关。也有报告指出，猴子的大脑新皮质（ｎｅｏｃｏｒｔｅｘ，为大脑表面的大脑皮质中最进化者）出现神经元新生情况。这项研究仍有争议，目前尚未得出结论，人类的大脑新皮质是否为掌管语言、记忆、创造活动等高级功能的部位，还有待今后研究。
　　研究神经干细胞与新生神经元的日本庆应义塾大学医学院冈野荣之教授说：“今后这些研究如果有所进展，神经干细胞与新生神经元也许可以用来治疗脑血管疾病、帕金森氏病等脑部病变。我们可采取先在体外培养神经干细胞，再将所生神经元移植到脑部的方法；或采取直接活化脑内神经干细胞，使神经元再生的方法。”
　　心脏：搏动之源位于“节律器细胞”
　　所有器官都是脑的忠实仆人，许多人可能有这种印象。但是对人体而言，所有器官都依存脑是相当危险的。尤其是性命攸关的心脏，如果我们可凭意识中断它的运作，危险将无穷尽。
　　心脏规则搏动并非由脑周期性地下指令，而是由位于右心房“窦房结”这个部位的“节律器细胞”对整个心脏下指令。我们在心脏病患者体内安装节律器，就是利用它周期性地给与心脏电刺激，而取代节律器细胞。脑的指令虽然通过自主神经影响心脏（如同我们一兴奋，脉搏便加快），心脏基本上还是以自己的节律搏动。
　　每个心肌细胞（即心脏的肌肉细胞）各有各的收缩能力，这些心肌细胞如果七零八落地收缩，将不可能每天把６０００—１２０００升的血液送到身体各个角落。在节律器细胞的指挥下，许多心肌细胞可同时收缩。但即使所有心肌细胞同时收缩也不行，心房与心室如果不交互收缩，仍将无法有效送出血液。为了实现这种具有时间差的收缩，心脏拥有精巧的系统。只要改变信号的传递速度，心房与心室便能进行“时差收缩”。
　　节律器细胞发出信号，该信号首先快速传到左右心房，使心房开始收缩。但是信号传到心房与心室交界处即房室结时，传递速度将急剧减慢，信号不会立刻传到心室。等心房结束收缩，血液已充分送入心室后，信号才传到心室的入口附近。这时信号的传递速度再度加快，信号一下子便传遍整个心室。这次换成心室收缩，并将血液送到全身以及肺。流向肺的血液在肺接受氧后，返回心脏，再由心脏送到全身。
　　肺：不断与入侵者作战的感染防御最前线
　　人类通过呼吸，每天竟然将多达１０００升左右的空气送入肺中。空气中飘浮着许多细菌、病毒，肺可以说不断遭到病原体入侵。
　　这些病原体如果引起肺部发炎，这种发炎就称作肺炎。肺炎中由结核杆菌引起的结核病，曾经高居日本死亡原因的第一位。顺便提一下，最近结核病在全球有再度增加的趋势。
　　经常暴露在这种危险下的肺，简直就是“感染防御最前线”，难怪肺击退入侵者的“免疫系统”特别发达。
　　气管与支气管内壁覆盖黏液。黏液中有“抗体”存在，可预防感染。为了对抗无限多的病原体，抗体具备多样性，病原体一旦入侵，便有适合攻击该病原体的专用抗体释出。
　　黏液还会捕捉细菌、小异物，黏液捕捉到它们后，气管与支气管的内壁细胞纤毛便会行鞭打运动，将黏液推到口中，由口中吐出痰。
　　免疫细胞之一的巨噬细胞也担负重要任务。可在肺泡（在支气管末端行气体交换的袋状组织）内、气道内自由活动的“肺泡巨噬细胞”，会吞噬侵入的细菌、异物，并利用活性氧、一氧化氮等“武器”，破坏细菌的细胞膜和ＤＮＡ。
　　胃：“可强力杀死病原体的胃酸”对“幽门螺旋杆菌”
　　胃液为强酸性液体，常用来作化学实验，它的主要成分是连金属都能溶解的盐酸。
　　胃壁如果直接接触这么强的酸，转眼间就将破烂不堪。幸好胃壁因覆盖黏液（黏液阻隔了胃液），而免于被消化掉。我们如果喝洒、感受到压力，从而导致黏液失去平衡，胃壁将会受伤或穿孔，这种情况就是胃溃疡。
　　除了盐酸，胃液中还含有能分解蛋白质、名为胃蛋白酶的消化酶。我们即使手术摘除胃，其他器官分泌的消化液仍能消化食物；由这点看来，胃液所扮演的角色还不如说是杀死食物中的病原体。
　　胃为了一点一点将食物送入肠子，可贮藏食物达４小时左右，在大约３７摄氏度的体内（相当于盛夏的室内），如果放任不管，食物将会腐败。身为食物第一道关卡的胃，于是利用盐酸杀死食物中的病原体，以防止食物腐败，并保护后面的消化器官。
　　在这种强酸中，还是有细菌会巧妙存活，那就是成为胃溃疡致病原因、近年受到瞩目的幽门螺旋杆菌。令人惊讶的是，２０世纪８０年代中期以前，大家仍以为胃内为强酸性，应该没有微生物栖息。最近科学家根据分子生物学研究，才解开幽门螺旋杆菌可在强酸性环境中存活的谜团。幽门螺旋杆菌可从周围摄取尿素，然后利用特殊酶将尿素分解成碱性的氨以中和酸，从而避免受酸影响。
　　肠：从中枢神经系统独立出来、担负消化作用的“第二脑”
　　肠所扮演的角色，简单地说，就是消化、吸收胃送来的食物后，将剩余物质以粪便的形式排出体外。
　　但是肠为了进行消化，还有迅速判断食物化学成分、朝周围器官下指令的极重要功能。这是肠本身的功能，并非接受脑等中枢神经系统的指令后才发挥作用。
　　由于近年来的研究，肠在研究人员间博得了“小型脑”、“第二脑”等的称呼。有人在研究了没有脑、全身可说是肠子的原始生物水螅后，甚至提出“脑由肠的神经细胞产生”的假说。
　　肠的内壁到处布满感知细胞————基底颗粒细胞，该细胞的上部可以感知食物的化学成分，下部则分泌激素（ｈｏｒｍｏｎｅ；将信息传到远处组织，影响远处组织生理作用的物质），将食物信息传到胰脏、肝脏、胆囊等周围器官，使它们产生适当的活动。感知细胞对应各种化学成分，约有１０种以上。
　　例如食物若富含蛋白质，肠为使食物容易消化，会下令要胰脏分泌消化酶；食物若富含脂肪，肠会下令要胆囊收缩，使帮助消化的胆汁进入肠内。基底颗粒细胞若感知有害物质，肠内壁将分泌大量肠液，把有害物质排到体外，这种情况就是腹泻。
　　强酸性胃液如果误入肠内，胰脏将分泌大量的水与碱性碳酸氢钠，以中和酸。胃液为强酸，如果放任不管，将伤及肠内。
　　肝脏：连最尖端科技都无法模拟的生物体内多功能化工厂
　　肠为消化、吸收器官，肺为呼吸器官，肾脏为制造尿液的器官，肝脏又是什么器官呢？进行５００种以上化学反应的肝脏，功能复杂，很难用一句话表示。真要说，也许“人体多功能化工厂”、“营养素物流中心”才可比拟。
　　与心脏、肾脏等不断开发出人工器官的器官相比，肝脏因为复杂，想开发出人工肝脏比开发任何人工器官都难。有可能开发出的不是完全人工产物，而是利用部分活细胞所开发出的混合型人工肝脏。据说要想执行与肝脏相同的糖新陈代谢（生命活动所需的糖新生、糖酵解），必须有相当于１栋大厦的化工厂。
　　肝脏的重要功能之一为执行糖类、脂肪和蛋白质这三大营养素的新陈代谢和储存。例如肠所吸收的糖类通过血管运送到肝脏，作为能源，被分解成可利用的葡萄糖；多余的葡萄糖则连结、改变成适合保存的“肝糖”分子。身体需要能量时，储存的肝糖会再度转变成葡萄糖，释放到血液中。肝脏可以稳定地向全身６０万亿个细胞供应能量。
　　合成胆汁（可协助小肠消化、吸收脂肪）也是肝脏的重要任务。已知肝脏的病征为使全身变黄的“黄疸”（肝脏以外的疾病也可能引发），是胆汁所含的胆红素因肝脏功能障碍，在血中增加而引发。（一）