导读:
今天,我们开始一本新书,美国多伦多大学哲学博士,纽约西奈山医学院医学博士沙龙.莫勒姆的作品---《病者生存》。 这是一本关于生命和疾病的方面的好书,没有哪一个科学家会告诉你人类基因有1/3是病毒进化而来,也没有哪个科学家会告诉你疾病是生命的过渡,如果没有疾病也许人类像恐龙一样早就没了。
欢迎加入这趟如同神话般的医学发现之旅
最初以为这是一篇正常的科普文,但慢慢的发现自己错了。作者是站在历史的角度去寻找关于糖尿病的蛛丝马迹
试想一下,我们站在冬天的某一个早晨,穿的衣服不是很厚,身体必然会瑟瑟发抖。
发抖是身体的第1个遇冷应激反应:身体通过颤抖增加肌肉的活动,令到肌肉里面的糖原产生热量。
收缩毛细血管是身体的第2个反应:身体感受到外界的寒冷,首先会收缩四肢的毛细血管。
根据身体的“生命器官优先”原则,身体优先保护重要器官,把不重要的“非生命器官”(四肢)的血液挤向生命器官。
当你的手脚趾继续在寒冷中。过上一阵子为什么你会觉得手反而热乎了呢?这是因为血液回流。一段时间后,在它们再次回流前,收缩的毛细血管会短暂扩张,将一股温暖的血液输送至你麻木的手指和脚趾,避免四肢免受实际的伤害。这也就是“猎人反应”。
除了打寒战和血管收缩,身体还有其它产生和保存热量途径,比如:
婴幼儿在出生后的6个月之内,很难被感冒或发烧的原因之一是有“棕色脂肪”的保护。
棕色脂肪是在婴幼儿时期小脑的温控中心未发育成熟时的另一保护机制,婴儿超过6个月后,温控中心日益成熟,棕色脂肪则消融不见。
这种脂肪组织在寒冷环境就会被激活,直接将葡萄糖和脂肪酸转化为热能。它不需要依赖胰岛素将葡萄糖带入细胞当中。
此外,身体受到寒冷的刺激时想要小便则是另外一种反应
遇冷会多尿的这种现象。是因为遇到寒冷的时候,四肢的血管收缩导致体内的血压升高。
血压升高致使身体向肾脏发出信号,将体内多余的液体排出。但是这种遇冷会多尿的原因光靠这一点解释是远远不够的。
冰酒,因为一个“美丽的错误”而诞生。据说德国一位葡萄酒商,因为采摘不及时,葡萄遭遇霜冻而冷冻萎缩。
这个葡萄商人为了尽可能地挽救损失,将这些霜冻后的葡萄全部解冻压榨,但只榨出预期量1/8的果汁。
谁知,这一种甘如蜂蜜的美酒“冰酒”,就此问世。这种酒的糖份是18~28,而餐桌上饮用的葡萄酒糖份一般为0~3。
葡萄的皱缩是因为水分流失造成的。当葡萄的水份越少,冰晶就越少,脆弱的细胞膜就越不容易遭到破坏。
水份越少,糖的浓度急剧增加。而糖本身是一种天然的防冻剂。
液体中的糖含量越高,冰点就越低。所以当葡萄感知到霜冻的侵害时,排出果肉里的水份从两方面保护了自己:
首先是减少了水份,其次提高了残留水份中的糖浓度。这样能经受得住更低的温度,而不至于被冻结。
通过减少水份来抵御寒冷,这和人体遇冷就想排尿是不是一样的反应?
2015年,中国也有了首例人体冷冻。寄望50年后复活,但是这个寄望也有可能是永远。
水被冻结时会膨胀变成小块锋利的晶状体。当人体被冷冻时,细胞中的水分也会被冻结,形成的冰碎片会刺破细胞,导致细胞膜破裂。
尽管在冷冻手术时,采用灌流将保护液注入血管,替换血液中的水分(相当于脱水)。
试想人体有数以万亿的细胞,单单脑细胞就数以千亿计,这些细胞内环境的水分如何脱水?
阿拉斯加林蛙:是一种身长只有5厘米的小动物。和其他动物一样,到了冬天就会冬眠。一般而言,冬眠的哺乳动物依靠的是一层厚厚的绝缘脂肪层来保持温暖和提供能量。
但林蛙全然不同,它会进入完全冷冻状态。会彻底冻成冰坨,没有心跳,没有呼吸,没有大脑活动,眼睛是睁开的,僵硬而苍白。
如果你不小心踢到了一小坨冰块的林蛙,你肯定会以为他已经死了。
但是当温度回升,慢慢解冻。几分钟之内,林蛙心脏心跳恢复,呼吸正常,活蹦乱跳。好像什么事都没发生过一样。
林蛙的这一特异功能经过研究发现:当林蛙感知温度即将降至冰点附近的几分钟内,开始将血液和组织细胞中的水分排出,集中储存在腹部及腿部。
同时肝脏将大量的葡萄糖释放到血液中,使体内血糖水平上升了数百倍。
高浓度的糖降低血液的冰点,使冰晶形成更小的状态,这样可以防止晶体刺穿破细胞壁。
而储存在腹部和腿部的水分会结成冰坨,这些冰坨对身体器官的保护,如同装有冰块的容器用来保护等待移植的器官,它们的原理是一样的。
同时在冷冻休眠的过程中,林蛙会产生大量的血纤蛋白原。这种因子可以帮助林蛙修复在冷冻期可能发生的任何损伤。
糖尿病与身体中的葡萄糖有关。根据身体的需要,血糖在细胞的线粒体燃烧产生能量进而输出。血糖在进入细胞时,需要胰岛素这把钥匙的协助才能打开细胞膜的门锁,进入细胞。当胰岛素不够,或胰岛素阻抗时,葡萄糖糖滞留在血液里,进而表现为血液中糖升高。糖尿病的外在表现便是多尿,大量的含糖尿液被排出。糖尿病的本身并不可怕,可怕的是他的并发症,包括失眠,心脏病,中风和血管疾病,也常常会导致坏疽,甚至截肢。
在一项对28万糖尿病患者的调查中,患者血糖水平总是在冬天迅速飙升。在寒冷地区较冷月份中,糖尿病患病人数明显增多。这些都显示糖尿病似乎与寒冷之间存在着深层次的联系。人体的抗寒冷适应机制,冰葡萄,林蛙在寒冷环境中的提高糖份含量的机制。另外还有就是当老鼠暴露在冰点温度以下,证据表明他们的身体就会对自身的胰岛素产生抗性。这些抗寒冷的反应,其实就是我们所说的糖尿病的反馈。对于任何生物而言,生存和繁衍是第一要务。人类族群也是。冰芯证据表明,1万多年前曾经有一场突如其来的晚冰期,用了仅仅10年时间就席卷全球。这次冰期导致全球的平均气温下降30度。海平面下降数百英尺。森林和草地的面积急剧减少。在不到一代人的时间里,成千上万的人在这场灾难中被冻死或者饿死。但人类终究还是存活了下来。我们不禁要问他们是如何做到的?人类是不是依靠“生物本能”幸存下来?很多学者认为很可能正是这种糖尿病的生物本能。帮助人类某些祖先生存了下来。试想:有这么一小群人,面对寒冷的气温。胰岛素供应变慢,血糖随之上升。和林蛙一样降低血液的冰点。频繁的排尿,让体内水分含量处于较低水平,而脱水造成的危害很小。同时利用身体的棕色脂肪燃烧,血液中过量的糖直接产生热量。此外身体产生额外的凝血因子,帮助修复强寒流造成的组织损伤。换个角度讲,不能产生糖尿病机制的那些人类祖先,可能很多根本没有熬过晚冰期,被冻死了。能够产生糖尿病机制的祖先,才是最后能生存下来的人。而我们正是这些幸存者的后代。进化的过程不完美,每一次适应都可能是多个物种间的一种妥协。对于现代糖尿病而言。很少或根本没有机会接触到持续寒冷的天气,血液中积累的糖原没有了用武之地,可惜的是,身体还没得及进化出可以代谢出去的渠道。
对于糖尿病,糖,水和寒冷之间的关联性,显然还需要去探索。也许林蛙控制高血糖并发症的机制,可以为我们找到治疗糖尿病的新方法又是冬天了,在雪地里玩的时候,当手脚趾在寒冷中再度觉得暖和时,这是在告诉你手脚快要冻伤了!不能再玩下去了!