[人体的成分]
水
你用一元钱买了一公斤冬瓜,其中九角钱买的是水,其余的几乎都是纤维素。
人不象冬瓜那么水灵,不过说“人基本上是水做的”也不错,因为人体的大部分确实都是水,约占60%~70%。即使是坚硬的骨骼,含水量也有20%,血浆的含水量是95%。
人体可说是个盐水的海洋。这个盐水海,就是5亿年前第一个有机体从孕育生命的温暖海洋中摸索爬出,走上陆地时所带来的水中环境。
生物界到处可以找到全息现象,胚胎学告诉我们,人的早期胚胎与鱼的早期胚胎非常相似,也有鳃沟。此外,胎儿生活在子宫的羊水里,似乎是在模拟人类祖先生存的水中环境。
人体每天吸入和排出等量的水,约为2升半。 这并不足以说明人体用水的情况。实际情形极为复杂。一天之内,就有多达200升的水从血中滤出,再由肾脏将其送回血中。人体每天产生出约11升的水。来源有好几个。其中唾液腺供给1升半,以润湿口腔,发动消化程序。胃产生1升半的消化液。胰、肝和肠则产生大约5升。所有这些液体在流经小肠时,如果没有被重新吸收,则在最后到达大肠时用于制造半固体的粪便,或透过大肠壁而回到人体。
人体内没有固定存在的水,水作为人类生存的最重要的资源,不断地在流通、循环,这是利用重水示踪剂测知的。这是生物的一种经济学,好比一个国家,不搞大规模的粮仓,而是藏粮于民;好比一个成功的企业,没有积压的资金,所有的资金都在流通。也没有积压的货物,所有的产品随生产随卖,这可以省去仓库和保管的费用。
人从50岁开始,大脑组织开始萎缩,重量减轻,渐趋老化。促使大脑老化的因素是多方面的,但摄取水分不足是重要原因之一。由于随着年龄增长,其味觉、嗅觉、口渴感觉等会逐渐变得迟钝,因而老年人很少喝水,造成人体缺水。所以老人不渴也要主动每天饮10杯左右的水,可以延缓衰老,还可以预防脑血栓、心肌梗塞等循环系统疾病。
人体中含有几十种不同的化学元素。但如果把人体中所有的元素提取出来制成日用品的话,所值不过几十元钱而已:
据目前所知,地壳表层存在的近百种元素几乎都能在人体内找到。占人体总重量万分之一以上的称宏量元素,如C、H、O、N、Ca、P、Mg、Na、K、Cl、S,共占人体总重量的99.95%。另外41种元素如Fe、Cu、Zn、Se、Mn等称微量元素,共占人体总重量的0.05%。在这些微量元素中,又可按照它们的生物作用性质分为必需、可能必需及非必需三类。到目前为止,已肯定的必需微量元素为I、Fe、Cu、Se、Zn、F、Co、Cr、Mn和Mo,推测还有Ni、V、Si和Sn,共14种。
C, H, O, N
碳、氢、氧、氮这四种元素约占人体体重的96%,还有1%的磷和约一匙的硫磺和30克别的金属。假如把这六种非金属元素燃烧掉,就会留下一点白灰,大多数是骨灰,其中都是些无机盐。
Ca
钙占人体的2%,成年人体内含钙1公斤以上,其中99%构成骨盐,存在于骨骼和牙齿中,成为人体的支架; 其余以游离或结合形式存在于软组织、细胞外液和血液中,参与人本的各种生理功能和代谢过程,参与肌肉收缩、血液凝固。神经肌肉应激性、毛细血管的通透性、改善微循环和白细胞对细菌的吞噬以及酶的激活、激素分泌等各种生理功能和代谢过程的催化、启动、运输、分泌等都离不开钙离子的调节作用。
正常成人每天通过粪、尿、汗等途径向体外排出的钙量约为150~450毫克。此外,妊娠、哺乳、高温作业等情况时,还要额外增加钙的排出。人体的补钙主要是通过膳食,但人体对钙的吸收,条件非常苛刻,钙盐只有在酸性环境中、呈离子状态、溶解于水的情况下,才能被吸收。据观察,婴幼儿时期钙的吸收能力强,约为50~60%,青少年时期为35~40%,而成年人的钙的吸收率大大减少,只有15~20%。人体从20岁开始,每天亏损30到50毫克的钙。钙摄入的不足,刺激持续过量地分泌过量的甲状腺素,促使每天从骨骼上溶解相应的骨钙去补足血钙,结果造成人体的骨总量每年损失1%,到了老年期,由于胃酸分泌减少,肾功能减退以及雌激素水平下降,钙的吸收率降到10%以下。人过五十,骨总量可减少30%。人过七十,则可减少50%, 而骨量去失到骨峰值的30%~50%时,骨骼变脆,稍有不慎,就可造成骨折。骨质疏松发展下去,还会造成弯腰曲背,身材变短,脊柱畸形。缺钙还会导致高血压、冠心病、尿路结石、结(直)肠癌、手足抽搐症。
我国营养学会根据人体对钙的需要,以及不同年龄阶段对钙吸收率的差异于1988年修订了不同人群钙的日常需要量(毫克/日):
6个月龄以下婴儿 400
3足岁以下幼儿 600
10足岁以下儿童 800
18足岁青年 800~1000
成年人 800
孕乳期妇女 1100~1500
老年人 1200
但是在日常生活中,钙的摄入量远远没有达到上述标准量。据1992年第三次全国营养调查显示,上海地区居民平均每天钙的摄入量为501.5毫克,只及标准量的58.33%,其中城区居民每人每天摄入570.4毫克,农村民居只有387.3毫克,处于严重不足状态。上海地区因缺钙造成骨质疏松症发生率,男性为20.1%,女性为48.1%,其中60岁以上男性为24.9%,女性为75.7%。全国城乡居民钙每日摄入量分别为458.0 毫克与378.0毫克。1980年日本的全国数据是562毫克。即使在美国,75%的美国人存在不同程度的缺钙,每年因缺钙而发生骨质疏松的人数2000万人之多,每年因此造成骨折的人数达150万人之巨,为此支出的医药费用高达10亿美元以上。钙饥饿已威胁着人类健康。
高血压患者服用钙片后,有42%的患者血压恢复正常,美国一所大学曾给健康学生每月摄取1克钙,生的血压平均下降10%。含钙较丰富的食物以奶及奶制品为最好。蔬菜、豆类以及油料种子中含钙也较多,尤以黄豆、虾皮、黑豆、赤豆、芝麻、花生、瓜子、葡萄干、柑橘、小白菜、发菜、海带中含量较多。
P
磷占人体重量的1%,85%~90%以不溶性的CaPO4晶体形式出现,正是这种晶体使骨骼与牙齿变得很坚硬,其余10%~15%的磷则分布在人体所有细胞内,其中在约一半存在于纹奖肌肉里。磷是一切细胞核和细胞质的组成部分,参与细胞的各项功能作用。美国规定成人磷的摄入量是800mg/天。含磷较丰富的食物有花生、牛肉、猪肉、鸡蛋、牛奶、燕麦片等。
Na
钠是人体内最重要的常量元素之一,是细胞外液中主要的阳离子。人体含量大约0.2%,其中50%存在于细胞外液中,40%存在于骨骼中,仅有10%存在于细胞内。钠离子占血中碱性离子的93%,是构成血浆和细胞外液总碱性的最主要成分,对调节体液呈中性起着至关重要的作用。研究表明,骨骼中的钠具有电解质库的作用,因为6%~13%的骨骼钠可在人本对各种刺激反就时被动用。正常人体中的钠通过尿液、汗液及烘便排出,其中从尿排泄占90%,通常以NaCl或Na2PO3的形式经肾排出。未适应气候的人由于大量排汗,汗中盐的含量每升可达2~3克,而在适应气候之后,汗液中每升仅含0.5克。每天钠的摄入量最好不超过5克。成年人每日食盐需要量约为4~9克。
Mg
成人体内约含镁20-30克,与钙类似,其中70%以上存在于牙齿和骨骼中,约25%与蛋白质结合成络合物存在于软组织中,镁是细胞内阳离子,作为辅因子参与醣、脂肪和蛋白质的代谢;而细胞外液中的镁离子与钙、钠、钾协同,共同维持神经肌肉的兴奋性,是维持心肌正常功能所必需的元素。人体缺镁,容易引起缺血性心脏病、高血压病、肾结石及白血病。成年人每天需镁0.3-0.4克,少年发育期间及怀孕妇女需要更多些,约0.6克。人体内镁的主要来源是蔬菜瓜果,如赤豆、大豆、杏仁、花生、紫菜、菠菜等。
Fe
成年人体内铁的含量约为体重的十万分之四。营养良好的成年男性体内共有3.5-4克铁,成年妇女少1克,这点铁大约可铸一枚2.5厘米长的铁钉。(另一说:一个体重50公斤的人应含铁约2克。)
正常人铁的吸收与身体的需要是保持平衡的,一般通过肠粘膜进行调整,吸收的铁与需要的铁几乎相等。人在肠胃道中通过一个复杂的过程摄取食物中的铁,并且会自行调节:体内缺铁时吸收量增加,铁过剩时吸收就受到制约。但是,由于人体排铁机制有一定限度,当铁平衡调节的任何过程发生紊乱,肠粘膜对铁的吸收就会增多。或者由于长期过量食用含铁食物,饮食铁每天超过100毫克时,肠粘膜吸收铁的能力就会失去控制,铁就会与蛋白质结合成铁蛋白,逐渐释放到血涂,转运至全身,并以铁蛋白和含铁血黄素形式在体内许多脏器组织中积聚。这种过多积聚,初期表现在颜面、颈项、前臂臂及足背等暴露部位色素沉着,皮肤呈灰棕色或古铜色,后期可遍及全身,肝、胰、心、肾、肺、脑垂体、睾丸等处可产生纤维组织增生及脏器功能损害,引起肝硬化、糖尿病及心力衰竭等病变。预防饮食性血色病,关键在于不要滥用或长期过量服用含铁药物及食用含铁过多的食物。忌用铁壶、铁锅煮酒(酒便铁的溶解度增加)。
人体对铁的消耗量甚微,成年男子约10毫克,月经期妇女18毫克,孕妇15毫克,小儿约6毫克。一般来说,天吸收的铁平均为食物含铁量的10%上下,其余未吸收的铁则排出体外。动物性食物中的铁较容易吸收,所以食物中有足够的肉的话,缺铁问题是不存在的。吸收的铁在体内保存得很好,并没有专门排泄铁的机制。人们每天丧失铁,主要是由于肠粘膜和皮肤等细胞脱落,它们的储存铁也随之丧失的缘故。即使如此,全世界缺铁的人数估计至少在五亿以上。缺铁有一个意想不到的优点: 抵抗细菌感染。铁过剩远较缺铁少见,反复输血会造成铁过剩,人体又没有主动排铁的机制,铁的积聚最终造成心力衰竭。
Cu
正常人每天需要铜2毫克,但现代人铜元素的摄入量都偏于不足,每天平均摄入量只有0.8毫克左右。人体内缺铜易导致神经衰弱和心血管病。老人易患心肌梗塞及冠心病,原因之一是心肌中含铜量的明显下降。英国北威尔士的胃癌、南非的食道癌、波兰的白血病等癌症高发地区,人体内的铜元素都严重不足。国有些边远在区的妇女儿童佩戴铜镯、铜圈、日常多用铜碗、铜盆、铜锅,癌症的发病率就低。富铜食物有黄鳝、羊肉、鱿鱼、淡菜、虾、墨鱼、蟹、蚕豆、豌豆、玉米、蘑菇等。
Pb
当血液中含铅量达到0.6-0.8%时,人的脏器、造血机能、大脑思维都受其害。最严重的有生命之危,有许多学者认为“古罗马亡于铅”。
Se
人体内共含硒3-20毫克,分布于机体所有的组织和体液中。现在关于硒的商品广告来势很猛,称之为“健康保护神”,不可不信,也不可全信。比较重要的,是有两种含硒酶参与清除人体内的爱惹麻烦的氧自由基。我国约70%的地区缺硒,轻度缺硒可用食物补充,如海产品,肉类,动物内脏及黄豆制品。所以上海人并不缺乏。成人每天应补充50微克。
Mo
成年人每天需要400微克的钼, 钼有防止龋齿的作用。缺钼导致食道癌高发病率。
脂肪
人体的脂肪可用来制造七块肥皂,骇人听闻的是,纳粹德国还真用战后期,日本老百姓用的肥皂是谷糠加氢氧化钠,用了就起皮疹。人体中的石灰可足够粉刷一个小房间,碳的含量可造13公斤焦炭,磷的含量可制成2200根火柴。夜间的坟地常飘忽绿荧荧的“鬼火”,那就是从尸体中分解出的白磷在空气中自燃。
唾液
中医理论认为,唾液包含人的精力和元气,不可浪费。接吻时双方通过唾液付出3.4毫克免疫球蛋白,价值约5 美元;两个单位的酶,价值10美元; 0.4毫克的胆固醇,价值1美元; 0.2毫克蛋白,价值2美元;还有许多微量元素,如果提炼出来,价值3美元。另外,接吻时体内激素分泌增加。如果这些激素也提纯出来的话,至少值5美元。因此说,吻时双方付出的物质至少值26美元,按1:8.5的比值折合成人民币,也约值220元。
据估计,人体中的原子每年平均要更换98%。
人血的pH值为7.35~7.45,呈弱碱性,所以人是偏碱性的。
最咸的体液是胰液,有时pH值可达8.4。
大肠液由于结肠分泌碳酸氢盐,使其pH值增大为8.3 ~8.
最酸的地方是胃,由于胃腺壁细胞分泌大量以盐酸为主的胃液,使其pH值低至0.9~1.5。在这样的强酸环境下,刮脸刀片足以被溶蚀得残缺不全。
阴道分泌液的pH值是3.8,常用碱性的肥皂洗涤, 中和了酸性,会给病菌的生长繁殖创造条件。酸性环境不利于大多数病原微生物的生长繁殖。
正常皮肤由于汗腺分泌乳酸,也呈酸性,其pH值为5. 2~5.8。
[骨骼肌肉系统]
骨骼
初生婴儿有305块骨头,后来有些相互接合,最后变为206块,这些骨头由650条肌肉和一百多个关节控制。 固定肌肉和骨骼的腱极坚韧,能承受每平方厘米1.24吨的压力。
29块颅骨围成头颅,26根椎骨串成脊柱,前有肋骨护胸,下有骨盆承重。126根附肢骨组装成四肢。
骨骼的首要功能是支撑肌体,保护内脏,人才不致像软体动物那样成为一堆肉,骨肉相连,密切配合,才能使人行动。
骨骼是人体制造红血球的主要器官,骨髓每秒钟批量合成250万个红血球,一旦产量下降,就是很麻烦的再生障碍性贫血。
骨骼的成分:25%水,45%矿物质(其中主要是占体内99%的钙,85%的磷,还有铜、钴等无机盐,供各组织之需,周转率很高),其他30%为活组织、血管和细胞。
人的一双手之所以十分灵巧,是因为粗壮有力的大拇指与其他四指有对掌作用,能够抓握住物体。但是人手其他四指都是三节,只有大拇指是两节,这是什么原因呢?
人手其余四指的三个骨节下端都有一根掌骨,对手指的活动起支持作用。研究表明:大拇指的第三节下移,融成了掌骨,因而只显露出两节。从手的功能来看,如果大拇指只有一节,却么它就无法和其他四指配合,抓握物体;反之如果大拇指也同其他四指一样有三节,那它就可能软弱乏力,无法胜任手的复杂动作。
大腿股骨长可达人体身高的1/4左右(约44cm),最高纪录为一位30岁的德国巨人康斯坦丁所创造,他的股骨长达76厘米,比最高者沃德洛多1.1cm。
股骨每平方厘米可耐受的压力高达 326kg,负荷相当于一辆大发汽车。
最小的镫骨长度为0.25-0.43cm,仅50毫克重(2-3mg?),位于中耳的鼓室里与砧骨及锤骨以关节连结,组成骨链,当声波振动鼓膜时,这三块听小骨就被牵动,其中镫骨底在前庭窗上来回振动,将声波传至内耳。
下颚形状是明显显性遗传。若父母任何一方下巴突出,子女很可能也如此。
身高
身高是人体外表最显著的数量特征。武大郎的故事。一寸法师。年老佝偻的数据。
平均身高二百年前美国建国时,其成年男子平均身高是1.67米;而如今,美国青年高达1.78米。
19世纪中叶,瑞典新兵身高为1.66米。
北欧男青年与尼罗河流域的一些民族的身高现已经超过1.80米。
我国古代有所谓“七尺男儿”的说法,可别误会一般华夏古人经常长到2.33米。现在我们知道,古代的尺要比现代短。所以我们弄得吃不准古代中国人的身高纪录到底是多少。
我国人身高虽低于欧美,但自50年代以来,平均每十年增加2 厘米左右.90年代的统计表明,城市男青年身高已达1.72米,女青年达1.61米。
身高之最
有可靠记载的最高男子是美国人Robert P. 沃德洛(1918. 2.22~1940.7.15)生于伊利诺斯州阿尔顿市的市长家,1940年6 月27日经圣路易华盛顿大学医学院解剖学教授C.M.查理士博士测量,身高2.72m.18天后因血液中毒去世,棺材长3.28米。这种极端生长是不正常的,是脑垂体因病变而过量分泌激素(生长促进素)造成的。
最矮的成年人是荷兰的鲍林·马斯特斯(1876.2.26~1895.3.1).她出生时长30.5cm;九岁时身高38.1cm,体重1.504公斤;19岁去世前身高58.9cm,体重在3.41公斤到4.09公斤之间. 她因肺炎并发脑膜炎在纽约去世。
报载贵州瓮安县九龄童周小波出生时身高47cm,体重2.4kg。九年来,体重净增0.6kg,身高仅增12cm,周岁买的衣服, 一穿就是几年,平时会自己穿衣吃饭,但只会说一句话“妈妈”。其他言语就是“嗯!嗯!嗯!”他最爱玩的是跳绳和打小扑克牌。其父周继华在瓮安山区搞个体运输,赚了不少钱,为了给儿子治“病”,1994年带儿子到北京与广州一年花了二万元,1995年又来沪求医。(附照夹于《生命科学史》内)
身高与智力
研究表明,矮个子较高个子在许多方面具有优势,首先是智力,世界上有许多伟人,如列宁、甘地、毕加索、爱因斯坦、居里夫人、普希金等个子都较矮,这可能是因为矮个子的脑能得到充足的营养供应,其次,矮个子身体负担小,节省能量消耗,健康长寿优势也显而易见。
身高与生活质量
身高每增加 5%,体表面积就增加10%,体重却增加16%。(这显然不利于散热。体形细瘦些将更有利于“巨人”的生存。)血管,尤其是外周毛细血管也会相应增加10%的长度,这对心脏是个不小的负担,更使血压增高,从而增加了中风的危险。
身材增高,随之需要提供更多的水分、氧气、食物,要占据更宽敞的生活空间。如今的飞机载客量因乘客身高体重增加,比原来减少10%。成衣生产商也不断抱怨衣裤布料不断增加,制作也费工费时。因此,欧美人类学家建议其国民应降低身高 10 ~15cm,以减少对生态环境的影响。
身高与寿命
1996年在Manchester举行的国际老年学大会上,英国著名生理学家南安普顿大学的哈里斯依据自己多年的研究得出结论说,高个子比矮个子的同龄人拥有更多的长寿机会,而且高个子感染各种疾病的概率也低得多。这位学者的研究表明,在40~44岁的女性中,身高达到1.70米的死亡率比矮20.3厘米的低一半,男性的情况也类似。但也不是越高越长寿,男性身高超过1.83米就不符合上述规律。
美国科学家曾调查已故的750名男士,其中包括总统、 运动员、科学家、文学家、艺术家等,分析身高与寿命的关系,他们假设1.73米为美国男子身材身材高矮的分界线,发现各组矮个子都比高个子长寿,平均寿命长11~19%,多活9~10年。 美国总统中,5名高个子平均寿命为66.6岁,5名矮个子平均寿命为80.2岁。身高在1.85米以上的篮球运动员,平均寿命为64.6岁,而身高在此标准以下的田径运动员,平均寿命为73.6岁。身高1.73米以下的拳击运动员,比身高1.83米以上的同行平均寿命长7 年;身高1.73米以下的垒球运动员,比身高1.88以上的同行平均寿命长12年。
德国维尔茨堡医科大学弗来克教授对百岁以上老人进行调查,165名男寿星平均身高为1.67米,410名女寿星平均身高1.57米。美国明尼苏达大学某心脏病学家,调查巴基斯坦11名长寿老人,发现他们均身材矮小,平均身高为1.60米。日本有一个长寿村,80岁以上的老寿星,身高多在1.5~1.6米之间。
我国也有许多类似的调查报告:中国老年医学研究所对长沙市100名 90岁以上的寿星进行随访。发现他们身高平均值男性为1.5米,女性为1.4米。1993年10月我国老龄委组织的百岁寿星排座次,时年131岁的贵州条川仡佬族的龚来发被评为“长寿之王”,他身高1.4米,体重30多公斤。122岁的广东西部怀集山区的孔英被评为“长寿王后”,她的身高是1.3米,体重近30公斤。 这次排名的百名老寿星,半数以上身高在1.5米左右,体重在40 公斤左右。
身高与遗传
子女的身高来自父母的遗传各占35%,其他30%来自后天的影响。所以,如果父母中的一方较矮,子女往往偏矮。
身高与心理
美国《儿科学》杂志1996年报告说,那些在青春前期和青春期显得过度焦虑的女孩,她们成年后的身高较心理正常者平均矮2.5 ~ 5cm。这种情绪与身高之间的关系在男孩中没有发现,可能是因为男孩的情绪障碍少见或短暂之故。由此可见,保持乐观精神,使心理处于平衡状态将有利于少女的正常生长发育,从而有利于保持她们成年后的正常身高。
影响身高的因素
有一种估计,今后每一百年,人的身高最多可增加14cm,按这一推测,人不是要无限长高了吗?显然会有别的制约因素。一个明显的因素是青春期的提前,但这肯定是有限度的,将来的孩子不可能在入学前就开始青春期。
现代人比古代人高得多,这是许多因素共同作用的结果:
1. 科学技术的发展在不断减轻人的体力劳动. 三十年代已经有人认为,工业革命和机器的使用会导致人的身高增加.
2. 医疗技术和药学水平的提高使儿童的死亡率下降,因此高个子儿童成活率升高,而以前是高个子儿童的死亡率大于矮个子.
3. 光线(包括人造光)是影响身高的重要因素,紫外线有利于身体长高,早在1936年就已经出现了这种理论。1994年,加拿大专家指出,在教室里提供最佳灯光能使学生身体长高,光线能促使生长激素的分泌。但从另一方面看,过量的紫外线会抑制动植物的生长。已经发现,臭氧层变薄(紫外线投入
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