人体的肺循环讲解（人体的秘密肺和呼吸）

不管是睡着还是醒着，你每天安静而有节奏、基本上无须思考地吸入呼出大约20,000次，稳定地处理大约12,500升空气(具体数字要看你的体格和活跃程度)。也就是说，人们一年当中呼吸差不多730万次，一辈子呼吸5.5亿次左右。

你的每一次呼吸，会呼出大约25×1022个氧分子，这是个异常庞大的数字，在一天的呼吸里，你很可能会吸入至少一个所有曾在这世上走过一遭的人都呼吸过的氧分子。而从此刻直到太阳熄灭，所有曾在或将在这世上走一遭的人，也会时不时地吸入一丁点你的气息。从这个意义上说，在原子层面，我们永垂不朽。

对我们大多数人来说，氧分子从鼻孔涌入。通过鼻孔，空气进入你头部最为神秘的地方：鼻窦腔。根据头部的其他部位所占的比例来看，鼻窦占据了巨大的空间，但没人知道为什么。

你的鼻子会在寒冷的天气流鼻涕，跟你家浴室窗户在寒冷的天气会凝结水滴是一个道理。就你的鼻子而言，来自肺部的暖空气与进入鼻孔的冷空气相遇并凝结，形成了水滴。

肺部还神奇地擅长清洁。根据一项估计，城市居民平均每天吸入约200亿个外来颗粒——灰尘、工业污染物、花粉、真菌孢子，以及任何飘浮在空气中的东西。很多这样的东西能让你生病，但大体上却并没有，因为正常而言，你的身体能娴熟地解决入侵者：

• 如果侵入的粒子很大或刺激性太强，你几乎肯定会通过咳嗽或喷嚏把它给直接弄出去(通常，在此过程中，它会成为别人的问题)。
• 如果颗粒小得不会引起这么强烈的反应，它兴许会困在鼻腔通道的黏液中，或是卡在肺部的支气管(或小管)里。
• 这些细小的呼吸管道里密布着数以百万计的毛发状纤毛，纤毛就像船桨一样(只是以每秒16次的速度猛烈开合)，把入侵者扫回喉咙，然后从喉咙将之转移到胃里，用盐酸溶解。
• 如果入侵者设法通过了舞动的纤毛，它们还将遇到名为肺泡巨噬细胞的小型吞噬机器，被吞噬掉。

尽管如此，偶尔还是会有一些病原体侵入，让你生病。

直到最近，人们才发现，打喷嚏造成的“劈头盖脸”的沐浴感，远远超出了任何人的想象。据《自然》杂志报道，麻省理工学院教授莉迪亚·鲍瑞芭(LydiaBourouiba)领导的一支研究小组对打喷嚏做了远比前人详尽的研究，发现喷嚏沫可以飞出8米远，在空中悬浮10分钟，才缓缓降落到附近的表面。依靠超低速摄影，他们还发现，喷嚏并不像人们以为的那样是一颗颗的飞沫，而是更像液体食品薄膜，覆盖到附近的表面上，这为我们提供了进一步的证据：切莫太靠近一个打喷嚏的人。

有一种有趣的理论认为，天气和温度会影响喷嚏里水滴的结合，进而可以解释为什么流感和感冒在寒冷天气更常见，但它还是没法解释为什么直接触摸传染性飞沫比呼吸(或亲吻)它们，更容易使人传染疾病。

肺的总重量约为1.1公斤，在你的胸部占据了超乎你想象的空间。它们能膨胀起来，上至你的脖子，下至胸骨。它们得到了人体内最不受重视的一块肌肉(横膈膜)的极大协助。横膈膜是哺乳动物的一项优秀发明。

它从下方把肺往下拉，帮助它们更有力地工作。横膈膜提升了呼吸效率，让我们的肌肉获得了更多的氧气，进而又帮助我们变得更强壮，也帮助了大脑，让我们变得更聪明。外部世界和肺部周围空间(即所谓胸膜腔)的些许气压差，也有助于提高效率。胸部的气压低于大气压，有助于保持肺部膨胀。如果空气通过刺穿的伤口进入胸腔，就会让气压差消失，肺会塌陷到正常大小的1/3左右。

你想闭上眼睛多久都可以，但你无法随心所欲地长时间屏住呼吸，只要到了憋气的极限，自主神经系统便会强行切入，逼你呼吸。有趣的是，长时间屏住呼吸带来的不适感，不是氧气的消耗带来的，而是由二氧化碳的积累引起的。这就是为什么当你放弃憋气时，首先做的是吐气。身体分外痛恨二氧化碳，你必须先把它赶出去再大口吸气，获得补给。

人类的屏气能力很差——确切地说，人类的呼吸效率也高明。我们的肺可以容纳大约6升空气，但通常，我们一次只能吸入大约半升空气，所以进步空间还很大。

人类主动屏住呼吸最长时间的纪录来自西班牙的阿列克谢·塞格拉·文德尔(AleixSegura Vendrell)，他于2016年2月在巴塞罗那的一座泳池里创造了这一纪录：24分钟3秒。但他靠的是先提前呼吸了一阵纯氧，接着在水里躺着一动不动，将能量需求减少到了最低限度。

跟大多数水生哺乳动物相比，这成绩真的很丢脸。有些海豹能在水下待两小时。对比来看，我们大多数人撑不过一分钟。哪怕是日本著名的海女(以潜水方式采集珍珠为生的人，现多为女性)，通常也不会在水下停留超过两分钟(不过，她们每天会潜水100次以上)。

要活下去，你需要庞大的肺活量。如果你是一个普通身材的成年人[5]，你的皮肤大约为1.86平方米，但你的肺组织足有93平方米，包含了大约2414千米的气管。把这么多的呼吸器塞进你胸部的狭小空间里，漂亮地解决了一个极为重要的问题：怎样把大量的氧气有效地输送给数十亿细胞。

今天，它很常见，却仍未被理解。20世纪下半叶，大多数发达国家的哮喘发病率迅速上升，但没有人知道原因。据估计，目前世界上约有3亿人罹患哮喘，在对哮喘做过仔细测量的国家里，约有5%的成年人和15%的儿童患哮喘，但这一比例因地区和国家而异，甚至因城市而异。

在全球范围内，哮喘更常见于青春期之前的男孩，但到了青春期之后，又更常见于女孩。它在黑人中比白人中更常见(一般而言是这样，但并非所有地方都如此)，在城市居民中比农村居民中更常见。在儿童中，它与肥胖和过分瘦弱同时密切相关；肥胖儿童更容易得这种病，但体重过轻的儿童患哮喘更厉害。

世界上哮喘发病率最高的国家是英国，过去一年里，英国有30%的儿童出现哮喘症状。患哮喘比例最低的是中国、希腊、格鲁吉亚、罗马尼亚和俄罗斯，仅为3%。世界上所有讲英语的国家发病率都很高，拉丁美洲也是如此。哮喘目前没有治愈的方法，不过，75%的年轻人进入成年期后不久会自行痊愈。没有人知道这是怎么回事，为什么会这样，以及为什么会有不幸的少数人摆脱不了哮喘。

它是英国儿童死亡的第四大原因。在美国，1980年至2000年间，哮喘发病率翻了一番，住院率却多了三倍，暗示哮喘更为常见，病情也更为严重。许多发达国家(包括斯堪的纳维亚半岛、澳大利亚、新西兰，以及亚洲一些较为富裕的地区)也发现了类似的增长，但奇怪的是，并非所有地方都是如此。例如，日本的哮喘发病率并未出现大幅上升。

“你或许以为，哮喘是尘螨、猫、化学品、香烟烟雾或空气污染引起的，”伦敦卫生与热带医学院流行病学和生物统计学教授尼尔·皮尔斯(Neil Pearce)说，“我花了30年的时间研究哮喘，而我所取得的主要成就是，证明人们以为会引起哮喘的这些东西，没有一种会真正引起哮喘。如果你本来就患有哮喘，那么，它们可能会引发哮喘发作，但它们不是哮喘本身的病因。我们对主要原因懂得太少，而且，我们无力阻止哮喘。”

“在很长一段时间里，”我们见面时，他对我说，“人们相信，哮喘是一种神经系统疾病，也就是神经系统向肺部发送了错误的信号。接着，到20世纪五六十年代，出现了过敏反应的设想，之后，这就基本上成了共识。即便到现在，教科书上仍然说，人们患上哮喘的原因是小时候就接触了过敏原。基本上，这套理论里的一切都是错的。如今情况很明显，事情远比这要复杂。我们现在知道，世界上有一半的病例与过敏有关，但还有一半完全是无关过敏机制的其他原因导致。但这些原因到底是什么，我们不知道。”

对许多患者来说，冷空气、压力、运动，或者其他跟过敏原、空中悬浮物完全无关的因素都可引发哮喘。“更普遍地说，”皮尔斯补充说，“人们还认为，不管是过敏还是非过敏性哮喘，都涉及肺部炎症，但有一些哮喘患者，只要你把他们的脚放到一桶冰水里，他们立刻就接不上气来。这不可能是因为炎症，因为它来得太快。它必定是神经性的问题。所以，我们绕了一整圈，终于找到了至少部分答案。”

哮喘与其他肺部疾病的不同之处在于，它通常只在部分时间出现。“如果你测试哮喘患者的肺功能，大多数时候，大多数人的肺功能完全正常。只有他们发作的时候，肺功能的问题才会变得明显，能检测出来。就疾病而言，这极不寻常。哪怕没有症状，疾病也几乎总会在血液或痰液测试中表现得很明显。而哮喘，有时候直接消失了。”

哮喘发作时，呼吸道变窄，患者很难吸入或呼出空气，呼气尤其困难。对轻度哮喘患者来说，类固醇几乎总是能有效地控制病情，但对重度哮喘患者，类固醇很少起作用。

“我们只能说，哮喘主要是一种西方疾病，”皮尔斯说，“采用西方的生活方式，莫名其妙地会让你的免疫系统更容易受到影响。我们不知道为什么。”有人提出了“卫生假说”，认为早期接触传染性病原体能强化日后人生中对哮喘和过敏的抗性。“理论挺不错，”皮尔斯说，“但并不完全适用。巴西等国哮喘发病率很高，但传染率也很高。”

哮喘发作的高峰年龄是13岁，但也有很多人成年之后才第一次经历哮喘。关键的是接触哮喘源头的最初几年。如果你换了工作或国家，哪怕你是成年人也可能得哮喘。几年前，皮尔斯发现了一个好玩的现象：早年跟猫生活过的人，似乎终身都能免受哮喘困扰。

西方生活方式到底怎样引发了哮喘，也不容易说明白。在农场长大似乎可以保护你，而搬到城市会增加你的风险，但我们又一次说不出原因。弗吉尼亚大学的托马斯·普拉茨-米尔斯(Thomas Platts-Mills)提出了一个有趣的理论，将哮喘的增加与儿童在户外跑动时间的缩短联系起来。普拉茨-米尔斯注意到，过去，孩子们放学后常常在户外玩耍，而现在，他们更多地待在室内。他对《自然》杂志说：“我们现在的这群孩子[，安静地坐在房子里，从前的孩子们可从不这样坐着不动。”坐着看电视的孩子不仅不能在玩耍时锻炼肺部，就连呼吸甚至都跟没被电视屏幕迷住的孩子不一样。具体而言，爱阅读的孩子呼吸比看电视的孩子更深，叹气的次数也更多，而这些许的呼吸差异，按照这一理论，或许足以增加后者对哮喘的易感性。

另一些研究人员认为，病毒可能是哮喘患病的原因。2015年不列颠哥伦比亚大学的一项研究表明，婴儿体内缺少四种肠道微生物(毛螺菌属、韦荣菌属、粪杆菌属和罗氏菌属)，跟婴儿在出生后最初几年患上哮喘密切相关。但到目前为止，这些全都只是假设。“说到底，我们还是什么也不知道。”皮尔斯说。

乍看起来，两者之间的关联简直不可能视而不见。经常吸烟的人(差不多每天一包)患癌症的概率是不吸烟者的50倍。从1920年到1950年这30年(也就是吸烟在世界范围内大规模流行的时代)，肺癌发病率暴涨。在美国，这个数字增长了三倍，其他地方也出现了类似的增长。然而，人们花了很长时间才达成吸烟会导致肺癌的共识。

这在今天的我们看来似乎很疯狂，但对当时的人来说并非如此。问题在于，吸烟者的比例很高(20世纪40年代末，80%的男性都吸烟)，却只有一部分人患了肺癌。很大一部分人吸烟——到20世纪40年代末，吸烟人数占所有男性的80%——但其中只有一些人患上了肺癌。况且，还有一些不吸烟的人会患上肺癌。因此，吸烟和癌症之间的直接联系，并不那么容易看出来。如果很多人都在做一件事，而只有一些人因此而死，那就很难把责任都推到这一个原因上。一些权威人士认为空气污染是肺癌发病率提高的原因。另一些人怀疑跟沥青路面越来越多有关系。

1964年，美国卫生局局长宣布吸烟与肺癌之间存在明确联系，但这一声明收效甚微。16岁以上的美国人平均吸烟数量从禁烟令公布前的每年4340支，小幅下降至禁烟令公布后的4200支，但随后又回升至4500支左右，维持多年。值得注意的是，美国医学协会花了15年时间才为卫生局局长的发现背书。

这期间，美国癌症协会的一位董事会成员是一位烟草巨头。迟至1973年，《自然》杂志还曾发表编辑文章，支持女性在怀孕期间吸烟，理由是吸烟可以缓解她们的压力。

还好局面后来发生了变化。如今，只有18%的美国人吸烟，人们很容易认为，我们已经基本解决了这个问题。但情况没这么简单。近1/3生活在贫困线以下的人仍然吸烟，而吸烟习惯，是1/5去世者的病因。要纠正这个问题，我们还有很长的路要走。

打嗝是横膈膜突然痉挛性收缩，本质上使得喉头突然闭合，发出那众所周知的声音。没人知道打嗝是怎么发生的。

打嗝的世界纪录似乎来自艾奥瓦州西北部一位名叫查尔斯·奥斯本(Charles Osborne)的农民，他连续打嗝67年。1922年，奥斯本试图把一头350磅重的生猪举起来屠宰，但不知怎么回事，触发了打嗝反应。起初，他每分钟打嗝40多次。最终，速度降到了每分钟20次。据估计，在近70年的时间里，他总共打嗝4.3亿次。他睡着了从不打嗝。1990年夏天，也就是他去世前一年，奥斯本的打嗝突然神秘地停止了。

如果你真的打嗝，而且几分钟后并未自动消失，医学科学基本上完全没法帮忙。任何医生能提出的最佳补救方法，无非是你小时候早已熟知的那些：吓唬当事人(比如偷偷走近，然后“嗷”地一声跳出来)，抚摸他的颈背，让他咬一口柠檬，或者猛喝一口冰水，扯舌头等十来种做法。这些古老的治疗方法是否真的有效，不是医学能解决的问题。