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那些被我们吸入体内的灰尘最后都怎么样了?

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我们的日常生活使我们暴露在各种大气元素中。一般来说,马路附近空气中的颗粒物会比幽静的小区里要多。不仅如此,大气中的颗粒物水平在一天的过程中也会发生变化。在黎明时分,空气中的尘埃含量要低得多。

那么,作为主要呼吸器官,我们的肺是如何应对这种情况的呢?日复一日,我们吸入了含有大量颗粒物的空气。这些被吸入的尘埃颗粒会发生什么?我们的身体是否有消除这些灰尘颗粒的机制?诚然是有的。如果我们没有清除外来颗粒的机制,肺可能会变成两个装满灰尘的袋子。想象一下,如果你不处理掉吸尘器上的灰尘会发生什么。

我们每天呼吸的空气是几种气体的混合物。虽然我们的身体主要需要氧气,但我们也吸入空气的其他成分。地球的大气层由78%的氮气和21%的氧气组成。剩下的1%的空气由其他气体组成,如二氧化碳、甲烷、氦、氢、氩、氪、氖和氙。

然而,这还不是全部。除了气体外,大气还包括许多其他成分。空气由水蒸气、灰尘颗粒、孢子和花粉组成。这些微小的颗粒被称为气溶胶,主要来自自然资源。

而且空气是许多微小粒子的传播者,也蕴藏着许多微小的生命形式。它由被称为生物气溶胶的微小微生物组成。这些生物气溶胶停留在大气中,可以通过风,雨,甚至在我们打喷嚏时也可以!

城市化导致许多其他非自然成分释放到空气中。烟灰、烟雾、灰尘和其他颗粒通过人类活动被释放到大气中。当燃烧化石燃料、驾驶汽车和发电产生的有害副产品进入大气时,就会产生空气污染。这些是我们应该提到的主要原因,但许多人类活动允许有害物质进入我们呼吸的空气。

灰尘进入我们肺部的方式和其他气体一样。如上所述,我们知道空气是多种成分的混合物,这意味着我们吸入大量的这些颗粒,却没有意识到。

当我们呼吸时,空气通过我们的两个鼻孔进入。它通向鼻腔,鼻腔又通向鼻咽,随后通过喉声门进入气管。在第五胸椎处,气管分为左右主支气管。此时,随着空气通道的分裂,空气进入了两个肺部。

每根支气管经过几次分裂,形成第二支气管和第三支气管,最后形成非常细的末梢细支气管。每个细支气管然后形成几个薄的、壁不规则的血管囊状结构,称为肺泡。肺泡被毛细血管网包围。

空气进入肺泡囊,气体交换发生。吸入的空气中的氧气被毛细血管吸收以交换二氧化碳。二氧化碳连同其他气体一起沿着呼吸道返回,被呼入大气。在呼吸过程中,灰尘会进入并滞留在呼吸道中。

由此可见,我们每天都会吸入大量的污染物和外来颗粒,伴随着我们的每一次呼吸,呼吸道都在与这些外来颗粒物“作斗争”。只不过呼吸是一个快速的过程,我们很难意识到这种“斗争”。

为了控制这些外部污染物,鼻粘膜或呼吸粘膜从鼻孔到气管贯穿整个鼻腔。杯状细胞分泌粘液,而纤毛是一种小的毛发状结构,从上皮中投射出来,排列在鼻粘膜上。

当我们吸气时,含有各种气体和灰尘颗粒的空气会通过鼻腔涌入。在这个阶段,最大的颗粒被我们的鼻毛和粘液所捕获。接着,更小的颗粒进入咽部,粘液再次将它们困在那里。

如果更小的颗粒仍然进入气管和支气管,那么这些颗粒就会被困在粘液中。纤毛的搏动产生了运动,有助于将粘液从鼻腔通道排到喉咙,然后,它要么以痰的形式被吐出来,要么被吞进胃里消化掉。

另外,虽然有一定数量的空气吸入是通过口腔进行的,但也不用担心,因为从口腔吸入的空气必须经过咽喉,而咽喉也具有保护性的粘膜层。

粘液除了捕获外来颗粒外,还含有一些重要成分,可以帮助对抗和摧毁这些颗粒。粘液包含一种重要的抗体IgA,它有助于消除毒素和病原体,否则这些毒素和病原体会穿透粘膜表面。

粘液还包括溶菌酶,帮助降解病原微生物。呼吸道的粘膜上皮层不断被磨损,取而代之的是下层增殖层的细胞。这样做是为了确保那些侵入粘膜层的病原体被定期清除掉。

当然这些也并非万无一失,尽管身体采取了特别护理措施来阻止外来颗粒进入系统,仍有一些颗粒会进入肺泡。肺泡的核心功能是气体交换,所以里面没有纤毛和粘液。这是因为黏液太稠,会减缓氧气和二氧化碳的交换,所以需要另一种防御方式。

这时,就必须靠肺泡巨噬细胞来拯救世界。它们寻找沉积的颗粒,然后与这些颗粒结合,吞下它们,杀死所有的活体,然后消化掉。在肺部发生感染或受到威胁的情况下,则会“募集”中性粒细胞来对抗感染。

很显然,人体的这些机制本来就是为了清除通过呼吸进入体内的外来物质和灰尘颗粒而进化出来的的。所以,下次当你走在一条尘土飞扬的大道旁,或者不小心被大风刮进一嘴沙子时,可以不用太过担心,你的身体早已做好了一切准备。

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科学

科学家是如何评估动物年龄的?

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平常我们可能都是按照自己的想法,想当然地判定宠物的年龄。有些人虽然会为自己的猫和狗过生日,但却根本不在乎它们到底是什么时候出生的,以为它们不管什么时候过生日都会很开心。

然而,对于科学家来说,动物的年龄是很重要的,特别是对于研究生态系统及其相互作用的的科学家来说。不过这件事情,说起来容易做起来难。

想知道动物的年龄听起来很简单,但事实并非如此。对于动物来说,年龄并不是一个数字,因为不同的动物年龄是不同的。这是摆在科学家面前的主要障碍之一,因此没有适用于所有动物的统一的年龄分级方法。不过,有一些一般性的线索在很大程度上有助于估计动物的年龄。

在我们开始讨论“确定年龄”这个概念之前,让我们先回答一个重要的问题:为什么科学家需要知道动物的年龄?

在研究生物多样性或整个生态系统时,了解动物的年龄是最重要的。全球变暖,人类活动的广泛,污染的增加导致动物栖息地的破坏,使得濒危物种数量不断增加。因此,科学家们的目标是密切研究动物的数量,以遏制动物灭绝的风险。这可以通过保持这些动物种群中健康个体的数量来实现。

同样,科学家需要知道在特定的动物种群中,有能力繁殖的成熟生物体的数量。不仅如此,科学家们还对即将成熟的幼体的数量进行了监控。他们可以预测到,在不久的将来这些动物就能够繁殖,可以确保物种的繁荣。所以,了解动物的年龄就非常重要。

既然我们知道了为什么要对动物进行年龄测定,现在让我们来了解一下是如何进行的。

动物学家经常用X光检查动物的骨骼结构。骨头上有几种生长标记,骨头的状况也能说明动物的大致年龄。牙齿对确定动物的年龄也很有帮助。在一些动物中,成年牙齿只会出现在特定的年龄。因此,成年牙齿的存在可以指出动物的年龄。像骨头一样,牙齿的状况可以帮助确定年龄。蛀坏和磨损的牙齿表明年事已高。

科学家也在寻找特征。例如,科学家在猩猩的脸颊上寻找一种明显的由脂肪组织构成的“肉垫”。这种脸颊垫存在于雄性中,并且随着猩猩年龄的增长,脸颊垫的位置会下降。然而,这种确定猩猩年龄的方法并不是绝对可靠的,因为有些雄性猩猩没有“肉垫”。

皮肤也是一个重要的线索。和我们一样,有些动物也会随着年龄的增长而起皱纹。雌性猩猩不会长出“肉垫”,所以它们皮肤上的皱纹会暴露出它们的年龄。幸好,鹿角网没有在动物王国里发现抗衰老面霜。

对于那些有皮毛的动物来说,它们的皮毛可以帮助确定它们的年龄。随着年龄的增长,狗的吻部会变得越来越灰白。对于猫来说,皮毛会随着时间的推移变得暗淡而脆弱。这一点适用于所有的猫,包括家猫和野外的大型猫科动物。年龄越大,它们的皮毛就会变得不那么闪亮。

但是,科学家也不能仅仅依靠失去光泽的皮毛,他们还得从动物的身体状况中获取其他的线索。随着动物年龄的增长,肌肉变得不那么结实,肋骨在年老的动物身上变得明显可见。年老的动物由于听觉和视觉能力的退化,有很多明显的动作可以看出来。

对狗来说,年龄的增长会导致它们的眼睛会变得模糊,这是一个强有力的线索。然而,在年幼的猩猩的眼睛周围看到白色的圆圈,会在断奶后消失。因此,据说没有一种标准的方法来确定所有生物体的年龄。

总有你不知道的事,死鱼很容易暴露自己的年龄,它们的耳骨很小,被称作耳石。耳石的年轮和树木的年轮一样,可以通过计数来了解年龄。蛤蜊的年龄也可以通过计算年轮来确定。但是目前还没有一种确定的方法可以帮助找出活鱼的年龄。

像章鱼这样的大型海洋生物的年龄很难确定,因为它们没有骨头。起初,科学家们认为他们可以根据章鱼的大小做出判断。但是,这个因素是会改变的,因此这种评估方法是不可靠的。,乌贼和墨鱼的年龄是由它们的平衡石的日增长量决定的,类似于鱼的耳石,而章鱼却不能。这是因为章鱼的平衡石是脆弱的结构,没有明显的生长增量。

在目前,科学家不断分析地球的生物多样性,标记濒危物种,研究动物的数量增长,了解动物的确切年龄是至关重要的。出于同样的原因,科学家们提出了一种名为“皮肤测试”的方法。该测试检测到体内的一种化学物质戊糖甙,它是所谓的“晚期糖基化末端”产品的生物标记。

这些由于衰老而在体内形成的物质,它们的数量可以表明动物的年龄。人们已经对各种动物进行了年龄测试。这项测试包括从动物的皮肤上取一小块样本。在这种方法中,科学家可以捕捉动物,取一小块皮肤样本,然后将它们放生。这种方法不会伤害动物。

随着科学的进步,在不久的将来会发现更多这样的方法。在那之前,如果你想知道你的宠物的大概年龄,只需用手指穿过它的皮毛或者看着他的眼睛。

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科学

当你锻炼时,能把脂肪变成肌肉吗?

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看到朋友圈里的健身房打卡照片时,你也可能想过要减掉那些被夜宵养肥的膘。“要不要也去办张卡呢?”——你当然不是唯一一个这么想的人。根据国际健康运动联合会2019年的报告,健身和健康产业年收入已经达到了940亿美元。

随着人们对食物选择和健康的意识日益增强,这股健身热潮短期内应该不会消减。这个行业的支柱之一就是向人们传达这样一种信念:只需稍加锻炼,你也可以看起来像“巨石强森”。大部分人都知道,要想拥有健美的身材,就需要减掉脂肪、增加肌肉。可是,鹿角网经常能在网上看到一个概念:撕裂,好像是在告诉人们如何把你的脂肪变成肌肉。

这是一个谎言,实打实的。虽然肌肉细胞看起来是呈撕裂状,但是这样偷换概念的说法还真是不太负责任。

脂肪和肌肉是两种截然不同的东西。脂肪可以指两种东西——人体中的化学物质或身体的实际组织。化学脂肪也被称为脂质,是你身体细胞的一部分。肌肉则是人体内的一种组织,不可能直接将化学脂质转化为肌肉组织。

如果有人说要把储存脂肪的组织转化为肌肉组织,那也是不可能实现的。虽然它们都是组织,但这两种组织中的细胞是不同的。想象一下有人跟你说说,因为香蕉和芒果都是水果,所以可以把香蕉变成芒果,你可能相信吗?

更科学地讲,肌肉由肌细胞组成,而脂肪组织是由脂肪细胞组成。这两种细胞都被科学家称为“终末分化”细胞。分化是细胞“选择”其在体内的作用的过程。一旦细胞做出了“选择”,它们就无法再回到未分化的阶段。非要抬杠的话,在某些特定动物的细胞类型中,科学家已经能够逆转细胞的分化,其中最显著的例子是两栖动物。然而,科学家们还没有记录到,在没有外部操纵的情况下,人类会发生任何再分化。

想要减掉脂肪,增加肌肉,是通过两个相互排斥的过程来达到的——通过处于热量不足模式消耗脂肪,以及通过热量过剩模式获得肌肉。虽然这听起来有点自相矛盾,但它是有可能实现的。

当摄入的卡路里比你消耗的卡路里少的时候,你的身体就会被迫燃烧体内的脂肪来获取能量。而一般来说,你的身体更喜欢使用像葡萄糖和果糖这样的碳水化合物作为它的主要能量来源。与脂肪和蛋白质相比,葡萄糖提供更快的获取能量的途径。那么,当葡萄糖缺乏时,脂肪就可以作为更好的储存分子。

在正常、不运动的情况下,饭后血糖水平会升高。这时,所有的细胞都有足够的葡萄糖来获取能量,甚至还有多余的葡萄糖,它们将以糖原和脂肪的形式储存起来。一两个小时后,身体将耗尽所有可用的葡萄糖。在这个阶段,身体将开始分解糖原储备,一旦结束,它将开始分解脂肪储备。

当你进行剧烈运动时,你的肌肉比你躺在沙发上时需要更多的能量。当肌肉分解糖原储备时,这些能量最初来自葡萄糖。待这一来源完全消耗殆尽后,肌肉就会转而使用脂肪。在耐力训练中,肌肉能量的主要来源是脂肪。

除了适当的运动,你的饮食在减肥中也起着关键作用。生酮、高脂肪、低碳水化合物饮食、间歇性禁食和热量限制是最受欢迎和推荐的减肥方式。这些饮食方式鼓励人们摄入大量的蛋白质和脂肪,几乎不摄入任何碳水化合物。

接下来是增加肌肉。像肱二头肌、肱三头肌和腹肌这样的肌肉都是骨骼肌。这些肌肉和其他组织一样,当被拉扯、拉伸和工作到极限时会受伤。这种肌肉损伤是由位于肌肉中的一种叫做卫星细胞的特殊细胞修复的。这些细胞是肌肉干细胞,与受伤的肌肉纤维分裂并融合。这增加了肌肉的大小,这个过程被称为肌肉肥大。

然而总有你不知道的事,运动本身并不会为你增加太多肌肉,饮食和为肌肉提供能量的形式才更为重要。这就是热量过剩发挥作用的地方。

肌肉由大量蛋白质组成,这些蛋白质是使肌肉运动的主要机制——被称为肌动蛋白和肌凝蛋白的长绳状蛋白质丝。制备这些蛋白质需要大量的能量和氨基酸的供应,而氨基酸是蛋白质的组成部分。吃富含蛋白质的食物有助于获得和维持增加的肌肉质量。

但还有一点你必须明白,肌肉的大小取决于基因和性别。男性体内的睾丸激素含量高于女性,它能促进肌肉生长。这也是为什么那么多的运动员和健美运动员会服用类固醇补充剂。

总的来说,你不能将脂肪转化为肌肉,反之亦然,因为你不能将一种组织类型转化为另一种。通过减少脂肪来减肥和通过锻炼来增加肌肉是两个独立但经常同时发生的过程。坚持锻炼和控制饮食对这两个过程都有帮助。此外,你获得的肌肉不会像失去的脂肪一样多。

现实往往是,你即使减掉了10斤脂肪,可能也长不了1斤肌肉。

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尼古丁是什么?你真正了解尼古丁吗?

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在漫长的一天结束之后,在充满压力的上下班途中,在与朋友难得的小憩,或者刚刚享用完一顿丰盛的大餐时,全世界有超过10亿的人会点燃一根烟。不抽烟的你,也可能很难理解,在那一口“深深吸入,又缓缓吐出的烟雾”中,究竟隐藏着什么样的魔力。

你大可认为所谓的“魔力”就是尼古丁,事实上,它也确实是造成吸烟上瘾的主要原因。

但是总有你不知道的事,尼古丁对人体是具有许多理想的作用的。比如说,可以使人快速感觉精力充沛,短时间内提高专注力和记忆力,或帮助人们克服聚会中的社交尴尬,还可以帮助人们在紧张的一天后放松身心。也正是由于这些,它的成瘾特性才变得更加明显。

尼古丁是一种有机含氮化合物,存在于包括烟草在内的各种茄属植物中。按重量计算,尼古丁占干烟草的0.5%-3.0%。它和香烟中其他4000种化学物质及添加剂一样,都被称为“活性成分”,而且它与大脑中常见的神经递质“乙酰胆碱”非常相似。此外,它还会导致大脑中其他神经递质的释放,包括谷氨酸、多巴胺和内啡肽。

当尼古丁进入人体时,它会迅速大量地与乙酰胆碱受体结合,同时激活大量的神经元,当然,这些神经元一般不会同时被触发。随着乙酰胆碱的释放,你的大脑会变得活跃起来,从而触发大脑中其他的胆碱能通路。这就增强了人体的精力和活动水平,产生了与吸烟有关的警觉性。当冒充神经递质的物质充斥着你的大脑时,也会触发多巴胺的释放。

吸烟,或者当你的大脑“浸泡”在尼古丁中时,也会导致谷氨酸的释放。谷氨酸与学习和记忆有关,可能有助于加强“吸烟提高警觉性”这一认知,还会使人在吸烟后突然集中注意力,产生专注感。

最后,尼古丁能够促使大脑产生并释放更多的内啡肽,内啡肽是人体天然的止痛药。在尼古丁进入人体后,内啡肽会遍布你的全身,从而进一步巩固吸烟带来的愉悦感以及尼古丁在身体中的“重要性”。

读完上面的部分,你可能会对尼古丁的作用感到有点困惑。它能使人精力充沛,注意力集中,增强记忆力,减轻焦虑和压力,还可以给人带来愉悦感。那么,为什么在如此之多“优秀品质”的加持下,人们提到尼古丁的时候,还是非常清醒地知道它不是个好东西呢?

说到底,还是因为它容易导致的依赖和成瘾。尼古丁的生理和心理影响都可能导致一个人上瘾,这也是为什么香烟被认为是世界上最容易上瘾的物质之一。甚至在戒除难度方面,尼古丁常常可与其他一些臭名远扬的成瘾药物相提并论。

尼古丁本质上是一种刺激性物质,它本身的作用最多能在人体持续2-3天。也就是说,如果你在长期吸烟后决定戒烟,你体内的尼古丁将在72小时内被消除。所有由它带来的警觉性、增强的记忆力以及乙酰胆碱、内啡肽和多巴胺的释放,在你停止吸烟的几天后,都将不会再对你的身体产生影响。

我们都知道的,药物的刺激作用逐渐消失,并不意味着对药物的渴望也会同时消失。香烟的活性成分从身体中消失了,戒烟者仍然有一种想吸烟的心理欲望,而这种欲望很大程度上与香烟的镇静作用有关。

最重要的是,尼古丁戒断的症状会很严重,影响到人体的多个器官系统、情绪、心理和行为,而这一系列痛苦的解决方式又是那么简单——只需点上一支烟就可以了。即时的刺激效果在停止服用药物的阶段会让人感觉更好。

吸烟的镇静作用,那种接地感、放松感和压力的释放,是我们心理上渴望的东西,而且往往与吸烟最令人愉悦的一面联系在一起。这些与尼古丁之间形成的情感联系是强大的,比药物本身的物理效应更令人难忘。

鹿角网发现,和许多药物一样,随着时间的推移,吸烟者会需要越来越多的尼古丁才能达到与刚开始吸烟同样的兴奋程度,很多人可能从每天1-2支开始,但几年之后他们可能会达到每天1-2包。

虽然尼古丁本身不会致癌,但对大多数吸烟者来说,释放尼古丁的香烟中充满了致癌化学物质和其他毒素,它们会以各种可怕的方式影响你的健康。总有一天它会让你垮掉。

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