脑子进水可能是玩笑,脑子进雾霆却是真的

2019-04-08 02:26潘靖
科学大众(中学) 2019年2期
关键词:肺泡微粒黏液

潘靖

“山外青山楼外楼,今日雾霆几时休”“十里雾霆两茫茫,大雾天,人抓狂。千里雾都,无处话凄凉”,好吧,想必你已经知道这是在说什么了,这是网友在这个冬日里调侃雾霆天气呢。不过近日,英国科学家把一项最新研究发表在《美国国家科学院院刊》,称:“雾霆等空气污染不仅会损伤我们的肺,还会损害大脑。”看到这一消息,你是不是笑不起来了?还是让我们用科学的态度,好好正视一下这个纠缠我们已久的雾霆吧!

伦敦烟雾事件

众所周知,伦敦曾有“雾都”之名,冬天多半都是浓雾天气,而浓雾的产生与工业革命有很大关系。煤炭是工业革命的核心原料,每天的煤炭燃燒会释放出大量烟尘,当它们与雾混合起来,会产生污染物,危害城市的环境与人们的健康。

据统计,20世纪50年代以前的100年间,伦敦发生了约10次大规模的烟雾事件,最为严重的那次是“1952年伦敦烟雾事件”。

1952年12月5日开始,伦敦连续数日寂静无风。当时的伦敦正值冬季,百姓燃煤采暖,市区内分布着许多以煤为主要燃料的火力发电站。由于逆温层的作用,煤炭燃烧所产生的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、粉尘等污染物在伦敦上空聚集,引发了连续数日的大雾天气。空气的能见度很低,大批航班被迫取消,甚至在白天,公路上行驶的汽车都必须打开大灯。最可怕的是,有毒烟雾笼罩着伦敦的每一个角落,空气刺鼻,人们开始呼吸不畅、鼻痛、咳嗽。大雾发生之后,伦敦各医院收治了大量支气管炎、支气管肺炎、心脏病患者。据英国《卫报》报道,预计当时死亡人数超过4000,加上一些慢性病患者,合计死亡人数超过12000。

然而,尽管伦敦烟雾事件已经过去了60多年,人们对雾霆的阴影却有增无减。

空气颗粒物的“人体旅行”

空气中飘浮的颗粒物有哪些,雾霆为何如此可怕。

自然界存在许许多多的微粒,比如花粉、细沙,它们的直径在10--100微米,我们称之为PM 10--PM100。这些颗粒物进入空气后,有的会迅速沉淀下来,有的聚集成更大的颗粒物。不过,不必担心,人类已经进化出阻止较大颗粒进入肺部和血液的机制。

人体中有好几道“防线”。当异物刺激鼻子时,我们本能地打喷嚏,将异物排出去。即使一部分颗粒物留在鼻腔内膜支气管表面也没关系,鼻腔内膜支气管表面覆盖着一层黏液,能捕获PM10以及不能被咳出或随喷嚏排出的更大颗粒。

上呼吸道表面的黏膜层上有一层纤毛细胞,它的上面长有一层像毛发一样的东西,可以在24~48小时内将黏液沿着呼吸道不断扫向口腔。黏液中的颗粒物会随着我们的吞咽进入消化道。

有毒颗粒物“过五关斩六将”,毫发无损地进入了人体的消化道,想一想,这不是很可怕吗?消化道是消化食物和吸收营养物质的地方,这些有毒颗粒物进来了怎么办,有毒颗粒物若想从消化道进入血液,需要先经过消化道这一关。消化道的第一道屏障是胃酸,它能让许多毒素失活。若毒素成功熬过胃酸,它们便会进入肠道。肠道也有自己的保护机制,能阻挡有毒物质的侵入,肠道屏障由许多层膜构成,它们会阻止非营养物质进入血液。最终,这些有毒颗粒物的宿命是混入粪便,然后被排出体外,结束人类旅行。

PM2.5的危害

研究表明,相较于PM2.5~PM10微粒而言,环境中的PM2.5和更小的微粒可在空气中悬浮的时间更长。也就是说,PM2.5微粒的影响需要很久才能彻底消除。

当PM2.5来袭,气管、支气管呼吸道上述防线全线覆没,因为它们只能抵御比PM2.5大的颗粒攻击。当直径小于2.5微米的细颗粒物进入人体后,这套防御机制便陷入瘫痪。

PM2.5可以有效抵挡鼻腔黏液的捕获,通过支气管进入肺部,最终抵达肺泡。肺泡是实现气体交换的场所,血液流经肺部毛细血管时吸收氧气并释放二氧化碳。肺泡内部裹着肥皂泡状的液体,可以捕获并分解颗粒物。肺的深处没有像消化道那样的纤毛或黏液来阻挡颗粒物,肺的深处除了一层薄薄的肺泡壁,就是血管壁,颗粒物到了这里便可随心所欲。于是,颗粒物中溶解出的毒素便穿过肺泡壁以及毛细血管壁,最终进入血液。然后血液会带着毒素进入人体的其他器官。

以前人们认为PM2.5会对呼吸道和肺造成伤害,但最新的研究却发现,它对大脑的伤害完全不亚于肺脏,还可以通过呼吸道直达我们的大脑。

“霾”藏危机

所以,人在呼吸时,直径小于或等于2.5微米的粒子可以轻而易举地进入鼻腔,鼻神经后面负责嗅觉的区域直接暴露在微粒中,一些微粒会被神经细胞吸入,然后通过轴突进入大脑。

当人类长期暴露于空气污染中,大脑的反应速度会变慢,或将永久受损。人不但会变傻变笨,还会感到孤独、抑郁,甚至提前痴呆。

雾霆中的金属纳米粒子并非人体所需,它来源于高温下熔化的铁和燃料燃烧,以及汽车尾气的排放。这些粒子会推波助澜,加速老年痴呆的发生。

长期暴露在空气污染中的青少年通过鼻腔将金属纳米粒子吸入,这些金属纳米粒子通过呼吸道进入大脑,会造成不可逆的永久伤害。

雾霆之下,我们能做什么?

你是否听说过有一种“蓝”被称作“APEC蓝”,还有一种“蓝”被称作“阅兵蓝”呢?在政府良好的管控下。有效地控制雾霆并非不可能。为实现“APEC蓝”和“阅兵蓝”,北京市政府采取种种措施,比如机动车单双号限行、货车大部分时间不能进入六环内、工厂限制生产等。这两种“蓝”就是北京市政府控制雾霆交出的答卷。

由此可见,控制PM2.5的污染源至关重要。现在我们知道PM2.5的主要来源是化石燃料的燃烧,而它又来源于工业生产、火力发电和交通运输等种种途径。

还地球一片蓝天并不难,但需要每个人的努力。我们可以乘坐公共交通出行,尽量减少私家车出行;政府制定污染物的排放标准,对工厂定期抽查,检测污染物的排放;还应该大力开发洁净的新能源,以替代传统的能源。

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