第十四章 軀體結構與機能的安全界限
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I
1907年,麥爾策(Meltzer)在一篇重要的、富有啟發性的論文中提出了他為闡明一個問題所收集的一批事實而引起了人們的注意,這個問題是:究竟我們的軀體是建造在一個有寬綽餘地的、還是卡緊了的設計方案之上?他指出,當一個工程師估計一個橋梁必須支承的重量,或一個蒸汽鍋爐所要經受的壓力時,他不會在結構建造中僅僅限于準備承受那些應力。
工程師為了使結構充分可靠,要将他估計的數字擴大3倍,6倍,甚至20倍。
所謂&ldquo安全系數&rdquo(factorofsafety),就是對加大材料強度的一種估量,這種強度要高于根據需要計算出來的數值。
我們的軀體是如何建造的呢?這是麥爾策提出的問題。
軀體是否建立在過于狹窄的設計基礎上?防備機能是否剛夠保持我們的安全?或者,有沒有預計到不測事故,即是否已把面臨緊急狀态時我們需要算進去的安全系數考慮在内? 我們已掌握了回答這些問題的若幹證據。
我們已經知道身體裡存放着糖、蛋白和脂肪的儲備品,以備外界供應中斷之時的所需。
我們已弄清楚血糖雖經常保持在90或100毫克%的水平上,實際并不需要這麼高,它可以降到65或者70,有時還可以更低而不發生不适的症狀,而且一般來說,隻有在45&mdash50的低水平時才出現嚴重問題。
如果把50毫克%作為我們所說的&ldquo适度供給阈&rdquo(thresholdofadequatesupply),或叫做&ldquo不足阈&rdquo(deficiencythreshold),那麼血糖的安全界限可能大約在100毫克%。
類似情況也見于血鈣的調節。
如我們所知,正常濃度約為10毫克%。
當濃度降至近一半時就發生驚厥;但此濃度可以降到6或7毫克而不緻有損害機體的危險。
猶如血糖濃度的百分率一樣,血鈣濃度的百分率也具有相同的界限。
II 我們看到在循環器官及其機能上也存在着一個大的安全系數。
雖然我們的正常收縮血壓是110&mdash120毫米汞柱,它可以降至70&mdash80(即約1/3)而不達到引起組織供血不足的臨界水平。
顯然這裡有一個安全界限。
在抽出大量血液,甚至多達估計血容量的30%或40%之後,血壓仍可以很快回升到接近于正常的水平,這一點證明血管舒縮裝置是為安全而建立的。
如同機體内其他重要配備一樣,一系列裝置保證着維持充分的血液流通。
血管舒縮中樞位于最靠近脊髓的腦部(延髓)。
當該部分遭到損傷或破壞時,輔助中樞很快就确保了控制,而當後者也被除掉時,交感神經節就取代了支配地位。
最後,如B.坎農(Cannon)最近所證明,可以除去所有交感神經的作用,其後,血管壁本身就能根據血管内的血量來适當地調節血管的容積。
因此,甚至在這種血量減少的最後可能階段,血壓仍保持在接近通常的高度。
我們也曾有機會觀察到心髒具有應付非常需求的巨大能力。
通常它以中速搏動并搏出中等量血液,但在任何一瞬間都能立即以加倍的速度收縮,每次搏出加倍的血量,而且是在動脈壓可能升高30%或40%的情況下!這是一個擁有豐富的力量儲備,具有驚人的能力和适應性的器官。
III 如同在循環系所看到的一樣,我們在呼吸機能上也發現一個大的安全界限。
疾病證明,即使在肺的大部分被破壞的情況下,生命仍可維持。
在某些肺炎病例中,一側肺可以變得堅實如肝髒,而不緻嚴重影響軀體的氧氣供應或二氧化碳的排除。
這一點被如下的觀察所支持:在一側肺萎陷以緻不能再換氣或在半個肺被切除的情況下,機體仍能忍受而不發生嚴重困難。
因此單就肺而言,其安全系數至少是2。
此外,從肺運送到組織的氧量比日常需要量大得多。
如同我們在前面已經注意到的,從肺部流走的血液負荷着大約18體積%的氧,當我們處于靜止狀态時,流回的血液中所攜帶的氧仍有14體積%
工程師為了使結構充分可靠,要将他估計的數字擴大3倍,6倍,甚至20倍。
所謂&ldquo安全系數&rdquo(factorofsafety),就是對加大材料強度的一種估量,這種強度要高于根據需要計算出來的數值。
我們的軀體是如何建造的呢?這是麥爾策提出的問題。
軀體是否建立在過于狹窄的設計基礎上?防備機能是否剛夠保持我們的安全?或者,有沒有預計到不測事故,即是否已把面臨緊急狀态時我們需要算進去的安全系數考慮在内? 我們已掌握了回答這些問題的若幹證據。
我們已經知道身體裡存放着糖、蛋白和脂肪的儲備品,以備外界供應中斷之時的所需。
我們已弄清楚血糖雖經常保持在90或100毫克%的水平上,實際并不需要這麼高,它可以降到65或者70,有時還可以更低而不發生不适的症狀,而且一般來說,隻有在45&mdash50的低水平時才出現嚴重問題。
如果把50毫克%作為我們所說的&ldquo适度供給阈&rdquo(thresholdofadequatesupply),或叫做&ldquo不足阈&rdquo(deficiencythreshold),那麼血糖的安全界限可能大約在100毫克%。
類似情況也見于血鈣的調節。
如我們所知,正常濃度約為10毫克%。
當濃度降至近一半時就發生驚厥;但此濃度可以降到6或7毫克而不緻有損害機體的危險。
猶如血糖濃度的百分率一樣,血鈣濃度的百分率也具有相同的界限。
II 我們看到在循環器官及其機能上也存在着一個大的安全系數。
雖然我們的正常收縮血壓是110&mdash120毫米汞柱,它可以降至70&mdash80(即約1/3)而不達到引起組織供血不足的臨界水平。
顯然這裡有一個安全界限。
在抽出大量血液,甚至多達估計血容量的30%或40%之後,血壓仍可以很快回升到接近于正常的水平,這一點證明血管舒縮裝置是為安全而建立的。
如同機體内其他重要配備一樣,一系列裝置保證着維持充分的血液流通。
血管舒縮中樞位于最靠近脊髓的腦部(延髓)。
當該部分遭到損傷或破壞時,輔助中樞很快就确保了控制,而當後者也被除掉時,交感神經節就取代了支配地位。
最後,如B.坎農(Cannon)最近所證明,可以除去所有交感神經的作用,其後,血管壁本身就能根據血管内的血量來适當地調節血管的容積。
因此,甚至在這種血量減少的最後可能階段,血壓仍保持在接近通常的高度。
我們也曾有機會觀察到心髒具有應付非常需求的巨大能力。
通常它以中速搏動并搏出中等量血液,但在任何一瞬間都能立即以加倍的速度收縮,每次搏出加倍的血量,而且是在動脈壓可能升高30%或40%的情況下!這是一個擁有豐富的力量儲備,具有驚人的能力和适應性的器官。
III 如同在循環系所看到的一樣,我們在呼吸機能上也發現一個大的安全界限。
疾病證明,即使在肺的大部分被破壞的情況下,生命仍可維持。
在某些肺炎病例中,一側肺可以變得堅實如肝髒,而不緻嚴重影響軀體的氧氣供應或二氧化碳的排除。
這一點被如下的觀察所支持:在一側肺萎陷以緻不能再換氣或在半個肺被切除的情況下,機體仍能忍受而不發生嚴重困難。
因此單就肺而言,其安全系數至少是2。
此外,從肺運送到組織的氧量比日常需要量大得多。
如同我們在前面已經注意到的,從肺部流走的血液負荷着大約18體積%的氧,當我們處于靜止狀态時,流回的血液中所攜帶的氧仍有14體積%