生理人生
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戰或逃反應--身體的智慧(四)

2008-01-18 00:22迴響:8點閱:3838

 

許多現代產品,多標榜「智慧」二字,強調可以取代一些人力及人腦的干預;不過,比起人體這個「機器」來,任何人工產品都瞠乎其後。試想,究竟有什麼非生物製品可以從最小的單位自行增生、分化、剪裁,並組織成型呢?以智慧型房屋為例,強調的是屋裡頭的照明、溫濕度、家電控制及保安等,都可由電腦自動調節及控制;然而,要做到像人體那樣,不但能維持內部的穩定,還可以自動修補、加強、演化並繁殖的,可是絕無僅有。因此,「智慧的人體」可是當之無愧的稱呼。

 

「身體的智慧」一詞,最早是由英國生理學者史達靈(E. H. Starling, 1866-1927)於一九二三年用在哈維紀念演講的題目上;然而,坎能於一九三二年出版的《身體的智慧》(The Wisdom of the Body)一書,才是造成這個名詞廣為人知的推手。在這本已成經典的著作裡,坎能鑄造了「恆定」(homeostasis)這個名詞,以描述身體內在環境受到協調一致的生理調節,而維持在相對穩定的狀態。這個觀念,被譽為二十世紀生物醫學最偉大的貢獻之一,那是坎能綜合了許多實驗結果而得出的;其中最早的一項,是他研究消化道運動時的意外發現。

 

話說坎能在清醒的貓身上,利用 X 光顯影研究胃部的蠕動。一開始坎能使用的動物雌雄都有,但他很快就發現雄貓的脾氣暴躁,實驗中不斷掙扎想脫離拘束,不但實驗不易進行,結果亦不佳;反之,雌貓則容易受到安撫而靜止不動,因此成為常用的動物。然而有兩次實驗,動物分別是一雌一雄;一開始,兩隻動物都相當合作,讓坎能觀察到胃的正常蠕動。不過當實驗進行到一半,兩隻動物都發起脾氣來,原本收縮良好的胃突然間就停頓下來;等到動物安靜下來,胃的蠕動又再度出現。顯然,先前使用雄貓的結果不佳,與性別無關,而與情緒有關。

 

情緒會影響消化,可是從老祖母就傳下來的智慧,然而親眼目睹,還是讓坎能驚訝萬分,因為消化道會對精神狀態這麼敏感,是之前難以想像的。1911 年,坎能將十五年來的消化道研究寫成《消化的機械因子》一書,作一總結,接下來,他便著手神經系統影響內臟活動的研究。

 

十九世紀後葉的生理學家已然知道,週邊神經系統除了感覺與運動的分支外,還有負責內臟功能的自主神經系統,其中又分成交感與副交感兩支。舉凡心臟、血管、消化道及腺體等幾乎所有體內臟器,都受到自主神經的控制,同時還不在我們的意識之中。譬如說瞳孔縮放、心跳快慢、血壓高低、血流多寡、體溫上下、呼吸緩急、胃腸蠕動等身體活動,似乎都自有定見,無須我們操心。也因此,才有「身體的智慧」一詞出現。

 

從情緒影響消化道蠕動的觀察開始,坎能進行了一系列的研究。他發現,動物在面對肉體或精神的受創或壓力時,會有心跳及呼吸增快、血流重新分布、血糖升高、肌肉較不易疲乏、血液凝固時間縮短等種種反應。為此,他創造了「戰或逃」(fight or flight)這個名詞,與「恆定」及「身體的智慧」二詞鼎足而立。同時,他更發現,這些反應持續的時間,要比神經的活動時間來得長,因此,他推測除了神經之外,還可能有腺體分泌物的參與。

 

坎能開始研究交感神經的年代,神經傳遞的化學理論尚未建立,內分泌研究也才萌芽,無論神經遞質及激素(荷爾蒙)的本質,都還不清楚,因此坎能大多是採用間接的方法,包括以手術切除交感神經及大腦皮質等。然而,腎上腺髓質分泌的腎上腺素(adrenalineepinephrine)於二十世紀初由阿伯爾(John Abel, 1857-1938)及高峰讓吉(Jokichi Takamine, 1854-1922)等人分離純化,是為第一個激素(但激素一詞還要晚幾年才出現)。不久,就有人發現,直接注射腎上腺素可產生類似交感神經活化的作用;因此,有人提出:交感神經的作用可能經由類似腎上腺素的物質達成。(注)

 

坎能利用心臟去除所有神經的動物,作為生物測定的材料,因為這種動物的心臟對血液循環中的腎上腺素類物質極為敏感,只要一丁點兒,心臟就會受到刺激而變快。經由精細的切除交感神經手術,坎能證實了腎上腺確實受到交感神經的控制,而形成交感神經-腎上腺(sympathico-adrenal)系統,共同參與了戰或逃反應。他發現,體內不論任何位置,只要還有沒切除乾淨的交感神經,動物受到驚嚇時,心臟仍會出現反應。

 

        坎能的這項發現,強烈指出交感神經是由分泌了某種類似腎上腺素的物質而作用,這與同一時期奧地利的藥理學家羅伊(Otto Loewi, 1873-1961)以離體心臟為實驗,發現副交感的迷走神經分泌了某種讓心跳變慢的物質,可謂異曲同工。然而,坎能並未在分離該未知物質上下工夫,而轉而研究中樞神經對情緒的控制;至於羅伊及英國藥理學者戴爾(Henry Dale, 1875-1968)則鍥而不捨,發現了迷走神經分泌的是乙醯膽鹼。一九三六年,羅伊及戴爾分享了諾貝爾生理醫學獎,坎能則成了遺珠之憾。至於交感神經分泌的正腎上腺素,還要好些年後才由馮歐勒Ulf von Euler, 1905-1983)發現,馮歐勒也因此獲頒 1970 年的諾貝爾獎。

 

        坎能與諾貝爾獎失之交臂,並無損於他是二十世紀最偉大生理學者的頭銜。對二十世紀初諾貝爾獎未成氣候前即已出名的生理學家而言,其實得不得諾貝爾獎他們並不那麼放在心上。一九三八年,德國納粹佔領奧地利後,身為猶太人的羅伊就算得過諾貝爾獎也難逃一劫,不但獎金充公,還鋃鐺入獄。

 

        經由戴爾及坎能的營救,羅伊終於逃到美國,落腳在紐約大學坎能先前的學生處。坎能晚年所寫的自傳性散文結集《一位研究者的處世之道》(The Way of an Investigator, 1945)裡有一章〈海內存知己〉(Friends at Home and Abroad),提到了遍佈全球各地的研究同行,其中也包括中國生理學之父林可勝在內。前輩生理學家的風範,令人緬懷。

 

注:這段歷史可參見本人先前系列文章〈內分泌學源起〉

 

原載2005/5/31中副「生理人生」專欄

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引用:http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2008/01/18/236932.html
2008-01-18 00:22作者:潘震澤分類:科學人物迴響:8點閱:3838

迴響與引用列表

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

Campbell,

我還有三篇談「恆定」這個「身體智慧」的文章,請參考。尤其是第三篇:「失落的平衡」 http://blog.chinatimes.com/jenntser/archive/2008/11/25/352677.html 裡談到,「設計再怎麼完善的機械或建築,碰上超乎尋常的外力,仍免不了損壞或倒塌;如果再加上年久失修,出問題更是不可避免。這個道理,也適用於人體。」因此,不管怎麼鍛鍊身體以及讓身體適應壓力,都是有極限的。

2009-08-22 23:18 潘震澤

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

「吃飯皇帝大」這句俚語可能已獲得學術上的證明

吃飯時心情不好胃就不能正常收縮
然後一連串對身體的影響就發生了

若能深入探討「身體的智慧」
充分發展身體每一個部分的功能
那就是能和自己充分協調的人

例如學武的人是否也是找到某一部份的協調
比方說手腳
那拳腳功夫就因此大為了得?

「泰山崩於前而色不變,麋鹿興於左而目不瞬」
身體在面對壓力時
怎麼樣能不隨壓力轉變
而盡量保持「恆定」?

2009-08-22 17:25 campbell

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

to fair:
1. eye blood vessel broke is a clear signal from your body to warn you that you need to rest your eyes more, do you work with computer a lot ? or doing many activities which strain your eyes often?
also people under constant pressure or stress worsen this problem...
i am no doctor, just read this somewhere else long ago (as i myself also had eye problems)

2. about your relative; i personally don't believe "fat genes" even if there are such thing, as i think their life style including diets, exercise habit, personality (emotional problems?) and many other factors will all contribute to obeisity. as mothers pass on their not so good old habits often so daughters or sons follow those traditions (fattening diets, or unhappiness or stress/pressures, no exercise, etc.) and suffer from those consequences.

I personally know or saw many fat parents and shocked to see what kind of junk or fattening foods they feed their children and bad habit they help their children develop (i.e. no outdoor activity encouraged, always watching tv as a couch potato or playing computer games)...no wonder their children are also fat...very frightening to see how vulnerable children their health got wrecked by their own supposed to be loving(irresponsible?)parents at such young age because of ignorence or arrogance, even insecurity or whole lot of other complexes their parents suffer.
this is just a layperson's view and i am not into arguing if you think differently

2008-01-19 07:32 frances

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

Looking forward to your new article
with regards to "Stress and Obesity".
I have a relative, who is a scientist
like Prof. Pan, working in Roch in
New Jersey. Judging from her appearance
her obesity problem has something to do
with gene from her mother. In another
words, Inheritance. What do you take?

2008-01-18 13:21 fair

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

frances,

壓力與肥胖的關係,不是你說的那麼簡單。短期的壓力,引起戰或逃反應,會消耗能量,只會讓人疲倦消瘦,不會讓人變胖;長期的壓力,對身體的影響就複雜的多,也才可能造成某些人的暴飲暴食,體重增加。

幾年前我譯過ㄧ本談壓力的書:「為什麼斑馬不會得胃潰瘍?」值得再介紹一回,請期待我的下篇貼文。

有興趣的話,可以看看網上這篇論文:Chronic stress and obesity: A new view of "comfort food"
http://www.pnas.org/cgi/content/full/100/20/11696

2008-01-18 10:56 震澤

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

fair,

我讀了你的文章,很詳細的觀察紀錄,一如古代的醫生,他們不見得曉得傷口究竟發生了什麼事,但經驗告訴他們多數傷口會自然癒合,無須擔太多心,只有現代醫學的教科書,才能在細胞分子層面,詳細說明發炎、免疫以及癒合反應。

發炎的四大反應:紅、腫、熱、痛,每人都經驗過,也是病理學的根本。用 Google 鍵入 inflammation 一詞,當有不少收穫。

2008-01-18 10:44 震澤

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

Hi Mr. Pan,
the latest theory from some dietitians about weight loss; they claim that stress clicks on the "fight or flight" mechanism inside our bodies therefore stores fat more than usual, that's why people under stress are more likely becoming overweight. is there truth in it?

2008-01-18 07:13 frances

回應: 戰或逃反應--身體的智慧(四)

After read this article about the
wisdom of body and "fight & flight",
it remind me of my article about
"the wisdom of body self healing
procession".
http://blog.udn.com/mikkyhan/1162806
Not only this, I recently encountered
the trouble of one eye blood vessel
broken. As a result, Dr. Scheck,
ophithalmologist, checked and only gave
"Optive" eye drop to lubric the eye and
let the eye proceeding with self-healing
processing. The trouble is that broken
vessal repeated broken and self healing
I think eventually the self-healing
will win the fight after 3 month length
war inside of the body.

2008-01-18 06:20 fair

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