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68年,他打了四億三千萬次嗝

小丸子的爺爺為打嗝所困,小丸子說,如果打到一百下就會死掉……當然是假的。

撰文 | 崔婭銘

責編 | 陳曉雪

  

查爾斯·奧斯伯恩(Charles Osborne)生活在美國愛荷華州。1922年,他28歲,每天都在農場幹活。一天,他需要把一隻三百多斤的肥豬送去屠宰場,而手頭又沒有工具,於是他就使出了吃奶的力氣,想把這隻豬攔腰抱起來,直接扔到車上去。但是,他高估了自己,他雖然終於抱起了這隻豬,卻沒辦法保持平衡。最後,他堅持不住,把豬扔在了地上,自己也摔了一跤。

他站起來,拍掉身上的土,放棄了這個抱豬計劃,回到田裡繼續干自己的活。過了一會兒,困擾他一生的事就這樣開始了:他開始打嗝。

他本以為這次的打嗝會像平常一樣,過一會兒就停了。但是第二天他睡醒後,發現自己還在打嗝。幾天過去了,他還在不停地打嗝。幾個月,幾年,幾十年過去了,他還在打嗝。

他為了醫治自己停不住的打嗝,喝了幾噸的水;遠赴阿拉斯加求醫;聽說受到驚嚇能夠讓打嗝停下,他還請一位朋友在他的身後冷不丁地開了一槍。但這些都沒有能讓他頑固的打嗝症停下來。

最後,他的打嗝症持續了68年!他創造了世界上連續打嗝時間最長的吉尼斯紀錄,一直到現在都無人打破。

奧斯伯恩為什麼會不停地打嗝?這讓負責治療他的醫生們感到棘手。我們對打嗝的原因了解的其實很少。並非因為科學家對此不感興趣,只是因為打嗝這事實在是太難研究了——你不會知道打嗝什麼時候會來,而且研究人員既無法觸發打嗝,也收集不到一幫正在打嗝的人來做實驗,更沒辦法證明讓打嗝停止的究竟是不是實驗條件。

但是,關於打嗝這個動作,我們還是做了一些研究。

完成它需要分兩步走。

第一步是膈肌來完成的。膈肌是肺底部的一大塊平板狀的肌肉,就像一個隔板,隔開了肺部和腹部臟器。打嗝的動作,實際上是膈肌劇烈抽搐引起的。由於膈肌和肺底緊緊相連,所以膈肌一動,肺部也就跟著被拽了一下。這時,身體外在表現為,在很短的時間內劇烈地吸了一口氣。

打嗝的第二步是喉部完成的。剛才說到膈肌一震,肺部就飛速地吸了一口氣。而一旦這一口氣進入了肺部,呼吸道的入口——也就是喉部的會厭——立即關閉,讓空氣不再進入。打嗝的聲音就是吸氣時會厭關閉產生的聲音。

來源:medicalnewstoday.com

起初,醫生們也不知從何下手。醫生們覺得,打嗝對正常呼吸是一種干擾,不如試著促進奧斯伯恩的呼吸,看看能不能讓打嗝停止。促進呼吸的最有效方法是升高空氣中的二氧化碳濃度。二氧化碳含量升高會讓腦幹和肺部拚命工作,讓體內的二氧化碳濃度恢復正常。

於是,醫生們將奧斯伯恩關在一個「小黑屋」,改變屋內空氣的二氧化碳濃度,檢測奧斯伯恩的呼吸和打嗝情況。

奧斯伯恩果然不打嗝了!腦幹中驅動呼吸的機制啟動,壓制了控制奧斯伯恩打嗝的腦區。

但是這並沒有持續多長時間,一旦空氣中的二氧化碳濃度恢復正常,奧斯伯恩又開始打嗝。

然後,出於好奇,醫生們又提高了空氣中的氧氣濃度,看看他會有什麼反應。隨著屋裡氧氣濃度的不斷增高,奧斯伯恩的打嗝並沒有停止,而呼吸卻越來越慢。這很好理解,因為他不需要大量呼吸就能獲得足夠的氧氣。而當空氣中的氧氣含量達到40%的時候,奧斯伯恩完全停止了呼吸。他坐在屋裡,超過五分鐘沒有呼吸,卻一直在打嗝。

顯然,奧斯伯恩的打嗝代替了呼吸,他全靠打嗝來獲取需要的氧氣。這似乎說明,打嗝實際上也是一種呼吸。奧斯伯恩的摔倒,一定是影響了他腦幹中調控呼吸的區域。其他受到這種損傷的病人也會打嗝,但是打嗝通常只持續一段時間就停止了。而奧斯伯恩受到的損傷在整個區域內分布很均勻,而且他的損傷長時間沒有得到治療,打嗝在他的身上於是成了一種正常行為。

這種「打嗝即是呼吸」結論啟發了研究呼吸的進化過程的生物學家。他們想到,兩棲動物,特別是青蛙的呼吸方式和打嗝似乎有異曲同工之妙。呼吸的目的是令肺部膨脹,讓空氣進入肺泡並與血液進行氣體交換。但在令肺部膨脹的方法上,哺乳動物和青蛙採取的是完全不同的兩套方式。哺乳動物,就像我們,通過肺底部的膈肌的收縮和舒張來增大肺部的體積,將空氣吸進肺里;而青蛙卻是張大嘴,把空氣收進嘴巴里,然後閉上嘴巴,把嘴裡的空氣「吞」進肺里,將肺擠大。

這種閉上嘴巴,不讓空氣跑出來的動作是不是讓你想起了什麼?沒錯,就是打嗝!打嗝的動作雖然和青蛙呼吸的過程並不完全相同,膈肌也參與了打嗝,但打嗝時喉部關閉將空氣保持在肺中的動作和青蛙的呼吸非常相似。

為什麼會這樣?難道打嗝和兩棲動物的呼吸有什麼關係嗎?

腦幹是腦部的一部分,是控制呼吸、心跳等基本功能的器官。腦幹中控制呼吸的區域非常非常古老,有幾億年的歷史。一些進化生物學家提出了設想——打嗝很有可能追溯到最早的呼吸空氣的生物。

今天的哺乳動物有兩套呼吸節律的控制系統。一套控制吸氣,另一套控制呼氣。控制吸氣的節律控制位於腦幹的尾部,叫做前包欽格複合體區,這是一束特殊的神經元,在我們每次吸氣時都會活動,就像起搏器一樣。

前包欽格複合體區。圖片來源:Bikash Subedi報告PPT

前包欽格複合體區不但控制我們的呼吸,也控制魚類和蝌蚪的鰓呼吸。大約四億年前,一些魚類登上了陸地,它們也開始呼吸空氣。但這中間有一個過渡期。這期間的一些動物,既能呼吸空氣,也能在水裡呼吸。有點像今天的兩棲動物。

這些最早來到陸地上的動物體內沒有隔膜,他們呼吸方式很有可能是青蛙採取的「閉嘴擠壓式」呼吸法。蝌蚪發育到一半時,同時具有呼吸空氣的肺,和從水中吸取氧氣的鰓,在這階段,研究發現,蝌蚪口部的壓力泵活動幾乎與打嗝是一樣的。

圖片來源:《環球科學》

前包欽格複合體區的功能也隨著生物登上陸地生活,開始從在水中尋找氧氣向從空氣中尋找氧氣轉變。前包欽格複合體區改變了呼吸的神經迴路來適應新的功能,在哺乳動物中,前包欽格複合體區開始從控制嘴巴的呼吸節律向控制膈膜的呼吸節律轉變。但這個古老的,最早的兩棲動物的神經迴路,很有可能還保留著。

因此,奧斯伯恩的腦幹損傷可能是喚醒了這一古老的神經迴路:曾經在兩棲動物中佔主導位置的呼吸起搏器讓奧斯伯恩不停地打嗝。這個起搏器一旦被激活,就成了奧斯伯恩的常規呼吸節律;只有當二氧化碳濃度非常高時,他的另一套——本來應該是主要的呼吸節律器才重新佔了主導地位,強迫奧斯伯恩正常呼吸。

這樣看來,人類的打嗝似乎是一種進化中的殘餘行為,卻在漫長的時間長河中丟失了它原本的功能。

但是,幾億年後的今天,我們已經有了新的呼吸節律器,為什麼打嗝還一直存在著呢?

進化生物學中的一個經典理論,那就是行為的進化比形態的進化更快。一種行為在不需要的時候可以停止而不會造成大規模的損傷。所以,行為很有可能在長時間的進化中保留下來,即使這種行為完全沒有任何功能。

事實上,在四億年的進化過程中,打嗝也有了一些新功能,並在人類的早期發育過程中發揮了非常重要的作用。

喉嚨不僅幫助我們控制呼吸,還能幫助我們使勁。當喉嚨關閉,胸腔和腹腔內的壓力就會升高,刺激腹腔內的肌肉收縮,令腹腔內的肌肉也一起使勁。如果一個人的喉嚨不能完全關閉,他就無法利用腰腹的力量來做任何事,比如無法「鼓起一口氣」提起重物,無法在便便時「吭哧吭哧」,也無法分娩寶寶。

成年人可以主動地控制喉部肌肉,關閉喉部氣道,來增加腹腔壓力來「使勁」,但嬰兒們並沒有主動控制喉部的能力。

不過,嬰兒仍然需要增加腹腔內的壓力來完成一些生理功能,比如餵過奶或吃過飯之後,他們需要增加腹腔內的壓力,來幫助食物通過消化道。

所以,嬰兒們在能夠主動控制喉部肌肉之前,會經常打嗝,特別在吃過飯後。這也是為什麼嬰兒們比成年人打嗝頻率高很多。

1990年,奧斯伯恩的打嗝神奇地停止了。幾個月後他就去世了。據估計,他一生中打了四億三千萬次嗝。

最後,來點實用的,究竟怎樣才能最有效地停止打嗝?鑒於打嗝是呼吸中樞「開小差」的結果,因此,任何干擾或刺激呼吸的做法,比如喝水,憋氣,受驚嚇,一般都有效果。其中,用塑料袋罩住嘴巴,並在塑料袋裡呼吸一段時間,可以有效地提高空氣中的二氧化碳濃度,刺激正常的呼吸神經迴路,進而有效地停止打嗝。

參考資料:

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1683005

3. https://leakeyfoundation.org

作者簡介:

崔婭銘,1986年出生,四川成都人,古人類學博士。

製版編輯:斯嘉麗丨

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