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二十一世纪中小学生素质教育文库(62)医学新探



人体探秘


  大家一定读过或听说过我国四大古典名著之一的《西游记》吧,还记得 其中第一回讲的是什么吗?以前,在我国东海之中有一座山,叫花果山,山 上有一块巨大的仙石。由于感受天地灵气、日精月华,内部育成一个“仙胞”。 忽一日,仙石迸裂,产出一卵,似圆球大。因见风,化作一石猴,他五官俱 备,四肢皆全,活脱脱地几乎与人一模一样,这就是孙悟空的降生。
  当然啦,这只是神话,不是真实的事情。石头里是不会长出生物来的, 更何况作为人的化身的石猴。那么,朋友们是否知道,你、我以及其他的人 都是怎么来的呢?在这里将向你们讲述人体的由来、试管婴儿、如何优生、 单亲生殖以及如何控制人类自身的过度繁殖等等诸如此类的奇妙医学问题。

人从哪儿来


  大家一定看到过生小兔、生小猫或生小猪这样的事情吧?这些小兔、小 猫、小猪都是在雌性动物腹中孕育成熟,再经过产道分娩出来的,我们人体 也不例外。这些小兔、小猫、小猪,以及我们人类的婴儿,一生下来也如石 猴一样“五官俱备”、“四肢俱全”,十分可爱。然而,要想成为五官俱备、 四肢皆全的小生命要经过很长一段时期的体内发育过程,这便是妊娠,或者 人们常说的怀孕。对这样的小生命,我们起先称它们胚胎,以后大一点则叫 胎儿。我们人类的妊娠期大约 38 周。那么在这么长的时间内,胎儿住在什么 地方呢?它们怎样发育长大呢?它们最早最早又是由何而来的呢?
那么,让我们讲讲小胚胎的来龙与去脉。原来,在我们人类身体中专门
有一系列专管繁衍后代的系统,称为生殖器官。在男性包括睾丸、排精管道、 附属腺、阴茎和阴囊;在女性包括卵巢、输卵管、子宫、阴道及外生殖器。 在睾丸中有非常复杂的像迷宫一样的小管道,这些小管道叫曲细精管。这些 曲细精管正像江河源头一样可源源不断地产生如小蝌蚪那样的生命种子,这 叫做精子。人体一次便可排出数亿个精子。但精子很小,大约只有 60 微米长
(1 微米=1/1000 毫米),肉眼是看不见的,要用高倍显微镜或电子显微镜才
可观察它的形态和结构。它由圆圆的头部和长长的尾部所组成,头部正面观 呈卵圆形,侧面观呈梨形;尾部又称鞭毛,精子正是靠鞭毛摆动而像蝌蚪那 样运动的。很有趣的是,在女性的卵巢也可产生另一半的生命种子,这就是 卵子,一般情况下卵巢每月只排出一个成熟的卵子。一旦精子与卵子在母体 输卵管中相遇时,便有一个最活跃的精子抢先进入卵子内,使卵子成为受精 卵,这一过程称为受精。严格说来,新生命是从受精卵开始的。
  以后,受精卵一方面要经过数次一分为二、二分为四等等的分裂(又叫 卵裂),形成早期胚胎;一方面要运动至母体子宫腔内,并植入子宫内“定 居”下来。对此时的胚胎来说,子宫真是个无比舒适的“温床”,这里有丰 富的血管系统,供给胚胎营养物质与氧,使之不断长大。另外,由于子宫深 深地位于母体腹内,不易受到外界环境的干扰,可保证胚胎安全发育成熟。 于是小胚胎在子宫里一呆便是九个多月。在这些日子里,胚胎细胞还要 不断地分裂,细胞数目愈来愈多,胚胎也就不断长大,到一定时候,各细胞 之间便开始向不同方向发展了,即有的胚胎细胞组合发展成人体的脑子,有 的则构成我们的四肢,有的形成为腹内器官,如心脏、胃、肠等等。待到所
  
有的器官都形成而且成熟了,一方面胎儿开始在子宫内骚动;一方面子宫也 开始收缩,最终将胎儿分娩出来,这也就是呱呱落地的婴儿了。
  一个正常的婴儿体重可不轻哩,它可达 3000~3500 克,此外,也正如“石 猴”一样,五官俱备、四肢皆全。然而,不幸的是,人们有时会产出不正常 的婴儿,如上唇发育不全,造成一侧缺了一块,这就是较常见的兔唇;若四 肢发育有障碍,则会形成如短肢、甚至无臂、无前臂、无手或无指等——如 海豚那样的畸形;更严重的是神经系统发育异常,可形成如“无脑畸形”, 此时的胎儿无颅顶、发育不好的神经组织直接暴露出来,并且两眼向前突出 等等,十分不好看。当然这种胎儿是不能活下来的。总之,只要某个系统发 育有障碍,都可发生畸形,虽然目前医学科学工作者对形成畸形的原因已知 道一些,如妊娠期间,生某些疾病、服用某些不该服用的药物、受到过大剂 量的射线、酗酒等等,但有更多的原因有待我们去探索。另外,更加需要我 们去研究的,是这些原因如何造成畸形的,只有将这前因后果都搞明白了, 我们才能杜绝畸形的发生。
  此外,人们会在公园里或大街上看到一对对活泼可爱的双胞胎,这是怎 么回事呢?其实,双胞胎还可分二类呢,一类叫同卵双胎,这是由一个受精 卵或早期胚胎,由于某种人们还不清楚的原因分裂成两半,而这两半都发育 成一个完整的胚胎。将来这两个胚胎所形成的婴儿,不但性别相同,而且性 格、容貌几乎也都一样;还有一类叫异卵双胎,是由于卵巢一次排出两颗成 熟的卵,这两颗卵同时受精并各自发育成熟。这样异卵双胎可以是同一性别, 也可以不同性别,至于容貌、性格是不会相同的。在极罕见的情况下,女性 一次排出 2 个卵,它们都受精,以后又都分裂成两半,这样便会生下两对双 胞胎了,其中一对是男孩、一对是女孩,这便是使人们惊讶地“龙凤四胞胎” 了。

神奇的“单亲人”


  现在我们知道,人体的生命是从一个精子与一个卵子结合而成合子(即 受精卵)开始的,人类繁殖后代的这种方式叫作双亲繁殖,又称有性繁殖。 其实,自然界中还有一种生命繁衍的方式,即单亲繁殖,或称无性繁殖,即 它们不需要雌雄交配。不少低等生命可用这种方式繁殖后代。
虽然,双亲繁殖方式的二代可以从双亲各方继承许多优良品质,但同时
也有其缺点,即其后代固然可保留双亲的遗传特性,也就不能将其中一方的 全部优异性状遗传给后代。相反地,在低等生物的单亲繁殖方式,二代的遗 传性状与亲代一样,而且还可以利用变异的方法保优去劣,使一代胜于一代。 那么,高等动物能否进行单亲繁殖呢?作为最高等动物的人是否也能进行单 亲育儿呢?从目前的发展现状、伦理等方面看,还只是幻想,但随着一些高 等动物单亲繁殖技术的不断发展,这种幻想正在逐渐变成现实。
其实早在本世纪 20 年代,人们就已开始了对动物单性繁殖的研究了。
1938 年,我国著名的一代胚胎学家朱洗用细针刺激带血蛙卵的办法,首次成 功地培育出了单亲蟾蜍。到了 60 年代,他又使单亲蟾蜍产卵以及受精,并培 育出许多“没有外祖父的蛤蟆”,从而解决了单亲生物繁衍后代的问题。以 后,又有科学家发明了一种核移植术。所谓核移植,就是先将卵子中的细胞 核挑去,只留下无核的细胞质及外膜,然后再把另一个体细胞的核移植到去

核的卵细胞中去。这样移植进去的细胞核就可以利用原来卵细胞的胞浆及外 膜产生的多种刺激物质,进行分裂以及生长。例如 1975 年,英国科学家格登, 就利用这种核移植术,将青蛙肠上皮细胞核移植至卵内,培育出单亲青蛙。
1980 年 4 月,我国武汉水生生物研究所的科学家们也用核移植术,成功地培 养出两尾单性繁殖的鲫鱼。
  单性繁殖哺乳动物一般也要经过两个过程,一是使单细胞分裂,发育成 胚胎;二是使胚胎发育成小动物,要使单个的卵细胞分裂、发育成为胚胎, 必须具备两个条件:一是卵细胞内一种称为染色体的遗传物质自行加倍;一 是卵细胞必须能够进行正常地分裂。为了解决染色体自行加倍的难题,有科 学家从某种真菌中提取了一种称之为细胞松弛素 B 的物质,将该物质加在单 个卵细胞中,就可使卵中的染色体自行加倍,形成胚胎。然后将这种胚胎移 植到“准备好怀孕”的母体子宫内,让胚胎继续发育,直至娩出。这种“准 备好怀孕的母体”当然可以是亲生母亲(从她卵巢中取的卵),也可以是“继 母”(不是她本人的卵子),也就是说母体所养育的胚胎并非亲子。
  以上讲的当然只是目前动物中的情况。由于对动物细胞的处理和对人细 胞的处理在技术上是基本相同的,可以想象,人类的单亲育儿也是可以做得 到的。然而,如果真的有那么一天又将会给社会带来什么后果呢?这样的个 体是否是在性格、行为等方面都是个“怪人”?人与人之间的道德标准是否 将有极大的改变???当然,所有这些都是科学家们在研究单亲育儿的同时 应密切注意与慎重考虑的问题。相信将来随着科学技术的进一步发展,人类 可以防止单亲育儿中一系列弊端的发生,同时涌现出大量高质量的单亲人。

怎样提高人口素质


  想以单亲繁殖来制造“高质量的单亲人”或许一半是科学,一半是幻想。 但是从当前医学、遗传学的发展水平看,尽量做到“优生”是完全可能的。 什么是优生呢?意思是通过对人类某些智力和身体素质遗传学规律的研 究,来改善人类生育后代的质量,从而保证与提高整个人类种族的素质。尤 其是自本世纪 50 年代以来,由于遗传科学的发展,人们对于遗传物质的结 构、功能、遗传规律有了进一步的认识,对于遗传与遗传病的关系也有了较 全面、较深刻的了解,意识到遗传病对社会、对人类的严重危害,因而促使
科学家们去探索在体格与智能上都具有优良性状后代的生育方法。
  保障优生的办法很多,首先建立起来的,也是有效可行的是产前诊断, 或叫生前诊断。由于这门新兴学科的发展,它使得以前不能及早诊断的遗传 性代谢病、染色体异常等都能在婴儿出生前得到诊断,从而及时采取流产、 引产等方法不让这种不正常的婴儿出生。
  产前诊断最常用的方法是羊膜穿刺术。那么什么是羊膜穿刺术呢?首先 让我们讲一下什么是羊膜。原来胚胎在母体的子宫内不是直接与母体相接触 的。在母体与胚胎之间有胎膜相隔开,胎膜又包括绒毛膜、卵黄囊、尿囊、 羊膜以及胎盘和脐带。羊膜则是包围于胚胎体外的第一层胎膜,在羊膜与胚 胎之间的空隙称为羊膜腔,其中充满液体,称为羊水。羊水中含羊膜分泌的 液体以及胚胎本身排泄活动的产物,同时还有从胚胎或胎儿脱落的上皮细胞 等。由此可见我们人体在出生前好像是生活在“汪洋大海”里呢!而“海洋” 里的液体以及其他成分都是医生们诊断婴儿是否健康的好根据。
  
  羊膜穿刺术即在妊娠 14~20 周时,经 B 型超声波诊断确定胎盘和胎儿位 置后,于下腹恰当的地方用注射器穿刺进入羊膜腔,取大约 20 毫升羊水经低 速离心、取其上清液作生物化学性质鉴定,取离心沉淀下来的细胞作细胞染 色体检查。在对上清液体作生物化学检查时,不同的检查项目可筛查出不同 的遗传缺陷,如对羊水中一种称为甲胎蛋白的检查可以确定胎儿是否患有神 经管缺损,经过酶学的检查可以确定胎儿是否患有先天性代射病等。细胞学 的检查不但可以知道胎儿是男孩还是女孩,还可以诊断是否有染色体异常。 近年来医生又发明了一种比羊膜穿刺术更精细的诊断胎儿有无疾病的方 法,这就是绒毛细胞的检查,它将产前诊断的时间由孕中期(14~20 周)提
前到孕早期(6~7 周),这样给孕妇带来较少的手术痛苦,也更安全些。 除了上述这种采取羊水,检查细胞的方法外,科学家们还发明了一种胎
儿镜,使得医生能在体外直接观察胎儿是否有先天性畸形,从而可直接采取 相应的手术措施。近年来科学家们又将分子生物学的理论与技术运用于产前 诊断,即采用一种称为“分子杂交”的方法,可以更早与更广泛地用于遗传 疾病的基因诊断,使得人类对遗传病的防治、提高人口素质达到了一个更高 的水平。
  为了生育高质量的下一代,人们不只是让那些有遗传病或先天性疾病的 胚胎不得成长与出生,另一方面还要促进体能和智能上优秀的个体繁衍。为 此,除了防止近亲(指三代之内有共同祖先的人)结婚、禁止有严重遗传性 疾病者、精神病人、先天畸形者以及重度智力低下者结婚以外,还可采取选 择高体能或高智能个体的精子,将它们低温(—192℃)保存起来,以备给那 些想要孩子而又不能生育者进行人工授精。当然这样做一定要经过严格的法 律程序,确保顺利进行。此外,现在科学家们已确知,高智能或高体能的个 体的许多特征是由遗传物质——基因来决定的,因此,将来科学家们还可以 人工合成可遗传的基因,或者从细胞中分离出基因,将它引入受精卵内,使 得未来的新个体具有该基因的优良品性,这样也就可以达到提高人类素质的 目的。

如何控制人口的激增


  人口的激增已成了全世界三大难题之一(其他两大难题是:环境污染及 能源缺乏)。当然这是一个复杂的社会问题,但从医学角度说最主要的还是 人类不知道,或是缺乏有效办法来控制自身繁衍的缘故。人口问题在第三世 界尤为突出,我国也不例外。例如 1952 年我国人口为 5.7 亿,到了 1992 年 达到 11.6 亿,即增加了一倍以上。虽然我国采取了一系列措施,目前每年出 生人口仍然在 2500 万左右,预计到 2000 年,我国人口总数将达到 13 亿,这 不仅是一个惊人的数字,而且将严重制约我国经济建设和社会发展的进程。 为此我国将“控制人口数量、提高人口素质”。并且提出要将平均年人口增 长率控制在 12.5%以内。那么从医学发展看,人类如何能控制自身的繁衍 呢?
  请再想一想“人体的由来”那一节,或许可以给你许多启发,并从中想 出好办法来。今后我们是否可从以下几方面着手,解决人类的生殖问题呢, 而且它们必将比现有的办法更有效、更安全。
(1)调节人体的内分泌水平来控制生殖。首先让我们讲一下什么是内分

泌。原来我们人体的某些细胞可以分泌一些称为激素的物质,它可以对其他 细胞的功能起调控作用,这种细胞叫内分泌细胞。事实上人类女性的排卵以 及子宫内膜的改变都是在内分泌控制之下进行的。因此只要我们人类彻底了 解了人体内这些激素的分泌规律及作用方式,那么我们便可以随意安排排卵 时间,调度子宫内膜的周期改变,一方面不让精子与卵子“相遇”;一方面 即使有受精发生,而子宫内膜可以不接受受精卵的植入。这样当然便不会有 胚胎的形成了。
  (2)控制精子的发生与成熟。正如前面说过人体的精子是在曲细精管中 源源不断地形成的。同样地人们也可以采用药物来控制精子的成熟过程。
  事实上我国的科学家已发现数种药物有这种作用,然而有毒副作用。今 后只要人们想出好办法一方面发挥它们阻止精子发生的作用,一方面去除它 的毒副作用,那么此类药物便可大显神通了。
  (3)杀伤已排出的精子或卵子。主要的是可以发明专门针对精子或卵子 的疫苗,或者用后面我们要提到的“单元隆抗体”,它们能如导弹一样追击 精子或卵子,一旦这种导弹打击到精子与卵子,便可将它们灭活。当然,杀 伤性药物也可运用,但至今却缺乏特异性,它们也可能伤及其他正常细胞, 未来的科学家们或许可找到更特异的药物来。
“人口爆炸”不能继续下去,这不仅是社会学、更是未来医学的一大任
务。
医生的得力助手


  按理说,人体是很完美的,除了“五官俱备”、“四肢皆全”之外,机 体还有一整套保护与防卫的系统与机制,以防止发生疾病。但有时仍难免遭 受诸如病毒、细菌、寄生虫等生物因子的骚扰或是有害物质、射线等理化因 子的伤害;或者因本身代谢、遗传、衰老的缘故和偶然的外伤等而导致器官 功能的衰弱与失常,于是人们产生了各种疾病。虽然有些疾病医生们一望便 知,如面部长个疖子、大腿摔跤而骨折、饮食不慎而腹泻等。但有些疾病却 不可能“一眼看穿”,它们或是隐藏于机体内部;或者没有什么表现,这样 也会使医生们于陷困难的境地。遇到这种情况,医生们往往须利用现代化工 具,将疾病找出来。这些工具就是当今与未来医生的好帮手。

本领高强的 X 射线


  小朋友们都知道,齐天大圣孙悟空有一双“火眼金睛”,不但可以遥望 几千里之外的事物,还可窥察人体,知道一个人体内是否有病。当然,“火 眼金睛”只是我国古人们的奇思异想。然而,当代医生们真的有如“火眼金 睛”一样的好帮手,籍此可找出隐藏在我们人体内部的疾病。这些“火眼金 睛”是什么呢?它们就是 X 射线、计算机体层扫描术(简称 CT)等。
  上个世纪末,德国物理学家伦琴,一天,当他在暗室中研究高压电流通 过低压气体的放电现象时,偶然发现实验室内一块表面涂有铂氰化钡结晶的 纸板发出了荧光。这一现象引起了他极大的兴趣,他想一定有某种射线作用 于纸板。为了证实这一想法,他用数层黑纸包裹一张照相底片,然后让这种 射线通过,结果发现底片竟然也曝光了。这无疑证实这种未知的射线具有普 通光线所没有的穿透能力。由于当时不明了这种新发现射线的各种性质,所
  
以伦琴给它取名为 X 射线。后来,人们为了纪念他的功绩,又称 X 射线为伦 琴射线。
  现在知道,X 射线是一种电磁波,它以光速沿直线前进,具有以下四个 基本特性:
穿透性:即能穿透可见光不能穿透的物质,其中包括我们的人体。 荧光作用:X 射线肉眼看不见,但被某些荧光物质吸收后,可发出荧光,
这便是 X 射线用于荧光透视的原理。
  摄影作用:X 射线有一点与日光相同,即可以使胶片感光,这是应用 X 射线作照相检查的基础。
  电离作用:X 射线通过任何物质并被吸收后,都会产生电离作用。例如 当我们人体暴露于 X 射线时,人体细胞可发生一系列化学变化,产生生物效 应。医生们正是利用这种电离效应来治疗某些疫病的,如肿瘤等。
  我们知道,人体各部分组织的密度是不同的,厚度更不一致。因此,它 们对 X 射线的吸收系数也不一样。密度大、体积大的器官组织吸收的 X 线多, 在荧光屏上的影象为黑暗部分,相反地,在照片上因曝光少而呈白色;反之, 密度小的器官影象在荧光屏上为明亮部分,胶片上因感光多而显黑暗。这样 我们便得到了明暗不同的平面图象。同样不难想象,当某种组织器官发生病 变或损伤,对 X 射线的吸收也不同于原来的组织,这样就会形成异常的 X 线 平面图象。医生们即可根据这些平面图象,发现体内病灶,从而作出正确的
诊断,如肺结核、胃溃疡、骨折、脑肿瘤等等。
  虽然 X 射线透视机在帮助医生诊断疾病上显示出无比威力,作出了巨大 的贡献。然而,X 线仍具有两个重要的缺陷:一是人体的器官都是三维结构 的立体实物,而 X 线照片只是以平面图象来反映,它相当于透视部位的全部 器官、组织的重叠图象,因此仍不能得到更多、更明确的有用信息;二是 X 射线透视机尚不能显示密度变化在 5%以下的人体软组织病变,也找不出早 期细小的病灶。那么如何克服 X 射线透视的这两个重要缺点呢?科学家们想 到了一种古老的数学图象重建原理,就是说可以将人体的扫描图象重塑成立 体结构,做法是从不同方位的角度对一个物体进行投影,然后用数学的方法 重建它的图象。当然,这在技术上是较为困难的。首先从理论上说必须从无 限多的角度投影,另外,要在荧光屏上显现出一个实体图象需要取 30~150 万个数据,并且还要进行繁琐的计算才能实现。于是人们自然想到了电子计 算机的帮助。1967 年这一宏伟目标终于实现了,一位名叫豪斯·弗德的电子 工程师设计出了一台最早的计算机体层摄影装置,并试用于临床,1972 年他 正式发布这种新诊断技术,并命名为计算机体层扫描术,简称 CT。由于它诊 断效果好,方法简单、迅速、无痛苦、损伤小、不具危险性,因而迅速得到 了广泛的应用,大大地促进了医学影象学的发展。
  那么,CT 是怎样工作的呢?大体上说它分三大步骤:即 X 光扫描、数据 处理、终端显示。在扫描过程中,由于扫描装置是可以活动的,因此可从各 个不同角度对患者的病变部位进行扫描,然后将扫描所得的数据由光信号变 成电信号,并输送给电子计算机处理系统,经过分析处理后以电信号的形式 输送给显示装置,经过阴极射线管,再将电信号转变成光信号,这样就可以 在荧光屏上显示出患者病变部位的清晰图象。
  CT 可以查出一厘米以上的器官或组织的病变,因此用途很广,它常被用 于以往很难做到的心血管动态扫描,以及头颅及内脏器官病变的检查等。然
  
而 CT 技术仍有不尽人意之处,譬如只能诊断一厘米以上的病灶,事实上对于 某些疾病一厘米已属不小了,一厘米大小的癌症可能早有转移,因此今后还 须对 CT 进行改良,使它真正能做到“明察秋毫”,更小的病魔也可以将它揪 出来。

神通广大的内窥镜


  上面我们讲到的仪器,都是从人体外部进行探测的,那么,我们能否发 明一种仪器,它可以像“人造隧道”那样伸进人体内部来直接地检查疾病呢? 这种想法真是不错。事实上,科学家们已发明了不少这样的仪器,这就是“内 窥镜”。
  早在本世纪 50 年代后期,一种叫纤维内窥镜的仪器便已问世并应用于临 床。它主要由光导纤维束与一个探头组成。所谓光导纤维就是极细极细的玻 璃纤维,一般只有几微米,比人的头发还要细几倍,它能迅速地传递光信号。 主探头也是一个很小的探察装置,一般只有 11~13 毫米,但探头内有超微型 的摄象装置。有了内窥镜医生们便可观察甚至拍摄人体器官内部的情况了, 之后随着电子学的发展,于 80 年代又出现了现代高科技产品——电子内窥 镜,这样便不再以纤维传象,而代之以光敏集成电路摄象系统,这样所能显 示的不但影象质量好,光亮度强,而且图象大,可检查出更细小的病变。
内镜既然可以直接观察人体内部器官的病变,因此可以大大提高疾病早
期的检出率,这对于癌症尤为重要,因为癌症早期治疗效果远较晚期为好。 此外,内镜对于一些消化性疾病,如胃、十二指肠炎,或是溃疡也能作出准 确诊断。近年来,医生们又将内镜技术与超声技术结合起来,可用于消化道 肿瘤浸润深度的判断、良性与恶性肿瘤的鉴别,以及对其他一些病变的诊断, 都显示出巨大的威力。
此外,内镜还可用于治疗。
  内镜下局部止血可避免手术下止血的复杂过程,减少病人的痛苦,同时 见效快。内镜激光治疗可应用于消化道疾病如出血肿瘤等。
内镜激光也适用其他疾病的治疗,如肠息肉的治疗。所谓肠息肉是指突
出于肠腔的增生组织团块,多为椭圆形,并有一蒂与肠粘膜相连,少数肠息 肉可发展为癌肿,应用内镜可以将肠息肉切除。此外,对于晚期内脏肿瘤患 者,可应用治疗解除梗阻、缓解症状、延长寿命。近年来,医生们还发展了 多种新技术,其中有内镜的高频电凝治疗、内镜的微波治疗、内镜的气囊、 水囊扩张治疗等。这些技术一方面可收到更好的治疗效果,一方面又将治疗 的范围更加扩大。
  在日常生活中,人们不小心吞下异物,可用内镜观察,在其引导下,将 异物取出,避免了手术的痛苦,迅速而又方便。

崭新的磁共振成像术


  除了 X 线、CT 之外,医生们还有一种“神秘武器”,这就是磁共振成象 术,简称为 MRI。这是在磁共振频谱学及 CT 技术基础上发展起来的一项崭新 的成象技术。
我们知道,构成我们机体的 70%是水分,其分子式是 H2O,在这个分子

结构中,“H”原子具有一个不对称的质子,而质子具有自身旋转的特性,同 时也就产生电磁效应。但在通常的情况下,许多质子皆是无规律地排列,因 此各个质子所产生的磁效应相互抵消,表现不出具体的磁性来。然而当外加 一个磁场时,各个质子所产生的有如一个个小磁体的磁矩便会排列成为一个 方向,此时若再加一个脉冲磁场,就会使这些方向一致的磁矩产生一定角度 的回旋运动,而且随这个脉冲磁场的变化还可产生一系列的电磁波,这就是 人们熟知的“磁共振现象”。另外,科学家们将一个回旋运动时间称为质子 的“驰豫时间”。
  人体由各种器官及组织构成。因此,在磁共振的过程中,不同组织有不 同强度的磁共振信号,以及不同的“驰豫时间”;另外,即使同一组织,在 病理及生理状态下,磁共振信号强度及驰豫时间亦不相同。这些差异可由磁 共振信号反映出来。这样便构成了磁共振成象而应用于临床诊断的基础。再 者,由于不同组织及同一组织不同状态下质子密度不同,因而通过 MRI 还能 提供组织器官及病灶细胞内外的物理、化学、生物及生化等方面的信息。还 有一点要提及的是,在操作过程中,MRI 不造成放射性损伤,还可以从任何 方向作断层分析,因此 MRI 技术“异军突起”,在当代医学诊断中愈来愈显 出它的特殊地位。MRI 几乎可用于全身各处疫病的检查与诊断,如脑内、胸 腔内、腹部、盆腔等。
20 世纪是科学技术迅猛发展的时期,医学影象学的巨大成就除了上面提
到的 CT 及 MRI 以外,还有一种最新技术叫放射性核素发射计算机断层,简称
为 ECT。它包括正电子发射断层(简称 PET)和单光子发射断层(简称 SPECT)。 ECT 综合利用了核医学的示踪技术和 CT 的图象重建原理,兼有二者之长,既 具备形象化显示活体生理和代谢功能的能力,又有分辨率高、能进行立体探 测和断层显示的优势,是目前医学影象诊断技术中的后起之秀。
近几年科学家们还研制出一种比 CT 清晰一千倍的成象新技术,叫作离子
微层析扫描,简称 IMI。它是利用有丝加速器发射出细微的离子来,让这种 离子束通过组织,再用特制的硅探测器测定出它通过该组织时损失了多少能 量,而后再由计算机进行综合分析,从而从不同角度显示该组织的结构或病 变。科学家们相信,IMI 甚至可以识别出早期癌细胞的变化,如果真是这样, 将大大提高癌症早期的诊断率,挽救更多的生命。

奇妙的超声波


  我们知道,当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称 为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为 16~
20,000 赫兹。因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限 时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的 超声波频率为 1~5 兆赫。
  虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。它们可以利用超声 波“导航”、追捕食物,或避开危险物。大家可能看到过夏天的夜晚有许多 蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方 向呢?原因就是蝙蝠能发出 2~10 万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷 达站”。蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。 我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声纳”
  
的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等。此时人们向水中发出一 系列不同频率的超声波,然后记录与处理反射回声,从回声的特征我们便可 以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。医学上最早利用超声波是在
1942 年,奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑室结构;以后到了 60 年 代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。如今超声波扫描技术已成为 现代医学诊断不可缺少的工具。
  医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到 人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能 被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与 折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波 型、曲线,或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理 的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。
  目前,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为 A 型、B 型、M 型及 D 型四大类。
  A 型:是以波形来显示组织特征的方法,主要用于测量器官的经线,以 判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性,如实质性、液体或是气 体是否存在等。
B 型:用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时,首先
将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点,这些光点可通过荧光屏显现 出来,这种方法直观性好,重复性强,可供前后对比,所以广泛用于妇产科、 泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M 型:是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的
活动情况,其曲线的动态改变称为超声心动图,可以用来观察心脏各层结构 的位置、活动状态、结构的状况等,多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D 型:是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法,又称
为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变 部位。新一代的 D 型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科 学家又发展了彩色编码多普勒系统,可在超声心动图解剖标志的指示下,以 不同颜色显示血流的方向,色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声 显象、超声 CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来,并且还可以与其他检 查仪器结合使用,使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发 挥着巨大的作用,随着科学的进步,它将更加完善,将更好地造福于人类。

人体生物电的利用


  电及电的利用人们早就熟知而习以为常了。在冬天手冷了,只要双手互 相使劲地搓就会产生电和热;若用一块毛皮擦一根金属棒,则在金属棒上会 产生更多的电荷,此时用它碰碰小纸屑,小纸屑便可被吸引附着在金属棒上。 至于现代化的家庭几乎样样都离不开电。电灯、电扇、电冰箱、电话、电视 机等等。可是你可知道,我们人体也有电的产生与电的不断变化呢!
  前面我们已经谈到过,我们人体是由许多许多细胞构成的。细胞是我们 机体的最基本的单位,因为只有机体各个细胞均执行它们的功能,才使得人 体的生命现象延续不断。同样地,我们若从电学角度考虑,细胞也是一个生 物电的基本单位,它们还是一台台的“微型发电机”呢。原来,一个活细胞,
  
不论是兴奋状态,还是安静状态,它们都不断地发生电荷的变化,科学家们 将这种现象称为“生物电现象”。细胞处于未受刺激时所具有的电势称为“静 息电位”;细胞受到刺激时所产生的电势称为“动作电位”。而电位的形成 则是由于细胞膜外侧带正电,而细胞膜内侧带负电的原因。细胞膜内外带电 荷的状态医生们称为“极化状态”。
  由于生命活动,人体中所有的细胞都会受到内外环境的刺激,它们也就 会对刺激作出反应,这在神经细胞(又叫神经元)、肌肉细胞更为明显。细 胞的这种反应,科学家们称“兴奋性”。一旦细胞受到刺激发生兴奋时,细 胞膜在原来静息电位的基础上便发生一次迅速而短暂的电位波动,这种电位 波动可以向它周围扩散开来,这样便形成了“动作电位”。
  既然细胞中存在着上述电位的变化,医生们便可用极精密的仪器将它测 量出来。此外,还由于在病理的情况下所产生的电变化与正常时不同,因此 医生们可从中看出由细胞构成的器官是否存在着某种疾病。
  有一种叫“心电描记器”的仪器,它便是用来检查人的心脏有否疾病的 一种仪器。这种仪器可以从人体的特定部位记录下心肌电位改变所产生的波 形图象,这就是人们常说的心电图。医生们只要对心电图进行分析便可以判 断受检人的心跳是否规则、有否心脏肥大、有否心肌梗塞等疾病。
同样地,人类的大脑也如心脏一样能产生电流,因此医生们只要在病人
头皮上安放电极描记器,并通过脑生物电活动的改变所记录下来的脑电图, 便知道病人脑内是否有病。当然,由于比起心电来,脑电比较微弱,因此科 学家要将脑电放大 100 万倍才可反映出脑组织的变化,如脑内是否长肿瘤、 受检查者有否可能发生癫痫(俗称羊癫疯)等。科学家们相信,随着电生理 科学以及电子学的发展,脑电图记录将更加精细,甚至有一天这类仪器还可 正确地测知人们的思维活动。

充满魅力的核医学


  前面我们讲的内窥镜虽然已是十分精细的仪器,但要送入人体内部,如 气管、食管、腹内、胃内、膀胱内等也还毕竟十分麻烦,而且多多少少使病 人感到难受,甚至痛苦。那么有没有办法让“示踪”的物质进入体内,又可 在体外看到它们与人体内部组织细胞相互作用的情况,从而知道器官有否疾 病呢?有的,这就是放射性同位素与核医学。
首先,让我们讲一下什么是放射性同位素。世界上所有的物质都是由分
子组成的,分子又由原子构成。原子则由原子核及其外围的电子构成。原子 核带正电,电子带负电。但原子核又由质子和中子组成,中子不带电,而质 子则带有正电荷。自然界中有些元素,如镭、铀等,可自动地将原子核中的 物质放射出来以保持原子核的稳定性,元素的这种性质便叫放射性。如果同 一元素其原子核中的质子数相同,中子数不同,那么这些元素便称为同位素, 如氢有氕、氘、氚三种同位素。那么,所谓放射性同位素指的是具有放射性 的同位素。现已知道的放射性同位素有一千多种,有的是天然的,有的则是 人工制造出来的。
  放射性物质对医生们诊断与治疗疾病有很大的帮助,并在此基础上建立 起一门新兴的医学学科,这就是核医学。简单地说核医学就是将极其微量的、 高度特异的放射性试剂引入人体内,然后用核探测方法从人体外追踪这些试
  
剂参加代谢的情况,以了解体内生物化学的过程。 在我们人体内脊柱两侧各有一个肾脏(即平时所说的腰子),在肾脏的
上面有一个扁平的腺体,这就是肾上腺。肾上腺能合成与分泌一种十分重要 的生命物质叫肾上腺皮质激素,但要生成肾上腺皮质激素则需要胆固醇作原 料。因此医生们可以用 I—131 同位素标记的胆固醇注入到人体内,I—131 便会浓聚于肾上腺,然后医生们便可用仪器跟踪与显示它们,并将整个肾上 腺图象摄影记录下来,这样也就可以知道肾上腺合成肾上腺皮质激素的能 力。例如当肾上腺发生肿瘤时,这种合成能力增强便可以从图象里显示出来。 同样地,我们的心脏主要以脂肪酸作为能源,正常的心肌会摄取注入人体的
以 C—11 标记的脂肪酸。这样,医生们便可用一种称为正电子发射断层仪来 了解心肌的断层图象。一个患有心肌梗塞的病人,由于其氧化脂肪酸的能力 下降,此时图象会显示出异常与图像缺损。
  放射性同位素在疾病治疗上也显示出巨大威力,它们所放射出来的有三 种射线,即α、β和γ。它们都属于电磁波。用于治疗上,以γ、和β为主。 医生们常用的同位素放射源有镭源、钴源等。
  镭是一种天然放射性同位素,是 1898 年由世界著名科学家居里夫妇发现 的。镭不断地衰变而成为放射性气体氡,氡再继续衰变便可发出α、β、γ 三种射线。镭最初用于治疗皮肤癌,现在经过精心制备可将它放入器官腔内, 治疗诸如子宫体癌、子宫颈癌、食管癌、直肠癌等十分恶性的肿瘤。此外, 还有一种镭针可以直接插入癌瘤内进行治疗,这样可以最大限度地杀死癌细 胞,而使正常组织受到较少伤害。
当前,计算机的飞速发展更加促进了核医学的进展。例如十几年前要花
几十分钟的核医学图象处理,现在只需两、三分钟,此外分辨率也不断提高, 使图象更加清晰。随着特异试剂如单克隆抗体等的问世以及显象剂的改进, 核医学必将在下个世纪为人类的防病治病再创辉煌。
“生物武器”与基因疗法


  一提到“生物武器”,人们或许会想到“细菌战”。是的,用病菌或细 菌产生的毒素伤害人、畜的战争叫“细菌战”,所用的病菌及其携带者、细 菌毒素等则称为“生物武器”或“细菌武器”。但在这里我们讲的医生的生 物武器是指用当代分子生物学、细胞学、免疫学等理论与技术所建立的用于 疾病诊断以及治疗的最新手段,这些手段代表了医学发展新水平以及今后发 展的新方向之一。

生物导弹


  导弹指的是可以依靠控制系统制导的,能十分准确地击中预定目标的高 速飞行武器。导弹的种类很多,如地对空、空对空导弹等,这些都是用于真 正的战争的。我们这里讲的是用于找出疾病或是治疗疾病,尤其是癌症的医 学诊治药物或方法,这便是“生物导弹”,或称为“单克隆抗体”。
  那么什么是“单克隆抗体”呢?为什么又称它为“生物导弹”?原来我 们人体中存在有一种十分有用的“健康卫士”,它称为 B 淋巴细胞。当外来 细菌、病毒、或是异性物质侵入我们人体时,它们便立即产生一种对抗这些 细菌、病毒或异性物质的“抗体”。抗体可把它们溶解或杀灭。正是由于抗
  
体有这种功能,科学家们便想出了一种“细胞杂交”的方法,使这种抗体可 以源源不断地产生。什么是“细胞杂交”、它又为什么可不断产生抗体呢? 顾名思义,“细胞杂交”就是用两种不同的细胞将它们融合成一种细胞。为 了制造特异性的抗体,科学家们将 B 淋巴细胞与一种瘤细胞融合在一起,于 是所产生的“杂交细胞”一方面具有瘤细胞不断生长繁殖的性质(科学家们 称之为“永生不死性”),一方面又有 B 细胞产生专一抗体的性质。科学家 们再将这种杂交细胞所产生的抗体提纯出来,这便是单克隆抗体了。
  由于单克隆抗体是 B 细胞针对某一细菌、或某一特殊癌细胞而产生的, 因此它就会像“导弹”一样只跟踪激发 B 细胞产生抗体的目标(或为细菌、 癌细胞等),而不会伤及“无辜”的其他细胞。另外,为了使我们能看到单 克隆抗体与目标(如癌细胞)的结合,以便医生作出准确诊断,科学家们让 单克隆抗体与可以显示的物质结合在一起,如荧光素、放射性核素等,这样 医生们便知道疾病(如癌症)的部位、大小等。若是将单克隆抗体与抗癌药 物、毒素等结合在一起,然后将这种结合用于人体,那么单克隆抗体就会追 踪目标,并且将抗癌药物或毒物带到癌症部位,将癌细胞杀死。
  目前单克隆抗体在医疗中正起着巨大的作用,然而也还存在着一些问 题。例如由于提纯很困难,有时难免带有杂质,这样诊断与治疗效果便不会 太好,此外,癌细胞等坏家伙还会发生“变异”,就像孙悟空七十二变那样, 让你不认识它,这样单克隆抗体也就会找不到目标了。最后,外来入侵者如 细菌、病毒及癌细胞还会产生“抗抗体”来中和单克隆抗体,就如“反导弹” 一样来对付“导弹”。如何克服这些难题,还需要经过人们长期不懈的努力。

基因探针诊断技术与基因治疗


  汉弗莱是美国 1963~1969 年的副总统。1967 年他发现尿血(小便中有 血液),医生用膀胱镜检查,诊断为“慢性增生性膀胱炎”,就是说不是癌 症。不幸地是 10 年后他再检查时已确诊为“浸润性膀胱癌”了,就是说癌症 已到了晚期,最终不治而谢世。
时隔十几年后的今天,美国新一代的医生将汉弗莱当年尿细胞标本,以
及活组织标本和手术后的肿瘤标本再用一种最新的技术检查,发现这些标本 中都存在一种称之为 P53 基因的突变,从而证实汉弗莱早在第一次尿血时已
罹患膀胱癌了。那么为什么当年诊断不出汉弗莱生膀胱癌呢?原因就是那时
还没有一种先进的称之为“聚合酶链反应”(简称为 PCR)技术。 在我们人体细胞中至少存在有两种与癌症发生、发展密切相关的脱氧核
糖核酸(即 DNA)片段,即癌症相关基因。其中之一是导致肿瘤形成的“癌 基因”,另一种是抑制肿瘤发生与发展的“肿瘤抑制基因”,平时人们称为 “抑癌基因”或“抗癌基因”。如果细胞中癌基因过分活跃了,或是抑癌基 因“丢失”了或某种原因而失去功能了,细胞便会恶变成癌。迄今科学家们
已发现一百多个癌基因与十几个抑癌基因,其中一个称为 P53 的抗癌基因引 起医生们的特别重视,原因是它的失活或突变与 50%的人类肿瘤发生有命 长,由于是宇航员们居住的“旅馆”,它还可以扩展和延伸;它同时还具有 修复能力,能定期检修,按时更换设备,显示出很强的活力。

神奇的空间站


现在投入使用的只有俄罗斯的“和平号”空间站。曾经使用过的空间站
有天空实验室、空间实验室—1、礼炮号系列等。目前正在紧锣密鼓地研制, 并将下世纪竣工的永久性空间站,是许多国家正在联合开发的阿尔法国际空 间站。
  天空实验室于 1973 年发射上天,它的第一部分包括装配好的轨道工场、 太阳望远镜、过渡舱、多用途对接舱。随后,阿波罗飞船被送上轨道,并与 天空实验室对接,三名宇航员进入轨道工场。28 天后,阿波罗飞船分离并返 回地面。天空实验室的寿命不长,由于 70 年代太阳活动强烈,引起高层中大 气分子密度加大,天空实验室轨道下降。1979 年 7 月,天空实验室坠毁到南 半球印度洋澳大利亚西部地区。
  天空实验室的轨道工场是最基本部件,它由土星火箭的末级改装而成。 轨道工场有卧室、餐室、工作室、盥洗室,环境优雅,室温适中。和轨道工 场相接近的是过渡舱,它是实验室的控制中枢,里面装有电力控制和分配系 统、数据处理系统、通信设备等。与过渡舱相接的是多用途对接舱,说它多 用途,是讲它除了能对接外,还可以贮藏各种实验设备和胶卷暗盒。多用途 对接舱上面有一个太阳望远镜,可以拍摄太阳活动的各种照片。
天空实验室的电力由太阳能电池和蓄电池供给。天空实验室具有一定的
应急营救能力,整个实验室每批三名宇航员中就有一名技术专家。他们进行 了天体物理、生物医学等方面的试验,共获得了七万米长的数据磁带、数万 张照片,成果丰富。
1983 年 11 月 28 日,美国哥伦比亚号航天飞机升空。这次飞行非同寻常,
因为航天飞机货舱中装有一个大型组合式空间站——空间实验室—1 号。此 空间站是欧洲空间局花了十多亿美元,十多年时间研制出来的新型空间站。 空间站首次飞行就搭有六名乘员,其中还有一名前联邦德国物理学家。
“空间实验室—1 号”,按“模块式”结构设计,各种部件可以重复使
用,又可以灵活搭配组合。此空间站由密封舱和仪器托盘两部分组成。密封 舱内注有空气,宇航员不穿宇宙服也可以安然工作。密封舱分两节,共有 5.4 米长。内部空间 44 立方米。托盘其实是个宽约四米,长约两米的金属构架, 为“露天”工作的观测仪器使用。
“空间实验室—1 号”,整个飞行过程都是在航天飞机中进行的。说到
底它还不能称作是一个真正的空间站,但它进行的各种实验与空间站相似。 而且更重要的是,“空间实验室—1 号”,可以重复使用,这就使它的功能 更胜一筹。
  “空间实验室—1 号”,进行了 14 个欧洲国家提出的各个项目试验。这 些项目包括宇宙医学、宇宙生物学、天文学、太阳物理、等离子物理、大气 物理、地球观测以及空间加工等,取得的成果也不小。
  1971 年 4 月,前苏联用“质子号”火箭发射了世界上第一座空间站“礼 炮—1”号。以后前苏联相继发射了系列礼炮号空间站。1977 年 9 月以前发 射的礼炮号均可以看作是前苏联第一代空间站。这些空间站由工作舱、生活 舱、服务舱三部分组成。但都只有 1 个对接舱口,居住空间很窄,只有 100 立方米。
  1977 年 9 月苏联发射的“礼炮 6 号”是其第二代空间站。它最大的改进 是,在站体前部有两个对接舱口,可以同时连接一个联盟号飞船和一个进步
  
号载货飞船,对接后的总长可达 30 米。礼炮 6 号的工作舱是其中心,舱内有 各种仪器设备,还包括体育锻炼的设施、卫生设备和两台遥控照相机。
  礼炮 6 号进行过一些科学研究、军事侦察活动。比如,宇航员曾用望远 镜观察了天狼星、银河系中心、猎户星的运动情况,也做过焊接、制成新型 合成材料的试验。甚至蝌蚪在空间繁殖规律也了解得清清楚楚。礼炮 6 号于
1982 年 7 月 29 日在大气中烧毁。 和平号空间站是前苏联第三代空间站,也是目前世界上唯一长期性、可
重复使用和扩大功能的空间站。该站有八台计算机,自动化程度大为提高; 并且它增加了六个对接接合器,可以同时与六个宇宙飞船相接。新联盟号密 封舱“联盟—TM”、进步号无人载货飞船,及其他多用途宇宙运载工具均可 与之交合对接。
  1988 年 4 月,新建的“和平号”增加了一个服务舱,服务舱有一个舱口 通向一个小运载工具,供驾驶员在站外工作。“和平号”布置得舒适优雅, 每一名宇航员有自己的小舱和睡袋,宇航员也可以随时与地面亲戚朋友保持 广泛的联系。“和平号”空间站也有一些开展科学试验的功能舱,如量子 1 号、量子 2 号、晶体舱、光谱舱等。
  “和平号”轨道站发射时并不载人。1983 年 3 月 13 日,前苏联发射了 “联盟 T15 号”宇宙飞船,两天后与“和平号”对接成功,宇航员进入轨道 站。从此,“和平号”轨道站宾客源源不断,而一系列的新的工作也大面积 地开展起来,例如:
1992 年,俄罗斯研制了一个叫“新光”的“人造月亮”装置,它主要由
一个抛物面反射镜和一个自动旋转的姿控支持结构组成。1993 年 2 月 4 日, 对接后的“和平号”空间站分离了“进步 M—15 号”无人货运飞船和“新光 号”装置。于是莫斯科时间四点左右,在俄罗斯北部、加拿大、中国北方出 现了一个飞逝而过的“光带”,这个“光带”就是“新光”反射太阳光的杰 作。五个小时后,“新光”装置被抛入大气层烧毁。
再如 1995 年 2 月 3 日、6 月 29 日和 11 月 15 日,当代世界上最大的两
个载人航天器——美国的航天飞机与俄罗斯的“和平号”空间站实现了空间 交气和两次对接,对接后的载人航天复合体分别飞行了五天和三天,标志着 国际空间合作进入到一个新的阶段。
不管怎么说,“和平号”空间站,特别是与飞船、航天可引起细胞的癌
变。例如 X 线、γ射线、α射线、β射线、宇宙射线、放射性核素、日光或 紫外线等。最有说服力的证据是:1945 年 8 月 6 日,日本的广岛遭到了美国 绰号为“小男孩”的铀弹袭击。三天后,长崎也遭到绰号为“胖子”的钚弹 的轰炸,除了当场炸死约 20 万人外,在事后的数年内当地居民患白血病(俗 名血癌)、乳腺癌、肺癌、骨肉瘤、甲状腺癌、皮肤癌的人也特别多。又如
1986 年前苏联切尔诺贝利的沸水堆核电站事故,导致放射物质的大量外泄, 使得当地居民肿瘤发病率比普通人群高七倍多。此外,现在科学家证明,过 度的太阳光暴晒也与皮肤癌发生有关,所以在海员、农民中皮肤癌的发病率 较高。
  最后一类重要的致癌因子是病毒。那么什么是病毒呢?病毒是指一类比 细菌,甚至有的比某些分子还小的微生物。最早证明病毒有致癌作用的是本 世纪初一位叫劳斯的科学家。他从发生于母鸡的一种恶性肿瘤取得标本,将 它碾碎,经过过滤,再将此过滤液注射到正常小鸡体内,不久小鸡也发生了
  
与母鸡一样的瘤子。若此时将小鸡的肿瘤作相同的处理,其滤液也一样可引 起另一只小鸡的肿瘤。现在科学家把能引起人类肿瘤的病毒分为两大类,即 DNA 病毒与 RNA 病毒。例如,已证明一种叫爱泼斯坦巴尔疱疹病毒(简称 EB 病毒)与非洲儿童的恶性淋巴瘤、白血病、传染性单核细胞增多症以及鼻咽 癌有关;人丙型肝炎病毒(HCV)与肝癌有关;而人类免疫缺陷病毒(HIV) 与卡波济肉瘤、淋巴瘤有关。”
  由于受到上述致癌因子的作用,人体的细胞结构便可发生改变,其中最 为关键的是细胞核中的遗传物质——基因会发生改变。那么什么是基因呢? 简单地说,基因是一段一段的脱氧核糖核酸,叫 DNA。细胞就是通过 DNA 将 遗传信息一代一代往下传的。科学家们估计人体单个细胞中大约有 200 万个 基因。细胞的结构与功能,其中包括分裂与增殖都是由这些基因所调控的。 因此,一旦人体的基因受到上述致癌因子的作用,要么死亡,要么发生改变
(科学家们称之为突变)。如果那些控制细胞增殖的基因发生突变,细胞便 会无限繁殖,引起癌变。
  由于人体的细胞种类很多,因此,癌症的种类也很多。如人体的白细胞 发生癌变便成为白血病;若皮肤细胞癌变了,便发展成皮肤癌;若肝细胞癌 变了便是肝癌等等。
目前医生们治疗癌症的办法主要有三种,即手术予以切除;用化学药物
将癌细胞杀伤(称为化学治疗,简称化疗);或用放射线将它们杀灭(称为 放射治疗,简称放疗)。这些方法对于早期癌症都可收到很好的疗效。然而 一旦癌症到了晚期,尤其是当癌细胞从原发部位跑到了另一器官,并在那里 “定居”以及繁殖开来成为新的癌灶(此过程医生们称为癌的转移),则上 述三种治疗办法往往都效果不好,甚至无能为力了。
为此,当前科学家们正在寻求更有效的癌症防治办法。那么,科学家们
是怎样想的呢?人们能否在下个世纪战胜癌症呢?从目前对癌症本质的了解 看,我们应当抱乐观的态度。
首先,在 21 世纪人类将通力合作建立起全球肿瘤监测系统,以便掌握癌
情及有关致癌因子的变化趋势,这就象天气预报那样,人们可以预先知道将 发生的变化,从而采取有效的防范措施。另外,随着人们对致癌因子认识的 提高,一定会更加洁身自好,人们知道了吸烟可以引起肺癌、肥胖者易患结 肠癌,一定会改变自己不良的生活饮食习惯。21 世纪全球将是个“无烟的世 界”,人们也不再肥胖;人类再也不生产那些有致癌作用的杀虫剂、除莠剂、 某些药物等。人类会自觉地防止工业现代化带来的空气与水污染,养育我们 数千万年的地球将变得更加清洁美丽。
  在癌症的诊治方面,科学家们首先要努力寻找出一个正常细胞所以成为 危害人体的癌细胞的本质改变。目前全世界科学家们正在通力协作,力图弄 清人体细胞核内大约 10 万个基因在染色体上的排列顺序、DNA 分子组成、其 功能及作用方式、其改变与后果,这就是所谓的“人类基因组计划”,科学 家们评论认为这是一项远比人类登上月球还艰巨的任务。然而只有这样人类 才能了解癌症以及其他某些疾病的发病机理,从而使癌症的诊断“准确无 误”,使治疗“有的放矢”。
  也正是在“人类基因组计划”的基础上,医学家们可以制造出特异性的、 只针对癌细胞作用的一种生物物质——“单克隆抗体”。这种单克隆抗体(简 抗单抗)能像导弹跟踪飞机一样,追踪癌细胞。因此,只要让单抗装上显示
  
装置,便可让癌细胞自动“曝光”在医生面前,医生可以很正确地作出诊断。 同样地,若在单抗上装上杀伤性药物或是放射性核素,便可将癌细胞杀灭。 同样,医生们还可以针对使细胞突变而成为癌细胞的基因,将它们“敲 除”,同时又镶上正常的“肿瘤抑制基因”,这样便可以恢复细胞的正常功 能,从而从根本上纠正细胞的错误,这就是现在及今后要付诸实施的癌的“基
因治疗”。 此外,对于某些种类的癌症,或许医生们还不必那样对癌细胞“大动干
戈”,那样做起来很费劲,而只须用某些称作“肿瘤分化诱导剂”的药物去 “改造”它们即可。癌细胞在这种药物作用下会变得“规矩”起来,不再会 疯狂地分裂与增殖。目前人们常用的有维甲酸类药物,但这些药物用多了病 人会感到头痛,还可能发生恶心呕吐等副作用。相信今后科学家们能发明出 疗效更好、毒性更低的分化诱导剂。
  最后,科学家们认为,癌的形成不光是细胞不断增殖,并成为“永生不 死”者之故,而且也因为细胞忘记了“自我圆寂”的缘故,而这种“自我圆 寂”应是所有正常细胞的“生理性自觉行为”,这是每个细胞为了服从机体 整体利益而作出的“自我牺牲”。然而癌细胞是不肯这样做的,原因是它们 的细胞核中一种称为“自杀基因”忘记了自己的职责。
为此科学家们正努力寻找某些手段来“提醒”癌细胞别忘记要“自我了
断”。当前已发现有些药物可以使癌细胞中的“自杀基因”重新“醒悟”过 来,发挥它们的作用,使癌细胞“死亡”。相信在下个世纪这种癌细胞死亡 的手段会更加完善,在癌症治疗中将起到重要作用。
消灭艾滋病


  1983 年 4 月 23 日,英国著名医学杂志《柳叶刀》上发表了一篇十分醒 目的文章——“她死于致命的流行病”。主人公是一位 42 岁的女外科医生。 数年前,她应扎伊尔北部一所小医院的招聘,签了三年合同。合同期满后, 她游历了加纳、尼日利亚、塞内加尔,以及象牙海岸等地。而后在扎伊尔重 新签订了一项合同,应聘在一家现代化医院工作。在这期间,她患过腹泻, 经服药后治愈。后来于 1976 年她的病情恶化,又开始腹泻,同时体表淋巴结 肿大,经常感到疲倦和不适,在医院里做了能够做的各项检查,但没有得出 明确的诊断。到了 1977 年 7 月,正当她在非洲休假时,这种怪病迅猛发展起 来,出现了严重的呼吸困难,生命垂危。于是人们迅速地将她送回本国,住 进了一所有名的大医院。
  在 X 线照片上,显示病人肺部有阴影,经检查确诊为一种罕见的肺炎。 同时,她还患有一般人不常出现的口腔霉菌感染。实验室化验检查显示,作 为“身体警察”的一种淋巴细胞数目减少,表明她的防病免疫系统受到了损 害。尽管医生们作了一切努力,也未能挽救这位女医生的生命。直到后来, 人们才认识到,她所患的正是本世纪之疫——艾滋病,其病因是感染了一种 称为人免疫缺陷性病毒(HIV )。
  那么,什么是艾滋病呢?为何来势那样凶?人们能战胜它吗?或是它还 会进入 21 世纪吗?现在让我们来谈谈这些问题。
  1981 年 6 月,美国医生盖特最早提出“艾滋病”这一概念。当时,他发 现有四名原来颇为健康的同性恋男子,发生了一种叫卡氏肺狍子虫所致的肺 炎,同时并发广泛的霉素及病毒感染。经检查,患者均有严重的细胞免疫缺
  
陷,由于这种免疫缺陷不是先天性的,而是受到病毒感染的结果,因此是“获 得性的”,因此便将这种“怪病”叫作“获得性免疫缺陷综合症”,由于英 文名为 Acquired Immunodefi-ciency Syndrome,简写成 AIDS,于是中文音 译成“艾滋病”了。
  由于这种疾病是第一次降临我们人类,人们对此可以说“毫无戒备”; 另外,至今又无特效的药物或疫苗,人类一时束手无策,因此,该疾病便迅 速在全球蔓延开来。迄今已传遍各大洲一百五十多个国家和地区。1996 年 7
月 7 日世界卫生组织和联合国预防艾滋病有关机构发表报告证实,1995 年全 世界共有 130 万人死于艾滋病,有三百一十多万人感染上了艾滋病病毒。据 统计目前全球共有艾滋病患者与病毒携带者 2180 万人,其中 42%为妇女。
在 100 万儿童艾滋病患者中,大部分是由母亲直接传染的。此外,据报道,
自 80 年代初发现第一例艾滋病例以来,全球有将近 2800 万人受到 HIV 传染, 其中 580 万已经死去。还有,近年来,艾滋病的流行已由非洲、美洲传入亚 洲,尤其是泰国等东南亚地区。例如在人口仅有 6000 万的泰国,HIV 受染者 便高达一万人,就是说每 60 个人中就有 1 人是带毒者。我国于 1985 年发现 第一例艾滋病患者,至今已有 77 例病人,据专家们估计,我国目前感染者已
达 5~10 万人。从上述数字看,艾滋病不能不引起全人类的深切关注。 那么,艾滋病为何如此猖獗呢?我们还得从其病因入手分析。上面我们
已经提到引起该疾病的元凶是一种称为人免疫缺陷性病毒。这是一种所谓的
逆转录病毒,该病毒可使用一种独特的酶,即逆转录酶(酶也是一种蛋白质, 可催化化学反应)从其 RNA 模板来复制 DNA。因此一旦 HIV 攻击并“吸附” 于人体细胞时,它便会将自身的遗传物质注入到人体细胞,一方面使受害的 人体细胞的 DNA 复制停止;一方面又不断地产生 HIV 的遗传物质,不断释放 出新的 HIV,而新的 HIV 又可攻击新的目标,直到受害细胞溶解为止。
人体中可受 HIV 攻击的细胞有数种,但它主要是攻击我们机体的“保卫
战士”或叫做“身体警察”的免疫细胞。那么什么是免疫细胞呢?原来在人 们人体里有一系列防御外来入侵者的保卫机制,其中主要的是免疫系统。免 疫系统则主要由两类细胞所组成,一类叫 B 淋巴细胞,另一类是 T 淋巴细胞。
B 淋巴细胞与入侵者如病菌、病毒相遇时,会产生一种破坏敌人的特殊物质
——抗体,而且当把敌人消灭后,这种抗体依然存在体内,今后遇到相同的 敌人还可起作用。而 T 细胞与敌人邂逅时,可直接杀伤它们,同时还可分泌 一些叫做淋巴因子的物质,增强白细胞的战斗力,使它吞食敌人的能力大大 加强。此外,在 T 淋巴细胞中还有一类叫 T4 的淋巴细胞,可辅助各种淋巴细 胞,促进或调节它们的杀伤功能。不幸的是,艾滋病毒入侵机体后,专门破
坏 T4 细胞,使 T4 细胞数量越来越少,导致机体的防卫机能被损害、人体就像 一个国家,没有“警察”保卫安全了,局势便会发生紊乱。当 T4 细胞受到破 坏了,入侵的各种病原体以及那些早已隐藏在人体的微生物都会趁机兴风作 浪,使患者发生许多在正常情况下不会发生或极少发生的疫病,如上面我们 曾提到过的卡氏肺囊虫肺炎、霉菌病、以及癌症等等。
  那么艾滋病病毒是怎样传染的呢?从目前的研究及调查知道主要是通过 以下几种途径:即不正当的性行为,这是为什么在妓女、嫖娼者中以及同性 恋人群中发病率较高的原因;其次是在那些滥用毒品者,即吸毒者中也很高, 原因是他们往往共用一个针头注射吗啡等药品,此外,也可见于输血液或血 液制品的人当中,原因是这些血液与血制品已经受到 HIV 的污染。还有一部
  
分婴儿患有艾滋病则往往是其母亲有艾滋病的原因,这是直接通过胎盘传染 的。由此我们不难理解,要想控制艾滋病的传布,人们应当严格实行一夫一 妻制、禁止吸毒贩毒、对血液制品要严格检查与管理,使用一次性注射器等 等。
  近几年来在艾滋病的药物治疗方面已取得一些进展。目前证明用一种称 为叠氮胸苷(简称 AZT)的药物对 HIV 有一定的作用,此外还可以阻断母婴 间的传播,若将 AZT 与一种叫 ddI 的药物合并使用则疗效会更好一些。更令 科学家感到兴奋的是:近年来科学家发现有的人即使遭到 HIV 的感染但始终 不发病,研究发现,原来他们受感染的 HIV 是突变型的,即这种病毒的结构 中缺了一段 DNA,这段 DNA 可以是 nef 基因,也可能是 Itr 基因。这样便提 示科学家们将来能否用这种突变的 HIV 制成疫苗,这样当正常人接受这种疫 苗后一方面不会发病,同时在体内又产生抗其他可致病的 HIV 的免疫力。这 样人类便可像防止脊髓灰质炎(即小儿麻痹症)或天花一样预防生艾滋病了。 此外,还有一些 HIV 感染者虽然遭受到的病毒并非突变型的,但他们也不发 病,显然他们的身体有一种特殊的抵抗力,对这些原因的阐明将最终帮助人 类战胜艾滋病这一恶魔。

战胜衰老


  永远年轻一直是人类的梦想,虽然科学家们早已开始对这一千古难题的 研究,但要实现它却是一个十分艰苦的任务,这就需要靠一代代人不懈地努 力。
事实上,社会老龄化业已成为全球性问题。目前全世界 173 个国家和地
区中有 44 个 65 岁以上的人口已占总人口的 7%。据科学家们预测,到 2000 年全球老年人口将增至四亿。我国目前 60 岁以上的人口也已超过 8%,预计 到本世纪末将达到 12%,到 2020 年,很可能超过 15~20%。那么人口老龄 化以后出现的情况将是怎样的呢?除了给社会带来沉重的经济负担外,老年 病将随之激增,其中包括心血管病、癌症、糖尿病、老年性痴呆症、帕金森 病、原发性骨质疏松症等等。因此,延缓衰老与防治诸如上述的老年病不能 不是一场艰苦的攻坚战。

衰老之谜


  衰老不等于年龄的增长,譬如患有一种称为“早老症”疾病的人,当他 还只有十几岁时便可出现动脉硬化、关节周围纤维化、皮下与体内脂肪逐渐 消失等等,看起来宛如一个垂垂老者。相反地,有些老年人虽年逾古稀,却 精神抖擞,精力充沛,甚至连小伙子都不及他。然而,总的说起来年龄的增 长是与衰老相伴的。因此,随年龄而出现的机体改变不能不是衰老的基础。 现代研究证明,机体衰老与自然、社会、心理等因素有关,但神经、内分泌、 免疫系统与衰老更有直接的联系。因此,目前有关衰老主要有以下一些假说:
  (1)免疫功能衰退学说。《圣经》中记载有一名叫梅休西拉的圣人,他 活了 969 岁才去世。现在有以这位圣人的名字命名的小老鼠。这种小老鼠生 性机灵,健康活泼,身上的皮毛油光发亮透着青春的气息。科学家正在对这 种小老鼠进行试验,发现了一些重要的线索。科学家们将这种小老鼠分成两
  
组,一组任其暴饮暴食,另一组的食物受到限制,让它们的食物热量摄入降 低到正常标准的 60%,但又不使它们产生营养不良。结果控制饮食的小老鼠 的寿命几乎延长了近一倍。后来科学家们发现限制饮食可以长久地保持免疫 系统功能的健全。而暴饮暴食可损伤机体的免疫力,免疫力的降低则削弱了 机体对外界侵扰的抵抗能力,机体容易遭受细菌的感染、病毒的侵害,甚至 引起癌症,从而加速了机体的衰老甚至死亡。
  免疫功能衰退学说可以从一些先天性免疫缺陷的患者身上找到根据,有 这种疾病的人必须生活在无菌、无毒的特殊空间里;不然他们会因先天性免 疫系统功能缺陷,而当遇到外界有害因素侵扰时,身体内不能形成有效的抵 抗体系,最终难免死亡。
  (2)内分泌失衡论。整个肌体的各组织器官要协调地活动,要与所处的 外界环境相适应,是与机体的调控系统分不开的。这种调控系统有两类:即 神经系统和内分泌系统。而这两个系统又与免疫系统是相辅相成的。科学家 们发现,人的衰老除了与免疫系统有关外,与机体的内分泌系统也密切相关。 内分泌系统是通过一些微量的化学物质作为“通讯联络员”而调节其他组织 器官的功能的,这些微量的化学物质称为“激素”。有科学家做过这样的实 验:他们将合成的糖皮质激素注射到小白鼠体内,发现小白鼠的脑细胞比正 常情况下死亡的要快。人衰老过程中记忆力也逐渐减退,发现也与这种激素 有关,糖皮质激素会加速损害记忆系统。相关的研究表明,激素不仅是体内 自然产生的调控物质,在失调的情况下,还会在体内造成大的破坏。
(3)自由基学说。自由基是在人体生命活动中由细胞代谢时所产生的,
它们是带有未配对电子的原子、分子或基团,化学性质十分活跃,能攻击细 胞膜上的不饱和脂肪酸、蛋白质及脂肪等成分,引发一系列可破坏细胞结构 和功能的连锁反应,于是造成机体功能衰退而逐渐衰老。在正常情况下,我 们机体也可产生许多抗氧化剂,能够清除自由基。但随着机体的衰老,体内 的抗氧化剂逐渐减少、自由基却有增无减。过多的自由基不但直接损害人体 的各种组织细胞,加速组织器官的老化,还可以日积月累,使各系统生理功 能衰退,诱发老年性疫病,使机体迅速衰亡。
(4)遗传学说。世界上的各种生物都有一定的寿命,不同的物种,其寿
命是不同的:有的树木可活几千年,甚至几万年以上,海龟也可活几百年甚 至几千年,而有的生物仅能生活很短的时间。我们人类寿命虽然目前平均在
60 岁左右,但不无“长寿家族”,家族中祖孙三代人人活过百余岁。因此,
人们自然从这些事例中想到,人类的寿命是否与遗传有关。答案是肯定的。 迄今有关人体老化的众多研究结果皆支持衰老与遗传有关。科学家们相信人 体染色体上存在有“衰老基因”,目前至少证明 SAG—1 等六个基因与衰老有 关,是这些基因的活化或过度表达促进人体的衰老进程。有科学家证明在蚯 蚓体内也存在有“衰老基因”,当将这种基因“敲除”,蚯蚓的寿命可延长
70%,即大约多活了五个星期。
  (5)死亡激素学说。有科学家证明人体的脑垂体中存在一种“死亡激 素”,它能定期地被释放出来,从而干扰了人体正常细胞的代谢与功能,最 终导致细胞衰老和死亡。为了证明这一理论,美国哈佛大学的登克拉教授作 了一个有趣的试验,他将 24 只老年小白鼠切除了脑垂体,同时给每只小白鼠 注射甲状腺素,结果显示,这组小白鼠又恢复了青春活力,而与之对照的另 一组小白鼠,不但生命活动没有光复,死神也很快降临它们头上,从而证明
  
“死亡激素”的存在,同时也说明甲状腺素在恢复青春中的作用。有人推测, “死亡激素说”可能成为解开人类衰老和死亡之谜的金钥匙。为此科学家今 后要弄清楚“死亡激素”的本质是什么、它是由哪个遗传基因所控制的,只 有彻底阐明这些根本问题,人们方可最大限度地延缓衰老的进程。
  从上面那么多的“学说”可以看出衰老是一个相当复杂的问题。从当前 所采取的一些抗衰老措施看,如提高人体免疫力、尽可能地消除体内的自由 基、用一些抗衰老的药物或激素等等,都未能取得十分满意的效果,因为按 照不少科学家用不同方式估测,人的正常寿命应是 120~140 岁之间,可现在 “长寿者”也不过是 70~80 岁,只有极少数人活过 100 岁。因此科学家们提 出今后不但要从整体水平来研究衰老问题,还要从细胞、分子水平来研究衰 老的本质变化;不但要研究社会、自然、心理诸因素对衰老的影响,还要从 神经——内分泌免疫网络的变化探讨衰老的规律,更要找出与衰老相关的基 因及其产物的作用。只有全面地考察才能彻底揭开衰老之谜,人人健康长寿。

大战“老年病”


  随着年龄的增长,许多器官会出现功能障碍,这种功能障碍发展到一定 程度便出现症状,这便是“老年病”。我国常见的老年病主要有:高血压、 冠心病、脑卒中、糖尿病、癌症、慢性支气管炎、老年性痴呆症、帕金森病、 原发性骨质疏松症、老年性白内障等等。
(1)高血压。血压是指推动血液在血管内行进的压力。一般是指上肢肱
动脉测得的压力,在心室收缩时测得的压力为“收缩期血压”简称“收缩压”; 在心室舒张时测得的血压为“舒张期血压”,简称“舒张压”。正常成年人 的收缩压一般不超过 140 毫米汞柱,舒张压在 90 毫米汞柱以下。因此,当一 个成年人收缩压持续在 140 毫米汞柱以上,舒张压持续在 90 汞柱以上便称为 “高血压”。目前医生们可以用药物来控制人的血压,但未能根治,科学家 们目前提出对于高血压病的治疗要做到更精细,要个体化,即对不同病人应 采取不同治疗方案,不但要求降低血压,而且要求减少高血压引起的其他器 官病变。科学家们预期今后还可找出与高血压相关的基因,从而可开展高血 压病的基因治疗与更有针对性的一级预防。
(2)冠心病。冠心病是冠状动脉粥样硬化性心脏病的简称。原来心脏要
靠冠状动脉来供应营养与氧,如果冠状动脉发生一种称为粥样硬化的病变, 便会使冠状动脉血管腔阻塞,这样会造成心肌缺血与缺氧,于是引起病人剧 烈的疼痛称“心绞痛”;有时病人会发生心肌梗塞,即心肌因缺血而坏死, 病人会骤然死亡,这称为“猝死”。目前医生们可用扩张血管药物、溶栓剂、 抗凝剂等来治疗这些病变,但由于此病来得很快,有时还没有什么先兆症状, 有点防不胜防,因此死亡率与复发率都较高。科学家们提出要预防冠心病, 最主要的是要预防动脉粥样硬化,不让粥样斑块在冠状动脉中形成,甚至促 使已形成的斑块消退。但是,这是一项很难的工作,需要今后人们的刻苦研
究。
  (3)脑卒中。脑卒中俗称“中风”,指的是脑血管意外,多由高血压或 动脉硬化引起的血管出血。此外,也可由动脉硬化、血管腔变窄血流缓慢而 引起血栓形成,还可由心脏病引起脑栓塞。后两种讲得更具体一点是血管被 堵住了,引起了脑缺血。卒中因脑部受血液循环障碍影响部位以及范围大小
  
而产生症状及其严重程度的不同。常见有头晕、头痛、肢体瘫痪、脑神经麻 痹、语言障碍、视力损害、神志模糊、惊厥、昏迷等。由于卒中可由各种原 因引起,所以治疗应针对病因,一般都要保持病人的安静、补充营养、预防 感染和防止褥疮的形成。采用中西医综合疗法往往能收到较好效果。今后对 卒中要加强预防,主要地也还是要预防高血压与动脉硬化。此外,科学家们 提出今后还要加强“血管生物学”的研究。只要保持血管的正常,卒中发病 率便可下降,同时还可因对血管有更充分地认识,而提高血管病的诊疗水平。
  (4)糖尿病。早在公元前二世纪,我国便对这种疾病有所认识,在我国 医学经典著作《黄帝内经》中已有描述,那时称此病为“消渴”。现代医学 研究证明这是机体内分泌——代谢紊乱所引起的疾病,其主要标志是血液中 葡萄糖含量增高,即“高血糖”。其直接原因是胰岛素分泌绝对或相对不足, 以及胰岛素作用的靶细胞对此激素敏感性降低的原因。
  在我们人体上腹部、紧靠胃与小肠的地方有一个器官叫胰脏,它内部有 特殊的细胞可分泌胰岛素,胰岛素可通过肝脏来调节人体血液中的葡萄糖水 平。然而由于目前还不十分清楚的原因使人体胰岛素或者分泌不足了,或者 肝细胞对它不起作用了,这样都可引起血糖升高。病人有“三多”症状,即 多尿、多饮、多食;另外,还有疲乏、消瘦等表现。此外病人还易并发肺结 核、疖痈等。到了后期患者还可并发肾脏损伤、动脉硬化、白内障(眼睛内 晶体混浊)等。现代研究还证明,糖尿病可分胰岛素依赖型和非胰岛素依赖 型两种:胰岛素依赖型的发病与遗传、免疫异常有关;非胰岛素依赖型与遗 传、环境因素有关。然而对其中确切的机制还不清楚。科学家们提出今后一 方面要开展胰岛移植等治疗研究;一方面还要以分子水平来探讨糖尿病发病 机理,尤其是要找出糖尿病相关基因,这样才能从根本上防止糖尿病的发生 与发展。
(5)慢性支气管炎。无论在农村,还是大城市,在那些上了年纪的人中
有不少一部分人经常咳嗽、咳痰,甚至终日气喘嘘嘘,如果稍稍运动一下更 是上气不接下气。他们之所以这样是因为患了老年性慢性支气管炎。人们常 俗称它为“老慢支”。
“老慢支”多与长期吸烟、反复感染(如受凉后感冒、上呼吸道炎症)、
空气污染刺激,或因对气候变化不适应,或个人的过敏体质(即对某些物质, 如尘埃、花粉、某些病原体、化学物质特别地敏感)以及个体免疫功能低下 等因素有关。
医生们诊断慢性支气管炎除了要详细询问病人的病史外,一般都要给病
人进行胸部 X 线检查。此时可见到患者的两肺纹理增粗、紊乱、呈网状或条 索状阴影,表明病人支气管管壁增厚,以及肺部有炎症及纤维化形成。
  正如其他慢性病一样,“老慢支”较难彻底治愈,少数病人还会并发肺 气肿或肺心病,对生命有一定的威胁。为此要预防“老慢支”,首先是戒烟; 其次要预防感冒、流感等呼吸道疾病。另外,气候变化要注意保暖,避免受 凉,如果知道自己对什么过敏的话(医生可以帮你找出过敏因子,如某种花 粉等),要尽量避免接触。由于该病在人群中,尤其在老年人中的发病率极 高(分别为 3.82%及 15%),而目前的治疗方法很难使疾病“断根”,因此 攻克“老慢支”仍是今后医学研究的一大任务。
  (6)老年性痴呆症。老年性痴呆症实际上是一种精神病。65 岁以上的 人中发病率较高,但也有极少数人 30 岁过后便发病的。病人的早期症状是记
  
忆障碍,刚做的事一回头便忘了,到后来甚至发展到上街后不认识回家的路, 只好让家人从某处将他领回来。此外,少数病人会出现反常行为,如不知垢 洁,甚至随地大小便;有的病人会变得贪食、多疑、自私自利起来。最终少 数病人会因体质虚弱、营养不良、大小便失禁,合并感染而去世。
  目前医学家认识到老年性痴呆的产生与脑动脉硬化导致脑血流量下降有 关。另外一部分病人则与某些特定基因发生突变有关。因此,今后也还须从 阻止动脉硬化以及彻底阐明基因的改变、纠正基因的错误及其后果着手解决 老年性痴呆的发病问题。
  (7)帕金森病。有些老年人当他们静坐的时候,手会不自主地不断发颤, 或者头会不自觉地摇动。那是什么缘故呢?那是因为他们得了帕金森病。
  帕金森病是神经系统出了毛病,医学家们统计发现,在 50 岁以上的人 中,每 10 万人中有 500 人发病;到了 60 岁以上,则每 10 万人中有 1000 人 发病,而且随着年龄再增高而升高。
  帕金森病的发病机制目前还不十分清楚,但由于科学家的不断努力探 索,现在已发现该病往往与一种载脂蛋白 E(APOE)有关,如果此基因出了 毛病便会出现我们上述的症状。另外科学家们还注意到一种“老化相关酶”
——单胺氧化酶 B 与这种疾病的发生也有关系。那么是否还有别的基因改变 与此病有关呢?医生们相信是有的,这便需要我们再努力去寻找。
(8)原发性骨质疏松症。人体的骨骼是一种十分坚硬的组织。它具有很
强的抗压性能,所以它可以维持人体体形数十年而很少变样。那么骨骼为什 么具有如此强大的本领呢?原来骨骼主要由骨细胞与骨基质两部分组成。骨 基质中除有机成分外,有大量钙盐沉着,构成有相当密度的实体,而且骨骼 为适应人体直立负荷,还以一种十分巧妙的方式排列,组成如钢筋支架那样 的结构,因此可以承受很大的压力。
不幸的是,当人们进入老年,甚至中年以后,骨细胞逐渐退化,基质中
钙成分降低,因此骨骼变得疏松脆弱起来。因此老年人有时一不小心摔到在 地,不能像小孩或年青人立即爬起来,毫不介意,很可能他就发生骨折了, 这会给老年人带来很大的痛苦与不便。虽然医生们经常提醒人们要补钙,服 维生素 D(维生素 D 可以帮助钙的摄取与合成)等,但效果仍不是太好。
据科学家们统计,老年人中患骨质疏松症者几乎高达 60%,按此估算,
我国目前骨质疏松症患者不下 3000 万。那么怎样才能使人体骨骼保持坚固的 状态呢?科学家们认为一方面要从遗传学着手,一方面要研究维生素 D 与骨 密度的关系,设法不让钙从骨基质中“流失”掉,只有这样才能保持我们人 体“钢筋铁架”固若金汤。
  (9)老年性白内障。人们能够看清物体,是由于我们有一双宝贵的眼睛。 人的眼睛就如一台照相机,由一系列屈光系统组成,其中一个十分重要的部 件就是晶体。这是一对富有弹性的透明体,其形状及功能都如双凸镜,还可 以调节厚度,使总屈光力增强看清物体。不幸的是,老年人的这种调节力下 降,尤其到了 50 岁以后,晶体往往因蛋白质变性而逐渐混浊,而且失去弹性, 这就是老年性白内障。
  患白内障的人往往有进行性视力减退,有些病人还会出现固定不动的眼 前黑点,或者单眼复视或多视(看不清物体是一个还是二个,甚至看作多个 的现象)。当然到了后期患者视力明显下降,此时即使你将手指放在病人面 前,他也看不清楚。
  
  虽然老年性白内障是全身老化表现之一,但医生们发现它可能与遗传、 紫外线、某些疾病(如动脉硬化、糖尿病、高血压)、营养等因素有关。白 内障治疗多以手术摘除,再置入人工晶体,或手术后配带适度的凸球镜片(或 角膜接触镜)以矫正视力。由于这种手术一定要待到白内障发展到易于操作 的成熟期才可摘除,因此,很长一段时期内病人都会处于视力不佳的苦恼之 中,为此未来的医学家们应当研究如何阻止白内障的发生,从而从根本上解 决困扰老年人的视力衰退问题,使他们能与青少年一样享受更多的生活乐 趣。
获得新生的妙方——器宫移植与更换
二十一世纪中小学生素质教育文库(62)医学新探的下一页
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