人类为什么会打嗝?帮助婴儿学习呼吸

2019年12月10日 08:17 次阅读 稿源:新浪科技 条评论

北京时间12月10日消息,据国外媒体报道,在吃完节日大餐,或喝完一杯烈酒后,打几个嗝似乎是一件很稀松平常的事情。有时候,我们也会毫无来由地突然打嗝,而且还停不下来。那么,我们为什么会打嗝呢?

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人类打嗝的确切原因还是一个谜,但科学家有一个有趣的理论:打嗝可能有助于子宫内的胎儿学习呼吸,而在后来的生活中,打嗝正是这种早期呼吸训练的后遗症。因此,按照美国西北大学费恩伯格医学院肠胃病学和肝脏病学教授彼得·卡里拉斯(Peter Kahrilas)博士的说法,对成年人来说,打嗝基本上没什么用。

打嗝是一种反射,类似于医生用锤子敲打你的膝盖时引起的膝跳反射。打嗝的反射被触发时,通常是食道或胃受到刺激,脑干向横膈膜和其他呼吸肌发送信号,导致它们不由自主地收缩,从而使人突然吸入空气。然后,会厌(舌后部覆盖了一层黏膜组织的软骨)会翻转过来,就像吞咽时一样,覆盖气道,产生打嗝特有的声音。

卡里拉斯表示,由于打嗝会关闭气道,因此没有呼吸功能,对成年人来说也没有其他明显的用途。打嗝反射不像可以防止窒息的呕吐反射,无法保护气道或咽喉。“它没有任何作用,”卡里拉斯说,“从本质上说,你所做的就是在刺激吸气,但同时又在阻止吸气。然后这一过程重复发生,也就成了我们都知道的打嗝。”。

然而,对于子宫内的胎儿,以及新生儿而言,情况就不同了。在子宫里,胎儿通过胎盘获得氧气,而一旦出生,新生儿的生命就依赖于能否呼吸。卡里拉斯解释道:“你必须具备一个已经训练好的呼吸器官。”他认为,打嗝其实从子宫里就开始了,并通过不断使呼吸肌收缩来提供必要的训练。 “这几乎就是一种等长运动(等长收缩肌肉动作训练)……你尝试吸气,但随后你又关闭了气道,使吸气变得更困难。”

胎儿和新生儿经常打嗝。在《临床神经生理学》(Clinical Neurophysiology)杂志最近发表的一项研究中,研究人员分析了与早产儿打嗝相关的大脑活动。结果显示,早产儿打嗝的时间占比估计为1%(每天约14分钟)。主持这项研究的伦敦大学学院神经科学、生理学和药理学系高级研究员洛伦佐·法布里齐(Lorenzo Fabrizi)表示,研究人员在怀孕九周时的子宫内已经记录到了胎儿打嗝的情况。

法布里齐和同事们监测了217名早产儿(怀孕37周之前出生)和足月(在怀孕39周之后出生)新生儿在大约一小时内的打嗝情况,同时通过脑电图记录了婴儿的大脑活动。在此期间,研究人员观察到有13名婴儿打嗝,并发现打嗝刺激了新生儿大脑皮层出现三种不同类型的脑电波。

法布里齐表示,之前对动物模型和人类的研究发现,子宫内的不随意肌收缩会向大脑皮层发送信号。研究人员提出,这个过程使大脑了解了这些身体部位的位置,以便以后可以自如地进行控制。法不里奇认为,新生儿打嗝可能也会发生类似的情况。

“我们知道,在动物实验中,不随意肌的收缩可以让大脑形成一个‘身体地图’。因此,根据这些信息推断,对于横膈膜收缩(即打嗝)的一个潜在解释是,大脑可以形成一张呼吸器官的地图,这样以后就可以控制它,”法布里齐说道。

大多数时候,人类的呼吸是不由自主的,取决于脑干向呼吸肌发出的信号;但另一方面,我们也可以选择如何呼吸(比如当医生告诉我们“深呼吸”的时候)。法布里齐表示,婴儿可能正是通过打嗝来学习控制呼吸的能力。至于打嗝刺激的皮层区域是否与随意呼吸有关,目前还不清楚。

研究人员认为,不管打嗝的最初功能是什么,其实际用途在新生儿期之后已经消失。尽管如此,“(打嗝)的神经回路仍然存在,就埋藏在脑干中,几乎可以在任何程度的刺激下偶然或意外地激活,”卡里拉斯说道。(任天)

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