生物体身上有重力感受器吗?
这是一个有争议的话题 。 有时候要看你怎样定义重力感受器这个词 。 一般讲 , 机体的某种感受器都是针对某种变化的环境刺激而存在的 , 如视觉感受器、听觉感受器等等 。 对于一直在地表生活的地球生物来说 , 重力始终存在且维持不变 , 似乎没有必要专门设置一种感受器或者一类重力感受分子 , 但是在运动中的生物体确实通过重力大小和方向的变化来调整自己的身体姿态 , 内耳中的前庭和半规管就起这样的作用 。 此外还有各种捕捉机械力改变的感受装置 , 尽管它们并不是专门为感受重力而设计的 。 比如 , 骨头存在对牵拉的感受装置 , 对某根骨头的反复牵拽会刺激骨钙沉着和骨密度的增加;血管上的压力感受器会响应血压 , 通过神经和体液的调节 , 反馈地调节血管的紧张度等 。 这些过程肯定涉及到某些基因的表达和特定蛋白质的合成 。
机体主要成分是细胞 , 而细胞之间常借助细胞外的蛋白质彼此粘在一起 , 构成完整的组织或器官 。 在细胞内部则存在各种蛋白纤维构成的细胞骨架 , 支撑起细胞的一定形态和结构 。 当你牵拉某一个组织和器官 , 或给予它们一定的压力时 , 这种拉力或压力会借助细胞之间的粘连传递到单个细胞 , 使得细胞骨架感受到这种机械力 。 现在已知细胞骨架是细胞内信号传导的高速通路 , 细胞骨架的变化产生的信号有可能传入细胞核 , 导致某些基因的表达和蛋白质的合成 , 进而造成组织和器官功能的改变 。 这也许就是机体对外界重力改变做出反应的方式之一 。
重力对生物体的效应与生物体的体积大小有关 , 生物越小 , 重力环境的改变对其生存质量的影响越小 。 像细菌这类单细胞生物对重力就很不敏感 , 因为它们不存在细胞和细胞之间的强力牵拉或挤压 。 对于亚细胞结构或生物大分子来说 , 重力更是可有可无的东西 。 生物化学的各种反应并不涉及到重力的因素 , 主要是电磁力在起作用 。 电磁力才是生命运行所涉及的基本的力的形式 。 只有生物体大到了一定程度 , 重力 , 或者说引力才会在其中起到一定作用 。
人类未来的太空之旅和移民
1911年 , 俄罗斯宇航学家齐奥尔科夫斯基写下了名言:“地球是人类的摇篮 , 但人类不可能永远被束缚在摇篮里 。 它首先小心地探索大气层的边缘 , 然后将把控制和干预能力扩展到整个太阳系 。 ”自从火箭技术发展之后 , 人类对太空的探索不断深入 , 地球上人口的爆炸和资源的耗竭增加了人类向太空探索和移民的必要性和步伐 。
事实证明 。 在地球表面进化出的人体结构对不同的重力具有相当的适应范围 , 尤其是对重力减轻的适应 。 人类在失重的环境中可以长期存活 , 如果移民到月球、火星等只是重力低于地球的天体时 , 日子比在空间站还要好过些 。 人类对于超重的适应性要差些 , 超重三倍时(3G)身体就很不舒服了 。 一般人不能承受7~8G以上的超重 , 即使是经过训练的宇航员也不能长期承受超重 。 因此 , 如果将来人类找到一个可能移民的岩石行星 , 还要考虑星球的大小 。 太大的星球产生过强的重力 , 会把人类的胸腔、腹腔压垮的 。 即便不致如此 , 整天拖着像灌了铅的腿走路也形同恶梦 , 除非人类已进化出更强健的骨骼和肌肉 。
人体可以通过调整自身结构和功能适应一定范围的重力环境 。 在进入太空后 , 通过一定时间 , 逐渐适应微重力环境 , 但宇航员返回地表时又产生麻烦——还得重新适应回来——骨质重新沉着钙质 , 肌力再次增加 , 身体血容量开始恢复等等 。 为了避免这种对太空和地面不同重力环境的反复适应 , 最好主动出击 , 尽量减少微重力对机体的影响 。 比如在飞船中通过拉力器、自行车、跑台等进行体育锻炼 , 防止骨丢失;利用下肢负压装置将体液“吸”回下肢 , 改变体液分布;进行肌肉电刺激防治肌肉萎缩等 。
推荐阅读
- 72小时不喝水,你的身体会怎样?
- 哑铃杠铃——为什么有个铃字?
- 有氧运动怎么样助你健康瘦身
- 芦荟有哪些有益身体的作用,你知道吗
- 身上出现了红疙瘩很痒怎么办
- 进化会带来身体疼痛吗?
- 周冬雨秀直角肩 身材窈窕好迷人
- 战神火箭一身“仙气”是咋产生的?
- 少说谎有利于身心健康?
- 被这种蜱虫咬,会让你变身素食主义者?