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关于屁的生物学的那些事
发布时间:2016-10-29 09:05 来源:弘皓电子科技 阅读:
屁这个事,人人都知道,但是关于屁的科学不见的都明白,多年前我曾经在科学网上写过一篇《屁生物学》博文,记得当时引起许多人的关注。我当时所以会写这个文章,根本的原因是我刚开始氢气的研究,因为肠道内细菌可以产生氢气,我就想是否肠道内氢气对人体会产生作用,所以我就对屁的成分产生了兴趣。后来,正是沿着这个思路,我指导几名学生开展了一系列研究,先后证明,服用一种可以促进肠道氢气产生的常见药物乳果糖,对结肠炎和脑缺血具有治疗作用,文章在国际重要学术期刊《自由基生物医学》杂志上发表。
这里对原文修改转发:
屁生物学,也许叫肠道气体生物学,或气体生物学更文雅。
屁有什么生物学作用?首先要看屁有那些气体,屁的主要成分有氮气、氢气和硫化氢等,这些气体中,有的已经发现具有非常重要的生理学作用,例如氢可以抗氧化,硫化氢是非常重要信号分子。肠道内气体能通过血液循环进入人体,屁内的气体到底有什么作用,目前不全面了解。长期以来,科学家没有对屁产生足够重视。其实屁不仅给我们带来尴尬,也是健康不可缺少的东西。这一点普外科医生体会最深刻,腹部手术后对患者最常问问题就是“放屁没有?”。因此,屁是非常重要的。
屁生物学应该研究那些问题?
1、屁成分分析学;可用气相色谱法对气体成分进行分析。
2、屁生物学作用;氢、硫化氢、甲烷等生物学作用。(这个是我在2008年写的内容,2009年我获得一项目研究氢气效应的国家自然科学基金,2013年获得一项研究甲烷的国家自然科学基金)
3、屁的诊断学;这个和成分分析可以结合起来,国外似乎有一些研究
4、屁治疗学;用药物或食品进行调节,或者可以口服一些气体胶囊,人工制造肠道气体,作为一种治疗疾病的方法。
5、人体细菌组学(这个似乎有先见之明)
6、食物和药物对屁的影响;营养学
7、有关屁的其他科学问题。
过去一种普遍的认识是,屁的臭味来自甲烷。其实,甲烷本身并不臭。产生臭味的“罪魁”是占比例不到1%的氨、挥发性氨基酸、短键脂肪酸等恶臭气体,人类嗅觉对这些气体特别敏感。其实自然界中臭味是许多动物标记或识别领地的重要手段,屁对某些动物甚至能成为御敌的武器。
屁的多少与人们的食物有关。吃葱、姜、蒜、薯类、豆制品和面食的容易放屁,根本原因是这些食物中含有人体小肠不能消化的成分,这些物质进入大肠,被细菌代谢,就可以产生气体。肠道细菌产生的第一种气体是氢气,然后甲烷菌利用氢气和二氧化碳产生甲烷,另外少量的能产生硫化氢的菌等需要含硫物质,而其他一些气体的产生都比较稀少,产生的过程就少有研究了。按照肠道气体产生的规律,当消化不良时,小肠吸收能力下降,普遍的食物也能产生大量气体,就是这个道理。正常成人,每天放屁5—10次,共会排出500毫升左右气体。一般而言,吃得越香,放的屁越臭。屁虽臭,但排屁是一种正常的生理需要,它对人的健康有利。
屁是肠道中的食物经细菌发酵时产生的气体。在消化道内,特别是大肠到直肠这一段,细菌不少于100种,数量约在100万亿个左右。它们参与食物分解,以利于肠壁吸收。在分解过程中,还会产生一些气体,这些气体集中起来就成为屁。一个成年人每天进入肠道的气体约有7~10升,大部分由肠壁血管吸收,从肠道排出的气体只有0.5升左右,这就是人在正常情况下每天放出的屁,其中包括在一定场合下经过克制而强忍不放的屁。没有放出的屁会被肠壁吸收,进入血液中,然后由呼吸道排出体外。屁的主要成分是氮,约占屁的23%~80%;其次是二氧化碳,约占20%;再次是氢、甲烷和氧等。屁的臭味来自大肠杆菌等腐败菌在分解蛋白质时所产生的氨、硫化氢、吲哚、靛基质、类臭素、挥发性胺以及挥发性脂肪酸等。其含量很少,但味道很臭。
屁也是一种危险气体,屁中所含的氢有时会高达47%。这种浓度的氢气是可燃烧可爆炸的,因此非常危险。最近就有国外的牛因为屁太多导致爆炸的新闻,在某次肠道手术时,电刀电火花使肠道内溢出的屁发生爆炸。所幸的是,屁中的氢并非总是保持在引爆的临界值,进入空气的屁很快被稀释。但在某些特定的场所,对屁仍不能掉以轻心。如在航天飞船上,宇航员放屁出来的氢气累积到一定程度就有可能引起爆炸。NASA曾经专门针对屁进行研究,分析食物成分对屁的影响,如何通过调整食物减少屁的排放等。
屁的具体成分。在进行阿波罗计划时,美国NASA曾针对“屁”展开研究。结果发现屁里面含有400种成分。主要成分是氮、氢、二氧化碳、甲烷、氧等无臭气体,及微量的氨、硫化氢、吲哚、粪臭素、挥发性胺、挥发性脂肪酸等形成恶臭原因的气体。即使将产生恶臭的全部气体集中起来,也只占屁量的不到1%。在气体成分中,除了氮、氧之外,大多数气体都是由肠内细菌制造出来的。人的嗅觉非常灵敏,即使是一亿分之一浓度的物质,也能察觉出来。因此,只要含有恶臭的气体就会觉得屁非常臭。
屁的生物学作用
原来对氢气和甲烷的生物学作用不熟悉,学术上关注最多的是硫化氢,但是硫化氢并不是非常稳定,虽然在细胞内具有重要作用,但是来自肠道内的硫化氢到底可发挥什么生物学作用,并不是非常确定。不过随着对肠道气体效应的研究,尤其是氢气和甲烷效应的研究,屁的主要生物学作用可能就是来自主要成分氢气和甲烷。除一些全身性作用外,对肠道蠕动来说,甲烷能抑制肠道蠕动,氢气则促进肠道蠕动,这可能是一种非常重要的拮抗调节系统。
总之,放屁确实也是一门学问,身体的各个机能是紧密相连的,一个环节出现问题,受连累的可是整个身体,所以注意调节自己的饮食习惯和作息,给自己一个健康的状态。

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