(這篇文章在新語絲曾經獲獎。其實我當時投稿的還有一篇《巴斯德的故事》。我自己是更喜歡《巴斯德的故事》)
古人把不足掛齒的小事叫做皮毛小事。這說法其實大可商榷。毛對於人類確實不這麽重要了(是說對健康不重要了。美學問題另議),但是皮對於人類可不是小事。您可以損失身上絕大部分肌肉,隻要心肌和呼吸肌還在,您照樣可以活一輩子。皮膚呢?人隻要失去不到五分之一的皮膚,比如一條腿上的皮膚,又沒有高科技的醫療設備給撐著,那麽這人活不過三天。
因為,皮膚最重要的功能,不是讓您有個貼黃瓜皮的平麵。皮膚有一整套功能,其中一些,比如防禦病菌,比如保持體液,真的叫性命攸關。失去這些功能,即使隻是部分地方失去這些功能,都能迅速構成生命威脅。
皮膚不光是被古人小看。即使在今天,可能很多人也沒注意到皮膚對我們有多重要,除非是青春期的同學。青春期的同學長青春痘的機會多,所以可能會花時間研究一下皮膚的學問,但研究領域基本局限於皮膚的觀賞價值。除了這個,平時沒人會費心去琢磨皮膚能幹點什麽。
別的不說,有一個很基本的事實,我猜想很多人都沒注意到:皮膚是人體最大的器官!
成年人的皮膚大約有7斤重,假如人在天熱的時候能把皮膚脫下來提在手裏走路,他多半會嫌沉。
這是說重量。說麵積皮膚也不低調。成年人的皮膚,如果鋪開來,麵積有兩平方米,差不多是一個單人床的麵積。
可能您剛才有個問題一直憋著沒機會問。那就是:皮膚是一個器官?!
沒錯。皮膚是一個器官。
所謂器官就是人身上一個部件,一個可以完成某種功能的部件。比如心髒可以推動血液循環,肝髒可以解毒。因為有這些功能,它們就叫做器官。
皮膚也有它的功能,而且,皮膚是個多功能器官,能同時兼管很多工作。
皮膚具體都有哪些功能?咱看幾個最重要的吧。
先說第一個:防禦病菌。
皮膚為什麽能防禦病菌?
最顯而易見的就是它的物理阻隔作用了。皮膚就像貼塑包裝,把人包裹起來。宇航員的宇航服能幫他們阻擋宇宙射線。我們的皮膚能幫我們阻擋病菌。
從解剖學來說,皮膚有三層不一樣的結構。外麵一層叫做表皮。表皮下麵有真皮。真皮下麵有皮下組織。
防禦細菌這件事,主要由表皮來做。
表皮可厚可薄。腳跟上的表皮大約1.5毫米厚(長期赤足野外行走的話能有4毫米),而眼瞼上的表皮不到0.1毫米厚。就這麽薄的表皮,從淺到深還能分做5層:角質層,透明層,顆粒層,棘皮層,基底層。
深層的四個我們暫時不用管它。我們就說它最表麵的那一層,就是角質層。這一層大部分都是死了的細胞。您別擔心。表皮細胞死亡不傷身。您從小到大,皮膚細胞都在不斷死亡。您至今不還是好好的嗎?而且,您也不用擔心因為表皮細胞不斷死亡,過幾天您的皮膚整個就消失了。不會的。舊的細胞死去,新的細胞卻在不斷產生。正因為這樣,皮膚如果出現一些小傷口,很快就可以自己愈合。
新皮膚是從皮膚最底層那裏長出來,然後往上頂,大約一個月之後能頂到表皮這塊,然後就死了。而且死亡率相當高:每分鍾都有大約四萬個表皮細胞死去。死去的表皮細胞會在那裏停留一段時間,就像抹在柳條籬笆上麵的一層抹灰那樣,這就可以起到防止異物入侵的作用。
過一段時間,因為下麵有更多的死掉的表皮細胞往上擠,最外麵的死細胞就會被擠掉了。您如果在外麵走,掉下來的表皮細胞就隨風飛揚,稍微增加了一點空氣汙染(您別責備自己。您這又不是故意的)。您如果在家裏呆著,掉下來的表皮細胞就落到床上、桌上和地上。一個人一年大約能掉8斤左右的死細胞——所以,就算你有全封閉的門窗,保證外麵的灰土飛不進來,您還是會發現,每隔一段時間,家具表麵就落了一層白灰。這些白灰就是您和您家裏人的死皮細胞。蟎蟲就是靠吃這些細胞活著。有些人到別人家裏就過敏打噴嚏,也是因為吸入了人家的死皮細胞。
皮膚不光是靠這種死皮細胞殼來抵擋病菌。皮膚還幹了一件很有外交頭腦的事:利用國際勢力來結成聯盟,保護自己的主人。
這個國際勢力的名字,您聽了可能脊背發涼。它叫細菌。
您別太緊張。細菌並不總是這麽可怕的。實際上,超過70%的細菌對人是無害的。然後,有些細菌口味比較特別:跟蟎蟲一樣,它們喜歡吃人類身上死亡了的表皮細胞。所以皮膚就對這類細菌廣發英雄榜,邀請它們常年在皮膚上盤恒。這樣的細菌我們把它叫做共生細菌。
這些共生細菌“人口”眾多,占據了所有地盤,這就大大減少致病菌在這兒駐足的可能(想象一下五一節期間扛著小陽傘到假日海灘去找地方鋪床墊)。
而且,這些共生細菌能產生一種叫做細菌素(bacteriocins)的東西。這東西說起來惡意滿滿,來到世上就是為了殺戮。但是它對我們人類無害,卻能替我們殺死有害細菌,所以咱還是應該看到它光明的一麵。
最後,這些共生細菌還能改變周圍環境,讓我們的皮膚表麵略帶酸性。而大多數致病菌是不喜歡酸性環境的,於是這又進一步加強了防禦能力。(所以,沒事別隨便用什麽殺菌香皂。那東西會把共生菌也殺死。就用普通香皂洗手已經足夠衛生。)
如果這還不能讓您放心,那麽別急,皮膚內部還有一道防線:表皮裏有一種守望細胞,叫做朗格罕細胞。萬一有細菌突破表皮的物理防線,進入表皮下麵,朗格罕細胞立刻會發現敵情,抓住這些細菌,把它們身上標誌性的化學結構(抗原)扛在肩上,跑去通知免疫係統的化工廠。化工廠分管這個工作的是T淋巴細胞。T淋巴細胞看到朗格罕細胞扛過來的細菌特征標記,就根據這個標記產生一套對應的抗體,於是就能及時撲滅入侵的病菌。
這就是皮膚的防禦功能。我們都知道人體裏麵有免疫係統,能殺滅入侵的致病原。可是如果沒有皮膚,就等於把人體的大門對敵人敞開。那樣的話,我們的免疫係統用不了多久就會被壓垮的。您想,冬天您家裏有個爐子的話能給您取暖。可是如果把您家四麵的牆都拆了,讓北風這麽敞開了吹,您那爐子還能讓您家裏暖和嗎?
防禦功能說完了,接下來說說皮膚的其他功能。
咱先說說感覺功能。
人類感覺有很多不同的來源。比如,眼睛管視覺,鼻子管嗅覺,內耳管平衡。
皮膚呢?
皮膚單槍匹馬管好幾種不同的感覺:觸覺,溫度覺,痛覺,癢感。
皮膚能有這些感覺功能,是因為真皮層裏有很多神經末梢。不同的神經末梢,能感受到不同的刺激,比如壓力刺激,溫度刺激。然後,神經末梢把刺激信號傳輸給大腦的相應部位,這就是皮膚的各種感覺。
人為什麽要有觸覺,您可能覺得比較容易想象。觸覺能讓手指頭精確操作(比如拉小提琴),能幫助人保持平衡(比如腳底壓力變化),能鼓勵人積極從事種族繁衍(性感覺也是一種觸覺)。
溫度覺能讓人及時對環境冷暖做出反應。太陽曬得難受就盡快找樹蔭。北風吹著冷就趕緊添衣服。
痛覺和癢感似乎不像是個好東西。看“痛苦”這個詞就知道老祖宗對“痛”的看法。可是痛和癢其實用心不壞,都是為了保護您。
比如,您不小心碰到燙的東西,您會感覺疼痛,而這種疼痛就是個信號,是告訴您“有危險!”於是您就能及時躲避這種危險。
實際上,人如果沒有痛覺,會是一個非常可怕的事。有一種病叫做無痛症。如果是先天的,這孩子活不了多久。因為他根本不懂回避任何對身體有傷害的動作,所以他會自己咬自己的腮幫子,甚至咬斷舌頭。連異物刺入眼睛他都不知道躲避。
癢感也一樣,是為了提醒您皮膚有不受歡迎的外來物,比如黴菌感染,比如有毒植物沾染,或者,有時候沒啥外來物質,就是您這位作主人的有點懶惰,好幾天沒洗澡了,皮膚上的尿酸(汗腺能分泌尿酸)積累太多了。皮膚那是在提醒您:尿酸呆皮膚上有害,主人您給摳掉吧。(當然摳掉隻是應急處理。您能看我這篇文章說明您讀書識字。讀過書的您,肯定知道這時候洗個澡比摳癢癢更有益健康。)
前麵說了皮膚能感覺冷暖,讓您及時采取應對措施。但有時候您采取了措施還是不夠,比如三伏天,外邊溫度奔40度了,那麽您就算能找到一片樹蔭也還是酷暑難當。這時候皮膚的下一個功能就要發揮作用。
說的是皮膚的空調作用。
皮膚能調節體溫。這是靠兩種方法。
第一種方法跟汽車的散熱片差不多。汽車的鼻子那塊都有個篩子似的通風口。您如果把那地方打開看看,就能看到裏麵有一堆散熱片。散熱片裏麵曲裏拐彎的是很多水管。水管裏的水在引擎和散熱片之間來回流動,流到引擎那兒的時候,從引擎裏吸取熱量,流到散熱片這塊的時候,就借助散熱片,把熱量給散發出去。
皮膚也是個散熱片。皮膚的真皮層裏麵的血管很多,多得遠遠超過營養供應的需要,這些富饒的血管就像汽車散熱片裏的那些水管,能起到散熱作用(其實這話應該反過來說。是工程師學習皮膚的散熱功能,發明了汽車散熱片這種東西)。您覺得熱的時候,體溫升高,皮膚血管就擴張,加大血流量(所以大熱天跑步的人,臉上紅撲撲的。那都是擴張的血管),於是就能從皮膚表麵散發熱量,降低體溫。而您覺得冷的時候,這些血管會收縮,減少散熱,於是可以保存體溫。
皮膚的第二種散熱方法是灑水降溫。夏天天熱,傍晚時候,有些人會在家門前的水泥地板上灑水,目的是讓水蒸發的時候帶走熱量。皮膚也會幹這個。皮膚真皮層裏有很多汗腺,平均每平方厘米有100個。您熱得厲害了,汗腺就奮力分泌汗液。汗液來到皮膚表麵就會蒸發,就是從水滴變成蒸汽飛到空中,這能帶走熱量,於是您會覺得涼快一些。空氣濕度大的時候,汗液很難蒸發。所以這時候您會覺得更加悶熱。
本來呢,皮膚還有一種調節體溫的方式,不過這個方式現在隻剩下一點遺跡能看到。這就是豎毛反應。當年,咱祖先還是滿身毛的時候,這個反應是有作用的。覺得冷了,就把渾身的毛給支楞起來。蓬鬆的毛發裏能兜住更多的空氣,而這裏的空氣不容易流動。不流動的空氣是很好的隔熱裝置。所以豎毛反應可以幫助禦寒。不過這是三百萬年前的事了。後來為了狩獵需要,咱祖先把毛給進化沒了,成了裸猿。所以現在咱沒啥毛能支楞。不過,毛雖不存,反應仍在。您覺得冷的時候會起雞皮疙瘩,那就是豎毛肌在按照幾百萬年前的祖訓,試圖把您身上的毛給支楞起來禦寒呢。你如果眼神夠犀利,這時候仔細看,確實能看到身上的汗毛個個怒指青天,隻不過因為這些小汗毛體型太纖弱,沒能真正兜住空氣,所以也就沒有禦寒效果了。
除了汗腺,真皮裏麵還有另一種腺,叫皮脂腺。皮脂腺管分泌一種油性的東西,叫做皮脂。皮脂太多的話會讓人長青春痘,所以青春期的同學可能討厭皮脂。但是汗腺產生皮脂並不是想幹壞事,而是為了保護皮膚。皮脂形成的一層油膜能讓皮膚保持柔韌性。沒有這種柔韌性,皮膚就會出現皸裂,於是細菌就能趁虛而入。青春痘是性生理活躍的副產品,屬於友軍誤傷,所以別太因為這個仇視皮脂。注意皮膚衛生,避免用油性護膚品,必要的時候用一些藥處理一下就好了。
而且,汗腺和皮脂腺合作,能在皮膚表麵形成一層酸性膜。這樣的酸性環境讓致病菌很厭惡。這是好事。所以我們應該保護這層酸性膜。市麵上的香皂基本都是中性的。洗手洗澡不會洗掉這層膜。但是洗衣粉大多是堿性的。別用洗衣粉洗手洗澡。
皮膚的下一個功能,可以比做一個化工廠的功能(別擔心。這個化工廠沒有汙染)。早先說了,表皮有五層。其中的棘皮層和基底層細胞能生產一種東西,叫維生素D。不過這種生產需要一個外援,就是日光照射。必須有日光裏的紫外線參與,這些細胞才能產生維生素D。
維生素D是骨質合成的重要元素。維生素D不足,就容易出現骨質疏鬆。所以經常到戶外活動一下,曬曬太陽,對骨骼健康是有好處的。尤其是更年期之後的女性,骨質流失大大加快,那麽保持足量的維生素D就愈發重要了。
其實,為了合成足夠維生素D,需要的日照時間並不是很多,每天讓胳膊照射20分鍾就好。也就是說,有太陽的日子出門散散步,如果是夏天,光照範圍自然足夠。如果是冬天,能讓手和臉曬到太陽就基本夠了。
當然,凡事不能走極端。缺乏日照會導致骨質疏鬆,但過度曝曬也不好。過量的紫外線會破壞皮膚DNA分子,於是可能導致皮膚癌。為了防止這種事情發生,皮膚自己有另一個化工廠,生產的東西您或許聽說過,叫做黑色素。
如果您居住的地方陽光過於充沛,比如非洲沙漠,那麽皮膚就會大量產生黑色素,替您遮擋過多的紫外線,防止皮膚癌變(所以,別用什麽方法人為的把皮膚弄白。您如果皮膚變黑,說明您所在的地方光照超過了需要。這時候皮膚變黑並不是為了玷汙您的聲譽,而是為了保護您的DNA)。如果您居住的地方光照不足,比如常年呆礦井裏,那麽皮膚就會減少黑色素的分泌,這樣能保證您有短暫日曬機會的時候,能充分利用這個機會生產維生素D。
黑色素可以遮擋過多的紫外線,保護皮膚裏的DNA不受損壞。如果您有事必須在野外長時間呆著,曬狠了,可能會有一些DNA受傷。這時咱還有一個急救措施:皮膚裏有一套酶,可以修複受損的DNA。隻要受傷的DNA不是太多,這些酶能給您修好。這是皮膚防止癌症的另一道防線。
表皮和真皮層的功能說得差不多了。那麽,皮下組織是幹嘛的?
第一,它能把上麵的表皮和真皮跟下麵的身體牢牢“焊接”在一起,而且保證各種通道連接良好。啥通道?比如血管,淋巴管,神經。沒有這些,皮膚就不能發揮它的各種功能。
第二,這地方能存儲大量脂肪。
當然,現在清平世界,食物不缺,所以很多同學是以胖為苦。但是這隻不過是最近這幾十年的事。在過去的幾百萬年裏,人類麵對的主要問題不是食物過剩,而是食物不足。那個時候隨時可能爆發大饑荒。饑荒發作的時候,人怎麽能多支撐幾天,堅持到發現下一棵桑椹樹的時候?
靠身體裏儲存的脂肪。
身體裏有兩個地方能儲存脂肪。一個是腹腔裏(所謂“板油”),另一個就是皮下。
這是幾百萬年的進化產生的保險儲備,為的是未雨綢繆。猿人時代的基因,沒能預見到21世紀的人類這麽能吃,還能做這麽多好吃的,結果一個不小心,有些同學的皮下脂肪就有點過剩。但是身體的本意還是好的。而且,如果不是因為21世紀有現代醫學,讓人們能活到70歲甚至更高齡,這本來也不是大問題。好不好看另說(楊貴妃就沒覺得胖有啥不對),就健康問題來說,如果咱都跟古人一樣活不到50歲就死,脂肪過剩其實是多半是來不及導致冠心病和中風這些問題的。現在我們覺得肥胖有害健康,是因為第一,科技讓我們有太多食物。第二,科技讓我們活得太久了。
再說,皮下脂肪層還能起到一些防震緩衝的作用,讓我們不小心撞牆的時候不這麽疼。
您別小看這個防震功能。有作用的。要不老爸打孩子的時候為啥打屁屁不打額頭呢?屁屁脂肪層厚啊,有這個緩衝,就不會真的把孩子打壞了。畢竟是自己的孩子嘛。再怎麽打也就是個教育課,不能真打壞的。
我們說過,皮膚把人緊緊包裹起來,就可以防止病菌入侵。既然它是這麽嚴密的一個包裹,自然也可以防止身體裏麵的東西隨便跑出去。
身體裏麵什麽東西能跑出去?
固體的東西,比如心肝腸胃,這些當然不容易亂跑。但是液體是喜歡亂跑的。如果沒有皮膚裹著身體,身體裏的液體(醫學上叫做體液)就會流失。
注意我說的不是出汗。出汗是皮膚根據體溫做出的正確安排。而皮膚缺損的時候,那種體液流失是屬於不該流失的時候亂流失。
小的皮膚缺損,雖然會有一點體液流失(就是傷口的滲出液),但因為量小,對人不至於有很大妨礙。
如果皮膚缺損麵積很大,那麽就可能出現問題了。
什麽時候會有大麵積皮膚缺損?
如今太平盛世,剝人皮這種缺德事不大可能發生。最可能發生大麵積皮膚缺損的時候就是燒傷。
人被燒傷,首先受損的就是皮膚。皮膚被燒毀了,失去了那種包裹功能,身體裏的體液就會無節製的流失。而且,燒傷的地方會有炎症反應。這些反應本來是為了抵抗病菌,修複受傷的組織,但是炎症反應必然伴隨水腫和大量的毛細血管滲出,這一來流失的體液就更多了,多到什麽地步呢?它能讓血管裏的血大大減少,少得沒法維持正常的血壓。沒有正常的血壓,循環係統就不能為身體各地的細胞提供養分。這就會發生休克。所以燒傷病人很容易出現休克。
所以,治療燒傷病人的一個重要步驟就是植皮。皮膚不能長期缺損的,不然,外麵的病菌往裏湧,裏麵的體液往外湧,這樣的局麵,就算是蝙蝠俠也撐不了幾天。
植皮不是說隨便拿個人造革蒙上去,用膠布一粘就完事。如果我前麵沒介紹這麽些皮膚的功能,您這麽想還情有可原。現在您知道皮膚有這麽多功能,那麽您就應該知道,這不是說從沙發上扯一塊皮就能給燒傷病人用的。皮膚不僅僅是一層死皮細胞殼。那隻是表皮的最外麵一層。表皮深層,還有真皮,這些地方有很多功能,不是沙發皮能幹的。而且,植入的皮膚必須是跟皮膚下麵的組織充分的融合,讓血管、淋巴管和神經聯通,才能發揮作用。所以,植皮必須是植入活的皮膚。
好了,我們把皮膚的功能總結一下吧:
這些是皮膚最重要的一些生理功能。還有一些相對不這麽突出的,比如吸收功能,揮發調節功能等等,這裏就不羅嗦了。
當然,作為社會生物,對於人類來說,皮膚不僅僅有生理功能,也有美學功能。就是說,“美白”的皮膚通常都被認為具有性吸引力,有利於脫單。所以很多同學花很多時間護膚。然後,因為皮膚的美白程度缺乏一個能精確測量的標準,是不是“比昨天白了”,往往取決於當時的心情。如果賣護膚霜的老板娘卯足了勁兒誇您,您可能就真的覺得皮膚比昨兒個白了,於是就願意買這位老板娘的護膚霜。因為這個原理,護膚產業是永遠不愁沒生意的。