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漫话汗液
史仍飞/文
汗水是毛孔里流出的营养物质;对于减肥者,汗水是脂肪的眼泪;对于劳动者,汗水是努力工作的象征。
炎炎夏日,如果不是待在空调房间,每天的所面临的除了出汗,还是出汗。人类是这个星球上为数不多,通过排汗方式来应对高温环境的生物,如果不借助外界调控温度的技术,出汗可能是唯一能让人类在炎热天气里生存的保障。
出汗是一种正常的生理现象,具有排泄和调节体温的功能。关于汗水,自小生活在农村,最能体会古诗词里的“汗滴禾下土”的场景,我的父辈们,以及还在务农的乡亲们最不怜惜的就是汗水。
人类为何要出汗?
人类是出汗王者,成人最大出汗量能够达到每小时2-4升,有些人一运动就“水花四溅”,像从水里捞出来一样。
汗液的主要成分是水和电解质,也就是水和盐的混合物。水分占98%~99%。汗液是一种低渗溶液,pH值4.2~7.5。汗液成分可分为无机成分和有机成分两类,其中无机成分主要是氯化钠、碳酸钙等盐类。而汗液中的有机成分在体表的堆积,有利于微生物在体表的大量繁殖,大量出汗亦会产生汗味。但是翻阅漫长的生物进化史,其中满满都是为争夺水和盐而进行的残酷竞争,水和盐也是动物体内最重要的组成物质,这可能是绝大多数动物都不愿意通过出汗来调节体温的缘由。为了主宰世界,人类在漫长的进化过程中,褪去了体毛,全身布满了汗腺,出汗逐渐演变成了人类及少数动物特有的调节体温重要方式。正是因为有汗液,才使的人类具有超强的调节体温能力和运动耐力。故此,进化生物学家甚至认为出汗使人类统治了自然界。
汗液蒸发会消耗热量,皮肤顿觉清凉。出汗是人类在进化过程中,巧妙地把物理学和生物化学结合的一个生理过程,皮肤带有热量,身体里含有水分,就这样把水输送到皮肤上蒸腾了汗液,降低了体温。
人体有丰富的汗腺。大概有200万到500万个汗腺,汗腺越多,流汗越多。人体的汗腺有大、小汗腺之分,小汗腺遍布全身,尤以手掌、足部最多,小汗腺分泌汗液主要成分为水和盐分。大汗腺居于腋窝、乳晕和会阴部,分泌物比较粘稠,里面含有脂肪酸等有机成分。若这些部位分泌物没有及时清洁,经体表细菌分解后生成不饱和脂肪酸,产生臭味,也就是臭汗味道。
除了天热导致出汗之外,另外,当情绪紧张时,交感神经兴奋,乙酰胆碱分泌增加引起出汗;或是因为疾病的原因,比如甲亢病人的多汗,肺结核病人的夜晚盗汗之类。还有刺激性的食物比如辣椒、葱头、大葱、大蒜、烟酒、咖啡等。这些刺激性食物让人兴奋,促进汗液分泌。
出汗各不相同
大家在平时都发现过这样一种情况,有一些人在平时非常爱出汗,而有的人却不易出汗。
遗传因素可能是出汗的主要因素,一些人可能天生就有更多的汗腺,或者他们的汗腺对体温变化更敏感。并没有被广泛认可的遗传标志物,目前主要与遗传有关的是汗腺数量和活性,以及体温调节机制、激素水平和神经系统的反应等。值得注意的是,出汗的多少还受到许多非遗传因素的影响,如环境温度、身体活动水平、情绪状态、健康状况等。
除了出汗的个体差异之外,其实我们无法控制出汗,有时莫名的汗液会让人尴尬。通常你可以忍住流泪、打嗝、放屁、小便等。令人沮丧的是,有时扳动汗液的开关并不受我们左右,往往会在不合时宜的场合汗液涌动。这样看来古书上留下来的“战战栗栗,汗不敢出”就显得不那么科学啦。
不同部位出汗有别
有些额头易出汗,而另一些人则颈部、背部更易出汗。究竟是什么原因?
为了搞清楚身体部位出汗的差异,早在1928年,莫斯科一位名叫维克托·迈纳(Viktor Minor)的临床医生开发了一种技术来可视化出汗的差异,他首先用碘、蓖麻油和酒精的溶液在受试者干燥的皮肤上涂上一层碘液,等干燥后再洒上一层白色的淀粉。当受试者开始出汗时,溶解了汗液的碘遇到淀粉变成棕紫色,这样在出汗的区域和不出汗的区域之间就形成了鲜明的对比。与此同时,他们还用延时摄影技术,探明了不同的人从不同的部位开始出汗——有些人从脸上开始出汗,有些人从躯干开始出汗等等。
人体不同部位的出汗量确实存在差异。这种差异主要是由于身体各部位汗腺的分布密度不同。手掌、脚底、腋下、额头、背部和胸部等部位的汗腺较为密集,因此在这些区域出汗可能更为明显。此外,个体的出汗模式也可能受到性别、年龄、健康状况和遗传因素等因素的影响。例如,青春期的激素变化可能会影响出汗模式,而某些疾病或药物可能会改变汗腺的活动。
出汗有性别不同吗?
有一种广为流传的谬误“男人出汗,而女人只会发光(变得油光水滑)”,意思是说同样的劳动强度,当男人开始出汗的时候,女性仅仅是变得更‘亮’(变得油光水滑)。男女出汗方面有差异吗?几乎没有证据支持出汗的性别差异。有研究说女性在单位面积上有更多的汗腺,而男性的汗腺则更发达,往往有更高的最大出汗率。
过去文学作品里描写女子的香汗淋漓,而描写男子劳作时则是汗流浃背、臭汗满身等。可能那个年代女性生活较安静,出汗较少,再加上使用香水等化妆品,这样给人的感觉就是男人出的汗是臭汗而女人的是香汗,其实从汗液成分来看,是一种无色无味的盐水混合物。
但也有报道提及出汗的性别差异,其可能归因于其他因素,如体型、身体健康状况、有氧能力或运动强度等。现在健身房里女性挥汗健身的人数也在增加,可能你也闻不到所谓的“香汗淋漓”了,后来的研究证实热适应在女性和男性身上的作用是相似的。
其他动物的汗液
正是由于在紧张、焦虑或疾病状态下也会出汗,往往我们额头、腋窝的涔涔汗液也会揭破情绪、以及不可告人的秘密。这在其他出汗的动物如马、骆驼和河马也有各自的特点,它们主要通过大汗腺排汗,但功能各异。比如赛马通过出汗来降温,马在赛前出汗也往往会暴露出焦虑、紧张状态,常常会被经验丰富的赌徒们发现,应用于赛马的押注,但这也要因“马”而异。
河马,这个巨型的食草动物会分泌一种红粉色的汗液,起到防晒、保湿霜和抗生素软膏的作用。骆驼是最能耐受高温的沙漠动物,也能从顶泌腺(大汗腺)分泌汗液。但骆驼的解剖结构中还包含了大量额外的高温生存策略,比如,它们驼峰中的脂肪就像内部器官的遮阳伞。看来每个物种都有独特的生存之道。
科技追踪汗液
汗液能传递的信息非常丰富,分泌汗液的速率和汗量能够反映健康信息,汗液中包含的数百种化学成分更是值得研究的数据集。可穿戴汗液检测器,以安静状态下的汗液作为稳定的生物流体来源,可以进行分子级别的健康指标评估。
运动时采集的汗液通过汗液检测器可以实时的检测汗液中的电解质浓度,葡萄糖、乳酸等有机物质的含量,用于评估运动员的能量代谢状况、以及运动员供能的特点及其它机能状况。这种及时的信息反馈,可以提醒运动员调整训练负荷。
谈及汗液,就会涉及运动中补液问题。在过去的训练过程中,一般不建议运动员在途中喝水,担心喝水会影响跑步速率及训练的效率,甚至也认为在训练途中喝水是一种懦夫行为。在20世纪五六十年代的马拉松比赛中,很多选手认为在途中不吃不喝是大多数马拉松运动员的终极目标。
到了今天随着各种理论的呈现,以及运动饮料的盛行,在训练期间补液成为弥补汗液丢失的标配。但是在不影响运动表现的前提下,脱水到哪种程度是安全的呢?
结 语
汗液不仅仅是盐和水的混合物,还含有很多化学物质。一不小心,汗液就会泄露我们的秘密,包括不良嗜好,这既令人着迷,又让人担忧。关于出汗还有很多未知,我们应该感激和欣赏人体能够出汗这一功能,能够健康地流汗是一件令人愉快的事。
主要参考资料
1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq5916
2. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B1%97%E6%B6%B2
4. Sarah Everts, The Joy of Sweat: The Strange Science of Perspiration Hardcover – 2021.
5. 汗水的快乐(奇妙的汗水科学), 作者(美)萨拉·埃弗茨, 译者刘辉. 中译出版社 2022
6. 十万个为什么(第6版),少年儿童出版社,2014
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