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Creation  Volume 27Issue 1 Cover

Creation 27(1):42–45
December 2004

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First published: Creation
27(1):42–45 December 2004

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生命气息

上帝送给我们的礼物

作者:David Demick
译者:卢慧明(Candice Loh)
文章来源:Creation 27(1):42–45, 2004

创世记 2 章 7 节是圣经中最为人熟悉的一句经文:「耶和华 神用地上的尘土造人,将生气吹在他鼻孔里,他就成了有灵的活人」。经文将「气息」(breath)等同「生命」(life),成为圣经其後的一种文学风格。事实上,圣经中常提到气息,多句经文都提到上帝将气息赐予给人类和动物。

呼吸系统拥有多项独特的设计,彰显上帝的旨意。呼吸亦表明人类的脆弱和完全依靠上帝的重要性,让我们来做一个简单的实验来说明,就是尝试闭气,对於大部分人,不出一分钟便快要窒息,假如在完全缺氧的环境下多待数分钟,我们就会窒息死亡。因此,呼吸器官是人体最重要的器官之一—我们无时无刻都需要它来维持生命。它到底是怎样活动的呢?

呼吸系统设计独特

人体的呼吸活动由鼻子开始。每当感冒季节来临,鼻道或会因此感到不适,但鼻道有着更重要的功用。它们是一个高科技的空气调节和空气过滤系统:鼻腔内壁的黏膜,把吸入空气的较大尘埃粒子和微生物孢子过滤,黏膜细胞分秘黏液,捕捉和清除空气中的杂质。鼻道透过鼻黏膜的微丝血管(这也是为什麽会容易流鼻血)暖化和湿润空气;血液亦有洁净空气的作用,有如化学清洁剂洁净空气中的化合物。鼻子的这个设计特徵,与对抗污染的现代空气净化装置相类似:

「引用工程学的词汇,鼻子的功用像一座洗涤塔,新的清洁液源源不绝供应。尽管吸入空气与鼻黏膜接触的时间不足一秒,便能有效清除空气中的臭氧、二氧化硫及其他水溶性污染气体,远较口咽(以口呼吸)更能洁净吸入空气。」1

吸入空气经暖化和洁净後,空气经「气管」(trachea)进入左右两边的「支气管」(bronchus),支气管内壁的黏液进一步把空气中的细微粒子清除,支气管接着分成许多小分支,最细小的称为「细支气管」(bronchioli)。2 支气管内壁黏膜上的微细鞭毛细胞称为「纤毛」(cilia),能定向摆动,纤毛运动将管内一层黏液推至咽喉,包含细微粒子的黏液便由咽喉吞下消化。这种空气洁净系统称为「黏膜纤毛活动梯」(mucociliary escalator)。

细支气管的末端是称为「肺泡」(alveolus)的微小气囊,在接近肺泡的细支气管内壁不分泌黏液,反分泌酵素将黏液分解,作用是防止黏液堵塞细支气管。

肺部知多点

  • 肺部有8亿个肺泡(见原文))
  • 血液由心脏泵进表面积有半个标准网球场的肺部,再进入循环系统,过程只需1.5秒,此步骤每日自动重复10万次。
  • 每日循环流经肺部的血液总重量约8000公斤,平均一生的血液总重量,是美国母舰「尼米兹」号(USS Nimitz)的两倍(见下表。
  • 静止状态呼吸,只消耗3至5%的身体能量。
  • 为确保呼吸畅顺,控制呼吸的基本神经脉冲斜坡信号(ramp signal),开始时信号微弱,再逐渐增强(约2秒),然後停顿3秒。

资料来源:杰里.穆尔(Jerry Moore M.D.)

母舰「尼米兹」号

长度: 332.85 公尺
排水量(满载): 98,556.67 公斤
战机: 85 架
造价:45 亿美元
动力: 2 核反应器,4 轴推进
服役: 1975年5月3日

单肺泡的形状像一个微小的房间,四周是墙壁,门口通往细支气管。3 像房屋的入墙水管,肺泡墙壁内有微小的血管(毛细管,capillaries),超薄的墙壁上布满着毛细管,透过扩散作用进行气体交换。二氧化碳含量偏高的「旧」血,经心脏由静脉进入肺部,在肺泡交换新鲜氧气,带氧血液之後回到心脏,透过血液循环输送到身体其馀部分。新鲜氧气推动新陈代谢,为细胞提供能量和活化细胞。

肺泡有各种独特而有趣的细胞:衬里细胞(lining cells)好像薄煎饼般扁平,使肺泡壁可以很薄,而位於肺泡「房角」的细胞,分泌一种称为「表面活性剂」(surfactant)的肥皂物质,4作用是保持肺泡湿润,避免因为水的表面张力令肺泡塌陷。还有负责巡逻的白血球细胞「巨噬细胞」(macrophages,意谓大食),人体多个组织也有这种身体防卫细胞,然而肺部巨噬细胞的功能非常独特,5像肺泡的衬里细胞一样,它们形状扁平,不同的是,它们能活动自如。巨噬细胞就像海底的比目鱼,在肺泡壁上扫掠,吃掉呼吸系统阻隔不到的任何微细污染物,当它们「吃饱」後,就会上移,到达「黏膜纤毛活动梯」被循环和取代。假如巨噬细胞被入侵性感染压倒,白血球细胞就会到肺泡协助巨噬细胞对抗外敌,而「肺炎」(pneumonia)则是广泛的肺部感染。

阻毒素进入人体

为何要一再强调呼吸系统的空气洁净功能?首先,肺泡的和暖潮湿是微生物生长的理想环境,而空气中充满微生物和它们的孢子,假如人体没有内置的空气洁净系统,我们不出数日便会因为感染肺炎死亡。

另一原因是,假如没有了空气洁净系统,肺部很快会被吸入的尘埃填满。吸入的有毒物质亦需要被清除,以防它们永久损坏脆弱的肺泡细胞。

因吸烟造成的肺部损害和死亡,是说明空气洁净系统重要性的好例子。尽管有洁净机制,部分烟、尘和毒素仍会进入肺泡,肺部和气道能够暂时(有时数年)不被吸烟所伤,然而,最终会造成不同程度的永久性肺损害,假如继续吸烟的话,情况将会恶化,而肺损害往往是早死的原因。6

人的肺部一般能够长期对抗疾病,因肺部有大量的功能储备。研究显示,人类平均在丧失近 3/4 肺组织,才有严重的呼吸困难。7

人体的其他器官也有这种高度的功能储备(例如,我们只馀一个肾也能存活)。对於慈善和慷慨的上帝,我们自然期望他有丰足的预备。

呼吸系统有任何进化迹象吗?不,一点也没有。进化论者无法解释脊椎动物间的呼吸系统设计,为何有显着的不同,8而且没证据显示,基因突变会有利呼吸系统。

呼吸亦是一个更大设计的一部分—地球的整个生态平衡。人类和动物必须消耗氧气才能生存,呼出废气的二氧化碳。但植物刚好相反,植物吸入二氧化碳,呼出氧气,为大气提供一个不断更新平衡的作用,好使我们需要的氧气永不会用完。植物亦为人类提供源源不绝的食物供应、草木青葱、鲜花盛开的怡人环境。

上帝造人,使我们能够呼吸,当中有没有一个更重要的原因?圣经中,气息象徵赐予生命的上帝,我们所呼吸的空气是无形、无味、无嗅—除非空气流动变成风,否则我们不会意识到空气的存在,就正如上帝自己。空气是静止的,它是庞大的能量泉源,它一望无际—虽看不见,但在我们生命中却是不可或缺,没有它我们会一命呜呼。可以说,上帝创造空气—和呼吸—是向我们具体表明,我们对他的需要是何等的深和何等迫切。

东方神秘主义教导的冥想,是透过呼吸控制身体机能,获得内在平安。基督徒亦可用别的方法进行呼吸冥想:认识气息是上帝赐予我们的一份大礼,圣经亦以气息作为比喻,代表神的灵。

尽管我们从科学角度去研究呼吸系统,但所获得的知识,让我们明白和不断的感恩,好让我们能够和诗人与「凡有气息的」,一起赞美上帝。(诗篇 150 篇 6 节)


气息、灵、生命

Photo by Jerry Moore Normal lung

正常肺部的显微摄影(630倍放大)显示,肺里充满空气,可见超薄的肺泡壁。肺泡壁内布满毛细管,由於毛细管非常的纤细,无法在此倍数的显微镜下看得清楚。

创世记 1 章 2 节告诉我们,「 神的灵(希伯来文 ruach)运行在水面上」。「ruach」亦可解作「呼吸」、「空气」或「风」。约伯记 38 章有一幅震撼的图画:上帝在「旋风中」回答约伯。

接着在以西结书,先知以西结看见骸骨的异象,「主耶和华对这些骸骨如此说,我必使气息进入你们里面,你们就要活了。」(以西结书 37 章 5 节)在新约希腊文圣经,「灵」的希腊文是「pneuma」,「pneuma」与希伯来文「ruach」的解法相同。约翰福音 20 章 22 节,耶稣复活後向门徒显现,约翰记载了经典的一幕:耶稣「就向他们吹一口气说,你们受圣灵!」这提醒我们,是谁把第一口气吹在人的鼻孔里,使他有生命气息。

基因突变有利肺部?

迄今已知有多個影響呼吸系統的遺傳錯誤(基因突變),差不多都對肺部有害。在與呼吸系統有關的遺傳錯誤,沒有一個是有利呼吸系統的,更枉論增加信息。

例如,囊性纤维变性(cystic fibrosis)是一种普遍的遗传病,病因是调节细胞膜电化学的一个基因发生突变引起。单是这一个基因发生突变的个案数以百计,迄今没有一个是有利的。1此外,一种不明的肺病「间质肺炎」(interstitial pneumonia),最近查明是肺泡细胞调节表面活性剂生产的一个基因的突变引起。2

基因突变亦影响支气管内壁的纤毛(见上文),令气道容易受慢性严重感染,称为「不动纤毛综合症」(immotile cilia syndrome)。再者,迄今发现影响纤毛活动的多种基因突变,没有一种是有利的。3 种种显示,呼吸系统是一个复杂、有最佳效能的设计系统所有随机的突变都是减少而非增加它的效能。呼吸是智慧设计一个强而有力的证明。

參考文獻

  1. Cotran, R.S. et al., Robbins Pathologic basis of disease, 5th edition, W.B. Saunders Company, Philadelphia, USA, pp. 451–454, 1994.
  2. Nogee, L.M. et al., A mutation in the surfactant protein C gene associated with familial interstitial lung disease, New England Journal of Medicine 344(8):573–579, 2001.
  3. Stryer, L., Biochemistry, W.H. Freeman and company, 3rd edition, New York, USA, p. 943, 1988.

參考文獻及註解

  1. Weis, L., Histology, Cell and Tissue Biology, Elsevier Science Publishing Co. Inc., 5th edition, New York, USA, p. 791, 1983. 回上一頁.
  2. The smallest ones, which carry air without exchanging it, are called the terminal bronchioli. 回上一頁.
  3. Called the alveolar duct. 回上一頁.
  4. In other contexts, the word ‘surfactant’ can be used (as an adjective) to refer to the property of reducing surface tension, or (as a noun) to a whole group of substances with this property. I.e. soap is a ‘surfactant’ as it has ‘surfactant properties’. But doctors use it to describe the particular surfactant substance found in the human lung. 回上一頁.
  5. Ref. 1, pp. 836–843. 回上一頁.
  6. Likewise, industrial smog and pollutants have a bad effect on lungs as well as the environment, and Christians should be concerned about the environmental stewardship and health-care issues involved. 回上一頁.
  7. Guyton, A.C., Textbook of Medical Physiology, 8th edition, W.B. Saunders Company, Philadelphia, USA, pp. 427–428, 1991. 回上一頁.
  8. Denton, M., Evolution: A Theory in Crisis, Adler and Adler, Maryland, USA, pp. 210–213, 1985. 回上一頁.

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