“坐”的科学

时间:2021-02-09

黎静

心血管病是目前全球致死率最高的病种之一,它包括多种类型,如高血压、冠心病和中风等。同时,患病人群分布呈现出地区性差异。令人惊讶的是,居住在坦桑尼亚北部的哈扎人中几乎无人患有心血管病,而且哈扎人患糖尿病和肥胖的概率也比生活在现代化社会的人(以下称“现代人”)低得多。为了探究为什么哈扎人比普通现代人患上述疾病的风险更低,杜克大学演化人类学教授赫尔曼与同事带上现代测量设备来到哈扎人部落。他们的随身行李中包括现代人在工作或休息时都离不开的东西——椅子。

哈扎人围在一起分享食物。

哈扎人总人口数约为1000人,他们属于地球上仅剩的以狩猎和采集为生的族群之一。他们生活在坦桑尼亚的荒原上,很少与外界接触,主要以兽肉、浆果、块茎类植物和蜂蜜为食。

当地环境潮湿闷热。在太阳炙烤下工作了一个上午后,赫尔曼一行人感到又渴又累,想立即回到营地帐篷内,马上在椅子上坐下休息。但人多椅子少,一场“抢椅子游戏”就此展开。老哈扎人奥纳瓦西似乎对不曾见过的椅子颇感兴趣,他花了一上午在外狩猎,回来时已非常疲惫的他无疑更有理由坐上椅子休息。其实,所有来营地拜访的哈扎人都对赫尔曼带来的椅子着迷,不论椅子是新是旧,是高是矮。

赫尔曼原本以为哈扎人拥有健康心血管系统的原因是他们比“现代人”进行了更多锻炼。但随着研究的进展他发现,哈扎人放松时的姿势才是真正原因。他认为,弄清哈扎人心血管系统更健康的原因,可以帮助我们理解为什么久坐会危害健康,以及我们为什么如此离不开椅子。

久坐不只是缺乏运动

赫尔曼通过分析现有数据发现,心血管病、糖尿病和某些癌症有一个共同的潜在致病因素——久坐。全球每年有超过500万人因久坐导致的疾病而死亡,久坐对人类健康的威胁不亚于吸烟和肥胖。更值得警惕的是,对那些长年累月伏案作业的人来说,即使在久坐后补偿性地进行运动,也无法弥补已经给健康带来的损害。因此,久坐比不运动的危害更大。但是,坐和躺似乎是人类一生都无法避免的,因为每个人都需要休息,即使是那些坚持进行规律运动的人,其一生中除睡觉外,坐着或躺着的总共时间也长达数年。

我们常被告诫:缺乏运动可能导致严重的健康问题。但是,人们早就对这个观点感到麻木,而且长久以来缺乏对这方面的深入探究:为什么不运动一定对健康有害?为什么补偿性运动无法抵消缺乏运动的危害?

从进化论观点看来,“自然选择”偏好将生物体的资源导向有利于生存和繁殖的策略,任何对提高生存率和繁殖率没有帮助的行为都是无价值的,因此人体理应很好地适应长时间休息,以便节约体能供未来需要时使用。然而,人类为什么进化成了一种对休息存在负反馈(休息得越多,心血管的健康状况越差)的生物?

除人类外,几乎所有物种都不把锻炼身体作为运动的目的。在海洋中,比起漫无目的地耗费体力搜寻猎物,一些捕食者可能会更愿意花上一天来等待猎物游到它们身边,然后再伺机捕捉。在沙漠中,一些爬行动物会在炎热的白天躲进洞穴中休息,避免身体水分过度蒸发,到了夜晚地表温度下降后再出洞觅食。熊和蝙蝠等哺乳动物则会借助冬眠来抵御寒冷和解决冬天食物匮乏的问题,直到来年春暖花开才苏醒。甚至人类的近亲——类人猿每天也会花好几个小时坐着或躺着,什么也不干。不约而同地是,這些动物共同的特点是,在一生中有很长一段时间都处于不运动状态,但它们的健康却没有受到任何不良影响。

人类在这方面是个例外。为了探究其中的原因,19世纪50年代的科学家以伦敦公交车司机和乘客疏导员为对象进行了实验。当时的公交车(双层)司机几乎整天都坐在驾驶座上,而乘客疏导员却要不时在两层车厢间上下,几乎很少坐下来休息。科学家对这两个人群进行体检后发现,公交车司机患冠心病的风险比乘客疏导员的风险高30%,且司机越年轻病情越严重。后来有科学家把外出送信的邮递员与在邮局里工作的办事员进行比较,发现少动的办事员比多动的邮递员患冠心病的风险也高出约30%。这些研究结果似乎都说明一个问题:少动会提升患心血管病的风险。

久坐究竟有多坏?

如今,受信息数字化影响,许多人的工作必须借助电脑完成,因此他们常常在电脑桌前一坐就是一整天。更别提为了缓解工作和生活压力,不少人下班回家后立刻窝进沙发里看电视或玩手机。

哈扎人用自制的弓箭捕食动物。

让我们把目光转回到哈扎人。为了生存,他们必须外出狩猎和搜寻食物。直觉告诉我们,与他们相比,我们似乎真的非常缺乏运动。为了监测哈扎人的身体姿势和对应的肌肉活动水平,赫尔曼团队在28名哈扎人身上安装了测量传感器。然而,测量数据显示,哈扎人每天用于休息的时间都长达10小时。所以,哈扎人心血管系统更健康的原因并非是他们活动的时间比我们更长。于是,赫尔曼提出另一个假设:虽然哈扎人也花大量时间坐着或躺着休息,但他们会时常站起来稍微运动一下,从而避免了久坐或久躺。他认为,或许久坐(或久躺)才是导致我们患病风险较高的原因,而并非缺乏运动。

为了验证这一假设。科学家招募了一批志愿者,安排他们卧床长达2个月。结束卧床后,经测量,志愿者的骨骼变薄,一部分肌肉萎缩,血脂(甘油三酯)水平整体升高,其他心血管病指标数据也有所上升。甘油三酯过高是引发心血管病的主要原因之一。赫尔曼认为,导致这一结果的原因是:人在站立和行走时,腿部肌肉和核心肌群被激活;而躺着时,这些肌肉处于非激活状态,不消耗热量。因为肌肉停止消耗热量,所以不再需要能量物质(脂肪酸),原本把甘油三酯分解为脂肪酸的酶——脂蛋白脂肪酶也停止合成。当原有的脂蛋白脂肪酶消耗殆尽后,甘油三酯不再被分解,于是开始在血液中积累。

虽然哈扎人也会长时间坐着或躺着休息,导致他们血液中的甘油三酯随之不断积累,但因为他们不时地改变姿势,肌肉细胞得以短暂激活,于是又开始消耗能量。因此,脂蛋白脂肪酶为了给肌肉细胞提供脂肪酸,也重新开始分解甘油三酯,从而打断了甘油三酯在血液中的积累,阻止其过度升高,因而避免了引发冠心病等心血管疾病。赫尔曼由此推测,哈扎人不易患冠心病的原因是他们少有久坐。

“积极”的休息姿势

蹲坐是哈扎人传统的休息姿势。

为了验证哈扎人是否真的不久坐,赫尔曼团队利用已测得的肌肉活动水平数据,推算出28名哈扎人每天处于休息状态的时长,如坐在椅子上或蹲在地上的时长,以及在这段时间内他们起身活动的次数。监测结果却令赫尔曼吃惊:这些哈扎人并非如他预测的那样在休息时会频繁变化姿势。相反,他们很喜欢蹲在地上休息,而且一蹲下就很长时间都不换姿势。实际上,他们一天中站起来或稍微走动的频率和“现代人”的差不多,为50次左右。经检测,这些哈扎人的血液生化指标(包括血压、甘油三酯水平和其他心脏疾病指标)都在正常范围内,这表明他们确实很健康。赫尔曼不禁疑惑:如果不是轻微的活动阻断了甘油三酯的积累,那么哈扎人血液中的甘油三酯去了哪里?莫非升高的甘油三酯对哈扎人的健康没有影响?

赫尔曼仔细查看实验数据后发现,哈扎人和“现代人”的最大肌肉活动水平差异出现在休息时。因此,他做出第三个假设:哈扎人在休息时仍保持了较高的肌肉活动水平。

原来,哈扎人休息时不坐椅子,而是习惯蹲在地上。蹲姿迫使体重集中在脚掌,导致维持身体平衡所必需的肌肉活动水平是坐在地上或坐在椅子上时的5-10倍,有时甚至超过从事轻体力劳动者的肌肉活动水平。因此,他认为,蹲或跪都是“积极”的休息姿势,能维持足够高的肌肉活动水平,以防止甘油三酯在血液中累积,从而避免患心血管病。

如果这个假设成立,久坐危害健康的原因就得到了合理解释:从人类祖先忙于狩猎和在野外搜寻食物的生活方式看來,他们缺乏运动的情况几乎不存在,因此肌肉从未长时间处于非激活状态,而我们的身体没有进化出应对缺乏运动或久坐的保护机制。

不应谈椅子色变

另一方面,为什么人们如此喜欢坐在椅子上,以至于就连从未见过椅子的哈扎人奥纳瓦西都对赫尔曼带去的椅子着迷?擅长手工制作的哈扎人能做出弓箭,建造防水的房屋,但他们从未造出过椅子、床铺等用于休息的家具。他们屋内最接近现代家具的设施,只是铺在地上用来垫着睡觉的动物皮毛。

哈扎人有能力制作精良的工具和饰品,但从不曾造出一把椅子。

事实上,结构简单却非常实用的发明通常可遇而不可求。例如,古英国人建造了巨石阵来记录太阳的轨迹,这足以体现他们的聪慧,但他们也没能发明轮子。否则,他们搬运重达20吨的巨石时会轻松得多。不仅轮子,椅子也是这样一种发明,直到约4600年前椅子的雏形才出现。我们现在坐的椅子大约诞生于3000年前。而人类祖先出现在600万年前,智人出现在30万年前,一直不断进化了约20万年才成为今天的人类。椅子出现在人类生活中仅短短3000年,因此对于人类生理系统来说仍是“新鲜事物”。我们之所以对椅子着迷,是因为在它出现之前我们疲劳的肌肉几乎从未真正得到过放松。但是,尽管椅子为我们提供了一种全新的休息姿势,让肌肉感到前所未有的放松,人体却还没能适应这种长期放松的状态,所以久坐才会危害我们的健康。

虽然蹲着休息能避免甘油三酯过度积累,但科学家建议:如果不是从小就养成蹲着休息的习惯,普通人可能会因蹲着休息而感到疼痛和不适,因此最好不要贸然效仿。其实,除了蹲,哈扎人也采用较低肌肉活动水平的姿势——坐或躺。因此,就算想要通过学习哈扎人的休息姿势来保持心血管健康,也不必彻底告别椅子。事实上,只要减少一天中久坐的时间,时不时站起来或走动一下,也可以刺激肌肉活动,打断血液中甘油三酯的累积过程。

1936年被发掘的“哈特诺弗的椅子”。

塞纳莫特是埃及第十八王朝时期(公元前1539~前1295年)最重要的国家官员之一。图中坐在椅子上的是塞纳莫特的母亲——哈特诺弗。

对哈扎人的行为研究显示,长时间久坐不动(即过低的肌肉活动水平)才是导致我们患心血管病的原因。随着社会发展,今后在家办公可能会成为大趋势,人们也可能会将更多时间花在看电视、玩手机上。既然无法避免少动,那我们不妨缩短每一次坐或躺的时间,定时起身活动活动。如果你的身体很柔韧,或者你是一个爱挑战的人,那么你完全可以像哈扎人一样,以“积极的”休息姿势一蹲着工作或娱乐,在未来你的心脏会感谢你在今天做出的改变。

声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请发送邮件至:xiaomachepaodekuai[at]outlook.com,我们会及时删除。