世界盃|頭球破門得多大力量,腦和脊髓為什麼不會碎成渣渣?

世界盃|頭球破門得多大力量,腦和脊髓為什麼不會碎成渣渣?

作者 | 白楊樹的眼

來源 | 搜狐健康

2018世界盃首粒進球誕生:加津斯基頭球破門!最近一家英國的研究機構表明,在足球運動中,頭球是一項有風險的技術性動作,如果長期且頻繁的使用頭球,很有可能會導致腦部受到不同程度的腦震盪,甚至嚴重的會令到腦退化。你知道嗎,我們的脆弱的腦組織除了堅硬的頭顱外,就靠著一杯量的腦脊液進行保護呢?

世界盃|頭球破門得多大力量,腦和脊髓為什麼不會碎成渣渣?

醫學教科書上是這樣介紹腦脊液的,腦脊液(Cerebro-Spinal Fluid,CSF) 為無色透明的液體,充滿在各腦室、蛛網膜下腔和脊髓中央管內。腦脊液由腦室中的脈絡叢產生,與血漿和淋巴液的性質相似,略帶粘性。腦脊液屬於細胞外液。正常腦脊液具有一定的化學成分和壓力,對維持顱壓的相對穩定有重要作用。 直到有如標題提出的這個問題的提出,事實上,我們真正的忽略了腦脊液的一個重要功能----為腦和脊髓提供浮力的支持作用,這個作用的效能,遠高於對於腦組織的營養和維持顱內壓的作用。

腦實質實際上像膠凍樣的組織,有點像豆腐,當然不是張飛做的那種豆腐,其實更像內酯豆腐。為了更好的保護我們的腦組織和脊髓,我們進化出了堅硬的頭顱和脊柱,所以我們在組織學上屬於脊椎動物。事實上,腦或脊髓組織在堅硬的骨性結構中也是相當不安全的。想象一下,我們將一般豆腐置於搓衣板上,不要快,在不太平坦的小路上,慢慢走,再來個小奔跑,看看,豆腐會變成啥樣的形狀。是的,沒有錯,將會變成一堆豆腐渣,如果不小心摔個跤,一定會成為豆腐渣渣。

說到浮力,就不能不說到阿基米德的故事:“兩千多年前的古希臘,皇帝想為自己打製一頂皇冠,找來全國很有名的工匠。給了工匠一定數量的黃金,提出皇冠的樣式和要求。工匠開始為皇帝打製皇冠。數月後,工匠把做好的皇冠呈給皇帝。皇帝帶上皇冠,對著銅鏡照了又照,非常滿意。給了工匠賞銀後,皇帝的心裡總是有點鬱悶。不知為什麼,他感覺皇冠沒有全用黃金,而是摻有其它的金屬。雖然皇冠的重量與他給工匠的黃金重量一樣。阿基米德接到這個任務,也十分為難。皇冠由各種形狀組成,圓球、圓環、圓臺,還有鏤空的花紋,根本無法測量求皇冠的體積。一天他去澡堂洗澡,當他跳進放滿水的浴盆,浴盆裡的水溢出來,他坐進浴盆時,水溢出的更多了。苦思多日的問題,突然像有一道亮光衝開了黑暗。他高叫著“我找到了!”立刻衝回家去做實驗。最終得出了結論,物體放入盛滿水的容器中,溢出的水的體積就是物體的體積。

阿基米德是個有思想的人。雖然解決了皇冠的秘密,但是偶然的發現,其中有些問題還沒有想明白。他在想,我坐在浴盆中時,感覺到自己好像變輕了,有個力把他向上託,他得使勁用力從能坐在浴盆底部。他把這個向上的力稱為浮力。

他想,不管任何有體積的物體放入水中,物體佔據的空間都要擠開水,這說明,任何物體在水中都會受到浮力。下一步應該求出物體受到的浮力有多大?阿基米德想,物體受到浮力會變輕,應該稱出物體在水中的重量。物體在水中與在空氣中的重量差,不就是物體受到的浮力嗎?通過實驗。阿基米德發現了浮力定律:物體在液體中會受到浮力,浮力的大小等於物體排開液體的重量

可是,可是,正常人中腦脊液只有150ml,而人腦的體積1300-1500ml,遠遠大於腦脊液的含量啊!但是,腦組織的排水量也高達1300-1500ml啊!現在,排水量是用來表示船舶尺度大小的重要指標,是指船舶在水中所排開的同體積水的重量。根據阿基米德原理,一個物體在水中受到的浮力等於被它排出的水的重量,也就是與船體浸入水中體積相同的水的重量,這就是船的排水量。即可得出下列公式:排水量(浮力)=船自身的重量+滿載時貨物的重量(所受的重力=浮力)。排水量通常用噸位來表示,所謂排水量噸位是船舶在水中所排開水的噸數,也是船舶自身質量的噸數。所以,儘管腦組織體積遠大於腦脊液的體積,腦組織還是懸浮在腦脊液之中的。

如果能夠造出一條和航空母艦一模一樣的船塢,一杯水也可以漂浮起一艘航空母艦!正如給我一個支點,可以撬起整個地球,雖不可思議,但的確如此。堅硬的頭顱和封閉的椎管如同一個窄小的船塢一樣,是的,有且只有一杯腦脊液,就漂浮起我們脆弱的腦組織。

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