炎热的天气让人“汗流浃背”、“满头大汗”,这个时候汗让人讨厌;运动时,我们“汗流浃背”,这个时候流汗则让人有一种畅快淋漓的感觉。你喜欢或者不喜欢,汗就在那里。狗狗滴着口水的舌头,汗血宝马和河马的神秘“红汗”……
汗液中也有学问
对于恒温动物来说,出汗的一个重要作用的调节体温,当体温超过40℃时,会导致蛋白质变性、细胞死亡并最终引起多个器官的衰竭。因此,出汗对于处在高温环境的动物来说是关乎生死的重要生理功能。
汗液除了具有散热、调节体温的功能外,还具有杀菌作用。汗液中的一种抗菌肽Dermcidin具有广谱活性且与其他已知抗菌肽不具同源性。这种蛋白质特定地在汗腺中表达,且作为汗液的组成成分分泌到表皮外。这种含有47个氨基酸的肽表现出对多种病原微生物的抗菌效果,可在宽pH范围、类似人类汗液的高盐浓度环境中可保持活性。这就说明,汗液通过抗菌肽而具有调节人体皮肤菌落生态的作用。
皮肤温度越高,则出汗越快,涉及到遍布全身的小汗腺,是由中枢神经系统控制。不过这种控制的机制具体如何并不十分清楚。大致有两种解释,一种是皮肤温度升高时,神经递质会增加,另外一种解释是汗腺在皮肤温度升高时对神经递质的敏感程度增加。
对于人体来说,大部分区域的出汗受到皮肤温度的影响,但是有也例外,那就是脚底和手掌。我们生活中就很多这样的人,不管气温如何手心一年四季汗津津的,而有些人的脚心出汗较多,就是我们所谓的汗脚了。
一般来说,手心出汗主要是受到情绪的影响,比如紧张状态下,我们多数人都会有手心出汗的现象,亦即情绪性出汗。说到情绪性出汗,还有一个部位不能忽视,那就是腋下。腋下的情绪性出汗是在青春期才开始的,而手、脚心的出汗在婴儿时期就会发生。
手心和脚底出汗可能会带给人不舒适感,但是这种现象的出现应该不是毫无缘由的。有理论认为,这两个部位的出汗和动物的足部出汗具有相似的功能,一是增强摩擦力,二是增加敏感性。这两个功能对于刚刚在进化树上与黑猩猩say goodbye的人类来说应该也是大有用处的。
除了因为温度而出汗、因为情绪而出汗,还有一种出汗现象我们非常熟悉,那就是吃辛辣食物时的满头大汗,这种出汗现象被称为味觉性出汗。味觉性出汗集中在面部和脖子。不过,味觉性出汗很大程度上是可以通过热出汗来解释的:辛辣导致了皮肤温度的上升。
此外,人的性别、健康状况、生理节律(如月经周期)对出汗也有影响。
认识汗腺
一般我们都知道汗腺分为两种,即大汗腺(apocrine sweat glands)和小汗腺(eccrine sweat glands),实际上除了这两种外,还有一种汗腺叫做大小汗腺(apoeccrine sweat glands)。
对人类来说,小汗腺从出生就有了,遍布全身,只有两个部位例外,那就是唇部和阴茎前端。人体小汗腺的平均分布密度为每平方厘米200个小汗腺,分布最密集的地方是手心和脚心,分布密度最小的区域在背部。小汗腺是一种盘旋管状结构,总长在4到8毫米。小汗腺分泌排泄的汗液主要成分是水、氯化钠、钾、钙、尿素、乳酸及氨基酸等,通过汗液的排泄可起到散热降温、湿润皮肤、排泄代谢产物、代替部分肾脏功能等作用。
大汗腺也是在人出生的时候就存在了,不过是一直等到青春期才激活。大汗腺主要存在于身体的有毛发区域,如腋下、阴部、肛周等区域。大汗腺的直径大约为800μm。大汗腺主要对情绪性刺激起反应,例如紧张、疼痛以及性刺激等。大汗腺所分泌的汗液是油性、无味的物质,包含蛋白质、脂类及类固醇等物质。
大小汗腺是一种混合型腺体,与大汗腺类似,大小汗腺也存在于肛门与生殖器区域。大小汗腺被认为是随着年纪的增长由小汗腺发育而来。大小汗腺像小汗腺一样分泌水样汗液,有研究认为,大小汗腺的分泌物与小汗腺的分泌物在组成上是类似的。不过,由于在研究中,要在腋下区分收集小汗腺及大小汗腺的分泌物并不容易,所以大小汗腺分泌物的组成还不明晰。
狗狗真的没汗腺?
在所有哺乳动物中,狗的出汗现象最为人熟悉。在夏天,我们经常能够看到各种狗狗舌头外伸,呼呼喘气。在多数人的认识中,狗用舌头散热是因为狗没有汗腺。但事实并非如此。早在1835年的一篇论文中就描述狗不仅在脚掌上存在汗腺,而且在全身所有覆盖毛发的皮肤上也存在汗腺。1951年日本科学家发表在science上的论文论证了狗的有毛皮肤下汗腺的功能活性。
汗血宝马真的汗血吗?
马的出汗现象本身并不奇特,因为马的全身也分布有汗腺,通过正常出汗来散发奔跑时产生的热量。但是一种名贵的马——汗血宝马——的独特现象则让它的出汗引发人的极大兴趣。
汗血马的原产地在土库曼斯坦。史记中记载,张骞出西域,归来说:“西域多善马,马汗血。”故在中国,两千年来这种马一直被神秘地称为:“汗血宝马”。汗血马原产地为土库曼斯坦,是该国的国宝。顾名思义,汗血马在奔跑时流出的汗液像血液一样呈现红色。该现象真实的原因有不同的说法。我国清朝人德效骞认为“汗血”乃“马病所致”,一种特殊的寄生虫钻入到马的皮肤中,产生渗血的小包。这种说法得到部分国外研究者的认同。而汗血马发源地的养马专家则认为,汗血宝马的皮肤较薄,奔跑时,血液在血管中流动容易被看到,另外,马的肩部和颈部汗腺发达,马出汗时往往先潮后湿,对于枣红色或栗色毛的马,出汗后局部颜色会显得更加鲜艳,给人以“流血”的错觉。
河马不甘示弱
除了汗血宝马出汗时呈红色,还有一种动物也会流“红汗”,那就是河马。在传说中,河马也是流血汗的,可以称得上是“汗血河马”。任何近面对面观察过河马的人都会对河马的“汗血”现象很惊讶:在河马的背部、脸上以及耳朵后面鲜红的液体就像是倾倒倒的血液。但是河马体表分泌的红色液体真的是血液吗?实际上这些分泌物不仅不是血液,甚至连真正意义上的汗都算不上。
2004年发表在nature上的一篇论文就对河马汗血现象进行了研究。研究人员分离到了两种物质,一种被命名为hipposudoric acid和norhipposudoric acid,正是这两种物质让河马的体表分泌物看起来像是血液。
并且研究人员还发现,这两种物质具有良好的预防紫外线伤害和抵御微生物的功能。不过这两种物质非常的不稳定,这也是没有被用于防晒霜的一个原因吧。另外一个原因,难道女士们想闻起来像一头河马吗?
人类出汗也多彩
除了在汗血宝马,河马身上可以看到“红色汗液”的现象外,在人类身上也有流红色汗液的现象,并且还不仅只有红色。这就是色汗症。
色汗症的报道和研究并不少见。例如2008年有报道称长沙的一位男子汗液呈蓝色。2010年有新闻报道重庆以男子流“绿汗”。
能检索到的较早的关于色汗症的外文文献发表在1866年的DUBLIN QUARTERLY JOURNAL OF MEDICAL SCIENCE杂志上。
据介绍,色汗症非常罕见,但是对人的健康并无危害。