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天津市民族中学开展学校科普日活动,旨在大力弘扬教育家精神,实施“双驱引领”下的科学教育。通过广泛传播科学知识、弘扬科学精神,激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣,营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的氛围。
学校将在科普日面向全校师生推广科普知识。学生和家长通过关注学校微信公众号,可以了解学校在每期科普日推送的科普内容或活动。在后续的科普日活动中,学校还将组织学生开展现场活动,助力学生科学思维的发展和科学探究能力的提升。
本期科普日由学校生物学科教师孙伟讲述晕车呕吐——前庭系统失衡引发的身体反应。
乘坐汽车、火车、轮船或飞机时,有些人会出现头晕、恶心、呕吐、出冷汗等不适症状,这就是我们常说的“晕车”(或晕船、晕机,统称为“运动病”)。晕车时的难受感让人难以忍受,甚至影响出行计划——为什么有些人会晕车,有些人却不会?晕车呕吐并非“体质差”的表现,而是人体“前庭系统”与视觉系统、躯体感觉系统信息冲突,导致大脑接收混乱信号,引发的一系列身体反应,背后藏着严谨的神经生理机制。要理解这一过程,需从前庭系统的功能、信息冲突的产生以及身体的应激反应入手,揭开晕车呕吐的生物学奥秘。
首先,我们需要认识人体感知运动的“三大系统”——前庭系统、视觉系统和躯体感觉系统,这三个系统协同工作,帮助人体判断自身的运动状态和位置,维持身体平衡。其中,前庭系统是感知运动和平衡的核心,位于内耳的“前庭器官”(包括半规管和耳石器官)中:半规管能感知头部的旋转运动(如转弯、掉头),耳石器官能感知头部的直线加速、减速运动(如启动、刹车)和重力方向;视觉系统通过眼睛观察外界环境的变化(如景物的移动),判断身体是否在运动;躯体感觉系统则通过皮肤、肌肉、关节的感受器,感知身体与周围物体的接触(如坐在汽车座椅上的感觉),辅助判断运动状态。正常情况下,三个系统传递给大脑的运动信息是一致的,大脑能准确整合信息,维持身体平衡,我们不会感到不适。
晕车的根源,就在于这三个系统传递的运动信息出现了“冲突”。以乘坐汽车为例,当汽车向前行驶时:前庭系统感受到身体在做直线运动(耳石器官感知加速、减速),会向大脑传递“身体在运动”的信号;若此时乘车人低头看手机或闭目养神,视觉系统看不到外界景物的移动,会向大脑传递“身体静止”的信号;而躯体感觉系统感受到身体与座椅的接触,也会传递“身体相对静止”的信号。此时,大脑同时接收到“运动”和“静止”两种矛盾的信息,无法准确判断身体的真实运动状态,就会产生“信息混乱”。
大脑接收到混乱信号后,会启动“应激反应”,引发晕车症状。从进化角度来看,大脑将这种信息冲突解读为“可能中毒”的信号——在自然界中,只有当人误食有毒物质导致头晕、意识模糊时,才会出现感官信息混乱的情况。因此,大脑会启动“保护机制”,通过刺激“呕吐中枢”(位于脑干)引发呕吐,试图将“有毒物质”排出体外;同时,混乱信号还会影响自主神经系统的功能,导致心率加快、血压波动、出冷汗、唾液分泌减少等症状;此外,前庭系统与大脑中负责头晕感知的区域相连,信息冲突会直接引发头晕感,让人感到天旋地转。
为什么有些人容易晕车,有些人却不易晕车?这与个体前庭系统的敏感度、大脑信息整合能力以及适应能力有关。前庭系统敏感度高的人,对运动的细微变化反应更强烈,更容易感受到信息冲突,因此更容易晕车,儿童和青少年的前庭系统尚未发育成熟或较为敏感,晕车概率相对较高,而随着年龄增长,前庭系统敏感度逐渐降低,晕车症状会有所缓解;大脑信息整合能力强的人,能更好地处理轻微的信息冲突,不易引发不适;经常乘坐交通工具的人,前庭系统和大脑会逐渐适应运动中的信息差异,形成“耐受性”,晕车症状会逐渐减轻甚至消失,这就是“越坐越不晕”的原因。
此外,一些外界因素也会加重晕车症状。例如,汽车内的异味(如汽油味、皮革味、香水味)会刺激呼吸道和嗅觉神经,进一步加剧恶心感;汽车行驶过程中的颠簸、转弯过急,会使前庭系统感受到更强烈的运动变化,增加信息冲突的程度;空腹或过饱状态乘车,会影响胃肠道的正常功能,空腹时胃酸分泌过多,过饱时胃肠道负担过重,都容易在晕车信号的刺激下引发呕吐;睡眠不足、疲劳或情绪紧张,会降低身体的耐受能力,让晕车症状更明显。
缓解和预防晕车,可根据其生物学原理采取相应措施。从减少信息冲突的角度,乘车时应尽量保持头部稳定,眼睛看向窗外远处的静止景物,让视觉系统传递“身体在运动”的信号,与前庭系统的信号保持一致,避免低头看手机、书籍或闭目养神;选择汽车前排座位乘坐,前排座位的颠簸程度较轻,且视野更开阔,能减少前庭系统的刺激和视觉信息的混乱。从改善身体状态的角度,乘车前应保证充足的睡眠,避免疲劳;乘车前不宜空腹或过饱,可适当吃一些清淡易消化的食物;乘车时保持车内通风,减少异味刺激,可开窗或打开空调外循环。此外,还可使用晕车药(如茶苯海明)或晕车贴,晕车药能抑制前庭系统向大脑传递过度的运动信号,晕车贴则通过贴在耳后皮肤,缓慢释放药物成分,作用于前庭系统,缓解不适症状,但需在医生或说明书指导下使用。
从乘车时的头晕恶心,到下车后的逐渐缓解,晕车呕吐是人体感官系统信息冲突引发的生理反应,也是身体适应环境的一种表现。深入理解晕车的生物学原理,能让我们更好地采取预防和缓解措施,减少晕车带来的不适,轻松享受出行——生命的规律,就藏在这每一次身体对运动的感知与适应之中。
加强科学教育 提升科学素养
科普知识问答
晕车可能与哪些疾病相关?
01
02
乘车时低头看手机会加重晕车?
如何通过环境调整缓解晕车?
03
04
乘车前饮食需注意什么?

撰稿人:孙伟
核稿人:沈建伟 关雪岩 周海燕
排版制作:魏佳
领导审核:刘芃 刘和葵












