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撰文 | Skin
放屁是一種正常的生理現象,食物被腸道內的細菌分解后可能產生氣體,就會隨著腸道蠕動,最后從肛門排出。而在排出過程中,由于氣體壓力和肛門肌肉的作用,還可能會帶有聲音。
它雖然正常,但是由于放屁的氣味難聞,聲音不好聽,所以也讓人覺得尷尬或者好笑。通常來說,人們往往不會公開談論自己的“屁”。
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放屁往往是比較私密的事情,不會在公開場合分享。|圖源:pixabay
對于科學家來說,這可能造成了相關研究上的難題。每個人的放屁情況都非常不同,吃了同一種食物,有人會放屁,有人卻不會。所以科學家現在也并不清楚“正常”的放屁數量究竟是多少,到底放多少屁算是過量?根據粗略的測量,人一天放屁可能有10~20次,但也有很多人只放屁幾次。
這些問題為何重要?因為它關系到我們復雜的腸道微生物組。這些微生物在我們腸胃中持續不斷地處理著我們吃下去的食材,有些食物的消化過程伴隨著氣體產生,而有些未被消化的食物,會在結腸里發酵,從而產生氣體;還有些屁則來自我們吃飯時不小心吞咽的空氣。這些都構成了我們復雜的“屁”。它有著很強的個體差異性,卻又和我們關心的腸胃健康和消化問題息息相關。所以如果我們能更了解放屁,也就意味著更了解腸道微生物,未來也能開放初更好的腸道健康治療方法。
在我們放的屁中,其實大部分都是沒有味道的氣體,比如氮氣(一般是吃飯時吞咽),二氧化碳、氫氣和甲烷(消化時產生),少部分是含硫化合物(來自特定食物)。
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所以之前有一個問題是:放的屁可以被點燃嗎?理論上是可以的。|圖源網絡
當我們的腸胃無法完全消化某些碳水化合物時,它們就會進入結腸被分解,產生氫氣。因此測量我們體內氫氣的濃度,按理說就能了解我們腸道菌群的發酵活動。
不過,這種氫氣的濃度并不容易測量。傳統方法中,一般有這么幾個方法測量腸道產生氫氣:(1)呼氣中的氫氣量(2)血液代謝物中的氫氣量(3)糞便中的氫氣量。
但這些方法都各有各的局限性。呼氣中的氫氣量太少,通常只有0–500 ppm,但放屁中的氫氣可達到 83000–630000 ppm。另外,這些測量方法都是間斷的,只能在特定的時間采樣、測算,但腸道活動卻在24小時連續不停地活動。因此,更為合理的方法可能是:連續不斷地監測放屁中的氫氣含量。
這時我們的智能設備終于要重磅登場,科學家發明了智能內褲。
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一群馬里蘭大學的科學家開發出了智能內褲(但其實是別在內褲上的小紐扣)|參考資料1
雖說是智能內褲,但事實上,它只是一個形如紐扣的智能設備,可以直接裝在普通內褲上。這個智能設備中裝著電化學氫氣傳感器,當檢測到一定濃度的氫氣時會產生電反應。另外,它還能連接智能手機,這樣你就能知道你放屁的頻率、持續的時間和氫氣變化的速度等。
它還設計了省電模式、確認了固定在內褲上的穩定性,雖然它要求一整天穿著,但當你取下設備時,它也能通過溫度和加速度傳感器檢測到。
為了驗證智能內褲的可行性和準確性,研究人員讓19名參與者穿戴上了這個智能設備,并且讓他們在低纖維飲食和高纖維飲食兩種情況下進行了共7天的連續監測。
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這個智能內褲(小紐扣)的核心部件是一個電化學氫氣傳感器。|參考資料2
結果還獲得了一些有趣的發現:
- 19名參與者人均每天放屁32次,最多59次,最少4次。而且氫氣排出的強度也有非常大的差異。
- 在補充纖維后的3~4個小時內,智能內褲監測到微生物群活性提高。
- 參與者每天平均穿戴智能內褲11.3小時,除了高強度運動之外,都沒有感受到不適。
對于研究者來說,這可能是一個很有用的用來研究腸道細菌的智能設備,而他們也有一個野心勃勃的計劃:繪制“人類放屁圖譜”。科學家希望招募參與者,穿上智能內褲,收集盡可能多的放屁數據。
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開發出智能內褲的科學家希望能用這個工具收集到公眾的放屁數據。|參考資料1
在招募網站上,他們還根據放屁量來尋找特定的參與者:
正常人:你也許覺得自己很普通。但大多數人并不知道自己屬于哪一類。戴上傳感器,幫助我們定義“正常”吧。
放屁之王:你或許知道自己放屁很多,或許不知道,或許出于禮貌沒說出口。但無論如何,你就是我們要尋找的頂尖高手。如果你每天放屁次數位40~50次甚至更多,你的腸道微生物組一定能為我們貢獻很多知識。
無屁禪宗:你吃高纖維食物,也吃豆類,但腸道卻沒有任何反應?或許,你的體內藏著一些如今科學尚未能解釋的微生物秘密……
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如今,這個招募計劃因為報名人數太多而暫時停止招募。
參考資料
[1]https://www.flatus.info/
[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590137025001268
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