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脂肪可以通过呼吸排出,那能不能通过放屁排出呢?

本帖由 漂亮的石头2022-07-07 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    [​IMG] Dr.VK,咳咳咳咳咳咳咳( >д<)、;'. 阅读原文

    这个问题很有意思,我来试着答一下。。。因为过程比较复杂,我尽量简单描述。如果觉得太长懒得看,可以只看结论:

    不能!

    1. 首先,可能有人会问了,脂肪是固体的,呼吸是气体,为啥脂肪会通过呼吸排出的呢?

    额,我想说,脂肪是储存甘油三酯的,是不能通过呼吸排出的。。。但是通过减肥之后,脂肪可以代谢成二氧化碳,二氧化碳是可以通过呼吸排出的。整体步骤可以概括为:

    [​IMG]

    根据前面的研究,通过上述反应过程,10kg 脂肪完全氧化需要 29 公斤氧气,产生 28 公斤二氧化碳和 11 公斤水。其中这些形成的二氧化碳主要通过肺排出,而形成的水可以通过尿、粪便、汗液、呼吸或者其他体液排出。

    [​IMG]
    From: Ruben Meerman et al., When somebody loses weight, where does the fat go? BMJ, 2014

    2. 我们继续来看,那这些产生的

    [​IMG]

    具体是如何进入我们的血液,并如何通过肺排出的呢?

    A. 要理解这个问题的话,我们先要知道一个概念:亨利定律(Henry’s law)。这个定律描述了当气体接触液体时候的行为。简单说就是,溶解在液体里的气体摩尔浓度与气体分压成正比。公式为:

    [​IMG]

    (C:溶解的气体的摩尔浓度;

    [​IMG]

    :亨利常数;P:气体分压)(如下图所示)

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    B. 而我们的二氧化碳、氧气等气体是可以通过单纯扩散(simple diffusion),随着浓度差通过细胞膜的(如下图),所以,当气体分压高的时候,这些气体可以根据上述的亨利定律自由通过细胞膜并进入血液,从而提高溶解在血液中的气体摩尔浓度。

    [​IMG]
    https://thebiologynotes.com/simple-diffusion/

    C. 这样,我们在身体组织中产生的高浓度

    [​IMG]

    就会随着浓度梯度,通过自由扩散进入我们的血浆(如下述 D 右下角的图:internal respiration),并形成静脉血。之后二氧化碳会通过 3 个途径被运输到肺(如下图:左图),并通过肺排出(如下图:右图)。简单说下就是:

    a. 70%的

    [​IMG]

    进入红细胞后结合

    [​IMG]

    形成

    [​IMG]

    ,之后通过碳酸酐酶转化成

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    [​IMG]



    [​IMG]

    通过和

    [​IMG]

    交换,被泵出红细胞。之后在血浆形成

    [​IMG]

    ,并通过血液循环运输到肺;

    [​IMG]

    会促进红细胞释放氧,这样氧就可以进入我们的组织,供组织利用。

    b. 21%-25%的

    [​IMG]

    进入红细胞后会结合血红蛋白,并形成

    [​IMG]

    被运输到肺。

    c. 5%-9%的

    [​IMG]

    溶解于血浆

    [​IMG]
    https://ib.bioninja.com.au/options/option-d-human-physiology/d6-transport-of-respiratory/carbon-dioxide-transport.html

    D. 通过上述 C 的 3 个过程,

    [​IMG]

    被运输到肺。因为肺吸入氧气,这样和静脉血相比,在肺泡中的氧分压大,二氧化碳分压小。这会让氧气顺浓度差进入血液,二氧化碳于是被排出。(如下图右上:external respiration)。

    [​IMG]

    3. 有人肯定会问了:“答主,你说了这么半天是要干嘛?完全没说到重点!人家题主问的是,二氧化碳是否能通过屁排出!”

    对!说了这么多,其实我的意思是:知道了上述问题,我们应该就能理解问题的前半部分:脂肪代谢后形成的二氧化碳是如何通过呼吸排出的了。那我下面再来简单解释下后半部分:脂肪代谢形成的

    [​IMG]

    能不能通过放屁排出呢?

    4. 根据上述 2 的描述,我们就知道了,二氧化碳和氧气等气体采用单纯扩散方式通过细胞膜,所以它们的分压决定了它们在肠道和血液之间的扩散方向。那么如果我们要保证屁能排出二氧化碳,就需要保证肠道的

    [​IMG]

    分压低于血液

    [​IMG]

    分压这样才能形成浓度梯度,从而让血液中的二氧化碳跑到肠道里去。那会不会这样呢?为了解释这个问题,我们先来看看屁的组成气体都包含什么?

    5. 我们的屁主要由 5 种气体组成:其中氮气(

    [​IMG]

    )为主要成份;此外还有氧气(

    [​IMG]

    )(浓度低);氢气(

    [​IMG]

    );甲烷(

    [​IMG]

    )和二氧化碳(

    [​IMG]

    )。这些成份占屁的 99%。下面我主要来说下屁里

    [​IMG]

    的来源:

    A. 胃中的气体主要来自我们吞咽下去的气体。这种气体的成份和大气差不多,氧气和氮气丰富,二氧化碳比较少。于是就造成我们胃中的氧气具有高的气体分压,所以胃中的氧气会扩散进入血液。

    [​IMG]

    在胃中的气体分压会比血液中低,所以在胃中,血液中的二氧化碳趋向于向胃扩散。这样看的话,貌似有门儿?!好,那我们接着往下看:

    B. 而在十二指肠的时候,因为胰腺分泌的碳酸氢根(

    [​IMG]

    )会中和来自胃的胃酸(HCl)(如下图),这会因为中和反应产生大量的二氧化碳和水,因此就会导致

    [​IMG]

    分压在十二指肠之后高于血液分压。

    [​IMG]

    C. 于是这些过度产生的二氧化碳会在空肠近端被重吸收到血液,然后经过血液循环,从肺排出。而当进入到结肠之前,二氧化碳气体分压和胃中的分压相似

    D. 在结肠因为存在大量肠道细菌,这些细菌会发酵难消化的碳水化合物,产生二氧化碳。于是这就造成

    [​IMG]

    的分压再次高于血液,因此在结肠产生的二氧化碳,一部分会进入血液,通过肺排出;另一部分会通过我们的屁排出体外。

    简单总结一下就是:

    屁里面 [​IMG] 主要起源于酸碱中和产物、上消化道消化的脂肪和蛋白、或者细菌发酵产物;大部分由小肠以上部分产生的 [​IMG] 会在到达结肠之前被吸收;屁中的 [​IMG] 主要由结肠中的细菌发酵产生。

    6. 因此:

    脂肪代谢后形成的

    [​IMG]

    可以通过呼吸排出,但是却不能通过屁放出!屁中的二氧化碳主要来自结肠细菌的发酵产物。而反过来,通过肠道形成的二氧化碳,却可以被吸收入血,从我们的呼吸排出!

    所以。。。大家自己想象一下就好了,这个画面可能会造成不适,我就不细说了。。。

    阅读原文
     
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