《為什麼斑馬不會得潰瘍》(一):壓力的演化錯置與生理機制

Robert Sapolsky 在書中不僅探討了壓力的生理機制,更深入分析了壓力如何系統性地破壞人體的各個器官與功能。本次回答將專注於本書最基礎、也是最重要的第一大論點「壓力的演化錯置與生理機制:為何斑馬的生存機制會成為人類的健康殺手」

這不僅是本書的書名由來,也是貫穿全書的靈魂。我將透過完整的段落敘述,詳細剖析這一核心論點。


第一大論點:壓力的演化錯置與生理機制——為何短期生存優勢變成長期健康災難

一、 導論:斑馬與人類的根本差異

Robert Sapolsky 的這本著作《為什麼斑馬不會得潰瘍》(Why Zebras Don’t Get Ulcers),其核心論述建立在一個演化生物學的悖論之上:人類擁有地球上最複雜的大腦與適應能力,卻深受一系列其他動物鮮少罹患的慢性疾病所苦。為了理解這個現象,Sapolsky 引導我們將視角轉向非洲大草原。想像一隻斑馬正遭受獅子的追捕,這是一個典型的「急性物理壓力」(acute physical stress)情境。對於這隻斑馬而言,接下來的三分鐘至關重要:它要麼成功逃脫,壓力解除;要麼被捕食,生命終結(壓力也隨之解除)。在這種情境下,斑馬的身體反應是為了應對極短時間內的劇烈體能需求而設計的。同樣地,對於那隻飢餓的獅子來說,這也是生存攸關的時刻,它必須調動全身能量進行衝刺。這就是哺乳動物壓力反應演化的初衷:應對短期的、具體的、攸關生死的物理危機。

然而,人類的情況截然不同。我們鮮少需要在草原上奔跑逃命,也不常面臨飢餓至死的立即威脅。我們所面對的壓力源,絕大多數是心理與社會性質的(psychological and social stress)。我們擔心貸款繳不出來、擔心職場升遷受阻、擔心人際關係破裂,甚至只是擔心未來的「可能性」。最關鍵的是,人類具有高度發達的認知功能,這讓我們能夠在壓力事件尚未發生前就開始預期,甚至在事件結束後很久仍持續反芻。這種「持續性的心理壓力」在演化歷史上是一個極其新穎的現象。問題在於,人類的身體雖然由高度文明的大腦指揮,但其基礎的生理調節機制——也就是我們的壓力反應系統——卻與斑馬、獅子並無二致。我們用一套為了「三分鐘逃命」而演化的生理機制,來應對長達三十年的房貸壓力。這種演化上的「錯置」(mismatch),正是現代人罹患各種壓力相關疾病(如心血管疾病、潰瘍、免疫失調等)的根本原因。 Sapolsky 強調,並非壓力本身直接殺死我們,而是我們身體對壓力的長期反應,破壞了自身的防禦與修復機制,增加了罹患疾病的風險。

二、 恆定性(Homeostasis)與異體恆定(Allostasis)的觀念轉變

要深入理解壓力如何運作,必須先釐清生理學上的基本概念。傳統生物學教育中,我們學到的是「恆定性」(Homeostasis)。這個概念認為身體有一個理想的單一數值(set point),例如理想的體溫、理想的酸鹼值、理想的血糖濃度等。當外部環境改變導致數值偏離這個理想點時,身體會啟動局部調節機制將其拉回。然而,Sapolsky 指出,為了理解壓力與疾病,我們必須採用一個更現代、更具動態的框架,稱為「異體恆定」(Allostasis)。

異體恆定由 Peter Sterling 和 Joseph Eyer 提出,並由 Bruce McEwen 推廣,其核心概念是「透過改變來維持穩定」(stability through change)。與恆定性不同,異體恆定認為身體並沒有一個固定不變的理想數值,理想狀態是隨著環境需求而變動的。例如,當你在睡覺時,你的理想血壓數值應該很低;但當你在奔跑時,同樣的低血壓會讓你昏倒,此時的高血壓才是「理想」的。異體恆定強調的是大腦如何協調全身各個系統,根據預期或當下的需求,主動調整各項生理參數。

在這個框架下,Sapolsky 定義了什麼是壓力源(stressor):任何將你的身體推離異體恆定平衡的事物。而壓力反應(stress-response),就是你的身體為了重新建立平衡所做出的適應性調整。最關鍵的差異在於,斑馬只在受到物理攻擊時啟動此機制,而人類可以僅憑「念頭」就啟動它。當我們預期未來可能發生壞事時,大腦會提前調動全身資源,這種預期性的調節若長期存在,就會造成「異體恆定負擔」(allostatic load)。

Sapolsky 使用了一個非常生動的比喻:「蹺蹺板上的兩隻大象」。想像兩名幼童坐在蹺蹺板的兩端,他們可以輕鬆地保持平衡,這代表身體在無壓力狀態下的平衡。當壓力來襲,身體分泌大量的壓力荷爾蒙(如腎上腺素和糖皮質素),這就像是兩隻巨大的大象跳上了蹺蹺板的兩端。雖然大象也能維持蹺蹺板的平衡(應對了壓力),但這種平衡的代價極高:

  1. 能量消耗巨大:大象維持平衡所需的能量,遠高於幼童。這意味著身體必須挪用原本用於長期建設(如生長、修復、免疫)的能量,來應付當下的危機。
  2. 磨損與破壞:大象的重量會壓壞蹺蹺板,甚至踐踏周圍的花草。這象徵著長期高濃度的壓力荷爾蒙會對身體組織(如血管、腦細胞)造成直接的物理或化學損傷。
  3. 難以撤退:兩隻大象要同時優雅地跳下蹺蹺板極其困難,一旦一方失誤,另一方就會重重摔落。這隱喻了長期壓力後,身體難以平穩地恢復到放鬆狀態,往往會導致系統崩潰或失調(例如自體免疫疾病的爆發或焦慮症)。

三、 神經系統的動員:交感與副交感神經的拮抗

當壓力反應啟動時,身體的第一波反應是透過神經系統進行的,這被稱為自主神經系統(Autonomic Nervous System)。這個系統分為兩個相互拮抗的部分:交感神經系統(Sympathetic Nervous System)與副交感神經系統(Parasympathetic Nervous System)。

Sapolsky 詳細解釋了這兩者的運作如同汽車的油門與煞車。交感神經系統是「油門」,負責應對緊急狀況,也就是著名的「戰或逃」(fight-or-flight)反應。當大腦感知到威脅(無論是獅子還是憤怒的老闆),交感神經末梢會釋放正腎上腺素(norepinephrine),同時腎上腺髓質會釋放腎上腺素(epinephrine)。這些化學物質會在幾秒鐘內流遍全身,讓身體進入備戰狀態:瞳孔放大以看清威脅、心跳加速以輸送血液、支氣管擴張以吸入更多氧氣。

相對地,副交感神經系統是「煞車」,負責平靜、休養生息與消化(rest and digest)。它促進生長、能量儲存與修復。在健康狀態下,這兩個系統應該是精確切換的。當斑馬逃脫獅子後,它的副交感神經會迅速接手,讓心跳變慢,開始消化剛吃的草。然而,人類的悲劇在於,我們經常同時踩著油門和煞車,或者油門踩死不放。長期心理壓力導致交感神經持續過度活躍,而副交感神經功能被抑制,這意味著身體失去了修復與放鬆的機會,長期處於耗能與緊繃的狀態。

四、 內分泌系統的級聯反應:大腦作為總指揮

除了神經系統的快速反應,壓力反應的第二波主力是內分泌(荷爾蒙)系統,這是一個較為緩慢但影響深遠的過程。 Sapolsky 在書中花費大量篇幅介紹了一種對健康至關重要、但大眾相對陌生的荷爾蒙類別:糖皮質素(Glucocorticoids),在人類中最主要的是皮質醇(cortisol)。

過去人們認為腺體是自主運作的,但科學研究(包括 Roger Guillemin 和 Andrew Schally 的諾貝爾獎級研究)揭示了「大腦才是真正的主腺體」。當壓力發生時,下視丘(Hypothalamus)會釋放「促腎上腺皮質素釋放激素」(CRH)。 CRH 刺激腦下垂體(Pituitary gland)釋放「促腎上腺皮質素」(ACTH)。 ACTH 隨血液到達腎上腺皮質,最終觸發糖皮質素的釋放。

糖皮質素之所以被稱為壓力的主力軍,是因為它們的作用時間長達數分鐘至數小時,甚至數天。它們與腎上腺素協同作用,幾乎影響全身每一個細胞。 Sapolsky 強調,如果說腎上腺素是在危機發生那「一秒」遞給你一把槍,那麼糖皮質素就是負責在接下來的幾小時內幫你修築防禦工事。

除了這兩大系統,壓力還會導致其他荷爾蒙的變化:胰臟分泌的胰高血糖素(glucagon)增加,以提高血糖;腦下垂體分泌的催乳素(prolactin)和抗利尿激素(vasopressin)增加;同時,與生長、生殖相關的荷爾蒙(如生長激素、胰島素、性激素)則會被抑制。這種荷爾蒙的全面重組,目的是為了將身體資源從「長期建設」轉移到「短期生存」。

五、 壓力反應的具體生理邏輯:為何身體要這樣做?

為了讓讀者深刻理解為何長期壓力會致病,Sapolsky 詳細拆解了急性壓力反應的生理邏輯(對斑馬有利),並對比了其長期化的後果(對人類有害)。這是全書論證最精彩的部分之一,它解釋了為何看似不相關的症狀(如潰瘍、陽痿、糖尿病、感冒)其實源自同一個根源。

  1. 能量動員(Mobilization of Energy):
    • 斑馬的邏輯: 當獅子追來時,你必須把身體裡儲存的每一分能量都拿出來用。你不需要把能量存在脂肪細胞裡過冬,你需要現在就燃燒它。因此,壓力荷爾蒙會抑制胰島素(負責儲存能量),並促進儲存的脂肪、蛋白質和肝醣分解成葡萄糖和氨基酸,湧入血液,供給肌肉使用。
    • 人類的代價: 如果你只是坐在辦公桌前煩惱,你並沒有消耗掉這些釋放到血液中的大量葡萄糖和脂肪。長此以往,你的身體為了對抗不斷升高的血糖,會被迫分泌更多胰島素,但細胞為了自我保護而對胰島素產生抵抗(胰島素阻抗),這正是第二型糖尿病代謝症候群的通往之路。此外,血液中過多的脂肪和膽固醇會沈積在血管壁,導致動脈粥狀硬化。
  2. 心血管系統的調整(Cardiovascular Tone):
    • 斑馬的邏輯: 能量釋放出來後,必須以最快速度輸送到大腿肌肉。因此,心跳必須加速,血壓必須升高,血管必須收縮以增加流速。這就像消防員將水壓開到最大以撲滅火災。
    • 人類的代價: 如果你為了房貸壓力而讓血壓長期維持在 180/100,你的血管壁會受損。為了修補損傷,身體會製造發炎反應,並讓膽固醇堆積在受損處(形成斑塊)。長期的高血壓會導致心肌肥厚(因為心臟必須更用力泵血),增加心律不整的風險。這解釋了為何壓力是高血壓心臟病的主要風險因子。
  3. 長期建設的停擺(Suppression of Long-term Projects):
    • 消化系統: 斑馬逃命時,消化早餐是極度浪費能量的行為,且消化道充滿血液也不利於奔跑。因此,交感神經會關閉消化功能,減少流向腸胃的血液。這解釋了為何壓力會導致口乾舌燥。長期如此,胃壁的保護黏膜修復受阻,加上幽門螺旋桿菌的趁虛而入,就形成了潰瘍。同時,大腸蠕動的改變會導致腸躁症(便秘或腹瀉)。
    • 生長與修復: 逃命時不需要長高或修補骨骼。壓力荷爾蒙會抑制生長激素的分泌。在兒童中,極端的壓力(如缺乏關愛)會導致「心理性侏儒症」(psychogenic dwarfism)。在成人中,這表現為骨骼修復受阻,導致骨質疏鬆症
    • 生殖系統: 排卵、懷孕、製造精子都是極其耗能的過程。如果能不能活過下一小時都是問題,身體會聰明地關閉生殖系統。這解釋了為何壓力會導致女性閉經排卵異常,男性勃起功能障礙(勃起需要副交感神經的放鬆,而壓力是交感神經的興奮)及睪固酮下降
  4. 免疫系統的抑制(Inhibition of Immunity):
    • 斑馬的邏輯: 免疫系統是用來對付未來的腫瘤或幾天後的感染。但在被獅子追捕的當下,啟動免疫系統不僅浪費能量,過度的發炎反應甚至可能在受傷時反噬自身。因此,糖皮質素會強烈抑制免疫功能。
    • 人類的代價: 為了應對心理壓力而長期抑制免疫系統,會讓人更容易感染傳染病(如感冒),並可能增加某些癌症轉移的風險。這也是為何長期照顧重病親屬的人,自己往往也容易生病的原因。
  5. 痛覺與感知的改變(Pain and Perception):
    • 斑馬的邏輯: 如果你在逃跑時扭傷了腳,痛覺會讓你停下來,那你就死定了。因此,在極度壓力下,大腦會分泌腦內啡(endorphins)來阻斷痛覺(壓力誘發的鎮痛作用)。
    • 人類的代價: 這種機制在慢性疼痛中可能失效或變質,且長期壓力可能導致痛覺敏感度異常。

六、 總結第一大論點

Sapolsky 的第一大論點不僅僅是列舉症狀,而是構建了一個宏大的演化生理學框架。他告訴我們:人類的疾病本質上是一種演化時間軸上的錯誤。

我們的身體是一台精密的機器,為了適應嚴酷的自然環境(飢餓、捕食、受傷)而演化出了完美的應急機制——壓力反應。這套機制在短時間內能創造奇蹟,調動所有資源保命。然而,人類社會的發展速度遠超過了基因的演化速度。我們創造了一個充滿抽象、長期、心理壓力的文明社會,卻仍在使用那套為了大草原設計的原始系統來應對。

當我們為了職場競爭、家庭糾紛或社會地位而「啟動」這套系統,且一開就是數月甚至數年時,我們實際上是在慢性自殺。我們不斷地掏空能量儲備、破壞血管壁、停止修復組織、關閉免疫防禦。這就是為什麼斑馬不會得潰瘍,而人類會;為什麼斑馬不會因為擔心老去而高血壓,而人類會。

這個論點顛覆了傳統醫學僅將疾病視為「外部病原體入侵」或「機械故障」的觀點,將「心理狀態」與「社會環境」正式納入疾病發生的核心因果鏈中。壓力不只是讓感覺不好,它會實實在在地改變身體的生化反應,將短期的生存優勢轉化為長期的病理災難。這為後續章節探討具體疾病、心理因素(如控制感、預測感)以及社會地位對健康的影響,奠定了堅實的生物學基礎。

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