什麼是死亡

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機體生命活動的不可逆的終止。伴隨生物個體的死亡,一般都出現生物結構完整性的破壞,以致蛋白質、核酸等生物大分子解體。

什麼是死亡

死亡的生物學概念

壽限和自然死亡

動物個體發育中,從幼年期進入成年期以後,隨年齡的增加而逐漸衰退趨向死亡。各種動物的壽命都不能超過一定的年限,稱爲壽限。不同種的動物之間,壽限有很大的差別(見衰老)。一個種羣的平均壽命一般短於種的壽限,個體之間的差別也很大。由此可見,種的壽限是由其遺傳性決定的,而種羣平均壽命和個體之間的差別則是受環境因素影響所致。

動物和人類由於衰老接近物種的壽限,而終其天年。這種自然死亡是機體的基本生命機能,經過長期耗損,自然衰竭的結果。這有別於因患病或維持生命的重要器官(例如心臟、肝、腎等)遭受損傷而造成的非自然的先期死亡(病理死亡)。

個體死亡和種族進化

物種是生物進化的單元。生物通過種內個體的繁殖,以延續種族;同時又通過個體的衰老,死亡,保持種羣結構的更新和數量上的平衡。由於生存競爭,適者繁殖,得以積累有利的變異,促進新種的形成。另一方面,又需要不適者的死亡,以限制繁殖過剩。個體的死亡和繁殖同是物種進化上不可缺少的環節。個體死亡了,而種族得以繁衍,滋生不息。所以,死亡應是生物進化的自然法則。沒有死亡就不會有生命的更新,也不會有生命的進化。

死亡與物質循環的關係

從自然界物質循環看來,死亡使有機體轉化爲無機物;無機物又成爲其他有機體不可缺少的養料。因此,死亡是自然界物質循環中的重要一環。例如,動物死亡之後,屍體被腐生細菌和真菌分解成無機物,成爲植物生存的營養來源;反之,這些植物又成爲某些動物賴以生存的食物。生物的死亡,促進了自然界的物質循環,保證了生物圈的生態平衡。

死亡的現象和客觀標誌

不同生物類型的自然死亡有不同的特點,這是在漫長的進化過程中形成的。在多細胞生物,體細胞隨個體自然死亡而死滅了,生殖細胞卻發育成新的世代。如此代代相傳,生命的長河因而川流不息。大多數原生動物同多細胞生物的生殖細胞一樣,在適當條件下似乎表現出無限的繁殖能力。當一個變形蟲分裂爲二時,舊個體雖不復存在,而它的全部生活物質卻傳給了子細胞。除非遇到外界惡劣環境影響而意外死亡,原生動物理論上就可以這樣無限地繁殖下去。所以,有人認爲在這一意義上原生動物具有潛在的“長生不老”的本領。

一些微小的低等動物,如輪蟲(Rotifera)、線蟲、緩步類(Tardigrada)等在極端惡劣的乾旱條件下,會處於生命暫時停頓的狀態──隱生態。這時機體含有的水分從正常80~90%,下降到0.05%,全部新陳代謝因而也停頓了。然而,這些生物可以在這種狀態下持續幾星期、幾個月、甚至幾年。當遇到水時,又可以復甦。對於這些處於生死邊緣的生物,生和死確實同樣難於判斷。對於更低等的生命形式,例如病毒,生和死的概念更不同於一般的理解。當病毒存在於寄主細胞之外時,可以形成結晶,不顯示任何生命活動;當進入寄主細胞之後,便能夠繁殖,表現出生命的特徵。以往認爲新陳代謝是生命的基本特徵,代謝終止了,死亡隨即發生。這種經典的生死觀在這裏顯然遇到困難。看來也許更適當的觀點是生命的本質在於生命結構的完整性,只要這種結構完整性得以保持,它就活着,否則就死亡。

生物體的結構是多層次的系統,因而死亡也可以在不同結構層次上發生。除意外損傷引起的死亡外,高等動物的死亡並不是一種突發的事件,而是一種長期的漸進過程。首先從細胞開始,然後發展到組織、器官、系統,最後由於生命系統的結構和功能完整性遭受嚴重破壞,才導致整個機體的死亡。

(1)細胞和組織的死亡:細胞是生物體結構和功能的單位。個體的衰老和死亡也是從細胞開始的。

細胞死亡時出現核固縮,細胞結構成分迅速解體。這是由於細胞瀕臨死亡時,細胞內溶酶體釋放出各種水解酶,引起自溶的結果。觀察離體培養細胞發現,細胞因受傷而死亡的最初征兆是細胞核和細胞質蛋白質的減少。這說明細胞死亡可能是從蛋白質合成的障礙開始的。

組織受到病理損傷,引起細胞的死亡。但是,同一器官、組織中,不同種類的細胞或處於不同位置的細胞所受影響的程度可能不一樣。如神經系統在缺氧條件下,海馬區和小腦皮層的一部分細胞(如浦肯金氏細胞)最易受損,而延髓和脊髓的神經細胞則較不敏感。肝臟氯仿中毒時,越接近肝葉中央的細胞受損傷越大,而硫中毒卻對肝葉周沿細胞影響較大。

細胞的死亡並不全是由於衰老或病理損傷的結果。在年輕的動物,甚至生長旺盛的胚胎內,細胞的死亡都可能按一定的時空程序發生。兩棲類和昆蟲的變態是最明顯的例子。在幼蟲變蛹的過程中,許多已分化的幼蟲細胞死亡,提供成蟲盤細胞發育爲成體構造的養料。在這些情形下,細胞死亡在形態發生中起着重要作用,並且可能是受遺傳控制的。

健康的成體動物的組織細胞也是處於不斷衰老、死亡和更新的過程中。高等動物的細胞,除神經原外,血細胞、表皮和消化道上皮細胞都定期不斷更新,一些細胞老死了,又由新產生的細胞補充。

過去曾有人認爲高等動物離體培養的細胞,似乎能象原生動物一樣“長生不老”。然而,事實並非如此簡單。當然,確實有一些哺乳類細胞能在離體培養條件下,無限制地繁殖下去。但是它們實際上已是開始向腫瘤方向轉化了的不正常的細胞。它們的核型往往不正常,當移植到同一純繫個體時可能長出腫瘤。正常的哺乳類細胞離體培養時,通常不超過50代,細胞生活力便減退而死亡。非常值得注意的,取自年輕動物的細胞要比取自老年動物的細胞在離體培養時可繁殖更多的代數。這提示哺乳類正常細胞的壽命似乎是受遺傳限定的,無論在體內或體外細胞繁殖均不能超過一定的代數。

(2)個體的死亡:生物體是一個高度組織化的系統。機體特化程度越高,部分對整體的依賴程度越大。在高等動物,當要害器官(如大腦和心臟)停止功能活動時,無論其餘部分如何健康,由於機體完整性已遭到嚴重破壞,都不可避免地趨向死亡。因此,對於高等動物,機體完整性的瓦解就意味着死亡。通常可以用大腦或心臟的停止功能活動作爲標誌。對於整體化程度低的生物,低等動物和植物,部分對整體的依賴程度低。當個體的大部分喪失時,從剩餘的小部分仍可再生出一個新個體。

雖然所有多細胞生物終歸都要死亡,但不一定都是老死的。多年生喬木,在整個生命期間,每年不斷地增枝添葉,開花結實。如美洲芒果松樹齡可高達4000餘歲,仍然枝葉繁茂,生意盎然。雖然隨着樹齡的增長,生長速度有所減慢,它們似乎並未表現衰老,只是由於受到病蟲害,風、雪、雷、電的摧殘,才造成死亡。

大多數一年生植物總是一歲一枯榮。每當開花結實後就開始枯萎凋零。先是生長速度減慢以至停頓,大部分葉綠素從葉片內消失,呼吸率(分解代謝)升高,並出現許多衰老的形態學變化,終至死去。這一現象並不一定和環境的不利變化有必然的聯繫。當這些植物處於充足的陽光、水份和營養,以及溫度適宜的良好環境下,衰老、死亡仍然不可避免地發生。因此,一年生植物的死亡似乎是遺傳決定的。由遺傳決定的死亡現象,也見於某些魚類。海鰻和鮭魚是著名的例子。當它們達到性成熟時,就開始生殖迴游,從海洋進入河口,千里迢迢溯流而上,到達產卵場所。當雌、雄親魚產卵、授精,完成生殖後,便奄然逝去。

死亡的醫學概念

個體的死亡是一個過程。在人類通常可以心臟或大腦停止功能活動,作爲個體生命不可逆地走向死亡的標誌。但是,此時身體其餘的器官、組織還可以在相當長的時間內繼續存活。如心搏停止後,呼吸道上皮細胞還能繼續其纖毛運動;有些細胞可以繼續存活達 120小時之久。在此期間器官和組織(如腎臟、胰島等)移植到別的個體上還可以繼續存活。這就爲醫學上器官、組織的異體移植創造了條件。同時也向醫學和法律上提出了一個如何判斷人的死亡的問題。

臨牀死亡和生物學死亡

人的死亡必先引起呼吸和血液循環的停止。因此,可以將死亡分爲兩個階段:即臨牀死亡(或稱相對死亡)和這以後的生物學死亡(或稱真死亡)。在臨牀死亡階段,呼吸和心臟活動雖已停止,但組織細胞還沒有停止生命活動,有時可以採用積極的急救方法,恢復機體的基本生命功能,即所謂的“起死回生”。根據國外文獻記載,人臨牀死亡的時間一般不超過5~7分鐘,但在中國,已有數例臨牀死亡長達數十分鐘的病人被搶救成功的報道。生物學死亡則指組織和細胞的生命活動已發生不可逆地終止,一般出現在個體細胞大量死去之時。

60年代以來,由於器官移植在臨牀上成功地得到日益廣泛應用,常常需要從死者身上取下有關器官供移植使用。因此,真正的死亡究竟在什麼時刻發生,在臨牀實踐上便成爲一個十分重要的問題。

死亡的臨牀判斷標誌

在人們日常生活中,習慣以心跳停止作爲死亡的標誌。現代醫學技術的進步,打破了這種傳統的觀念。目前使心搏停止的病人復甦,已不是罕見的例子,而對大腦死亡的病人,至今仍束手無策。因此,從60年代末期以來,醫學界就有人主張不以心搏和呼吸停止作爲臨牀死亡的標誌,而採用腦死亡作爲生死的分界。其具體的徵象是全身昏迷,反射消失,腦電圖顯示平波。

死亡的法律判斷標誌

西方社會十分重視死亡的法律判斷。因爲,器官移植需要確保器官的存活程度,同時又要確證該器官是從已經死亡的病人體內取得的。此外,在民事或刑事案件上,有時需要確定一對配偶死亡的孰先孰後,這對財產繼承,保險或親屬的權益都有重要關係。所以,從法律上確定判斷死亡的標誌就十分必要了。

美國是世界上最早提出以“腦死亡”作爲判斷標準的國家。1968年哈佛醫學院一個專門委員會第一次對腦死亡作了詳細描述;1980年美國又制定了“統一的死亡確定法案”,從法律上把判斷死亡的標準確定下來。除美國外,英、法、芬、意、澳等10餘國也相繼立法,承認腦死亡是宣佈死亡的依據。

影響死亡的因素

影響死亡的因素是多方面的,概括說來有遺傳因素,自然因素和社會因素3個方面。遺傳因素是造成生物死亡的內在因素,而自然因素和社會因素則是造成生物死亡和人的死亡的外在因素。

世界上的生物千千萬,每一種生物各有其特定的壽限,這是在長期進化過程中形成的。一般說來,低等生物的壽限較短,而高等生物的壽限較長。各個物種將以不同的壽限特性遺傳給後代,並且代代相傳,形成了該種特定的壽限類型。而壽限是與死亡密切相關的,自然死亡就是生物活到種的特定壽限而死亡。因此,壽限的遺傳性成爲各種生物死亡的內在因素。

除內在因素之外,還有許多外界因素影響生物,使它們活不到種的特定壽限。例如,天災的侵襲,疾病的傳播,氣候條件的突然改變等等都會影響到生物的壽命。在人類還要增加社會因素,例如精神因素影響壽命是衆所周知的。大批的人口因戰爭而死去。這些天災人禍常常使人夭折而不能終其天年。此外,在階級社會中,存在着不平等的人剝削人的制度,勞動人民的貧困,科學技術發展的水平不高,文化不發達和環境污染等等都是影響人類壽命的重要的社會因素。

目前把研究與死亡有關的學科叫做死亡學。死亡學除了研究死亡的生物學和醫學概念之外,還對人類在臨死時的生理和心理狀態進行研究。由此可見死亡學涉及的範圍相當廣,包括生物學、醫學、生理學、社會學、法律學及宗教學等方面。研究死亡學的目的,不僅要認識死亡的現象和規律,分析造成死亡的原因,更重要的還在於研究如何避免非自然死亡,控制或消除促進死亡的因素,使人類能延年益壽,並使生物界各種有益於人類的生物能活到它們的壽限,從而爲人類提供更多的物質財富。

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