病毒进入身体后的168小时:一个人应该知道的全部真相

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basifae
楼主 (北美华人网)
本文为微信公众号“星球研究所”写作

至今为止,有56个国家有了新冠肺炎的确诊案例。

两个月来,我们对病毒从陌生到熟悉,大量的信息,我们记住了各种片段。

今天这篇文章,几乎是最完整讲诉病毒与人的文章。对阿信这样的非医学专业的普通人,几乎连接了过去听到的所有片段。

它回答了几个问题:

病毒从进入身体的那一刻到7天后,到底会发生什么?
暴露在海量病毒下,人体的免疫机制是如何保护自己的?
为何感染新冠的大多数是轻症,他们是如何康复的?

温馨提示:全文较长,但是信息量大,值得码住慢慢看,也欢迎大家转发~



我们的一生
注定要与病毒搏斗

它们数量庞大
遍布陆地和海洋
以及我们呼吸的空气
有科学家估测
仅海洋中的病毒颗粒就超过
10000000000000000000000000000000
即1×10³¹个
(病毒数量依据微生物学家Lita Proctor的估算;下图大量紫色颗粒为中东呼吸综合征冠状病毒,附着在绿色的细胞上,扫描电镜成像,后期着色,图片源自@NIAID)




它们行事狡诈
可以感染一切生物
可以突破种间屏障
在人与动物之间
跨物种传播
(果子狸,SARS冠状病毒的中间宿主,摄影师@邹滔)




它们手段残忍
可以置人于死地
引发人类社会高度警惕
甚至严重的恐慌
(2020年1月27日,为防止新型冠状病毒传播扩散,农村开始封路,拍摄于浙江衢州,摄影师@拾城 朱骏)




恐慌的人们
不知道病毒将如何对待他们
不知道自己的身体
将发生怎样的变化
而本文就将为你揭示
这一切
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basifae
1、病毒的进攻

病毒是一种寄生物
它们没有细胞结构
必须入侵人类等生物体
借助生物体的细胞进行增殖

因此
入侵
不择手段地入侵
便是病毒唯一的目标
(流感病毒在细胞内完成增殖后,正从细胞表面出芽释放,黄绿色为病毒,透射电镜成像,图片源自@NIAID)




它们四处游荡
寻找你身体的破绽
包括以皮肤和黏膜为主的
五大入侵方向
首先是你的

皮肤

皮肤覆盖在我们的身体表面
与外界大面积接触
然而皮肤的最外层
却是由死细胞组成的角质层
极难突破
几乎没有病毒
能从这里入侵
(手掌及脚掌皮肤的表皮结构示意,其他部位的皮肤没有透明层,制图@赵榜/星球研究所)




但是
当你被蚊虫叮咬、猫狗抓咬
文身、擦伤、皮肤溃疡
以及用不洁净的针头注射
均会令表皮防线出现漏洞
由蚊虫传播的登革热病毒、寨卡病毒
以及由猫狗等动物传播的狂犬病毒等
多种病毒
便会趁虚而入

所以
请爱护你的皮肤
切莫自毁长城
(蚊虫叮咬示意,制图@郑伯容/星球研究所)




既然皮肤无法进入
那么同样暴露在外的

眼睛

便成了第二个入侵方向
然而
包裹眼球的眼睑(结膜)
每隔几秒
便会扫过眼球一次
以其分泌物清洗眼球、清除外来微粒
让病毒很少有机会感染眼睛

但是一些受污染的环境
仍有可能带来危害
例如不洁净的游泳池
或者用沾染病毒的手触摸眼睛
或者空气悬浮物中的病毒接触结膜
本次新冠肺炎中
北大第一医院呼吸内科主任王广发
就被怀疑通过结膜感染
(这也是为什么医护人员需要佩戴护目镜甚至面罩的原因,下图拍摄于湖北黄石市,摄影师@何戈)




接下来的第三个入侵方向

泌尿生殖道

也没有那么容易
以女性阴道为例
阴道上皮表层细胞不断脱落
不利于病毒附着

且阴道中通常有黏液保护
对人体有益的乳酸菌
也会选择在这里生活
创造出低pH的酸性环境
许多病毒对酸性环境敏感
只能退避三舍
(嗜酸乳杆菌,阴道菌群中的一种,图片源自@Wikimedia commons)




突破阴道防线的是
人类的性行为
性行为时
阴道上皮组织被破坏或磨损
病毒便获得了侵入内层的机会

臭名昭著的
人类免疫缺陷病毒
(HIV,也称艾滋病毒)
甚至可以不待磨损
直接从上皮细胞中“挤身而过”
片刻欢娱之间
你就中招了
(HIV以人类免疫系统的淋巴细胞为入侵目标,下图黄色球形即淋巴细胞表面的HIV,扫描电镜成像,图片源自@VCG)




第4个入侵方向为

消化道

这里的环境对病毒而言
依然“恶劣”
它们先是在口腔中遭遇
能杀伤很多病毒的唾液
当到达胃部
又会碰到胃酸与消化酶

好不容易到达肠道
胆汁又将它们杀个几乎片甲不留
而且肠道中众多的有益菌群
也增加了病毒攻城掠地的难度
可谓层层设防
(消化道“防线”示意,制图@郑伯容/星球研究所)




能在这种条件下生存下来的病毒
往往得有点特殊技能
可以造成肠胃炎的轮状病毒
拥有三层蛋白质保护壳
从而保护它抵消
消化道“恶劣”环境的影响

尤其是婴幼儿
他们的肠道菌群尚不完善
免疫系统也还未发育成熟
一旦病毒入侵肠道
便极易引发腹泻
(轮状病毒的三层蛋白质外壳,制图@赵榜/星球研究所)




而尴尬的是
对于成年人而言
HIV也会通过消化道进入
只不过是从“反方向”
这个方向几乎不会遇到阻碍

直肠的上皮组织很容易被撕裂
HIV就这样“破门而入”
如入无人之境
这正是男同性恋人群
需要警惕艾滋病传播的原因
(人体直肠结构示意,制图@郑伯容/星球研究所)




说完皮肤、眼部、泌尿生殖道和消化道
接下来的第5个入侵方向
则是病毒们最"喜闻乐见"的一个


呼吸道

大量病毒
选择从这里入侵
(呼吸道主要病毒示意,制图@郑伯容/星球研究所)




以肺部为例
人类的肺部拥有约3亿个终末肺泡
展开后总面积高达100平方米
吸入的气体就在这100平方米中
充分接触、交换
被病毒入侵的机率
大大增加
(人体肺部结构示意,制图@郑伯容/星球研究所)




但呼吸道也并非毫不设防
其表面覆盖有纤毛
还有一层黏液包裹
一些病毒颗粒被黏液捕获
由纤毛推入咽喉
随即被吞咽
或被咳出
从而失去入侵的机会
(呼吸道上皮组织结构示意,制图@郑伯容/星球研究所)




皮肤、眼部、泌尿生殖道
以及消化道、呼吸道
这便是病毒的5大入侵方向

了解了这些
想必你也已经明白
你的身体已经为病毒
设置了重重防线
只要你注意保护
以及改善个人卫生和生活习惯
还是有很多机会阻止病毒的入侵
(病毒入侵的5大方向,制图@郑伯容/星球研究所)




然而
之前的你
可能并没有意识到这一点
残暴的欢愉终将引来残暴的结局
病毒还是冲进了你的体内

是时候启动
下一个防御系统了

先天免疫系统
来试试吧,禽兽们
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basifae
2人类的反击

先天免疫系统
之所以称为“先天”
是因为它是人类历经百万年进化后
为每个人类成员配备的
与生俱来的防御系统
该系统主要由三支大军构成

当病毒进入人体
受到攻击的细胞立即发出“警报”
随后
一支“警戒部队”便登场了


干扰素警告系统

干扰素是一种信号蛋白
它产生于受感染细胞的内部
可以抑制该细胞的合成功能
防止被病毒用于自我复制
(下图是被牛痘病毒感染的细胞,蓝色荧光标记的圆形是宿主细胞的细胞核,而细胞核旁边的蓝色区域则是病毒进行复制、装配的“病毒工厂”,图片源自@VCG)




另一方面
它也会被输送到细胞外表
向周围的细胞发出预警
“你们很可能被入侵”
“请随时准备关闭合成功能”
“以免被病毒利用”

与此同时
第二支大军
真正的“攻击部队”也开始出动


吞噬细胞

顾名思义
即负责“吞食”病毒等有害物质的细胞
(人体主要吞噬细胞示意,制图@赵榜/星球研究所)




其中
巨噬细胞
是吞噬细胞家族中的大胃王
它们平时处于
“四处闲逛偶尔进食”的“静养”状态

但当病毒出现
巨噬细胞便会如触电般活跃起来
大口吞食入侵者
(巨噬细胞正在吞食细菌,仅作示意,扫描电镜成像,图片源自@NIAID)




如果入侵者数量过多
巨噬细胞还会召唤其他吞噬细胞
前来助阵
中性粒细胞
便是最大的一支生力军
成年人体内的中性粒细胞
总兵力可以高达200亿只
(病原体被中性粒细胞的胞外陷阱所捕获,扫描电镜成像,图片源自@NIAID)


除了“预警部队”“攻击部队”
考虑到许多病毒表面缺少“抓手”
不利于吞噬细胞吞食
先天免疫系统又贴心地组建了
第三支大军
负责补充辅助的“助攻部队”


补体系统

补体系统的补体蛋白大量出动
粘在入侵者的表面
一番“修饰”后
巨噬细胞、中性粒细胞
对病毒狼吞虎咽得更方便了
(补体的调理作用示意,制图@赵榜/星球研究所)




不过
也不要小瞧这些助攻手
许多时候它们也会直接出手
通过在病毒表面打孔
让病毒裂解
堪称“生撕活剥”

警戒部队、攻击部队、助攻部队
三支大军紧密配合
病毒们损失惨重
但是此时的你
也相当不爽

你的神经系统
开始促使体温升高
升高的体温再次加速免疫细胞
向感染区迁移
这种现象便是
发烧
(黑龙江大庆市一发热门诊,摄影师@王理达)


为了向战斗部位输送援军
你的血管舒张、血流加快
毛细血管充血
导致你的肤色发红
甚至出现红斑

血管的通透性增加
血管中的细胞和体液
更容易向周围组织渗透
从而引发组织肿胀

如果是鼻腔肿胀
就会令你感到鼻塞
鼻腔血管中的液体不断渗出
又令你鼻涕大增
激战中死去的细胞
则会变成脓涕
(流涕的症状在人群中十分常见,下图为2018俄罗斯世界杯小组赛,巴西队教练蒂特擤鼻涕被抓拍,图片源自@VCG)


另一些化学物质
还会刺激神经末梢
造成肌肉疼痛

红、热、肿、痛
以上所有反应被称为

炎症反应

是你的身体对抗入侵者的体现

当你忍受炎症
似乎胜利在望
但是道高一尺,魔高一丈
病毒在斗争中不断提高技能
与免疫系统对抗

包括
以惊人的速度复制增殖
天下武功,唯快不破
流感病毒、鼻病毒在6-7个小时内
就可以在一个细胞内
复制成千上万的个体
(甲型流感病毒H1N1亚型,曾引发1918年“西班牙流感”,死亡人数超过5000万人,图片源自@VCG)


腺病毒更是可以在一个细胞内
制造多达10万个病毒颗粒
是大多数病毒的10-100倍
可谓“基建狂魔”

此时即便先天免疫系统
已经消灭了许多病毒
但是病毒根本不在乎伤亡
它们是拥有集群优势的狂热分子
(腺病毒,具有二十面体的外形结构,图片源自@VCG)


还有些病毒
则以其人之道,还治其人之身
它们找到了干扰“干扰素生产”的方法
比如麻疹病毒、轮状病毒
(轮状病毒,其外壳表面有大量刺突,图片源自@VCG)


总之
这是一场“非人”的入侵
病毒的任何策略
都残忍而合理

幸运的是
正当你手足无措之时
数个“侦察兵”悄然来到了你身体的军火库
一个隐藏的防御系统
被惊醒了
听!
这是适应性免疫系统的怒吼!
b
basifae
还有一部分,转载不动了,想看的,可以自己去看看 https://mp.weixin.qq.com/s/_KOX8p8Ws8DRtu2xWJUkUg
N
NoNameNoGame
mark!!
c
cats_love_my_boots
好文章!!! 太需要这种科普的好文章了!
s
starsucks
很好的科普文 赞👍
U
UglyMeggieL
涨知识了
g
glorymoon
谢谢科普。可惜,了解这些也没太多鸟用,微观病毒层面,力所不能及
m
manduka
thanks
s
stainless
好文
J
Jeanjeanlu
回复 2楼basifae的帖子 谢谢分享
J
Jicama
谢谢分享。很好看。
D
Dola
非常有趣!~
a
angelamela
谢谢科普