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別再幫血壓高找藉口,小心讓他成為沒症狀的寧靜殺手

careonline_96
・2021/04/29 ・2811字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 494 ・六年級

你常常會聽到「高血壓」這個病名。即使現在高血壓的盛行率很高,但更多患者並不習慣規則控制血壓,只要一量到血壓變高,就會說:「啊,剛剛可能太匆忙了」或「現在剛好比較緊張」等等解釋血壓變高的情境,總認為自己「血壓高只是暫時性的」,而沒把高血壓當成是需要注意的長期狀況。今天我們就來回歸最原始的情景,了解什麼是高血壓,以及為什麼大家需要注意血壓。

什麼是血壓?

首先,什麼是血壓呢?古代常有戰爭,想要在戰爭中打敗騎兵隊,對手會將長矛指向奔跑的馬,企圖撂倒壯碩的馬。當馬兒倒下,隨後再補上一刀,拔出後人們注意到,血整個像噴泉般往上噴的好高。這時,人們就想到:「哇!血在體內流動,是有很大的力量的。」這就是大家注意到「血壓」的開始。

簡單來說,我們的血管裡有血液流動著,流動的血液對血管管壁就會產生壓力,而這個壓力就被稱為血壓

高血壓怎麼判斷?認識血壓數值代表的意義

講到血壓,你可能會有印象大家會講到 137/86 mmHg 這樣的數字,還會聽到兩個名詞:「舒張壓」和「收縮壓」。究竟 137 代表收縮壓還是舒張壓呢?

收縮壓,就是代表「心臟收縮」時血管承受的壓力;而舒張壓「心臟放鬆」時血管承受的壓力。因此,心臟收縮出力時,血管承受的壓力會比較大,因此收縮壓的數值是寫在前面,比較高的那個,所以 137/86 的血壓是指:收縮壓 137 毫米汞柱,後面那個數字則代表舒張壓 86 毫米汞柱。

目前認為正常的收縮壓是小於 120 毫米汞柱,舒張壓小於 80 毫米汞柱。寫在一起,紀錄為 120/80 毫米汞柱,是目前認為健康的血壓值。若是「高血壓」,就代表著血管承受著比平常人還要來的高的壓力。過去較多的高血壓標準設定在 140/90 mmHg,然而現在多數共識會將高血壓的標準下修到 130/80 mmHg。也就是說,血壓量起來超過 130/80 mmHg 時,就算高血壓。

被誤解的高血壓

通常患者偶爾到醫院測量到超過 130/80 mmHg 的血壓後,會說:「真的嗎?我怎麼不知道?」或「可是我都沒有什麼不舒服?高血壓不是會讓人頭痛嗎?」

嗯,這真的是個很常見的誤解。

第一,高血壓通常不會讓人有什麼樣的症狀,如果沒有測量,很少人會知道自己血壓高。

第二,頭痛雖然是可能是高血壓造成的,但還有很多其他原因會造成頭痛,不一定是血壓高。

第三,許多人都以為血壓高的時候應該出現頭痛、頭暈、肩頸痠痛等症狀,不過大多數的高血壓患者通常沒什麼感覺,高血壓就像悄悄蟄伏的「寧靜殺手」,一旦出事,病人往往非死即殘。

如果沒有控制血壓,會怎麼樣?

多數患者剛開始被診斷為高血壓時,會傾向拒絕承認高血壓是個問題,也拒絕改變生活型態來改善血壓,因此我們最好要先問問,萬一沒有控制血壓,身體會有什麼變化嗎?

想想看,所有的器官都需要血流經過才能運轉,但血流經過時若是帶有極高的壓力,那對器官是有好處的嗎?不會。就會像電壓過高會傷害電器,水壓過高會傷害管路那般,血壓過高就是會讓器官損傷,因此被忽略的高血壓會持續傷害身體各個器官,最終導致心臟衰竭、心肌梗塞、主動脈剝離、中風、視力變差、腎臟衰竭。

所以,若問:「為什麼需要控制血壓?」大家請務必記得,長期失控的血壓會導致身體多重器官受損,最後容易死在相關併發症

現代人才有高血壓嗎?

許多人會以為「高血壓是現代醫學的騙局」,或問:「以前的人沒有高血壓嗎?」

嗯,應該這麼說,以前的人也會血壓高,只是過去大家還不懂高血壓會帶來一堆問題,因此沒有控制血壓的概念。

怎麼證實以前人也會血壓高呢?我們可以第二次世界大戰時的美國「小羅斯福」總統留下的血壓變化紀錄一窺究竟。小羅斯福第 2 次參選總統時是 54 歲,血壓 162/98 毫米汞柱;第 3 次任期時血壓為 188/105 毫米汞柱;到了第 4 度參選,小羅斯福的收縮壓已經衝破 200 毫米汞柱大關,大約都是維持 200 到 240 毫米汞柱之間,後來突然倒下時,收縮血壓衝破 300 毫米汞柱,是大片的腦出血中風,昏迷兩個多小時後死亡,身亡時 63 歲。

你可能會想:「這個血壓也太誇張了!竟然收縮壓平時都超過 200 毫米汞柱!身為美國總統竟然都不用控制血壓嗎?」其實,那時候的醫學觀念不一樣,大家以為高血壓是「自然的回饋機制」,身體老化後血壓就「必須」變得這麼高。因此在 1940 年代,許多人在 40 出頭血壓就極高,平時雖然沒有什麼症狀,但漸漸會因為心絞痛、心臟衰竭、中風、腎衰竭而住院,旋即喪命。小羅斯福即使是總統,仍舊走上這條因失控的高血壓而中風、器官衰竭的路。

直到後來,醫學臨床發現患者在血壓降下來之後,能大幅改善血尿、頭痛等症狀,大家才漸漸明白高血壓對於心臟、肝臟、腎臟、內分泌及神經系統的負面影響,才發現我們需要好好控制血壓,減少因為血管疾病死亡或傷殘的機會。

如何預防高血壓?

生活中許多不健康的型態會讓人血壓變高,像是喜歡吃大魚大肉、油膩速食、或吃重鹹、醬料不停加。身體活動很少,經常久坐,或本身肥胖,血壓也會比較高。另外,抽菸、使用菸草、與過量飲酒都是高血壓的危險因子。

因此,想要預防高血壓,最好每周選個五天做運動,每天運動個 30 分鐘。平時採取健康飲食,盡量吃新鮮蔬菜、水果,以及少調味的新鮮原型食物,要限制鹽分和酒精的攝取量,不要抽菸,減少生活的壓力。

在改變生活型態後,血壓下降的程度若無法盡如人意,需要考慮用藥物控制血壓。平時務必定期監測血壓,才能知道自己的血壓狀況。可以看「高血壓的診斷和第一線治療用藥」與「診斷出高血壓,就得終身服藥嗎?」了解更多。


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既是科學家,也是樂團鼓手!──專訪數學物理學家程之寧

研之有物│中央研究院_96
・2022/03/11 ・5978字 ・閱讀時間約 12 分鐘

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文|郭雅欣、簡克志
  • 美術設計|林洵安、蔡宛潔

在學術與搖滾的多重維度上行走

還記得美劇《The Big Bang Theory》嗎?劇中常常出現的物理名詞「弦論」,是描述物理世界基本結構的理論。中央研究院「研之有物」專訪院內數學研究所程之寧研究員,她正是研究弦論的科學家,也是熱愛音樂的搖滾樂團鼓手,這種跨領域身份並不衝突,兩邊都需要創造力與紀律。由於天生斜槓的性格,讓程之寧在數學和物理領域大展身手,透過數學的深入探討,她試圖將弦論更往前推進。最近程之寧更跨足到人工智慧領域,為學界提供理論物理上的貢獻。

中研院數學所程之寧研究員,主要研究 K3 曲面(特殊的四維空間)的弦論,她發現模函數和有限對稱群之間有 23 個新的數學關聯,稱之為「伴影月光猜想」(Umbral Moonshine)。圖/研之有物

萬有理論和難以捉摸的「月光」

世界從那裡來呢?物理世界的本質是什麼呢?回答這樣的大哉問,一直是理論物理學家所追求的目標。從牛頓力學(日常應用)、廣義相對論(探討很重的物質)到量子力學(探討很小的物質),隨著物理學不斷發展,我們似乎一步步接近答案,但至今卻還未走到終點。

舉例來說,如果有個東西很重又很小,就像「黑洞」,或是大爆炸時的宇宙,我們要怎麼用數學描述?於是科學家試圖整合廣義相對論和量子力學,找出所謂的「萬有理論」(Theory of Everything)──能完全解釋物理世界基本結構的核心理論。

程之寧研究的「弦論」就企圖發展成這樣一個萬有理論。弦論一如其名的「玄妙」,它設定宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成,每一種基本粒子的振動模式不同,產生不同的粒子特性。

「人類一直以來的夢想之一就是,如果能用一句話解釋所有事情,那該有多麼美好。」中研院數學所研究員程之寧說道。

程之寧的研究牽涉到數學上的「月光猜想」(Moonshine)與弦論中 K3 曲面的連結。月光猜想是存在於模函數係數與特殊群之間的數學關聯,程之寧與其研究夥伴共發現了 23 個新的關連,並稱之為「伴影月光猜想」(Umbral Moonshine)。

基於弦論的假設,我們的世界是十維的,除了人們在日常生活中可以感知到的 3+1 維(空間+時間),還有六維是因為尺寸太小而無法用肉眼觀察的,這些看不到的維度影響著物理世界,最終也產生了我們這個物理世界所需的各種條件與特性。

綜觀程之寧的研究,橫跨了物理與數學兩個領域,她笑稱自己「天生斜槓」。在學術上,程之寧原先喜歡文學,之後卻走上數理研究的道路;在音樂上,程之寧喜愛搖滾樂,至今仍在自己的樂團裡擔任鼓手。

她如何看待自己一路走來的各種轉折?游徜在數學與物理之間,她又對這兩個領域的連結有怎樣的體會?在與「研之有物」的訪談中,程之寧侃侃而談她的經歷、想法,以及對學術研究的熱忱所在。

在弦論的設定中,宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成,每一種基本粒子的振動模式不同,產生不同的粒子特性。圖/iStock
  • 請問您是如何對數學及物理產生興趣?從何時開始?

一開始考大學時,其實我想去念中文系(笑)。不過,因為我高中是選理組,而且只念了一兩年,對文科考試比較沒把握,加上對工程科系沒興趣,最後就選擇臺大物理系就讀。

後來發生兩個轉折,第一個是我很認真的去修了大學中文系的課,結果發現真的沒有想像中容易。第二個就是我發現物理系的課還蠻有趣的,像量子力學和相對論,讓我覺得還想再多學一點、多知道一點。

我開始覺得如果念完臺大物理系就停下來,好像有一種小說沒讀完的感覺,所以就想繼續讀碩士班。那時還沒有覺得自己會走上學術研究的路,單純抱著想把故事看完的想法。

  • 後來是如何接觸到弦論?弦論是如何引起您的興趣?

後來我去荷蘭念碩士,指導教授是諾貝爾物理獎得主 Gerard ’t Hooft。他其實蠻不認同弦論,但他對於如何處理量子力學與相對論很有興趣。

當時 ’t Hooft 教授在建議我碩士題目時就說:「你也知道我不太認為弦論是一條正確的道路,不過聽說弦論最近真的在量子重力這一塊有一些成果。不如妳去讀一讀,看看是不是真的有一些東西在那裡,也可以比較一下其他量子重力理論。」

在我很認真的比較各個量子重力理論之後,就變成弦論派了(笑)。’t Hooft 教授對此也保持開放態度,他有幾個不錯的博士生後來也變成弦論學家,之後我在 Erik Verlinde 的指導下念博士時,就完全以弦論為研究主題了。

  • 研究理論物理會影響您對現實世界的理解嗎?

蠻多人會問我說,妳學了量子力學,是不是就會比較了解這個世界不是非黑即白?或問我量子力學跟宗教是不是有關?可是我覺得我分得很開,我不會去做這樣的連結,我還是活在現實裡,走路時大部分都在專注於自己不要跌倒之類的。

如果真的要講,我蠻感激我們的存在,因為我所學的東西讓我知道這是沒有必然性的。我們能這樣以一種人形的很奇怪的生物的形式存在,然後在這樣一個環境過一輩子,是機率很低的事情,而且我還蠻開心我是當人,而不是奇怪的阿米巴蟲或外星生物!有些人會從這裡連結到宗教或轉世,但我不會,我就停在這裡。

  • 來談談您的研究,伴影月光猜想與 K3 曲面弦論之間是什麼關係?

弦論中有很多的可能性,我們可以挑選特定的四維,然後假設這四維空間是個 K3 曲面。例如說,我們可以把兩個甜甜圈乘起來,在上面做特殊的奇異點,來製造出一個 K3 曲面。這個曲面有一些很有趣的對稱性。從弦論的角度來講,我們可以透過這個過程,找出一個解釋為何有伴影月光猜想的框架。

「把維度乘起來」這個概念很難想像,但這在數學上是成立的。我舉例一個我們能想像的「乘起來」:如果有一個空間是一條線,另一個空間是一個圓,乘起來就變成一個圓柱形,從一個方向剖面可以切出圓,另一個方向則切出線。而在數學上,不管幾維,能不能在紙上畫的出來,都可以這樣操作。

程之寧向「研之有物」採訪團隊解釋「把維度乘起來」的概念。圖/研之有物
  • 如何透過計算,發現捉摸不定的「月光」?

有時候這看似湊巧,一個數學上的函數正好就是弦論某個問題的答案。但其實並不是真的那麼巧,弦論看起來很有彈性,好像什麼都可以解釋,但它其實有非常多結構及限制。

當我在計算一個弦論理論時,它的內部結構可能原本就具有某些特定的性質,然後我再去觀察數學中,有這樣性質的函數可能就只有一兩個,只要再初步算一下,就能知道哪一個是答案。弦論學家日常的計算常常是這樣的,所以這是巧合嗎?是也不是。

  • 您曾經發現 23 個新的伴影月光猜想,您對這類題目特別有興趣嗎?

我覺得數學有兩種,有些數學家喜歡系統性的事情,就像蓋房子一樣,在數學裡建造一個很美麗、非常有系統性的結構,可以把很多事情都放入這個結構來理解。

另一種比較少數的,就是喜歡獵奇,去收集分類奇奇怪怪的特殊東西,例如有這些性質的函數在哪裡?可能你算出來就是 5 個,你也不知道為什麼。月光猜想很明顯就屬於這一類。

兩種的樂趣感覺是不一樣的,我覺得應該都很棒,但我可能是屬於偏好獵奇的這種。

  • 您的研究連結了物理上的弦論與數學上的月光猜想,您怎麼看待這兩個知識體系的互動?

弦論是一個需要很多數學理論配合的物理理論,它是一個有點繁複的框架,我們什麼都要會一些,才能看懂這個理論。當你把許多不一樣的學門的知識加起來,有時候就會在某一個學門──例如幾何──有意想不到的收穫。

弦論在數學上也扮演探索與找尋新方向的角色,讓數學家有新的發現。雖然最後數學定理的證明還是得仰賴傳統數學方法,但在這二三十年間,我們一直從弦論身上找尋數學研究的新方向或有趣的猜想,看到了弦論與數學之間的互動。

數學家有兩種,一種人喜歡建立美麗又有系統性的結構,另一種人喜歡尋找和收集奇怪特殊的數學物件(比如函數),程之寧表示自己屬於後者。圖/研之有物
  • 剛才一開始提到,您高中只念了一兩年,是因為對學校沒有興趣嗎?

其實我一直都覺得上學很無聊。我小時候臺灣教育和現在很不一樣,一班 50 幾個人,老師必須盡量軍事化管理,大家最好都一模一樣,比較好管理。我和學校一直處於互相磨合的狀況,我自認已經努力配合學校,但學校一直覺得我在反抗,這可能是一個認知上的差別。

舉例來說,我小學的時候不想睡午覺,可是老師說大家都一定要睡午覺,不睡午覺的人要罰抄課文,所以我早上到學校時就會把已經抄好的課文交給老師。我覺得我這樣做是在配合老師的規定,可是以老師的立場會覺得我在反抗,學校教育中我遇到了很多類似的情況。

還有就是不喜歡高中的升學氛圍,同學和老師好像都只有一個活著的目標,就是「考大學」。我當時無法習慣升學氛圍,感覺好像活在平行宇宙一樣。

  • 高中休學後,您去唱片行工作,可否談談當時的想法?

我國中開始聽音樂,這是我除了看書之外的重要興趣,我也很快就喜歡上了搖滾樂。高中休學的時候,我唯一的謀生技能可能就是我對音樂的各類知識吧!所以我就去了唱片行,這是唯一一個我會做又有興趣的工作,還好那時候還有很多唱片行(笑)。

  • 對音樂的熱忱,讓您與朋友共組了樂團,並擔任鼓手。您是否比較過樂團生活和學術研究之間的異同之處?

有些人覺得我這樣很跳 tone,但我自己覺得還好。音樂和學術都是我發自內心覺得好玩的東西,兩者也有相同之處,例如它們都需要創造性,也都有需要了解的框架。數學需要嚴謹的證明,音樂演奏也需要遵循結構,例如不能掉拍。

音樂領域還有一點和數學類似──玩樂團的圈子也是以男性為主。我們樂團則是只有一個男生,其他都是女生,可能我真的天生對框架有點遲鈍,玩團之後才發現:「怎麼大家都是男生?」

程之寧表示,學術界仍有許多性別不平等問題未受重視。圖/研之有物
  • 也就是說,目前數學學術圈仍是男性主導,在研究路上,您有因為性別而感受到一些衝擊或眼光嗎?您怎麼面對?

有。那感覺很明顯,日復一日地要去面對,尤其是年紀還比較輕、還必須每一天去證明自己的能力的時候,特別有感。

我遇到時的反應就是,在心裡暗罵一句髒話,然後繼續做我要做的事。我不會想改變別人的想法,感覺那是浪費時間,就算環境給我的阻礙是這樣,我還是繼續去做該做的事。

可是有些事情沒那麼簡單,現在我也當過老師,有時候會看到年輕女生在學術界因為性別而被欺負,或遭到不公平待遇、甚至騷擾。

對此我感到心痛,覺得為何我們學術領域還是這樣的狀況?甚至為什麼性騷擾至今還是一個議題?可以確定的是,學術界許多性別不平等問題未受到重視。

  • 您現在已經有傑出的研究成果,還會因為性別而遭受質疑嗎?

我現在比較會遇到一個狀況反而是來自學生的質疑。我在荷蘭阿姆斯特丹大學教書時,有時候學生會因為我是女教授,而且我的外表在許多歐洲人眼中看起來就像小妹妹,所以比較容易去挑我的毛病。

在課堂上,下面坐的可能都是男學生,只有一兩個女學生,那個氣氛就會變得很奇怪。例如說偶爾會聽到學生評論我的身材或樣貌。

我有和其他一些在歐洲或美國的女性教授聊過這樣的問題,似乎不少人都有類似的不太愉快的經驗。感覺不是很好。

  • 看到您最近的研究和人工智慧(AI)有關,為何會想往這個方向發展?

我有兩個動機。一個就是我真的想深入了解人工智慧。我也可以像普羅大眾,看看 AI 下圍棋,讚嘆「哇!好厲害!」這樣就好,可是我覺得我一定可以真的去理解它,這可能就是數學家的自大吧!

另一方面,我知道對科學研究來說,未來 AI 將會是一個非常重要的工具。這是「在職訓練」的概念,我可能會用到這個新工具,或以後我可能會需要教這樣的課,因為學生是下一代的科學家。因為這些原因,我覺得我需要去訓練自己使用新的工具。在我的領域裡,也有一些有趣的、還沒被解答的科學問題,是 AI 有可能幫得上忙的,我看到了一些潛力。

  • 弦論和 AI 感覺差距很大,AI 也可以應用到弦論的研究嗎?

乍看之下,弦論的確比較抽象,也不像其他許多實驗會產生大量數據。但其實弦論有大量的可能性,我認為使用 AI 來在這些巨量的可能性當中搜尋特別有趣的理論,是一個有潛力能夠加深我們對弦論理解的新的研究方法。

而且 AI 的應用絕不僅限於巨量資料。如果是面對一些比較新的挑戰,在沒有現成的演算法可以用的情形之下,可以自己做出需要的功能嗎?這過程我覺得也非常很有趣,而且應該是會有成果的一條路。這種不是那麼顯而易見的事情,我覺得很有挑戰性,也蠻好玩的。

除了用 AI 來幫助物理跟數學的研究之外,我也試著物理研究當做靈感來源,找出新的 AI 的可能性,我覺得這也是一個很有趣的研究方向。我現在有和 AI 的學者合作,嘗試做出一些創新的演算法,真的還蠻有趣的。

  • AI 對您而言是全新的領域,您如何面對跨領域遇到的門檻?

一開始會覺得真的要去碰這個新的領域嗎?其實現在也還是偶爾會有這樣的懷疑。我在弦論領域可能已經是專家,但去了一個新的領域,我學得不會比二十歲的人快,要怎麼去跟人家競爭?是不是在浪費時間?

但也會想,與其想這麼多,不如先做再說。到目前為止我做了兩年多,感覺還蠻好的,我有學到東西,也有做出小小的貢獻。

其實我還蠻感激有這樣的學習機會。對我來說當科學家最大的好處就是,去搞懂一個新的東西就是工作的一部分。當科學家雖然蠻辛苦,但就結果論來說,我還蠻開心能當一位科學家!

延伸閱讀

  1. Moonshine Master Toys With String Theory | Quanta Magazine
  2. Mathematicians Chase Moonshine’s Shadow | Quanta Magazine
  3. 林正洪教授演講 一 怪物與月光(Monster and Moonshine),《數學傳播》

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