澎湃号·政务 >如今，每个人都非常关注健康而运动正是健康最重要的手段不管是出门佩戴手环、计步器还是拿手机记录自己行走的步数已经是很多人的生活习惯了可是，计步器到底是怎么工作的呢？怎么知道我们每天走了多少步呢？中国电子科学研究院工程师廖勇：“最开始的计步器是机械式的，原理其实很简单，就跟摆锤一样。因为人走路的时候会把摆锤带着在动，然后摆锤动一下，和金属接触通电，就记了一步。”原来，计步器是依靠摆锤与金属的接触，才能记录我们的步数，可是现在流行的智能手环和手机里的计步软件也是这个原理吗？中国电子科学研究院工程师廖勇：“现在的手机手环里面，它一般是用一个非常小的芯片，叫三轴加速度传感器，通过这个传感器可以测量手机或者是手环在三个不同方向上的加速度，通过加速度的值进行一些算法运算，然后统计出来走路步数。”这种传感器是怎么知道我们走路的步数的呢？中国电子科学研究院工程师廖勇：“有一种特殊的材料，叫压电陶瓷材料，根据作用在上面力的大小产生不同的形变就可以产生不同的电的变化，测量出加速度，然后通过加速度能够判断出这个人是在哪个方向进行运动，或者说频率大概是多少。”如果用手摇晃手机，也会产生加速度，这个传感器是怎么分辨手晃和走路的区别的呢？中国电子科学研究院工程师廖勇：“人走路的时候，频率一定是在某一个范围之内的，比方说一秒钟跨出多少步，或者说一分钟只能走出多远。如果人的手拿着手机在晃的话，第一个晃的频率会非常的快，第二个加速度变化是比人在走路的加速度变化要大的多，基本上通过这两个方面就能够判断出来这个人是否在走。”其实计步功能只是加速度传感器的一部分应用。在车辆安全、桥梁健康等方面，加速度传感器都有着非常重要的作用。传感器技术、计算机技术与通信技术并称为现代信息技术的三大支柱。航天运载火箭上，采用的传感器达2000多个；一架民航客机所用的传感器也有上千个。可以说，任何自动控制装置和系统都离不开传感器技术。（内容来源于：科普中国）在看特别声明本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布，仅代表该作者或机构观点，不代表澎湃新闻的观点或立场，澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问https://renzheng.thepaper.cn。}

2021-08-06 20:12:14
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有健身和运动习惯的人通常都显得更年轻，更有精神，给人的感觉就是他们更加的健康。无论是正统的科学还是民间老一辈传下来的老话应该都有说，人就是要动起来，核心意思大概就是“生命在于运动”。一般而言，坚持运动的人通常更加的健康长寿，看起来也更加的年轻。看这张张丰毅和李若彤的健身照，他们一个63岁，一个55岁，和同年龄段的人相比较差距有多大，大家应该清楚，这身材和精气神即使是和现在很多的年轻人想必也是毫不逊色的。这就是坚持运动的好处。 接下来我们就来聊一聊为什么运动有利于健康长寿，希望看了我这篇文章，不喜欢运动的朋友也能运动起来。一、运动和线粒体——运动有助于增强线粒体适当运动可以加强线粒体氧化磷酸化能力、促进线粒体自噬等，从而增强线粒体功能，对人体健康有重要意义。 在讲线粒体之前，我先说一下自由基和抗氧化，相信大家都不陌生，毕竟现在很多的抗衰抗氧化产品都有说能清除自由基。 自由基，化学上也称为“游离基”，是指化合物的分子在光热等外界条件下，共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。 自由基对人体也并不是只有坏处，也有一定的好处。适量且受控的自由基可以帮助人体传递能量、杀灭细菌和寄生虫、排除毒素等，对人体有益。 但是凡事都有一个度，就像是水满则溢，过多的自由基对就会对人体健康产生危害。上面我们说了自由基的电子或者基团是不成对的，所以它就会去抢夺其它细胞的电子，这样就会破坏身体内健康细胞的结构，导致健康细胞的死亡，从而加速人体的衰老并引发多种相关疾病。因为会破坏人体细胞的自由基大部分都与活性较强的含氧物质有关，所以自由基又叫活性氧，而清除体内的自由基就是保护体内的细胞，也就是抗氧化。抗氧化不仅可以帮助我们抗衰老，对目前的我们来说，更重要的是能从各种疾病中保护我们的身体健康。先讲自由基是因为目前有研究认为，线粒体DNA的氧化损伤是自由基引起衰老的分子基础。 随着年龄的增大，人体内的线粒体损伤会不断积累，同时，线粒体也无法彻底清除自己内部的损伤分子（自噬也不行）。 那么随着我们的年龄越来越大，线粒体的损伤累积到一定程度，就会引起线粒体产能不足、质量下降等，也会给引起一系列线粒体相关疾病，比如心脏病、冠心病、高血压、老年痴呆等。 然后另一方面，人体内的自由基也会随着年龄的增大而增多，危害更多的健康细胞。这样就导致了在多方面作用的共同作用和影响下，人体慢慢变得衰老，并容易受到疾病的侵袭。 而运动，特别是有氧运动能够促进体内抗氧化酶的活性，提高机体的抗氧化能力，从而降低自由基对细胞线粒体的损害。 另外还有研究表明，高强度间歇训练能够改善与年龄相关的肌肉线粒体衰退，也可以增强线粒体的抗氧化能力。 通过运动，能够减少自由基对线粒体的损害，以及增强线粒体的抗氧化能力，所以运动才被认为是抗氧化、抗衰老、保持健康的重要手段。 不过运动虽好，也还是要提醒一句，凡事过犹不及，运动也是如此。因此大家在运动的时候也要注意适量，根据自己的身体状况和各方面实际条件来选择合适的运动方式和运动量。否则不仅不会保护线粒体，还会快速增加人体内的自由基，给我们的身体带来更多伤害。二、线粒体和长寿——健康的线粒体 之所以一直在强调线粒体，是因为线粒体功能障碍是衰老九大标识之一，如果我们想要长寿、想要延缓衰老，又或者想要健康长寿、健康地衰老，线粒体健康都是一个必需且最基本的保证。 虽然线粒体功能障碍只是衰老九大标识之一，但是要知道目前学术界关于衰老并没有形成统一定论，这个地位已经很重要了。而且要考虑到人体的内除了成熟的红细胞之外，其它所有的细胞都有线粒体，是它为生命活动及细胞运行提供能量，线粒体的重要性是不言而喻的。 上面我们提到过，线粒体无法彻底清除自己内部的损伤，而线粒体损伤与细胞和个体的衰老有强烈的相关性。那么要如何通过线粒体来延缓衰老，达到长寿的目的呢？我认为主要可以从两个方面入手：一是增强细胞内线粒体的数量，提升它的质量，确保在年龄增长的过程中，线粒体一直能够给身体提供充足的能量供应。二是减少已有的线粒体的损伤。线粒体结构线粒体结构 先说增强线粒体数量和提升其质量的办法，运动肯定是一个，除了运动之外，还可以科学的补充一些对线粒体有积极影响的物质，比如说PQQ、辅酶Q10、Omega 3脂肪酸等，这些都是对线粒体及其功能有积极影响的物质。 比如说PQQ，这是上个世纪70年代发现的一种营养物质，也是目前已知的最强的抗氧化剂，PQQ具有很强的清除自由基的能力，相当于维生素C的50~100倍。除此之外，科学研究还表明，PQQ能够修复衰老或者线粒体疾病等原因所导致的线粒体数量、重量不足和线粒体功能障碍，对线粒体有很大的积极影响。PQQ分子式PQQ分子式天然的PQQ含量很稀少，人体内合成的PQQ也是微乎其微，PQQ主要存在于一些微生物中，例如之前有研究表明“肉灵芝”太岁中的主要药用成分就是来源于它里面的PQQ。人体内的PQQ主要是通过食物获得，有的食物也存在一些PQQ，比如说纳豆、菠菜、奇异果、绿茶等。传说中的肉灵芝太岁传说中的肉灵芝太岁当然，虽然天然的少，但是人工合成的PQQ确有很多，美国和欧盟更是均已批准PQQ成为一种食品成分，所以PQQ也有专门的补充剂，十分的方便。其次说说辅酶Q10 ，大家对辅酶Q10应该不陌生，毕竟它是一种很常见的治疗心脏疾病的药物。而除了是药物，辅酶Q10也是很经典的补充剂成分。辅酶Q10分子式辅酶Q10分子式辅酶Q10是人体内天然存在的一种基础性物质，也是一种优秀的抗氧化物，多项研究表明，它能够保护心脏、抗炎、抗凋亡、保护血管内皮等。但是随着年龄增加，即使是坚持健康饮食，人体内的辅酶Q10含量也还是会逐渐下降，因此辅酶Q10是非常有必要补充的。至于辅酶Q10 和线粒体的关系，主要体现在线粒体生产能量的过程中。辅酶Q10线粒体生产能量时的必须物质，也就是原材料。俗话说的好：“巧妇难为无米之炊”，原材料不够，即便线粒体的功能正常，其产能也会受到影响。 补充辅酶Q10能够让线粒体在生产能量的过程中不会受到原材料的制约，提高产能效率。再说Omega 3脂肪酸，知道这种成分的人应该比较少，但是如果我说鱼油，大家应该就知道是什么了。Omega 3脂肪酸就是鱼油中的重要营养成分。 从上面线粒体的结构图，我们可以看到线粒体是被两层膜包裹着的，分别是外膜和内膜。其中线粒体的外膜是由脂肪组成的。有研究显示，补充Omega 3脂肪酸可以给外膜的结构提供支持，而当外膜更加坚固时，线粒体受损害的可能性也会降低。同时，这些脂肪酸本身还可以帮助线粒体更有效的生产能量。所以Omega 3脂肪酸也是一种很适合补充的成分。减少线粒体损伤的办法，上文提到的抗氧化是一个，除此之外，还有另一个办法就是线粒体自噬。线粒体自噬是什么意思呢？ 一般来说，我们把健康的、适量的线粒体称作是“好线粒体”，而与之相对，一些多余的、衰老的、受损的线粒体因为会对身体产生不好的影响，所以它们被称作是“坏线粒体”。而随着年龄的增长，“坏线粒体”的数量也会逐渐增多，我们的身体内部有自己的调节机制，当线粒体无法修复自身损伤时，线粒体会自动清除这些“坏线粒体”，保证正常细胞的活力并减少活性氧的产生，这个过程就是线粒体自噬。线粒体自噬可以促进细胞的修复、再生，对人体保持健康、延缓衰老具有很大的意义，而且还能让我们在长寿的同时实现健康衰老。而运动可以促进线粒体的自噬，清楚体内受损的线粒体，保护人的身体健康。综合上面来说，我们来总结一下，运动可以帮助清除人体的自由基，可以帮助修复线粒体的损伤，可以帮助产生新的线粒体，可以帮助增强线粒体产能，从而通过线粒体这一个人体的“能量工厂”影响整个人体。这就是运动的人要比不运动的人要健康长寿的原因。
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