人類每天都需要喝水,為何水喝多了會中毒

2022-01-03 01:49:56 字數 2479 閱讀 5070

1樓:

水是生命之源,沒有水就不會有地球上的多姿多彩的生物。可是即便水是如此重要,也並不是多多益善的。

人體喝水過多,可以直接導致死亡。因飲水過多所致的機體功能異常,醫學上稱之為水中毒。當然,水中毒發生的概率很小,所以人們通常情況下並不用擔心自己喝水喝著喝著就「掛掉了」。

被報道的水中毒事件中,一般常見於長時間、大強度運動之後,瘋狂大量飲水的情況。而其他飲水過多的行為,都可以導致水中毒。

但是,為什麼會水中毒呢?水中毒是怎麼一回事呢?

細胞需要生活在水環境

為什麼水是生命之源?這是因為細胞只有在水環境中才能存活。但是,很多朋友就會納悶了,細胞如果需要生活在水裡的話,為什麼我們會生活在陸地上,而不是在水中?

確實,我們並不生活在水中,我們行走在陸地上,但是我們每天都必須飲水,成年人身體體重的70%是由水貢獻的,嬰幼兒更高。

形象來說,我們就好比用皮囊包裹著水的機器,組織細胞就被養在這些水裡。

雖然,細胞生活在水環境中,但是這裡的水可不是純水。

細胞要維持生計,它需要源源不斷地從水環境中攝取到營養物質,所以,這裡的水環境中充滿了各種物質。但是,細胞是怎麼「喝水」「排水」的呢?

細胞膜的結構

在細胞的最外側存在著細胞膜,該層膜起到隔絕外界環境,為細胞內的生物化學反應提供一個適宜的環境,並高效代謝。而物質要進入細胞,或者物質要排除細胞都需要在細胞膜上進行轉運。

細胞膜的骨架由雙層的磷脂分子所構成,磷脂分子的形態好似「蝌蚪」,擁有著頭部和尾部,頭部存在親水基團,而尾部則含有疏水基團。

因為細胞內外都是充滿著水,所以頭部分別朝向細胞內和細胞外,而疏水性基團則相互間聚攏在一起構成細胞膜的內部結構。

在細胞膜上,還會點綴很多蛋白質,這些蛋白質就好比細胞僱傭的員工,只要細胞這個老闆下達指令,它們就會立即去執行之。

比如,細胞膜上就存在著一些蛋白質的離子通道,這些離子通道的開放和關閉,直接影響到物質進出細胞內外。

自由擴散是水進出細胞主要方式

水是一種小分子,小到可以直接從磷脂分子之間的空隙裡鑽進去,而鈉離子、鉀離子等則因為體型較大,無法做到這一點。

因為水分子很小,所以水分子的自由運動可以將其由數量多的一側運動到數量少的一側。

這種方式被稱為自由擴散,它的原理是其他物質的自由擴散的一樣的。

雖然水分子可以如此做到,但是,鈉鉀離子卻不可以。物質要溶解在水中,必然要擁有極性,即物質需與水分子自身攜帶的電荷極效能夠相互作用。

比如,鈉離子帶正電荷,而水分子的氧原子基團傾向帶負電荷,如此二者相互吸引。

而實際上,水分子之間也存在著這種異性電荷間的相互吸引,此時二者之間就構成了氫鍵。

物質間的這種電荷間的相互吸引,在很大程度上影響了物質的自由運動。

雖然水可以自由的出入細胞內外,但是,如果細胞內外鈉離子和鉀離子等濃度不一樣的話,就可以在很大程度上影響水分子的運動。

比如,將植物細胞細胞放在濃鹽水的高滲溶液中,細胞內的水分子就會被細胞外的液體所吸引,從而失水變的皺縮起來。

而如果植物細胞放在濃度較小的鹽水或純水等低滲環境下,細胞外的水分子則會源源不斷地進入細胞,細胞就會被脹大。

植物細胞因為在其表面,存在著由纖維素所構成的細胞壁,所以即便細胞外的水分源源不斷進入細胞內,細胞也不會因此被脹破而死亡。

但是,動物細胞的表面則沒有由纖維素構成的細胞壁,所以,如果細胞生活在低滲溶液,或者細胞外的水分過多,細胞就會被脹破死亡。

為什麼植物細胞有纖維素等多糖構成的細胞壁,而動物細胞沒有呢?

其實,越低等的生物的細胞,往往都傾向於擁有細胞壁。比如,細菌、藍藻等都具有細胞壁。這可能與生命起源於海洋有關。

因為在海水環境下,外界充滿著豐富的水分子,如果稍有不慎,細胞可能就因此被撐破「肚子」。

比如人的紅細胞,在不同濃度的溶液中可表現出類似的現象:

而細胞壁的存在,在很大程度上,避免了這種情況。

而動物細胞之所以選擇放棄細胞壁,因為細胞壁會嚴重阻礙細胞之間相互的物質交換和聯絡。

動物細胞有著一套自我維持細胞始終處於穩定內環境的機制。

就如上文提到的,水分子可以通過自由擴散自由出入細胞內外,但是離子因為個頭較大,無法做到這一點。

而細胞內外離子濃度的差異,將直接導致水分子是傾向流向細胞內,還是傾向流向細胞外。

細胞內外離子等物質的濃度差是調節水平衡的重要機制

而動物們就是通過這套機制來密切掌控細胞內外水含量的平衡的。

在細胞膜上就存在著一種叫做鈉鉀離子泵的蛋白質。它可以通過消耗能量(atp)的方式,將細胞內的3個鈉離子像抽水泵一樣,泵到細胞外;同時,又將細胞外的兩個鉀離子帶入細胞內。

2樓:翱翔藍天的狼姐

人類每天喝的水最好不要超過四千毫升,因為喝水量一旦超過這個數值會造成腎臟,心臟負擔過大,所以有的時候水喝多了會造成中毒

3樓:技術小輝

因為人體所需的水分並不是越多越好,而是滿足新陳代謝的需要,所以喝多了也會中毒。

4樓:勝利村寧

因為水中還有很多的物質,如果喝多了我們人體無法吸收,這就會對我們人體造成一定的傷害,所以才會有了這樣的說法。

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