第11章 化學與其他(7)(2 / 3)

上麵我們講了各種營養因子、蛋白質、脂肪、糖類、澱粉。這些營養在與體內的血紅細胞所含的氧發生生物化學反應時,釋放出大量的熱能和生物反應生成細胞組織。這些熱能還會依據人體的需要進行各種轉化,如人的頭腦進行的思考,活動需要占去人體所需全部能量的80%~90%,這些都屬生物能。總之,人體的能量轉化是一個十分複雜的問題,至今人類尚未找到解答它的鑰匙。

我們前麵還介紹過了人體所需要的大量的礦物元素如宏量元素碳、氫、氧等;痕量元素鐵、銅等。這裏我們又介紹了營養因素。實際上,人體是一個高度複雜的有機體,它的攝入與消耗都需要維持微妙的平衡,即達到所謂的“恰到好處”的理想境界。

由此可見,營養問題實質是人體的能量,轉換係統能否進行良好的運轉的問題,營養的科學,實質也就是人們研究人體健康發展的內部學問。

人的器官能替換嗎

古代的帝王在擁有了大量的財富,過了極其奢侈的生活以後,往往最終的目標就是長生不老。雖然帝王的目標是難以達到的,但是,對於現代的人來說,延年益壽並不是過高的要求。要做到這一點,當然需要多方麵的努力,可是,如果有辦法來替換人體內日益衰老的器官,也許有助於延年益壽。另外,由於患病和某些意外事故,使人體器官受到損傷時,也需要有代用品,這就是化學家研究醫用高分子的目的。

高分子在醫藥領域中的應用主要有三個方麵:(1)用於製造人工組織人人工器官的高分子生物材料。

(2)醫療過程中各種體外用的器具和用品。

(3)作為載體、助劑和藥理活性物質,用於提高藥物製劑的安全、長效性和專一性,如高分子藥物。

人、魚和減壓病

減壓病是我們經常遇到的一種生理反應,它又稱為潛涵病或潛水員病,是在潛涵工人或潛水員等,在長時間的高壓條件下工作之後,突然恢複到常壓時所患的病症,主要症狀有肌肉及關節疼痛、眩暈、嘔吐、麻痹甚至心髒麻痹等。

我們知道,潛水員潛水時,一般港到幾米到一百多米深不等,利用最現代化的新型潛水服可下潛到幾百米深的水下。一般,每下潛10米,約增加1個大氣壓。因此,當潛到水深20米處所受到的壓力,就比在水麵上高出12個大氣壓,這時要把船上的空氣供給處在加壓狀態下的人進行呼吸,必須使用高於水壓的壓力來送氣。一般是氣體的壓力越高,在水或血液中溶解的量就越高。所以在長時間呼吸加壓空氣的人的血液中,就會溶解有大量的氧(O2)和氮(N2)。氧可以在呼吸的過程中消耗掉,而氮卻滯留在空氣中。這時如果人突然上升至水麵。血液中的氮就要變成過飽和,進而在血中產生氣泡,堵塞血管,以致出現上述減壓病的症狀。

但是,我們知道,同樣處在海中的魚,有的甚至可生活在幾百米深海域,為什麼它們沒有產生出類似於人的減壓病呢?

原來,深海下的魚所受的壓力雖然很高,但是由於它們接觸不到高壓的空氣,它們是通過鰓來吸入氧的,所以在它們的血液中不會溶解過多的氧和氨。因此在急驟地升到水麵時它也不與得減壓病。但在某些情況下,如突然地被從水中釣上來時,也會出現和減壓病相同的症狀。

實際上我們在分析魚的減壓問題時,還必須考慮一個問題,那就是魚鰾。魚鰾中裝的是CO2、O2、N2等氣體,當魚飛快地遊向淺水,在它體內密封著的魚鰾(鯉魚、沙丁魚等的魚鰾,是和食道之間通過一根管子相連通的,但是大多數魚的魚鰾是不與外界連通的),由於外界壓力減小,因而發生膨脹,它在壓迫心髒的同時,也增大了浮力。為了克服這種壓迫所帶來的不適和調節浮力,血液就要吸收一些魚鰾中的氣體,以至增大了血中氣體的壓力,這時則應當考慮有可能發生減壓病。但是實際上,魚並不會如此迅速地升到淺水層,所以通常我們看不到魚類的減壓病。

下麵我們來看一下快速地把魚類從深海中釣上來的情況。由於魚眼球中的血管不多,因此網膜附近存在著多量的氧,常壓下測定時,很多都已經處於飽和狀態。這種氧為了養護具有強烈代謝作用的網膜所必須要的,而氧是位於網膜後部的稱為脈絡膜腺的腺體——一種特殊的“泵”來供應。

艦在我們把處於這種狀態的魚,從幾十米以下的深水中突然釣上來時,就可以看到它的魚鰾由於膨脹的結果而從口中吐出,眼球的後部也產生氣泡,致使眼球鼓起。這種眼球突出的症狀,可以認為是一種減壓病。而眼球後部所產生的氣泡,則可以認為是因為突然被釣上來而產生的減壓作用引起的,及從所謂脈絡膜腺這種泵所產生的氧、推動泵運動的二氧化碳以及一部分從魚鰾中吸收到血液中的氣體中產生的。

我們下麵接著來分析一類和減壓病有關的魚類疾病。有許多湧泉的水,人們喝起來沒有任何害處,看起來也非常幹淨,但是,如果把魚放進去,就會在一夜之間死掉。這是為什麼呢?