第115本《看懂元素週期表,掌握生命奧祕》

2023/10/22閱讀時間約 3 分鐘

醫學博士帶你輕鬆了解,從宇宙到人體的運作原理。


吉田隆嘉.木馬文化出版.2020/07.黃瓊仙 & 張秀慧譯.

我看的這本的封面

我看的這本的封面

推薦給:

❦ 喜歡研究元素周期表的人

❦ 想了解元素與自然界、生物界的祕密故事的人!



原本是為了家人學習功課上的需求而借,但其實我自己也獲益良多!果然書中自有黃金屋!有問題就去翻書,就有機會得到答案!本書中最令我驚豔的,找到二個多年疑問的答案!


Q1:為什麼人體體液中,「細胞內液」含量最多的是鉀離子,而「細胞外液」含量最多的是鈉離子?

作者吉田博士的推論如是:

❦「極為相似卻有點不同」的元素相容性

人類全身的細胞有六十兆個,全部都含有豐富的鉀,而細胞外側有淋巴液的血液流動,它們含有豐富的鈉,這也就是血液帶點鹹味的原因。

鈉和鉀在週期表的位置是上下相鄰的,所以原子性質是非常相近的,頂多原子大小會有些許差異而已。在進化史上,生物能將鈉、鉀穿透的孔洞同時占為己有,這是因為,這兩個孔洞都能以相似的蛋白質來設計形成。

雖然很像但大小卻不同,這一點對動物來說的確是難得可貴的關係。

但回溯到遠古單細胞生物時期,細胞外側有的只是海洋而已。

海洋所含的正離子當中,又以鈉占絕大部分,因此從細胞外側流入內側的元素,除了鈉之外別無選擇。

如果是選擇鈉以外的元素,由於這個元素在細胞外側的含量並不多,這麼一來就算拚命開孔洞,也非常難有正離子流入內側,這種情況下,正負電位切換的反應會相當慢,這個作為「ON/OFF」的關關也很難發揮作用。

這就是生物選擇鈉作為負責開關的元素的原因。

決定鈉是從細胞外側進入內側的元素之後,接著就要挑選出從內側移動到外側的元素了。如果不是跟鈉一樣有辦法控制的話可是不行的,因此就只能侷限於週期表中位在鈉正上方的鋰以及正下方的鉀這2個元素了。比較這2個元素後,在海洋中鉀的含量遠超過鋰,所以生命體就選擇了它。

鈉離子與鉀離子是人體體液中最重要的離子之一(圖片引自https://artificer.co/nerve/)

鈉離子與鉀離子是人體體液中最重要的離子之一(圖片引自https://artificer.co/nerve/)


雖然以上只是吉田博士的推論,但我覺得他的說法,把演化、化學、生物、神經、細胞膜等概念全部都串起來了,演化,果然是生命世界最核心的根源!



Q2:為何人體要演化出會「引發高血壓的食鹽渴求」?

作者吉田博士的推論如是:

當我們的祖先還像魚一樣在海中生活的時候,週遭的環境全是鈉。但當生命體一登上陸地生活,首先面對的是缺乏鈉的環境。

如果還是像過去那樣,的確會因為缺少鈉而致死。

因此,生命體無可避免似地感到,想攝取鈉就有必要在大腦中進化出一種特殊的功能, 此特殊功能就是人體會產生想攝取含鹽量較高食物的衝動,醫學上稱為「食鹽渴求」

另一方面,關於鉀,我們當作食物的植物細胞內含有很多的鉀,並不用擔心會缺少。因此即便開始展開陸地生活,也不需要像鈉那種特殊功能。事實上,就算體內鉀不足,腦內也不會發生像缺少鈉時那般強烈的渴望。

現代人從飲食中很容易不小心攝取太多鈉,囤積在體內,就可能引起高血壓。幸好有方法能增加每天的排鈉量,那就是攝取豐富的鉀。

腎臟在形成尿液的過程中,鈉和鉀會成對一起移動,因此攝取大量鉀的時候,會發生連動效應,抑制鈉重新被吸收回血液,那麼最後會跟尿液一排出體外的鈉也會變多。

本書中已提到數次,任何植物都念有鉀,所以只要多吃蔬菜、水果、豆類就能夠攝取到鉀。尤其推薦昆布和羊栖菜等海藻類,海藻不但含有豐富的鉀,而且所含的食物纖維也會跟鈉結合,抑制鈉的吸收,可說是一舉數得

但對患有慢性腎臟病的人來說,要格外小心。由於排泄鉀的能力較弱,要是攝取太多,鉀可能會囤積在體內。如此一來,血液和淋巴的鉀濃度上升,造成位於肌肉和神經的鉀通道就算開啟,鉀也無法從細胞內移出,這樣就無法引發正常的生理反應,肌肉和神經就不能正常運作了。

人體淨水器「腎臟」(圖片引自https://reurl.cc/QZVjl9)

人體淨水器「腎臟」(圖片引自https://reurl.cc/QZVjl9)


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