董博文
摘 要:化學(xué)作為一門(mén)以自然為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,從生活中來(lái),到生活中去,為人類生存和發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)?;瘜W(xué)制藥行業(yè)自19世紀(jì)20年代以來(lái),在其幫助下人類壽命已平均延長(zhǎng)了20多年。高中化學(xué)知識(shí)中有許多與人類身體健康息息相關(guān)的內(nèi)容,雖然較為淺顯,但如果能學(xué)以致用,研究探索,將其滲透到日常生活中,引導(dǎo)人們從專業(yè)角度出發(fā)樹(shù)立健康的觀念,實(shí)施健康行為,進(jìn)行日常健康防護(hù),也未嘗不是一個(gè)有效的措施。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);健康防護(hù);生命
中圖分類號(hào):G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
2015年10月,中國(guó)藥學(xué)家屠呦呦因從黃花蒿中分離出新型結(jié)構(gòu)的抗瘧有效成分,從而發(fā)現(xiàn)了青蒿素治療瘧疾的治療法,獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),成為第一位獲得諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的中國(guó)本土科學(xué)家?;瘜W(xué)制藥對(duì)人類生命健康的護(hù)航作用再一次登上巔峰。化學(xué),作為一門(mén)以自然為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,在藥物研發(fā)、合成和使用中起到至關(guān)重要的作用,人工合成的藥物已達(dá)10萬(wàn)多種。高中化學(xué)涉及新材料研制、能源、保護(hù)環(huán)境等多種內(nèi)容,每一章節(jié)的內(nèi)容都與生活息息相關(guān),其中關(guān)于人類身體健康的內(nèi)容,更能夠使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中理論聯(lián)系實(shí)際,知行合一,學(xué)以致用,起到日常健康防護(hù)的作用。
人作為萬(wàn)物之靈,以化學(xué)的眼光來(lái)看也不過(guò)是由C、H、O、N及各種微量元素構(gòu)成的,每種成分有著其固定的數(shù)量和形態(tài),當(dāng)因?yàn)楦鞣N化學(xué)反應(yīng)而使得分子發(fā)生了不應(yīng)該有的變化,就應(yīng)該是生病了。高中化學(xué)知識(shí)雖然仍粗淺,但仔細(xì)思考、認(rèn)真探索,也有許多知識(shí)能夠用到健康防護(hù)上。
1.碳水化合物代謝——疲憊的根源
母親才年過(guò)40,但總是上樓氣喘吁吁,鍛煉一下就說(shuō)腰酸背疼。我每天至少跑步2000米,還要打籃球、踢足球,怎么不覺(jué)得腿腳酸疼呢?我想,除了心理因素之外,如果以化學(xué)的視角,碳水化合物的代謝應(yīng)該是其中的關(guān)鍵因素。
人體在進(jìn)行相對(duì)劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),由于細(xì)胞要完成神經(jīng)沖動(dòng)傳遞、肌肉收縮等任務(wù),就需要如三磷酸腺甙(ATP)等高能量化合物水解放熱,肌肉細(xì)胞調(diào)動(dòng)葡萄糖分解以產(chǎn)生能量,同時(shí)形成乳酸,方程式為C6H12O6═2C3H6O3。乳酸會(huì)阻礙肌肉的運(yùn)動(dòng),因此引起肌肉酸脹,使人感覺(jué)疲憊。如果乳酸積累過(guò)多還會(huì)造成輕度的酸中毒,其引發(fā)的惡心、頭疼等癥狀更會(huì)加重疲憊感。這應(yīng)該就是母親不經(jīng)常鍛煉,偶爾運(yùn)動(dòng)一下就會(huì)深感疲憊的原因。而我因?yàn)榻?jīng)常運(yùn)動(dòng),身體機(jī)能已經(jīng)產(chǎn)生了良好的適應(yīng)性,也很少產(chǎn)生乳酸堆積,因此不會(huì)覺(jué)得很累。
如何讓母親運(yùn)動(dòng)后不會(huì)感覺(jué)很累呢?我知道乳酸與氧氣會(huì)慢慢反應(yīng),酸脹疲憊感便會(huì)消失,方程式為C3H6O3+3O2═3CO2+3H2O。所以在緊張運(yùn)動(dòng)之后,需要多做深呼吸來(lái)增加身體內(nèi)氧氣的供給,促使乳酸盡快氧化,是減少疲倦感的好辦法,因此我更建議母親多做有氧運(yùn)動(dòng)。
2.碘元素的不穩(wěn)定——甲減的罪魁
在高中化學(xué)關(guān)于微量元素的學(xué)習(xí)中,我明白了為保持正常的身體機(jī)能,人體中必須含有多種多樣的微量元素,而碘元素I就是其中很重要的一種。母親幾年前被診斷為甲狀腺功能減退,這種疾病就與碘密不可分。甲狀腺素是由氨基酸和碘組合而成,有促進(jìn)細(xì)胞代謝,刺激組織生長(zhǎng)、成熟和分化的功能。甲狀腺功能低下時(shí),會(huì)導(dǎo)致體重增加、身體疲倦、精神遲鈍等癥狀。我國(guó)是世界上嚴(yán)重的缺碘地區(qū),母親自小生長(zhǎng)的黑龍江至今仍屬于環(huán)境缺碘地區(qū)。
碘元素具有不穩(wěn)定性,人體內(nèi)的碘以化合物如碘化鉀、碘化鈉、碘酸鹽等形式存在,最佳的補(bǔ)碘方法以含碘食鹽最為方便有效。碘鹽的主要成分是碘酸鹽KIO3,KIO3受熱會(huì)分解,化學(xué)方程式是2KIO3═2KI+3O2↑。如果母親在炒菜時(shí)先放鹽,則會(huì)導(dǎo)致KIO3分解而起不到補(bǔ)碘的作用,所以在菜炒好后再放鹽才是合理而科學(xué)的辦法。
3.酸的侵蝕——胃潰瘍的元兇
胃潰瘍是母親那一代人因?yàn)樯倌陼r(shí)食物短缺、飲食衛(wèi)生條件不好而引發(fā)的常見(jiàn)病。前幾年經(jīng)??吹侥赣H吃胃必治、胃舒平或者小蘇打片,現(xiàn)在結(jié)合學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí),我知道胃潰瘍形成主要是由于胃酸和胃蛋白酶對(duì)粘膜自身消化所形成的,胃酸的主要成分就是化學(xué)上最常用的鹽酸HCl。胃必治、胃舒平的主要成分是Al(OH)3,它可以迅速中和胃酸,較快緩解潰瘍引起的疼痛,膠體物質(zhì)還能起到輕度胃粘膜保護(hù)作用,其化學(xué)方程式為Al(OH)3+ 6HCl═AlCl3+3H2O。近年來(lái)母親胃潰瘍趨于嚴(yán)重,大夫醫(yī)囑不讓再吃小蘇達(dá)片,我想那是因?yàn)樾√K達(dá)NaHCO3雖然也能與胃酸HCl中和反應(yīng),但是會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,對(duì)潰瘍面造成壓力,嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生穿孔,其反應(yīng)方程式為NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O。
知其所以然才能有的放矢,母親一直認(rèn)為多喝牛奶有助于胃潰瘍的改善。可是牛奶中主要碳水化合物是乳糖,乳糖在人體內(nèi)可調(diào)節(jié)胃酸,促進(jìn)胃酸分泌,反使病情惡化。她認(rèn)為的少食多餐也未必是一種好方法,因?yàn)槭澄镞M(jìn)入胃內(nèi),雖然能中和一部分胃酸,但也會(huì)刺激胃酸分泌,從而使?jié)兠娌粩嗍艿轿杆崆治g,不利于潰瘍的愈合,看來(lái)還是定量定時(shí)為好。除每日三餐外,我覺(jué)得適當(dāng)增加含糖分較少的饅頭干是個(gè)不錯(cuò)的辦法。因?yàn)轲z頭干中的淀粉經(jīng)口腔充分咀嚼后可以轉(zhuǎn)化為易消化的糊精,能夠中和胃酸,減輕胃酸對(duì)潰瘍面的刺激和腐蝕,利于潰瘍的愈合。
了解化學(xué)原理能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的疾病診斷和合理用藥,更能夠利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行健康防護(hù),改正不良衛(wèi)生習(xí)慣,呵護(hù)身體健康。
1.吃鹽對(duì)與錯(cuò)
人體所需的六大營(yíng)養(yǎng)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、水、無(wú)機(jī)鹽和維生素都需要通過(guò)飲食獲得。食鹽的主要成分就是氯化鈉,Na+和Cl-在人體內(nèi)可以起到控制組織液和血漿內(nèi)的電解質(zhì)平衡,控制體內(nèi)的酸堿平衡,可見(jiàn)食鹽作為味道之源必不可少。攝入適量食鹽可以降低血液黏度,降低血液類疾病的發(fā)生概率??谇会t(yī)生常建議使用淡鹽水漱口,對(duì)咽喉疼痛、牙齦腫疼等口腔疾病有治療和預(yù)防作用,還能預(yù)防感冒,緩解咽喉炎癥。而食鹽攝入量過(guò)少將會(huì)現(xiàn)頭痛、倦怠、惡心、嘔吐、食欲不振、全身無(wú)力等癥狀,不利于身體健康。
鹽雖好,卻不能多吃,鹽的攝入量過(guò)多,會(huì)增加人體心臟的負(fù)擔(dān),引發(fā)動(dòng)脈粥狀硬化及高血壓,損傷胃黏膜,使呼吸道疾病加重引發(fā)哮喘等。醫(yī)學(xué)專家研究表明,健康成年人每天攝入食鹽量6克左右為宜。母親做飯口味偏重,鹽的攝入量超標(biāo)大概也是她常感疲倦的一個(gè)原因。因此,我特地挑選有精確刻度計(jì)量的鹽勺,并積極倡導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)低鈉鹽,希望能將我家的食鹽使用控制在科學(xué)范圍內(nèi)。
2.喝茶好與壞
茶作為流行于中國(guó)及世界兩千多年的保健飲品,一直是母親書(shū)桌上的常備品。茶中含有有機(jī)化學(xué)成分如茶多酚類、植物堿、氨基酸等,以及無(wú)機(jī)礦物元素如鉀、鈣、鎂、鋅等,這些成分都是有益人體健康,難怪會(huì)被人稱為“萬(wàn)藥之王”。
可是茶不離口卻也未必全對(duì),例如母親常用茶來(lái)吃藥,這就會(huì)影響藥物的吸收。因?yàn)椴柚泻幸环N叫單寧酸的酸性物質(zhì),而藥中有不少都含有堿性物質(zhì),當(dāng)酸堿發(fā)生了中和反應(yīng),就形成了既不能溶解也不能被人體吸收的沉淀物和水,肯定會(huì)影響藥性的發(fā)揮。而茶中的茶堿會(huì)降低磷酸二酯酶的活性,多酚類物質(zhì)對(duì)胃腸黏膜具有一定的收斂作用,使胃壁細(xì)胞分泌大量胃酸,也不利于胃潰瘍的治愈。
3.飲酒利與弊
中華傳統(tǒng)酒文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng),母親愛(ài)好古詩(shī)文,對(duì)“對(duì)酒當(dāng)歌”“舉杯邀月”這類行為藝術(shù)頗為推崇,再加上職場(chǎng)應(yīng)酬,難免會(huì)常喝酒并偶有喝醉。她知道酒醉傷身,又覺(jué)得藥物解酒加重對(duì)肝臟的損害,于是常用醋、茶、牛奶、水果等辦法醒酒,效果甚微。從化學(xué)原理中我知道,酒的主要成分是乙醇,在人體內(nèi)主要是通過(guò)肝臟的酶系統(tǒng)進(jìn)行氧化代謝,首先由ADH(乙醇脫氫酶)脫掉乙醇分子中的兩個(gè)氫原子,分解成對(duì)人體肝臟有極大毒性的乙醛,再由ALDH(乙醛脫氫酶)脫掉乙醛分子中的兩個(gè)氫原子,轉(zhuǎn)化為乙酸進(jìn)而分解為二氧化碳和水。反應(yīng)過(guò)程如下CH3CH2OH—C2H4O—C2H4O2—CO2、H2O。由此可見(jiàn),提高ALDH活性才能增加乙醇的代謝速度。ALDH活性與遺傳有關(guān),但不會(huì)隨糖、茶多酚或維生素所增加,所以水果、茶水、奶之類并不會(huì)起到解酒作用。醋酸與乙醇確實(shí)會(huì)發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水,但這需要在濃硫酸加熱的條件下,人體內(nèi)并不具備這樣的反應(yīng)條件,相反大量的醋還會(huì)加劇對(duì)胃的刺激,得不償失。
我建議母親可以適度少量飲酒,尤其是紅葡萄酒,可以起到養(yǎng)生作用,因?yàn)樗苁寡械母呙芏戎鞍祝℉DL)升高,防治動(dòng)脈粥樣硬化,其中的多酚物質(zhì)還能抑制血小板的凝集并防止血栓形成。
人體內(nèi)“化合物”出現(xiàn)危機(jī),化學(xué)方法可以合成藥物來(lái)治療。英國(guó)弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素在人體內(nèi)水解后得到的青霉氨基酸能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng),從而成為“二戰(zhàn)”時(shí)期戰(zhàn)場(chǎng)上拯救最多生命的偉大發(fā)明家。磺胺類藥物通過(guò)與對(duì)氨基苯甲酸(PABA)競(jìng)爭(zhēng)二氫葉酸合成酶而影響核酸和蛋白質(zhì)的合成,抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),起到防止全身性細(xì)菌感染的作用,還有能夠使發(fā)熱病人體溫下降、緩解疼痛的阿司匹林……化學(xué)藥物正在如守護(hù)神一樣守衛(wèi)著人類身體的健康。
人體真是個(gè)奇妙的化學(xué)構(gòu)成,除身體機(jī)能外,連心情構(gòu)成都由各種化學(xué)物質(zhì)所支配,人體自身合成的PEA苯基乙胺主導(dǎo)神經(jīng)興奮,多巴胺含量傳遞愉悅,腎上腺素有強(qiáng)大的血管收縮和神經(jīng)傳導(dǎo)作用,在引起血壓、心率和血糖含量的增高的同時(shí),更使人感到勇氣倍增。如果未來(lái)科學(xué)家能夠找到他們的化學(xué)分子式,經(jīng)過(guò)合成、試驗(yàn),生產(chǎn)出產(chǎn)品,那豈不是就能建立一個(gè)令人永遠(yuǎn)快樂(lè)、幸福的世界?
我曾幻想未來(lái)成為一名醫(yī)生,懸壺濟(jì)世、治病救人,但我所能醫(yī)治的,也不過(guò)是我能接觸到的有限的患者,而如果能夠成為一名鉆研化學(xué)制藥的藥學(xué)家,如屠呦呦、弗萊明那樣研制出攻克人類疾病藥品,那我所能服務(wù)的將是全人類的幸福。雖然高中化學(xué)的學(xué)習(xí)不過(guò)是為我打開(kāi)了一扇通往未來(lái)奇妙世界的門(mén),但我已經(jīng)深深被外面世界的博大精彩所吸引,必將全力以赴、矢志不移。
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