用化学为生命健康护航

2018-03-26董博文

求知导刊 2017年32期

董博文

摘要：化学作为一门以自然为基础的实验学科，从生活中来，到生活中去，为人类生存和发展作出了重大贡献。化学制药行业自19世纪20年代以来，在其帮助下人类寿命已平均延长了20多年。高中化学知识中有许多与人类身体健康息息相关的内容，虽然较为浅显，但如果能学以致用，研究探索，将其渗透到日常生活中，引导人们从专业角度出发树立健康的观念，实施健康行为，进行日常健康防护，也未尝不是一个有效的措施。

关键词：高中化学；健康防护；生命

中图分类号：G633.8

文献标识码：A

2015年10月，中国药学家屠呦呦因从黄花蒿中分离出新型结构的抗疟有效成分，从而发现了青蒿素治疗疟疾的治疗法，获得诺贝尔生理学或医学奖，成为第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家。化学制药对人类生命健康的护航作用再一次登上巅峰。化学，作为一门以自然为基础的实验学科，在药物研发、合成和使用中起到至关重要的作用，人工合成的药物已达10万多种。高中化学涉及新材料研制、能源、保护环境等多种内容，每一章节的内容都与生活息息相关，其中关于人类身体健康的内容，更能够使得学生在学习中理论联系实际，知行合一，学以致用，起到日常健康防护的作用。

一、从化学原理中诊病

人作为万物之灵，以化学的眼光来看也不过是由C、H、O、N及各种微量元素构成的，每种成分有着其固定的数量和形态，当因为各种化学反应而使得分子发生了不应该有的变化，就应该是生病了。高中化学知识虽然仍粗浅，但仔细思考、认真探索，也有许多知识能够用到健康防护上。

1.碳水化合物代谢——疲惫的根源

母亲才年过40，但总是上楼气喘吁吁，锻炼一下就说腰酸背疼。我每天至少跑步2000米，还要打篮球、踢足球，怎么不觉得腿脚酸疼呢？我想，除了心理因素之外，如果以化学的视角，碳水化合物的代谢应该是其中的关键因素。

人体在进行相对剧烈运动时，由于细胞要完成神经冲动传递、肌肉收缩等任务，就需要如三磷酸腺甙（ATP）等高能量化合物水解放热，肌肉细胞调动葡萄糖分解以产生能量，同时形成乳酸，方程式为C6H12O6═2C3H6O3。乳酸会阻碍肌肉的运动，因此引起肌肉酸胀，使人感觉疲惫。如果乳酸积累过多还会造成轻度的酸中毒，其引发的恶心、头疼等症状更会加重疲惫感。这应该就是母亲不经常锻炼，偶尔运动一下就会深感疲惫的原因。而我因为经常运动，身体机能已经产生了良好的适应性，也很少产生乳酸堆积，因此不会觉得很累。

如何让母亲运动后不会感觉很累呢？我知道乳酸与氧气会慢慢反应，酸胀疲惫感便会消失，方程式为C3H6O3+3O2═3CO2+3H2O。所以在紧张运动之后，需要多做深呼吸来增加身体内氧气的供给，促使乳酸尽快氧化，是减少疲倦感的好办法，因此我更建议母亲多做有氧运动。

2.碘元素的不稳定——甲减的罪魁

在高中化学关于微量元素的学习中，我明白了为保持正常的身体机能，人体中必须含有多种多样的微量元素，而碘元素I就是其中很重要的一种。母亲几年前被诊断为甲状腺功能减退，这种疾病就与碘密不可分。甲状腺素是由氨基酸和碘组合而成，有促进细胞代谢，刺激组织生长、成熟和分化的功能。甲状腺功能低下时，会导致体重增加、身体疲倦、精神迟钝等症状。我国是世界上严重的缺碘地区，母亲自小生长的黑龙江至今仍属于环境缺碘地区。

碘元素具有不稳定性，人体内的碘以化合物如碘化钾、碘化钠、碘酸盐等形式存在，最佳的补碘方法以含碘食盐最为方便有效。碘盐的主要成分是碘酸盐KIO3，KIO3受热会分解，化学方程式是2KIO3═2KI+3O2↑。如果母亲在炒菜时先放盐，则会导致KIO3分解而起不到补碘的作用，所以在菜炒好后再放盐才是合理而科学的办法。

3.酸的侵蚀——胃溃疡的元凶

胃溃疡是母亲那一代人因为少年时食物短缺、饮食卫生条件不好而引发的常见病。前几年经常看到母亲吃胃必治、胃舒平或者小苏打片，现在结合学过的化学知识，我知道胃溃疡形成主要是由于胃酸和胃蛋白酶对粘膜自身消化所形成的，胃酸的主要成分就是化学上最常用的盐酸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，较快缓解溃疡引起的疼痛，胶体物质还能起到轻度胃粘膜保护作用，其化学方程式为Al（OH）3+ 6HCl═AlCl3+3H2O。近年来母亲胃溃疡趋于严重，大夫医嘱不让再吃小苏达片，我想那是因为小苏达NaHCO3虽然也能与胃酸HCl中和反应，但是会产生二氧化碳气体，对溃疡面造成压力，严重时可能产生穿孔，其反应方程式为NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O。

知其所以然才能有的放矢，母亲一直认为多喝牛奶有助于胃溃疡的改善。可是牛奶中主要碳水化合物是乳糖，乳糖在人体内可调节胃酸，促进胃酸分泌，反使病情恶化。她认为的少食多餐也未必是一种好方法，因为食物进入胃内，虽然能中和一部分胃酸，但也会刺激胃酸分泌，从而使溃疡面不断受到胃酸侵蚀，不利于溃疡的愈合，看来还是定量定时为好。除每日三餐外，我觉得适当增加含糖分较少的馒头干是个不错的办法。因为馒头干中的淀粉经口腔充分咀嚼后可以转化为易消化的糊精，能够中和胃酸，减轻胃酸对溃疡面的刺激和腐蚀，利于溃疡的愈合。

二、从化学知识中防护

了解化学原理能够进行简单的疾病诊断和合理用药，更能够利用所学知识进行健康防护，改正不良卫生习惯，呵护身体健康。

1.吃盐对与错

人体所需的六大营养糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐和维生素都需要通过饮食获得。食盐的主要成分就是氯化钠，Na+和Cl-在人体内可以起到控制组织液和血浆内的电解质平衡，控制体内的酸碱平衡，可见食盐作为味道之源必不可少。攝入适量食盐可以降低血液黏度，降低血液类疾病的发生概率。口腔医生常建议使用淡盐水漱口，对咽喉疼痛、牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和预防作用，还能预防感冒，缓解咽喉炎症。而食盐摄入量过少将会现头痛、倦怠、恶心、呕吐、食欲不振、全身无力等症状，不利于身体健康。

盐虽好，却不能多吃，盐的摄入量过多，会增加人体心脏的负担，引发动脉粥状硬化及高血压，损伤胃黏膜，使呼吸道疾病加重引发哮喘等。医学专家研究表明，健康成年人每天摄入食盐量6克左右为宜。母亲做饭口味偏重，盐的摄入量超标大概也是她常感疲倦的一个原因。因此，我特地挑选有精确刻度计量的盐勺，并积极倡导购买低钠盐，希望能将我家的食盐使用控制在科学范围内。

2.喝茶好与坏

茶作为流行于中国及世界两千多年的保健饮品，一直是母亲书桌上的常备品。茶中含有有机化学成分如茶多酚类、植物碱、氨基酸等，以及无机矿物元素如钾、钙、镁、锌等，这些成分都是有益人体健康，难怪会被人称为“万药之王”。

可是茶不离口却也未必全对，例如母亲常用茶来吃药，这就会影响药物的吸收。因为茶中含有一种叫单宁酸的酸性物质，而药中有不少都含有碱性物质，当酸碱发生了中和反应，就形成了既不能溶解也不能被人体吸收的沉淀物和水，肯定会影响药性的发挥。而茶中的茶碱会降低磷酸二酯酶的活性，多酚类物质对胃肠黏膜具有一定的收敛作用，使胃壁细胞分泌大量胃酸，也不利于胃溃疡的治愈。

3.饮酒利与弊

中华传统酒文化源远流长，母亲爱好古诗文，对“对酒当歌”“举杯邀月”这类行为艺术颇为推崇，再加上职场应酬，难免会常喝酒并偶有喝醉。她知道酒醉伤身，又觉得药物解酒加重对肝脏的损害，于是常用醋、茶、牛奶、水果等办法醒酒，效果甚微。从化学原理中我知道，酒的主要成分是乙醇，在人体内主要是通过肝脏的酶系统进行氧化代谢，首先由ADH（乙醇脱氢酶）脱掉乙醇分子中的两个氢原子，分解成对人体肝脏有极大毒性的乙醛，再由ALDH（乙醛脱氢酶）脱掉乙醛分子中的两个氢原子，转化为乙酸进而分解为二氧化碳和水。反应过程如下CH3CH2OH—C2H4O—C2H4O2—CO2、H2O。由此可见，提高ALDH活性才能增加乙醇的代谢速度。ALDH活性与遗传有关，但不会随糖、茶多酚或维生素所增加，所以水果、茶水、奶之类并不会起到解酒作用。醋酸与乙醇确实会发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，但这需要在浓硫酸加热的条件下，人体内并不具备这样的反应条件，相反大量的醋还会加剧对胃的刺激，得不偿失。

我建议母亲可以适度少量饮酒，尤其是红葡萄酒，可以起到养生作用，因为它能使血中的高密度脂蛋白（HDL）升高，防治动脉粥样硬化，其中的多酚物质还能抑制血小板的凝集并防止血栓形成。

人体内“化合物”出现危机，化学方法可以合成药物来治疗。英国弗莱明发现青霉素在人体内水解后得到的青霉氨基酸能够抑制细菌生长，从而成为“二战”时期战场上拯救最多生命的伟大发明家。磺胺类药物通过与对氨基苯甲酸（PABA）競争二氢叶酸合成酶而影响核酸和蛋白质的合成，抑制细菌的生长，起到防止全身性细菌感染的作用，还有能够使发热病人体温下降、缓解疼痛的阿司匹林……化学药物正在如守护神一样守卫着人类身体的健康。

人体真是个奇妙的化学构成，除身体机能外，连心情构成都由各种化学物质所支配，人体自身合成的PEA苯基乙胺主导神经兴奋，多巴胺含量传递愉悦，肾上腺素有强大的血管收缩和神经传导作用，在引起血压、心率和血糖含量的增高的同时，更使人感到勇气倍增。如果未来科学家能够找到他们的化学分子式，经过合成、试验，生产出产品，那岂不是就能建立一个令人永远快乐、幸福的世界？

我曾幻想未来成为一名医生，悬壶济世、治病救人，但我所能医治的，也不过是我能接触到的有限的患者，而如果能够成为一名钻研化学制药的药学家，如屠呦呦、弗莱明那样研制出攻克人类疾病药品，那我所能服务的将是全人类的幸福。虽然高中化学的学习不过是为我打开了一扇通往未来奇妙世界的门，但我已经深深被外面世界的博大精彩所吸引，必将全力以赴、矢志不移。