如果你体内的钠消失了……

你在吞下钠和氯的时候将会发生什么？当然，可别去吃单质状态的它们——纯钠在接触水时会发生爆炸，而氯气则会破坏你的肺——正如“一战”期间它在战场上对士兵们的所作所为那样。你需要离子状态的它们，当你将它们中和成温顺的食盐后，吃下它们就变得很简单了，因为你唾液中的水分会迅速将晶体拆散成带电荷的离子。

钠离子在你嘴中溶解后，所做的第一件事就是向你汇报它已经抵达。在你舌头上分布着数以千计的味蕾，上面的微孔将一些阳离子迎了进来，触发了你的神经脉冲，而你的大脑便将此信号翻译成“盐的味道”。尽管到目前为止，味觉的学问还是有一些神秘，但已经很清楚的是，这些钠通道不仅是通向美味的大门，也是通往味觉行为本身的入口。稍后你还会看到详细介绍。

和你在学校所学不同的是，味觉并不是严格分布在舌头上一些不连续的位置。实际上，我们多数人的整个舌头都能感受到咸味，包括口腔壁也能感知；尽管特定的细胞会对某种味道尤其敏感，但其中很多都可以对不止一种刺激有响应。最新研究表明，基于多种原因，这一结论对于钠离子而言尤其正确。

你不能像在骨骼中储存钙那样把钠也储存起来，所以你的身体只能对溶解状态的钠离子进行仔细监控和调节。肾脏、结肠与汗腺负责管理大部分盐分的排出，而当你吃或喝的时候，口腔中的味觉细胞则会帮助大脑控制该让多少钠进入你的身体。如果食物偏淡，那么你味蕾中的“食盐专家”就会鼓励你多吃一些，享受这个过程；但是如果食物很咸，多吃一点就足以构成风险，那么它们也会触发那些通常会对苦味物质有强烈反应的味觉细胞。

咸味与苦味的感应细胞之间相互影响，这也可以用于解释低钠盐中诸如氯化钾的一些成分为什么会有偏苦的后味，而这可以起到降低其用量的作用。唯一一种能够触发食盐感受器且引起的愉悦感可以和钠媲美的原子是锂，但不巧的是，你不能通过给薯片撒上氯化锂的方式来促进健康，如果处理不当，这种原子可是会让你中毒的。

口腔中存在这些味觉传感器暗示了这些钠对你身体的重要性。不过，究竟你要它们做什么用呢？要回答这个问题，不妨这么想：如果人体中的钠消失了，会发生什么呢？

罗伯特·麦克坎斯（Robert McCance）是伦敦国王学院医院的一名医师，20世纪30年代，当他注意到在《伦敦皇家学会论文集》上尚未发表过关于人体缺盐的“任何有价值的论文”时，就组织了一场名为“直接攻击实验”的项目，要求志愿者无盐饮食，并迫使他们每天都大量地出汗。

测试人员搭建了一些安装有加热灯的临时圆筒，里面摆着床垫，受试对象便躺在上面出汗，实验助手则将汗滴用纱布收集起来并测量盐分流失。在经历了4个半小时的煎熬后，一名受试对象的脱水量已经超过半加仑（1.9升）。他在日记中记录道：“结束后几分钟，整个人都还是崩溃的，感觉彻底虚脱了。后来总算缓了过来。体重一共减轻了……2150克。”

志愿者们自己在家做饭时，也只能吃些面包、人造奶、煮过三遍的蔬菜或是其他一些无钠食品。所有分泌物，无论液态还是固态，都会被收集干燥并称重，以供测试。

由于体液中钠的含量陡然下降，受试者几天内就开始出现一些症状了。麦克坎斯记录道：“身体缺钠导致所有三名受试对象都出现了体重下降、脸颊凹陷的现象，看上去像是生病了。”所有味觉都发生了退化，这也就能解释，为什么人们很难去适应低钠饮食。烟卷变得索然无味，煎洋葱也只能有些“非常恶心的油腻甜味”。喘不上气也是个问题，精力明显下降，其中一名男性甚至胳膊“举不起剃须刀”，下颚“咬不动烤面包”。

10天后，他们汗水中的钠浓度已经不足第一天的1/3了，尿液中几乎没了钠的身影。他们的血样颜色变深，也变得更稠，但血压、尿量和心率仍然保持正常，因为受试对象的饮水并不受限制。这个过程并非是在脱水，而是在缓慢“脱盐”。

很幸运的是，实验结束后志愿者们很快就恢复了健康，也没有留下后遗症。在食用了含盐面包、黄油和鸡蛋以后，仅仅几分钟后他们就找回了味觉；两天过后，他们的精力也恢复到了之前水平。其中一名男子在恢复正常后难以抑制激动的心情，以致“从行驶中的大巴上跳下，飞奔上了楼梯”。

相比于钠的缺乏，脱水的问题显然更为严重，因为不管怎么说，我们身体中大部分物质都是水，而且水也是体内很多化学反应的介质。吃、喝与排泄废物都是我们保证身体平衡的活动，而只有将供应和需求调节在正常水平上，你才能保持适当的生理机能。

一个典型的相对久坐的美国成年人，每天都会通过几百万微腺体，像挤牙膏一样将30盎司（0.85千克）汗液挤到皮肤表面。你前额的每平方英寸皮肤都有几百个汗腺，不过其他部位则有多有少。比如，你的手臂皮肤上每平方英寸分布着将近1000个汗腺，而在你的手心上，汗腺密度相当于这个数字的两到三倍。甚至，你汗水中的成分也会随着部位与环境发生变化，那些让腿保持凉爽的汗水，通常就比手臂上的汗水盐度更低，而在你的腋窝，富含油脂与蛋白质的“情欲汗水”会在微生物的作用下，产生特殊的“香味”，可以起到社交暗示的作用。

算上肺部呼出的蒸气以及肾脏与结肠分泌的大量排泄物，一名成年人在没有剧烈运动时每天会损失5到6品脱（2.5到3升）水，因此每天都需要进行补充，使身体中的水量维持在11加仑（41升）。如果在这个平衡关系中再考虑剧烈运动和高温天气，那么一天消耗2到3加仑（7.5到11升）水也很容易，这些水中会含有大约1盎司（28克）盐。这种持续的体液损耗会让你的身体更易因脱水而受损，而且比饥饿的影响更大。如果你的正常饮水总是不能被满足，一旦出现结构性影响，你的身体就会开始慢慢衰竭。

1906年，地质学家兼人类学家W.J.麦吉（W.J.McGee）在一次医学会议上做了一场题为《沙漠口渴也是病》的报告。就在此前一年夏天，一名男子没有带够足量的水，在亚利桑那沙漠中流浪了超过一周，幸亏麦吉救了他一命。他的痛苦经历成为医学文献中的经典案例，而且这也说明了，盐水平衡不但对你的内在健康，甚至对你的物理外形都起着多么重要的作用。

当时，这位名叫巴勃罗·瓦伦西亚（Pablo Valencia）的墨西哥裔勘探员与一名同伴骑着马离开了麦吉的营地，向着遥远的金矿进发。当天晚上，同伴牵着两匹马回到了营地，说瓦伦西亚准备徒步前往，身上只有一小壶水。经过一场近乎绝望的搜寻之后，最终发现近乎一具残骸的巴勃罗蜷缩在一棵铁木树下的沙子上奄奄一息。

根据麦吉所述，一半旅行者在穿越亚利桑那沙漠一天半以后，就会因为口渴而缴械投降，但瓦伦西亚居然在八天八夜里连走带爬地挺过了100多英里。他仅有的淡水来源，除了那一壶水，不过是偶然碰到的昆虫或蝎子，以及自己少得可怜的尿液。

在身体恢复期间，瓦伦西亚描述了他逐步舍弃衣物、工具以及金块的过程，而且有几次还看到秃鹫在向他靠近，近到他伸手可及。他已经严重脱水，以至于那些被荆棘和石头深深刮破的伤痕都不能流出血了。他的鼻子缩到原先长度的一半，嘴唇几近消失，舌头“就是一条黑色的干皮”，甚至他眼睛周围的组织也严重萎缩，眼球的白色部分都已暴露在外。

很多资料都描述过，在我们身体失去1％到2％的水分时，细胞中的钠感受器就会发出信号，让我们开始感到极度口渴。脱水达到10％至15％后，通常就会出现痉挛、精神错乱，再严重的脱水就会致命了。然而令人吃惊的是，从皮肤和口腔蒸发的水汽，让巴勃罗·瓦伦西亚失去了1/4体重，尽管如此，他还是坚持靠着两条腿往回走，直到一周后获救，幸运地捡回了一条命。

这两个案例——麦克坎斯的志愿者与麦吉的矿工——可以从一些角度说明，盐分与水分的短缺对你会有什么影响，然而引起这些效应的过程却相当简单：一切皆归结于原子的随机热运动。

例如，钠元素缺乏的受试对象感到犯困，是由细胞中盐与水的相对运动引起的。水和水中的溶质会从自身的高浓度区域向低浓度区域发生净迁移，这样的迁移过程分别被称为渗透和扩散。这两种过程的动力都是原子的热运动，而你的健康也依赖于这两者之间非常不确定的关系。结构精致的细胞膜让水分子比盐的离子更容易通过——水分子通过氢键聚集在这些离子周围，使其变得臃肿。因此，钠离子主要依靠蛋白通道与离子泵（一类特殊的载体蛋白）才能穿过细胞膜。在运动不息的原子王国，在细胞与外界环境之间，简单地挡上一层选择性渗透膜就足以产生显著的效果。

如果你将一个红血球细胞放到一滴纯水中，然后在显微镜下进行观察，很快你就会看到它在膨胀，然后像一只充气过头的气球一样炸开。这是因为水分子可以很容易借助“原子之舞”穿过薄薄的细胞膜进入细胞中，但盐的离子却被困在细胞内。水在不断进入，盐分又不能渗出，这样的不平衡就导致了细胞的膨胀。不过，在浓度非常高的盐水中，情况则会相反，红血球会发生萎缩：水分子向外的渗透作用与自外而内的扩散作用不相称，因为钠离子不能穿过这层细胞膜屏障。

细胞中水与盐这种不同步的运动方式可以产生显著的效应。例如，钠离子缺乏会引起红血球膨胀，使之不再能够轻易通过狭窄的毛细血管，由此引起的堵塞会迅速导致全身缺氧，麦克坎斯的那些病人出现嗜睡症状就是这个原因。麦吉所描述的那些令人不适的脱水效应，也可能是由渗透压不平衡所导致的细胞尺寸变化引起的，当然你大可不必去沙漠里亲自走上几天来体验。不过，你也可以通过喝入大量的水，体验细胞尺寸的反方向变化。

20世纪70年代，我的一些大学同学和我曾经搞了一场喝水比赛——现在回想起来当时真的是太傻了，因为我们完全没想过这有多危险。我们的规则很简单：一分钟一杯，“一口闷”。不到一个小时，我们就都不玩了，痛苦不堪，浑身颤抖，一个个都跟喝醉了似的冲到卫生间呕吐。我们以为颤抖和蹒跚都是因为冷，但这也算说对了一半。不过，这也许就是一些更大悲剧的开端，因为我们当时并不知道，一些更为好胜的参赛者已经为此付出了生命代价。

因为喝水过多引发抽搐并致死的悲剧时有发生，通常都是在同样类型的比赛中。2007年，一位已有三个孩子的年轻母亲在喝下太多水之后突然丧命，她当时正在参加广播电台里一项名为“憋住尿，Wii拿到”的比赛（Wii，任天堂推出的游戏机）；而喜欢追求刺激的大学生也常常是这个节目的受害者。脑细胞的膨胀会将血液压到颅腔中，同时如果你的神经细胞过度膨胀就会开始失去功能，这也是为什么运动员在长时间剧烈出汗之后，通常都不是大口去喝纯净水，而是去喝佳得乐或是其他富含电解质的饮料，以便更好地维持他们的渗透压平衡。

你的眼泪则会通过类似过程让你远离感染。泪水中有一种溶菌酶，可以破坏细菌坚硬的细胞壁。当空气中的细菌落到你湿润的眼窝中时，它们的细胞壁会在溶菌酶的作用下变得不堪一击，不能够抵抗渗透压膨胀，随着它们在这里胀开并瓦解，诱人的绿洲瞬间变成了死亡陷阱。盘尼西林和其他抗生素也会先削弱细菌的细胞壁，然后征用你的体液作为防御型渗透压武器。

不过，钠离子穿过细胞膜的扩散过程可不仅仅是改变细胞的形状，还有很多更复杂的影响。它还让你可以思考、可以感知，还可以完成数不清的动作。